הפרופ' הישראלי שהטיל ספק בקיום החומר האפל זכה בציון לשבח

פרופ' אשר יהלום מאוני' אריאל זכה בציון לשבח, מהקרן למחקרי כבידה שמוקירה חוקרים בינלאומיים מהשורה הראשונה דוגמאת פרופ' סטיבן הוקינג.

הטלת ספק בקיום החומר האפל – וזאת מבלי לערער על תורתו של איינשטיין

עבודתו של פרופ' אשר יהלום, פיזיקאי, סגן דקן הפקולטה להנדסה אוני' אריאל, שנכתבה עבור הקרן למחקרי כבידה (Gravity Research Foundation) זכתה בציון לשבח. העבודה שכתב מטילה ספק בקיום החומר האפל. לעבודה זו שותפה מיכל וגמן מתרגלת ודוקטורנטית באוני' אריאל, עבודת הדוקטורט שלה עוסקת בנושא החומר האפל בהנחייתם של ד"ר מרסלו שיפר פרופ' לארי הורוביץ ופרופ' אשר יהלום.

כיום מקובל לחשוב, שהרכב היקום הוא רק 5% חומר נראה והשאר הינו 27% חומר אפל ו-68% אנרגיה אפלה. המילה אפלה מרמזת על כך שלא ידוע דבר על ישויות אלו, למעט ההשפעה הכבידתית שלהם וזאת למרות ניסיונות חוזרים ונשנים לגלות אותם בניסויים שכשלו.

מדוע אם כן מאמינים מדענים בקיום חומר אפל? הסיבה היא שללא חומר אפל, יש החושבים שלא ניתן להסביר את עקומי המהירות הסיבובית של הגלקסיה, אשר אינם דועכים כמצופה מחוק הכבידה הניוטונית, אם לוקחים בחשבון את החומר הנראה בלבד.

האם ייתכן שאין כלל חומר אפל וניתן להסביר את עקומי המהירות בדרך אחרת?

פרופ' מרדכי מילגרום ממכון ויצמן, הציע לשנות את חוקי הגרביטציה בתאוצות נמוכות, הצעה המכונה MOND. הצעתו מתיישבת עם עקומי הסיבוב אך אינה מתיישבת עם תורת היחסות הכללית של איינשטיין. ניסיונות ליישב את תורת של מילגרום אם תורת היחסות של איינשטיין שנעשו על ידי פרופסור יעקב בקנשטיין ז"ל לא צלחו.

האם קיימת דרך אחרת? יש לזכור שתורת היחסות הכללית של איינשטיין נבנתה מתוך הכוונה להכליל את תורת הכבידה של ניוטון כך שישמר עיקרון השיהוי של תורת היחסות הפרטית, כלומר ששום אות לא יכול להתקדם במהירות העולה על מהירות האור בריק (ואקום) לרבות אות כבידתי.

האם ייתכן שזה המפתח לתעלומה?

גלקסיות הן מערכות פיזיות ענקיות בעלות ממדים של עשרות רבות של אלפי שנות אור. לכן בכל שינוי במרכז הגלקטי ניתן יהיה להבחין בשפת הגלקסיה רק עשרות אלפי שנים מאוחר יותר. אבל השפעות השיהוי מוזנחות היום במודלים גלקטיים המשמש לחישוב המהירויות הסיבוביות של החומר בשולי הגלקסיה. ההבדלים המשמעותיים בין התחזיות המבוססות על החומר הנראה ועל פעולה מיידית ניוטונית (ללא שינוי) ומהירויות נצפות מוסברות בדרך כלל על ידי ההנחה של חומר אפל או על ידי שינוי חוקי הכבידה (MOND) כאמור.

במאמר הראינו כי אם נתייחס לתורת היחסות הכללית ברצינות הראויה מבלי להזניח שיהוי ניתן להסביר את המהירות הסיבובית של החומר הגלקטי בתנאי שלוקחים בחשבון כי קיימת האטה בקצב ספיחת המסה של הגלקסיה עקב התמעטות הגז בסביבתה הקרובה לאורך שנות קיומה.

חקר הגלקסיות והקוסמולוגיה אינו תחום יישומי אך הוא חשוב להבנתנו את הייקום בו אנו חיים. חשוב לציין שלאפקט השיהוי יש יישום לאיכון תקלות והסטודנט מר מוניר נבואני מאוני' אריאל מבצע את עבודת הדוקטורט שלו על אפקט זה ככלי יישומי לאיכון תקלות בחברת חשמל בקווי מתח גבוה, העבודה נעשית בהדרכתם של פרופ' יוסף פנחסי ופרופ' אשר יהלום. במקביל מתקיים מחקר בשיתוף פרופ' עידית אברהמי לאיכון תקלות בצינורות המוליכים נוזלים וגזים על מנת לאכן תקלות בזמן אמת ולמנוע זיהום הסביבה כמו שחזינו לאחרונה.

הקרן למחקרי כבידה (קישור לאתר Gravity Research Foundation ) הינו אחד הארגון חשוב לחקר הגרביטציה ובתחרות זו משתתפים טובי הפרופסורים בעולם. לדוגמא פרופסור סטיבן הוקינג זכה במקומות שונים בתחרות זאת.