3.14 עקביות האופק: טמפרטורה כמעט אחידה במרחקים גדולים ללא אינפלציה קוסמית בתנאי מהירות אור משתנה

דף הבית ／ פרק 3: היקום המקרוסקופי

I. התופעה והשאלה המרכזית

• רחוקות עד כדי כך ש“לא הספיקו לראות זו את זו”, אך כמעט באותה הטמפרטורה:
  קרינת הרקע הקוסמית במיקרוגל (CMB) אחידה להפליא בסקאלות זוויתיות גדולות; אזורים מרוחקים בשמים מציגים טמפרטורות כמעט זהות. אם נצמד לאינטואיציה ש“מהירות האור קבועה בדיוק בכל מקום”, לאזורים הללו לא היה די זמן ביקום המוקדם הנצפה להחליף חום או מידע פאזה, ובכל זאת הם נראים כאילו “הסתנכרנו” מוקדם. מכאן ואילך נשתמש רק במונח קרינת הרקע הקוסמית במיקרוגל.
• גם הפאזות “מסודרות בקפדנות”:
  תבנית השיאים והשקעים האקוסטית מצביעה על קוהרנטיות פאזה ברורה, כאילו את ה“מרק” ערבבו היטב ורק אחר כך הקפיאו.
• כיצד הדבר אפשרי ללא אינפלציה קוסמית?
  ההסבר המקובל מציג מתיחת־על גאומטרית קצרה ועזה (אינפלציה קוסמית) כדי שאזורים הרחוקים כיום היו בעבר סמוכים והספיקו להשוות טמפרטורה; לכך נדרש שדה מניע ומנגנון יציאה. השאלה היא האם קיימת סיבה פנימית למדיום שמיישרת באופן טבעי טמפרטורה ופאזה במרחקים גדולים.

II. המנגנון הפיזיקלי (ים האנרגיה + מהירות אור משתנה)

רעיון מרכזי: חסם המהירות להפצה אינו קנה מידה אוניברסלי קבוע; מצב המתיחה/המתח של המדיום קובע אותו מקומית. בעידן מוקדם מאוד, צפוף ובעל מתח גבוה, ים האנרגיה נמתח באופן חריג ולכן תקרת ההפצה המקומית עלתה; עם התפתחות היקום וירידת המתח, התקרה ירדה. כך יכולות להיווצר באופן טבעי אחידות תרמית וקוהרנטיות פאזה רחבות־סקאלה ללא צורך באינפלציה.

1. שלב מתח גבוה: “תמרור המהירות” עולה מדרגה:
   • מתח קיצוני מחדד את “העברת השליחים” של הפרעות ומעלה משמעותית את חסם המהירות המקומי להפצה.
   • התוצאה: באותו זמן פיזיקלי האופק הסיבתי מתרחב; חום ומידע פאזה חוצים סקאלות קומוביות שנראות מאוחר יותר “מעבר לאופק”, וכך מתבססים מוקדם שוויון תרמי רחב ונעילת פאזה.
2. רענון שיתופי: בנייה רשתית, בלוק אחר בלוק:
   • מתח גבוה אינו רק “מהיר יותר”, אלא מאפשר גם לרשת המתח “לצבוע מחדש” אזורים בכתמים: אירוע חזק שמפעיל רצועה אחת מסנכרן את השכנות בלוקים־בלוקים בתוך החסם המותר מקומית.
   • שיתוף־הפעולה הרשתִי הזה מפיץ את ה“ערבוב” מנקודה לשטח; לא באמצעות מתיחה גאומטרית, אלא באמצעות המתח ותכונות ההפצה של המדיום עצמו.
3. רילקסציה הדרגתית ו“הקפאה”: נשיאת היישור עד לימינו:
   • כשהיקום מתדלדל, המתח יורד וחסם המהירות המקומי נמוך; פלזמת פוטונים–באריונים נכנסת לשלב האקוסטי של “דחיסה–ריבאונד”.
   • ברגע הניתוק, האחידות התרמית וקוהרנטיות הפאזה שכבר הושגו “מצולמות” כנגטיב של הרקע; לאחר מכן פוטונים נעים בחופשיות ונושאים את הנגטיב הזה עד היום.
4. מאין מגיעים הפרטים: אי־אחידויות זעירות ועיבוד־דרך:
   • התנודות הקטנות הקדומות אינן נמחקות; הן הופכות ל“זרעים” של שיאים ושקעים אקוסטיים.
   • בהמשך, תבליט המתח לאורך המסלול והגרביטציה הסטטיסטית מגלחים בעדינות ומגרעים מחדש טקסטורות, וכך נוצרת האנאיזוטרופיה הדקה הנצפית.
   • אם המסלול חולף דרך נפחים גדולים בתהליכי התפתחות (למשל לכיוון כתם קר), יכולה להצטבר גם הסטת אדום/כחול חסרת דיספרסיה לאורך הדרך – תיקוני־עדין בלבד על הנגטיב המקורי.

