הבדלים בין גרסאות בדף "גיל היקום"

נוספו 1,394 בתים ,  לפני 8 שנים
עדכון התגליות של Planck ועריכה קלה
(עדכון התגליות של Planck ועריכה קלה)
[[תמונה:Universe expansion.png|שמאל|ממוזער|250px|התפשטות היקום לאחר המפץ הגדול]]
'''גיל היקום''' הוא, על-פיעל־פי הגדרה פשטנית, הזמן שחלף מאז החל [[היקום]] להתקיים. לא תמיד הייתה למושג זה משמעות - היו זמנים שבהם התאוריות השליטות קבעו שהיקום יציב, בן בלי גיל.
 
תאוריית [[המפץ הגדול]], המקובלת כיום, קובעת שהיקום התחיל בנקודה מסוימת, ואם כך נראה שאפשר להגדיר את גיל היקום כזמן שחלף מאז המפץ. אולם, דווקא התאוריות המודרניות מחייבות הגדרה מדויקת יותר של המושג.
 
הערכות אחרונות מה־[[22 במרץ]] [[2013]] קובעות שגיל היקום הוא '''<math>13.798 \pm 0.037</math> מיליארד [[שנים]]'''.<ref>{{cite journal | arxiv=1303.5062 | title=Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results | author=Planck collaboration | journal=Submitted to Astronomy & Astrophysics | year=2013}}</ref><ref>{{cite journal |last=Bennett |first=C.L. |last2=Larson |first2=L.|last3=Weiland |first3=J.L. |last4=Jarosk |first4= N. |last5=Hinshaw |first5=N. |last6=Odegard|first6=N. |last7=Smith |first7=K.M. |last8=Hill |first8=R.S. |last9=Gold |first9=B.|last10=Halpern |first10=M. |last11=Komatsu |first11=E. |last12=Nolta |first12=M.R.|last13=Page |first13=L. |last114=Spergel |first14=D.N. |last15=Wollack |first15=E.|last16=Dunkley |first16=J. |last17=Kogut |first17=A. |last18=Limon |first18=M. |last19=Meyer|first19=S.S. |last20=Tucker |first20=G.S. |last21=Wright |first21=E.L. |title=Nine-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Final Maps and Results|url=http://arxiv.org/abs/1212.5225 |arxiv=1212.5225 |date=December 20, 2012|accessdate=January 1, 2013 }}</ref><ref>[[Short scale]] usage, i.e., 13.798 thousand million.</ref>
הערכות אחרונות הם שגיל היקום הוא '''0.11 ± 13.75 מיליארד''' [[שנים]].{{הערה|[http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_age.html באתר NASA]}}
 
==היסטוריה==
 
נסיונותניסיונות לקבוע את גיל היקום, הזמן שחלף מאז ה[[בריאת העולם|בריאה]], הםהן חלק - עיקרי או שולי - בכל ה[[דת]]ות והתרבויות העתיקות. פירוש מילולי של ספר [[בראשית]], למשל, קובע שגיל היקום כששת אלפי שנים (ראו [[תורה ומדע#גיל העולם|גיל היקום בערך תורה ומדע]] להרחבה בנושא זה). הגישות הבריאתניותה[[בריאתנות|בריאתניות]] נענו מן העבר השני בגישות פילוסופיות, בראש ובראשונה זו של [[אריסטו]], שגרסו כי היקום נצחי ואינו משתנה.
 
