סיפור זה עודכן ב- 23 באוגוסט בשעה 9:20 בבוקר E.T.
אנחנו לא חיים ביקום הראשון. היו יקומים אחרים, באיילים אחרים, לפני שלנו, אמרה קבוצה של פיזיקאים. כמו שלנו, היקומים האלה היו מלאים בחורים שחורים. ואנחנו יכולים לאתר עקבות מאותם חורים שחורים ארוכים מתים ברקע המיקרוגל הקוסמי (CMB) - הקרינה המהווה שריד ללידתו האלימה של היקום שלנו.
לפחות זו התפיסה האקסצנטרית משהו של קבוצת התיאורטיקנים, כולל הפיזיקאי המתמטי הבולט באוניברסיטת אוקספורד רוג'ר פנרוז (גם משתף פעולה חשוב בסטיבן הוקינג). פנרוז והאקוליטים שלו מתווכחים לגרסה שונה של המפץ הגדול.
בהיסטוריה של מרחב וזמן של פנרוזה ונטייה דומה לזה של פיזיקאים (שאותם הם מכנים קוסמולוגיה מחזורית קונפורמלית, או CCC), יקומים מתפוצצים, מתרחבים ומתים ברצף, עם חורים שחורים מכל השאר שנותרו עקבות ביקומים הבאים. ובמאמר חדש שפורסם ב -6 באוגוסט בכתב העת הקדום arXiv, טענה פנרוז יחד עם המתמטיקאי של אוניברסיטת מדינת ניו יורק, המתמטיקאי דניאל אן, והפיזיקאי התיאורטי מאוניברסיטת ורשה, Krzysztof Meissner, כי עקבות אלה נראים בנתונים קיימים מ- CMB .
אחד הסביר כיצד העקבות הללו נוצרים ומשרדים מאון לאחד.
"אם היקום ממשיך ונמשך והחורים השחורים מבלבלים את הכל, בנקודה מסוימת, יהיה לנו רק חורים שחורים," הוא אמר ל- Live Science. על פי התיאוריה המפורסמת ביותר של הוקינג, חורים שחורים מאבדים אט אט חלק מהמסה והאנרגיה שלהם לאורך זמן באמצעות קרינה של חלקיקים חסרי מסה הנקראים גרביטונים ופוטונים. אם קרינת הוקינג זו קיימת, "אז מה שיקרה זה שהחורים השחורים האלה יתכווצו בהדרגה, בהדרגה."
בנקודה מסוימת, החורים השחורים האלה יתפרקו לחלוטין, אמר אן, והשאיר את היקום מרק נטול מסה של פוטונים וגרביטונים.
"העניין בפרק הזמן הזה הוא שגרביטונים ופוטונים חסרי מסה לא באמת חווים זמן או מרחב," אמר.
גרביטונים ופוטונים, מטיילים במהירות חסרת מסות, אינם חווים זמן ומרחב באותה צורה שאנו - וכל שאר האובייקטים המאסיביים והאיטיים הנעים ביקום - עושים. תורת היחסות של איינשטיין מכתיבה כי נראה כי עצמים עם מסה עוברים זמן איטי יותר כשהם מתקרבים למהירות האור, והמרחקים נעשים גרועים מנקודת המבט שלהם. עצמים חסרי מסות כמו פוטונים וכבדי גרבונים נעים במהירות האור, כך שהם לא חווים זמן או מרחק כלל.
אז יקום מלא רק בגרביטונים או פוטונים לא יהיה בעל תחושה של זמן או מה שטח, "אמר אן.
באותה נקודה, טוענים כמה פיזיקאים (כולל פנרוז), היקום העצום, הריק, אחרי החור השחור, מתחיל להידמות ליקום הדחוס במיוחד ברגע המפץ הגדול, בו אין זמן או מרחק בין שום דבר.
"ואז זה מתחיל מחדש," אמר אן.
אם כן, אם היקום החדש אינו מכיל אף אחד מהחורים השחורים מהיקום הקודם, כיצד יכולים אותם חורים שחורים להשאיר עקבות ב- CMB?
פנרוז אמר כי העקבות אינם של החורים השחורים עצמם, אלא של מיליארדי שנים אותם חפצים בילו בכדי להוציא אנרגיה ליקום שלהם באמצעות קרינת הוקינג.
"זה לא הייחודיות של החור השחור," או שזה גוף פיזי ממשי, הוא אמר ל- Live Science, "אלא קרינת הוקינג שלמה של החור לאורך ההיסטוריה שלו."
הנה מה זה אומר: כל הזמן חור שחור שבילה במסת עצמו באמצעות קרינת הוקינג משאיר חותם. וסימן זה, שנעשה ברקע בתדרי קרינת החלל, יכול לשרוד את מותו של יקום. אם החוקרים יכלו להבחין בסימן זה, אז היו למדענים סיבה להאמין שחזון CCC של היקום צודק, או לפחות לא בהחלט טועה.
כדי לזהות את אותו סימן קלוש כנגד הקרינה המעורפלת והמבולשת של ה- CMB, אמר אן, הוא ערך מעין טורניר סטטיסטי בין כתמי שמים.
אזור תופס אזורים מעגליים בשליש השמיים שבהם גלקסיות ואור כוכבים אינם מציפים את ה- CMB. בשלב הבא הוא הדגיש אזורים שבהם חלוקת תדרי המיקרוגל תואמת את הצפוי אם קיימות נקודות הוקינג. היו לו המעגלים האלה "מתחרים" זה בזה, הוא אמר, כדי לקבוע באיזה אזור התאים הכי קרוב לספקטרומים הצפויים של נקודות הוקינג.
ואז, הוא השווה נתונים אלה עם נתונים מזויפים של CMB שהוא הפיק באופן אקראי. הטריק הזה נועד לשלול את האפשרות שאותן "נקודות הוקינג" מהוסקות יכלו להיווצר אם ה- CMB היה אקראי לחלוטין. אם נתוני ה- CMB שנוצרו באופן אקראי לא היו יכולים לחקות את נקודות הוקינג הללו, הדבר היה מרמז מאוד על כך שנקודות ההוקינג שזוהו לאחרונה היו אכן מחורים שחורים של עידנים.
זו לא הפעם הראשונה שפנרוז מוציא מאמר שמופיע כדי לזהות נקודות הוקינג מהיקום העבר. עוד בשנת 2010 הוא פרסם מאמר עם הפיזיקאי Vahe Gurzadyan שהעלה טענה דומה. פרסום זה עורר ביקורת מצד פיסיקאים אחרים, שלא הצליח לשכנע את הקהילה המדעית בכתב גדול. שני מסמכי מעקב (כאן וכאן) טענו כי העדויות לנקודות הוקינג שזוהו פנרוז וגורזאדיאן היו למעשה תוצאה של רעש אקראי בנתוניהם.
ובכל זאת, פנרוז לוחץ קדימה. (הפיזיקאי טען מפורסם גם מבלי לשכנע מדענים נוירולוגיים רבים שהתודעה האנושית היא תוצאה של מחשוב קוונטי.)
לשאלה האם החורים השחורים מהיקום שלנו עשויים יום אחד להשאיר עקבות ביקום של האאון הבא, ענה פנרוז, "כן, אכן!"
הערת העורך: גרסה קודמת של סיפור זה התייחסה ל- CMB כ"רדיואקטיבית ". זו קרינה, אך היא אינה רדיואקטיבית. הסיפור תוקן.
