הערת העורך: המאמר "היקום יכול להיות 250 פעמים גדול יותר ממה שניתן לצפות בו" עורר דיון רב בקרב קוראינו, כאשר כמה מהם טוענים כי UT צריכה להכיל סדרת מאמרים על קוסמולוגיה - קוסמולוגיה 101, אם תרצו. הסופרת החדשה ביותר שלנו, ונסה ד'אמיקו, שכתבה את המאמר שהוזכר לעיל, מתחילה היום את הסדרה Cosmology 101, החל ממש בהתחלה.
איך היקום התחיל? זו אחת השאלות הדחופות ביותר בקוסמולוגיה, וכנראה ששאלה תימשך זמן מה. כאן אתחיל להסביר את מה שמדענים חושבים שהם יודעים על השניות המעצבות הראשונות של חיי היקום. סביר להניח שהסיפור אינו בדיוק מה שאתה עשוי לחשוב.
בהתחלה היה ... טוב, אנחנו לא באמת יודעים. אחת התפיסות השגויות הנפוצות ביותר בקוסמולוגיה היא שהיקום התחיל כאוסף קטן מאוד ובלתי ניתן להעלות על הדעת של חומר שהתפוצץ לפתע, והוליד חלל כפי שאנו מכירים אותו. יש כמה בעיות עם רעיון זה, לא פחות מכל ההנחה המרומזת באירוע המכונה "המפץ הגדול". למען האמת, שום דבר לא "דפק". הרעיון של פיצוץ מעלה במוחו גאות מתרחבת של חומר, וממלאים בהדרגה את החלל סביבו; עם זאת, כאשר היקום שלנו נולד, לא היה מרחב. גם לא היה זמן. לא היה שום ואקום. היה שם פשוטו כמשמעו שום דבר.
ואז נולד היקום. אנרגיות גבוהות במיוחד בעשרת הראשונים-43 שניות מחייה מקשות מאוד על המדענים לקבוע כל דבר חותך לגבי מקור הקוסמוס. כמובן, אם הקוסמולוגים צודקים במה שהם מאמינים שאולי קרה אחר כך, זה לא משנה הרבה. על פי תורת האינפלציה, בערך 10-36 שניות, היקום עבר תקופה של התפשטות מעריכית. תוך כמה אלפי שניות, שטח מנופח בגורם של כעשרה78, מה שמפריד במהירות בין מה שהיה בעבר אזורים סמוכים על ידי מרחקים בלתי ניתנים לערעור ופוצץ תנודות קוונטיות זעירות במרקם של זמן החלל.
אינפלציה היא תיאוריה מושכת מכמה סיבות. ראשית, זה מסביר מדוע אנו רואים את היקום כהומוגני ואיזוטרופי בסולם גדול - כלומר הוא נראה אותו דבר לכל הכיוונים ולכל הצופים. זה גם מסביר מדוע היקום חזותי נראה שטוח, ולא מעוגל. ללא אינפלציה, יקום שטוח דורש מערכת תנאים ראשונית מכוונת במיוחד; עם זאת, אינפלציה הופכת את הכוונון עדין לטריק קנה מידה. אנלוגיה מוכרת: האדמה שמתחת לרגלינו נראית שטוחה (למרות שאנחנו יודעים שאנחנו חיים על כוכב לכת כדורי) מכיוון שאנו בני האדם כה קטנים מכדור הארץ. באופן דומה, היקום המנופח כה עצום בהשוואה לשדה הראייה המקומי שלנו, עד שהוא נראה שטוח במרחב.
ככל שהתיאוריה הולכת, סוף האינפלציה פינה את מקומו ליקום שנראה מעט יותר דומה לזה שאנחנו צופים בו כיום. אנרגיית הוואקום שהניעה את האינפלציה הפכה לפתע לסוג אחר של אנרגיה - מהסוג שיכול ליצור חלקיקים אלמנטריים. בשלב זה (רק 10-32 שניות לאחר לידתו של היקום), עדיין הייתה טמפרטורת הסביבה חמה מכדי לבנות אטומים או מולקולות מחלקיקים אלה; אך ככל שנמשכו השניות, החלל התפשט והתקרר עד לנקודה בה הקווארקים יכולים להיפגש ויוצרים פרוטונים ונויטרונים. פוטונים בעלי אנרגיה גבוהה המשיכו להסתובב סביבם, מכים ללא הרף פרוטונים ואלקטרונים טעונים ומרתקים.
אז מה קרה אחר כך? כיצד הפך המרק הכאוטי הזה של החומר והקרינה למרחב העצום של המבנה המאורגן שאנו רואים כיום? מה עתיד לקרות ליקום בעתיד? ואיך נדע שכך התגלה הסיפור? הקפד לבדוק את התשלומים הבאים של Cosmology 101 לקבלת התשובות לשאלות אלו ועוד!
