Gravity vs. Pressure: The battle that formed the universe - Fabio Pacucci

תרגום: zeeva livshitz עריכה: Ido Dekkers

Welcome one and all!

ברוך הבא אחד וכולם!

It’s time to grab your seat for the biggest battle

זה הזמן לתפוס את הכיסא שלכם לקרב הגדול ביותר

in the soon-to-be-formed universe.

ביקום שייווצר בקרוב.

That’s right— the Big Bang is about to go down!

זה נכון - המפץ הגדול עומד להתחיל!

In one corner is the force that brings all matter together.

בפינה אחת נמצא הכוח שמביא את כל החומר ביחד.

It acts on any particle with mass, and its range is infinite—

הוא פועל על כל חלקיק בעל מסה, והטווח שלו הוא אינסופי -

give it up for gravity!

תנו תשואות לכוח המשיכה!

In the other corner, our contender can push matter away

בפינה השנייה, המתמודד שלנו יכול לדחוף את החומר

with spectacular strength.

בעוצמה מרהיבה.

When the going gets tough, this fighter just gets tougher.

כשהעניינים נעשים קשים, הלוחם הזה רק נעשה קשוח יותר.

That’s right, it’s pressure!

זה נכון, זה לחץ!

Over the next several hundred thousand years,

במהלך מאות אלפי השנים הבאות,

these two contenders will be wrestling for the fate of the universe.

שני המתמודדים הללו ייאבקו על גורל היקום.

That’s right folks, the ripple effects of this historic match

זה נכון חברים, השפעות האדווה של המשחק ההיסטורי הזה

will shape the structure of the universe as we know it today.

יעצבו את מבנה היקום כפי שאנו מכירים אותו היום.

But what are these powers fighting over?

אבל על מה הכוחות הללו נלחמים?

We’ll find out when the Big Bang hits right... now!

נגלה כשהמפץ הגדול מכה בדיוק... עכשיו!

Let’s zoom in for the play-by-play.

בואו נתקרב למשחק אחר משחק.

This epic event has brought three components into our infant universe.

האירוע האפי הזה הביא שלושה מרכיבים ליקום התינוקי שלנו.

Dark matter, which only interacts with gravity.

חומר אפל, שרק מקיים אינטראקציה עם כוח המשיכה.

Baryonic matter, which makes up all matter you’ve ever seen,

חומר באריוני, שמרכיב את כל החומר שאי פעם ראיתם,

is affected by both gravity and pressure.

שמושפע הן מכוח הכבידה והן מלחץ.

And radiation composed of innumerable particles of light,

וקרינה מורכבת מאינספור חלקיקי אור,

also known as photons.

שידועים גם בשם פוטונים.

In the moments just after the Big Bang,

ברגעים שאחרי המפץ הגדול,

all three components are in equilibrium,

כל שלושת המרכיבים נמצאים בשיווי משקל,

meaning no one location is denser than another.

כלומר אין מקום אחד צפוף יותר מאחר.

But as the universe starts expanding, differences in density start to emerge.

אבל כשהיקום מתחיל להתפשט, הבדלים בצפיפות מתחילים להופיע.

Gravity immediately gets to work pulling matter together.

כוח המשיכה מיד מתחיל לעבוד מושך את החומר ביחד.

Dark matter begins to collect at the center

חומר אפל מתחיל להצטבר במרכז

of these increasingly dense regions,

של אזורים צפופים יותר ויותר אלה,

forming the foundations of future galaxies.

יוצרים את היסודות של גלקסיות עתידיות.

Meanwhile, pressure begins gathering its strength.

בינתיים, הלחץ מתחיל לצבור את החוזק שלו.

In this hot, high-energy environment,

בסביבה חמה ועתירת אנרגיה זו,

protons and electrons can’t come together to form atoms,

פרוטונים ואלקטרונים אינם יכולים להתאחד וליצור אטומים

כך שהחלקיקים הרופפים האלה מסתובבים ויוצרים אינטראקציה חופשית

so these loose particles zip around, freely interacting with ambient photons.

The result is almost a fluid of baryonic matter and radiation.

התוצאה כמעט נוזלית של חומר בריוני וקרינה.

But the closer these baryonic particles get, the hotter the fluid becomes,

אבל ככל שהחלקיקים הבריוניים האלה מתקרבים, כך הנוזל מתחמם

pushing photons to ping around with incredible force.

דוחף פוטונים לפגוע אחד בשני בעוצמה מדהימה.

This is the power of pressure, specifically radiation pressure,

זה כוחו של לחץ, במיוחד לחץ קרינה,

battling to push things apart.

