שבוע החלל

עוד משחר ההיסטוריה, אנשים נשאו את עיניהם לשמיים בסקרנות וביראה. השמש, מקור החיים, הנעה בשמיים במסלול קבוע מידי יום, והמרחב האינסופי זרוע הכוכבים, עוררו שאלות רבות וגם רגשות עזים.

אל האובייקט הקרוב ביותר אלינו, הירח, לוקח שלושה ימים להגיע. אל מאדים לעומתו, דרוש מסע של 9 חודשים. אל הכוכב הקרוב ביותר מעבר למערכת השמש, פרוקסימה קנטאורי, לוקח לאור, שנע במהירות הגבוהה ביותר האפשרית, 300.000 קילומטר בשנייה אחת, כלומר 4 שנים להגיע. אם נשלח לשם את החללית שהנחיתה את ה- Perseverance (התמדה) על המאדים, ייקח לה קצת יותר מחצי מיליון שנים עד שתסיים את המסע בכיוון אחד.

מאז תחילת המאה ה-20, ופיתוחם של טלסקופים ומצלמות שאפשרו מדידות מדויקות יותר, וכן השוואה של תמונות שצולמו בזמנים שונים, ובד בבד עם ההבנה שחוקי הפיסיקה הם אותם חוקים בכל נקודה ביקום, החלל מהווה מעין מגרש משחקים ענק עבור מדענים, כר פורה לתצפיות ולבחינת תיאוריות שלא ניתן לבחון בתנאים השוררים על פני כדור הארץ.

עוד במחצית המאה ה-19 גילה גוסטב קירכהוף שהשתמש בשיטה הנקראת ספקטרוסקופיה, קווי בליעה אופייניים לאטומים מסוימים באור המגיע אלינו מהשמש, ובכך הסיק את הרכבה הכימי של השמש. בתחילת המאה ה-20 הבין איינשטיין שסופיות מהירות האור מחייבת חיבור של המרחב והזמן לגוף יחיד.

לאחר מכן, הרחיב את התיאוריה כך שתכלול כבידה (תורת היחסות הכללית) ממנה נבעו קיומם של אובייקטים שכוח הכבידה שלהם גדול כל כך שאפילו אור לא יכול לברוח מהם, אלה כמובן חורים שחורים. במשך שנים רבות, ניתן היה להסיק על קיומם של חורים שחורים רק בצורה עקיפה, על ידי בחינת השפעתם על סביבתם. רק לפני כשנתיים, לאחר למעלה מ-100 שנים של ניסיונות, הטכנולוגיה התפחתה בצורה שאפשרה לראשונה ממש לראות את החור השחור (טוב, לא ממש את החור השחור, אלא את סביבתו הקרובה, כך שהוא נראה ככתם כהה ומסביבו החומר הנופל אליו, מתחמם ופולט קרינה).

תוצר נוסף של תורת היחסות הוא הרעיון של גלי כבידה: המרחב, לפי איינשטיין, אינו קשוח, אלא יכול להתכווץ ולהימתח, ממש כמו גומי (או טרמפולינה). אדוות קלות במרחב, הנגרמות כאשר כוכבים מתחברים ביניהם, נעות לאורכו ולרוחבו של היקום. גם במקרה הזה, לקח כ-100 שנה, והרבה מאוד משאבים, עד שהטכנולוגיה הבשילה לכדי בניית גלאי שהצליח לגלות את השינויים הקטנטנים במרחב, אלה הם גלי הכבידה.

חקר החלל מציב בפנינו שאלות רבות נוספות המציתות את הדמיון. עוד בשנות ה-20 של המאה ה-20 האסטרונום אדווין האבל גילה שהיקום מתפשט. אם כך, בהכרח, אם נחזור אחורה בזמן, היקום היה קטן יותר (למעשה: צפוף יותר. היקום יכול להיות אינסופי ועדיין להתפשט – ממש כמו גומי). היום ידועות מספר הוכחות בלתי תלויות לכך שזה אכן המצב. בעבר הרחוק מאוד (לפני 13.7 מיליארד שנים) היקום היה כל כך דחוס, עד שחוקי הפיסיקה הידועים לנו פשוט לא עבדו בו. ואז, מסיבה ובדרך שעדיין לא ידועה לנו, היקום החל להתפשט, וזהו ״המפץ הגדול״. לפי מיטב המדידות, היקום ממשיך ומתפשט עד עצם היום הזה. לא רק זאת, אלא שלאחרונה אף גילו, תוך שימוש בטלסקופ החלל ״האבל״, שהיקום אף הולך ומאיץ את התפשטותו. כיוון שאיש אינו מבין מדוע, הוצמד השם ״אנרגיה אפלה״ לאותה אנרגיה שגורמת ליקום להתפשט.

גם מדידות של מיקומי כוכבים בגלקסיות מראות שהם אינם מתנהגים בהתאם לחוקי הפיסיקה הידועים לנו. מכאן הרעיון שישנו חומר אפל כלשהו המושך את הכוכבים, אך אינו נראה לעין הטלסקופים.

גם אותם אובייקטים שאנחנו כן יכולים לראות בעין הטלסקופ, מציבים בפנינו אתגרים אינטלקטואלים אדירים. כוכבים המתפוצצים בפיצוץ אדיר – משחררים כמות אנרגיה העולה על זו שהשמש תשחרר בכל ימי חייה בתוך מספר שניות, סילונים הנעים ב- 99.9999% ממהירות האור, שדות מגנטיים אדירים, אלה רק חלק מתופעות הנראות כמעט על בסיס יום יומי על ידי לוויינים ייעודיים, ומציבות אתגרים אינטלקטואלים אדירים ומרתקים בפני החוקרים המנסים להבין את מקורם.

הזרימה הבלתי פוסקת של תגליות חדשות המתאפשרות על ידי כמות עצומה של לוויינים וגלאים ייעודיים נוספים הממומנים על ידי סוכנויות כגון נאס״א, סוכנות החלל האירופית, ובשנים האחרונות גם סוכנות החלל הסינית, מבטיחה זרימה שוטפת של רעיונות ותחומי מחקר לשנים רבות קדימה.

רוצים לדעת עוד על חקר החלל במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן? היכנסו