נקודת מפתח: מקומית אינו משתנה, היסטורית משתנה. כל ניסוי בסקאלה קטנה מודד את אותה תקרת מהירות מקומית, אך לאורך ההיסטוריה הקוסמית התקרה מקבלת ערכים שונים לפי מצב המתח. כך נפתח מרחב פיזיקלי ל“ערבב תחילה, הקפא אחר כך” בלי מתיחה גאומטרית.

III. אנלוגיה

דמיינו עור תוף אחד שתחילה נמתח עד הקצה, ואז חוזר למתח רגיל. כשהוא מתוח מאוד, הגלים רצים במהירות רבה; מכה אחת מביאה שטח גדול “לאותו קצב” במהירות. כשהמתח חוזר לשגרה מהירות הגל יורדת, אך תבנית הסינכרון כבר קיימת. כך התעצב הרקע הנוכחי: עוד לפני “חזרה לשגרה” הושלמו היישור התרמי והפאזי בקנה מידה גדול, והם הוקפאו ברגע הניתוק.

IV. השוואה לתמונה המסורתית

1. מטרות משותפות:
   שתי המסגרות מבקשות להסביר מדוע אזורים מרוחקים כמעט איזותרמיים, מדוע פאזות אקוסטיות מסתדרות היטב, וכיצד שיתוף־פעולה מוקדם התרחש בזמן.
2. דרכים שונות:
   • אינפלציה קוסמית: מתיחה גאומטרית מהירה שמרחיקה שכנים לשעבר לסקאלות הגדולות של ימינו; דורשת שדה מניע, צורת פוטנציאל ופרטי יציאה.
   • מהירות אור משתנה המוּנעת מתח: שלב מתח גבוה פנימי למדיום מעלה את חסם ההפצה ומאפשר שיתוף רשתִי; אזורים רחוקים מסתדרים בתוך “תקציב הזמן” הרגיל של ההיסטוריה הקוסמית, ללא מתיחה נוספת או שדות חדשים.
3. ניתנות לגישור אך מובחנות:
   השפה הגאומטרית יכולה לתאר עקביות מוקדמת; עם זאת, מנקודת מבט של פיזיקת המדיום אין צורך להעמיס את כל העבודה על מתיחה. תצפיתית, השפעות־דרך חסרות דיספרסיה והבדלי זמני־מסלול הקשורים לסביבת מתח הם אוצר מילים טבעי יותר במסגרת תאוריית סיבי האנרגיה (EFT). מכאן ואילך נשתמש רק בתאוריית סיבי האנרגיה.

V. מסקנה

כשמחזירים את עקביות האופק להקשר של “ים האנרגיה—מתח”:

• שלב מתח גבוה העלה מוקדם את תקרת ההפצה המקומית ובשילוב רענון רשתִי הביא במהירות אזורים רחוקים לאחידות תרמית ולקוהרנטיות פאזה.
• לאחר מכן המתח ירד, התרחש ניתוק, והתבנית “הוקפאה” כרקע שאנו רואים היום.
• אין הכרח באינפלציה קוסמית: לא “למתוח את המרחב בפתאומיות”, אלא “לאפשר למידע לנוע מהר יותר” כשהמדיום מאפשר זאת.

לסיכום, “טמפרטורה כמעט זהה במרחקים גדולים” איננה נס של ההיסטוריה הקוסמית, אלא ביטוי טבעי של דינמיקת מתח ומהירות אור משתנה בעידן המוקדם, כפי שמתארת תאוריית סיבי האנרגיה.