=== המאה ה-19ה־19 ===
 
נסיונותניסיונות מדעיים ראשונים לקבוע את גיל היקום נעשו במחצית השנייה של [[המאה ה-19]], וכוונו בשלב מוקדם זה לקביעת [[גיל כדור הארץ]]. בשנת [[1862]] חישב [[לורד קלווין]] שגיל כדור הארץ כ- 50-150כ־50–150 מיליוני שנים, מתוך הערכת הזמן הדרוש להתקררות גוש הסלע המותך שהיה כדור הארץ כביכול, בראשיתו, עד לטמפרטורה דהיוםכיום. מספר שנים אחר-כךאחר־כך חישבו הפיזיקאי [[הרמן פון הלמהולץ]] והאסטרונום [[סימון ניוקומב]] כמה זמן יקח ל[[השמש|שמש]] להתקרר לטמפרטורה הנוכחית שלה, וקיבלו שגיל השמש קרוב ל- 120ל־120 מיליון שנה. לקראת סוף המאה הוצעה שיטה אחרת: לחשב כמה שנים נדרש [[מחזור המים בטבע]] לפעול כדי להביא את ה[[אוקיינוס]]ים לרמת ה[[מליחות (ריכוז מלח)|מליחות]] הנוכחית שלהם; הערך שהתקבל, כ- 90כ־90 מיליון שנה, קרוב גם הוא להערכות הקודמות.
 
שלוש הערכות אלה נפלו במרחק רב מן הגיל האמיתי של כדור הארץ, שהוא - לפי הערכות היום - כ-4כ־4,550540 מיליוני שנים. לורד קלווין לא ידע על ה[[רדיואקטיביות]] שמחממת את כדור הארץ. הלמהולץ וניוקומב חישבו את גיל השמש בהנחה ש[[אנרגיית חום|אנרגיית החום]] שלה מקורה בלחץ כבידתי, ולא על-פיעל־פי מנגנון הפעולה של [[היתוך גרעיני|היתוך]] ה[[מימן]]. ג'וןג׳ון ג'וליג׳ולי ה[[אירלנד|אירי]], שביצע חישובי מליחות, לא ידע דבר על תהפוכות ה[[אקלים]] של כדור הארץ בעידנים קדומים.
 
=== המאה ה-20ה־20 ===
 
בסוף שנות העשרים של [[המאה ה-20]] מצא [[אדווין האבל]] כי [[הספקטרום האלקטרומגנטי|אורן]] של הגלקסיות הרחוקות מאיתנו מוסט לאדום, תופעה שאותה אפשר להסביר ב[[אפקט דופלר]] הנגרם מהתרחקותם של מקורות האור מאיתנו. האבל הפך את ציר הזמן, והסיק שבעבר, לפני כ- 20-10כ־10–20 מיליארד שנים, היה היקום כולו מרוכז בנקודה אחת בעלת גודל אפסי, ואז החל להתפשט - [[המפץ הגדול]]. גיל היקום על-פיעל־פי [[מודל (מדע)|מודל]] זה קשור באופן הדוק בקצב ההתפשטות, שאותו מודד [[קבוע האבל]].
 
מאותה תקופה ראוי לציין גם את תאוריית [[המצב היציב]], שנחשבה מתחרה אפשרית למפץ הגדול עד לגילוי [[קרינת הרקע הקוסמית]], ב[[שנות ה-60 של המאה ה-20|שנות ה-60ה־60]]. לפי תאוריית המצב היציב, היקום נצחי, חסר גיל.
 
במהלך שנות ה-90ה־90 היה נדמה לזמן מה שהיקום צעיר מכמה מן הכוכבים העתיקים ביותר; סתירה-לכאורהסתירה־לכאורה זו מכונה [[הפרדוקס של גיל היקום]]. ב-ב־[[1999]] איתר [[טלסקופ החלל האבל]] 800 [[משתנה קפאידי|משתנים קפאידיים]] ב-18ב־18 גלקסיות, ובהן הגלקסיה [[M100]]. נתונים אלה הביאו להערכה מדויקת יותר של הקבוע של האבל, ואז הוערך גיל היקום בכ-12בכ־12 מיליארד שנה, בעוד שהכוכבים העתיקים ביותר, אלה המצויים ב[[צביר כדורי|צבירים כדוריים]], גילםהם בני 9-129–12 מיליארד שנה.
 
== הגדרת גיל היקום ==
 
המפץ הגדול אינו מאפשר לדבר סתם- כך על ה"זמן" שחלף מאז המפץ. זמן, מלמדת אותנו [[תורת היחסות]], אינו קבוע - הוא תלוי בנקודת המבט של הצופה. אם נציב שעון בנקודת המפץ, הזמן שהוא ימדוד תלוי ב[[שדה כבידה|שדה הכבידה]] שהוא נתון בו (כלומר, בתאוצות שיעברו עליו). את גיל היקום מגדירים להיות הזמן '''הארוך ביותר''' ששעון כזה יכול למדוד, מאז המפץ ועד ימינו.
 