נאבק להרחיק דברים.

With each of gravity’s vicious tugs squeezing photons and matter together,

עם כל אחת מהמשיכות המרושעות של כוח המשיכה סוחט פוטונים וחומר יחד,

pressure exerts a forceful shove back.

לחץ מפעיל דחיפה חזקה לאחור.

And as the two giants struggle, they heave this fluid back and forth—

וכששני הענקים נאבקים, הם גוררים את הנוזל הזה קדימה ואחורה-

creating massive waves called baryonic acoustic oscillations.

יוצרים גלים מסיביים הנקראים תנודות אקוסטיות באריוניות.

Moving at almost two thirds the speed of light

נעים בכמעט שני שלישים ממהירות האור

these BAOs ripple across space,

ה-BAOs האלה מתפתלים על פני החלל,

impacting the universe on the biggest scale imaginable.

משפיעים על היקום בקנה מידה הכי גדול שאפשר להעלות על הדעת.

These rolling waves determine the distribution of matter throughout space,

גלים מתגלגלים אלה קובעים את חלוקת החומר בכל החלל,

meaning that today— almost 14 billion years after this fight began—

כלומר, היום - כמעט 14 מיליארד שנים אחרי שהקרב הזה התחיל-

we're more likely to find galaxies at their peaks

סביר יותר למצוא גלקסיות בשיאן

and empty space in their troughs.

וחלל ריק בשקתותיהם.

And that’s not all.

וזה לא הכל.

We can still see these ripples in the background radiation of the universe,

אנחנו עדיין יכולים לראות את האדוות האלה בקרינת הרקע של היקום,

a permanent reminder of this epic brawl.

תזכורת קבועה לקטטה האפית הזו.

But after being locked in a stalemate for roughly 370,000 years,

אבל אחרי שננעלו בקיפאון במשך כ-370,000 שנים,

the tide of our battle finally begins to turn.

גאות הקרב שלנו סוף סוף מתחילה להסתובב.

After all this time, the heat from the Big Bang has dissipated significantly,

אחרי כל הזמן הזה, החום מהמפץ הגדול התפוגג בצורה משמעותית,

cooling the universe down to a temperature

מקרר את היקום לטמפרטורה

at which loose electrons start to pair up with protons.

שבה אלקטרונים רופפים מתחילים להזדווג עם פרוטונים.

Known as the “era of recombination,”

מה שמכונה “עידן הרקומבינציה“,

this stops electrons from recklessly pinging around.

זה עוצר אלקטרונים מלהסתובב בפזיזות.

This allows light to stream freely for the first time,

זה מאפשר לאור לזרום בחופשיות בפעם הראשונה,

illuminating the universe.

כשהוא מאיר את היקום. פוטונים אלה מפעילים כעת

רק כוח זעיר על האטומים הנייטרליים איתם הם מקיימים אינטראקציה,

These photons now only exert a tiny force on the neutral atoms they interact with,

gradually reducing the power of pressure.

מפחיתים בהדרגה את כוח הלחץ.

And with that, it’s time to crown our champion!

ועם זה, הגיע הזמן להכתיר את האלוף שלנו!

The undefeated force, the most pervasive power in the universe:

הכוח הבלתי מנוצח, הכוח המתפשט ביותר ביקום:

it’s gravity!

זה כוח המשיכה!

And yet, this rivalry isn’t over.

ועדיין, היריבות הזו לא הסתיימה.

A similar battle continues between these two sworn enemies today,

קרב דומה נמשך בין שני אויבים מושבעים אלה היום,

within every single star.

בתוך כל כוכב.

As gravity pulls a star’s gas inward,

כשהכבידה מושכת את הגז של כוכב פנימה,

pressure increases and pushes the matter back outward.

הלחץ עולה ודוחף את החומר חזרה החוצה.

This push and pull keeps the Sun, and all other stars,

הדחיפה והמשיכה הזו שומרת על השמש, וכל שאר הכוכבים,

stable for billions of years.

יציבים במשך מיליארדי שנים.

In fact, this clash of the titans is the same reason

למעשה, ההתנגשות הזו של הטיטאנים היא אותה סיבה

Earth’s atmosphere doesn’t collapse to the ground.

שהאטמוספירה של כדור הארץ לא קורסת לאדמה.

So while their greatest fight might have ended,

אז בזמן שהקרב הכי גדול שלהם אולי נגמר,

these two warriors are still to be locked in combat—

שני הלוחמים האלה עדיין נעולים בקרב-

even as a new challenger approaches.

אפילו כשמתמודד חדש מתקרב.