כיצד מסה מעוותת את המרחב-זמן? מאיה

קודם כול חשוב להבין שני דברים:

(1). על פי גישה מתמטית טהורה, הזמן והמרחב שקולים ולכן הזמן הוא בעצם מימד נוסף (המימד הרביעי). על פי גישה מתמטית זו ייתכנו יחסי גומלין והשפעות בין מימדים אלו- כל גוףבעל מסה יגרום עיוות במרחב-זמן החלל. ניתן לתאר זאת כיריעת גומי מתוחה עליהנניח כדור כבד, הכדור יצור שקע ביריעה ואם נניח גולה קטנה היא תתגלגללכיוון השקע עד שתתנגש בכדור.

תמונה נלקחה מויקיפדיה

(2). ההבדל בין מסה למשקל. המושג מסה הוא מעט ערטילאי ולכן קשה להסבירו, אך משמעותו היא כמות החומר המצויה בעצם מסויםומכאן גם נגזרת ההתמדה של אותו גוף לאחר שהופעל עליו כוח לנוע. החוק השנישל ניוטון(F=ma) קובע שיש יחס ישר בין הכוחF)) המופעל על גוף לביןתאוצתו(a), יחס זה מהווה את המסה(m) של הגוף. המסה של הגוף היא קבועהואינה משתנה ולכן אם הכוח יגדל גם התאוצה תגדל בהתאמה.

למעשה המהות של המסה עצמה עוד לא ברורה לחלוטין עד יום. מדוע לחלקיקים יש מסה? או במילים אחרות מה מקנה להם מסה? אם נחשוב על גוף מאיר הרי שהוא פולט פוטונים; אם כך מה זה מסה?

כיום ישנם שני חלקיקים אלמנטאריים חזויים, שניהם בוזונים (שעוד לא הוכחו) שאולי ייתנו תשובה לשאלה חשובה זו:
(1). בוזון היגס (Higgs boson)- חלקיק אלמנטארי (בוזון) הידוע גם בכינוי "החלקיק האלוהי". חלקיק זה במידה והוא קיים יסביר את מהות המסה עצמה. אחת הסיבות להקמת המאיץ ב CERN הוא כדי למצוא הוכחות קיומו של חלקיק זה.
(2). הגרביטון (Graviton)- זהו חלקיק אלמנטארי (בוזון) המעביר את כוח הכבידה כמו שהפוטון הוא הנשא של הכוח האלקטרומגנטי.

תיאור סכמתי של המאיץ ב CERN (ויקיפדיה)

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.