== גיל היקום ==
הנתוניםבפברואר המדויקים[[2004]] והאמיניםגדלה ביותרמשמעותית באשררמת לגילהדיוק היקוםוהאמינות נאספושל בפברוארהנתונים [[2004]]בדבר גיל היקום, כאשר [[לוויין המחקר WMAP]] בנה מפה מדויקת של קרינת הרקע השיורית מן המפץ הגדול. על-פיעל־פי נתונים אלה, נקבע גיל היקום כ-כ־<math>13.8772 \pm 0.059</math> [[מיליארד]] שנה. נתונים מאותה חללית העלו גם שה[[כוכב]]ים הראשונים נולדו כאשר היקום היה בן 200 מיליון שנה (ההערכות הקודמות נעו בין 500 מיליון למיליארד שנים). WMAPעל סיפקתצפיות גםיסודיות הערכהאלה מדויקתאמר לשיעורהאסטרונום הידוע ה[[חומרג'ון אפל|חומר האפלבקל]] וה(John Bahcall) מ[[אנרגיהאוניברסיטת אפלה|אנרגיה האפלהפרינסטון]], (23%כי ו-הן 73%מהוות "טקס התבגרות של ה[[קוסמולוגיה]], בהתאמה)מאסופת השערות למדע מדויק". קוסמולוגים אחרים ביקשו להדגיש שהמספרים שמציע WMAP עשויים להיות מבוססים על הנחות יסוד שלא הוכחו.
 
ב־2013 העריך צוות הלוויין Planck של [[סוכנות החלל האירופית]] את גיל היקום ב־13.82 מיליארד שנים – מעט גבוה יותר מההערכה של WMAP אך עדיין בתחום השגיאה. על ידי שילוב הנתונים ניתנה ההערכה המדויקת ביותר כיום: <math>13.798 \pm 0.037 \times 10^9</math> שנים.
על תצפיות יסודיות אלה אמר האסטרונום הידוע [[ג'ון בקל]] (John Bahcall) מ[[אוניברסיטת פרינסטון]], כי הן מהוות "טקס התבגרות של ה[[קוסמולוגיה]], מאסופת השערות למדע מדויק". קוסמולוגים אחרים ביקשו להדגיש שהמספרים שמציע WMAP עשויים להיות מבוססים על הנחות יסוד שלא הוכחו.
 
הערכות בסביבת 14 מיליארד שנים מתקבלות גם מהשוואת שתי שיטות אחרות:
# [[מעגל פחמן-חנקן-חמצן]], שהוא מקור האנרגיה העיקרי של כוכבים כבדים מ[[השמש]], עשוי להיות איטי משחשבו; הערכים החדשים מתאימים לגיל היקום שחושב על-פיעל־פי קרינת הרקע.
# אם נסמן ב-zב־z את [[הסטה לאדום|מקדם ההסטה]] של קרינה היוצאת מגלקסיה נתונה, אז אפשר לחשב את היחס בין גודלו של היקום היום לגודלו כאשר [[קרן אור|קרן האור]] יצאה לדרכה: <math>\ a=1/(1+z)</math>. מצד שני, טמפרטורת היקום פרופורציונלית לגודלו, וכך יוצא שהטמפרטורה היום שווה ל-ל־ <math>\ T_0(1+z)</math>, כאשר z הוא המקדם הממוצע. כעת אפשר לחשב את המקדם הממוצע, על ידי השוואת טמפרטורת היקום היום (2.7 [[קלווין]]), ל[[טמפרטורת פלאנק]] ששררה ברגע המפץ. גם מהשוואה זו מתקבל אומדן עקבי עם חישובי קרינת הרקע.
 
==ראו גם==
 
==הערות שוליים==
{{הערות שוליים|יישור=שמאל}}
 
[[קטגוריה:קוסמולוגיה]]