הקדמה

במאה הקודמת פותח ענף בפיזיקה הנקרא מכניקת הקוואנטים אשר לזכותו נרשם חלק חשוב מפריצות הדרך הטכנולוגיות של ימינו. אי שם באמצע שנות השישים, נתקלו הפיזיקאים בשני חלקיקים אשר קיומם היה, לכאורה, בלתי אפשרי על פי מכניקת הקוואנטים. חלקיקים אלו נקראים אומגה מינוס ודלתא++.

כבר אז היה ידוע שפרוטונים וחלקיקים רבים נוספים מורכבים מחלקיקים קטנים יותר, הקווארקים. גם אומגה מינוס ודלתא++ מורכבים מקווארקים, אבל צירוף הקווארקים ותכונותיהם נראה אז בלתי אפשרי.

קיומם של חלקיקים אלו, היווה לכאורה סתירה קשה לידוע עד אז. סתירה קשה מספיק כדי לרתום מדענים לפיתוח תורה פיזיקלית חדשה, המתבססת על סדרה של הנחות פנטסטיות, ומתארת כוחות וחלקיקים שאין להם כל דימיון למה שהיה ידוע עד אותה עת. תורה זו, הנקראת קיו סי די, מהווה נדבך מרכזי בתיאוריה השלטת היום בתחום החלקיקים האלמנטריים, "המודל הסטנדרטי". כבר בתחילת שנות השבעים רכשה קיו סי די מעמד בלתי מעורער, למרות סדרה לא קצרה של אי התאמות בינה לבין ממצאים ניסיוניים, אשר יתוארו באתר זה.

אליהו קומאי, פיזיקאי יוצא דופן, למד בשנות השישים באוניברסיטה העברית בירושלים, שם היה הפיזיקאי יואל רקח, אשר נפטר בשנת 1965, דמות נערצת. באוניברסיטה זאת שמו דגש מיוחד על הוראה של תורה שפיתח רקח במקביל לויגנר. קומאי זיהה כבר בזמן שעסק בעבודת הדוקטורט הראשונה שלו בתחילת שנות השבעים, שאומגה מינוס ודלתא++ ניתנים להסבר טבעי בעזרת התורה שפיתחו ויגנר ורקח, ובשילוב עם החוקים הרגילים של מכניקת הקוואנטים. קומאי גם זיהה שמסות של חלקיקים המורכבים מקווארקים מתנהגות באופן עקבי על פי חוקי תורת הקוואנטים הידועים עוד לפני הולדת קיו סי די.

אולם כאן נתקל במכשול לא צפוי: העיתונים המדעיים סרבו לפרסם את המאמרים ששלח, ובסופו של דבר הרים ידיים ועבר לתחום אחר, לפיזיקה גרעינית, העוסקת בגרעין האטום. בתחום זה השלים את לימודיו והמשיך לעסוק בו כאקדמאי. יתכן שהמומחיות של קומאי בתחום הפיזיקה הגרעינית עזרה לו להבחין ב"בטן הרכה" של המודל הסטנדרטי בכלל, ואת אי יכולתו לתאר נכונה את הכוחות הפועלים בגרעין האטום בפרט.

בשנת 1983, גילה קומאי תגלית מדהימה המהווה רכיב קריטי בתיאור תכונותיהם הפיזיקליות של הקווארקים. תגלית זו איפשרה לו לפתח מודל אלטרנטיבי, המסביר באופן פשוט להפליא את התופעות הידועות, כולל אלו הסותרות את המודל הסטנדרטי. השוואה בין המודל שלו לבין המודל הסטנדרטי, הניתנת באתר זה, מראה את יתרונו הברור של המודל של קומאי.

למרות זאת, ולמרות שלא נסתרה מעולם, לא זכתה התיאוריה של קומאי להגיע לכלל דיון רציני.

במהלך כמעט ארבעים השנים האחרונות, נלמד המודל הסטנדרטי באוניברסיטאות כתורה בלתי מעורערת. כתוצאה מכך, קמו כבר שני דורות של פיזיקאים אשר עבורם המודל הסטנדרטי הוא מובן מאליו שאינו דורש הוכחה, והם מקדישים את מלוא מרצם ליצירת תורות אשר מעבר למודל.

על מה מדבר המודל של קומאי
כדי להבין את תחום הדיון, להלן רשימת תופעות שאין לגביהן הסבר כלל או שאין הסבר מוסכם, אשר המודל של קומאי מסביר:
– עלייה בחתך הפעולה בהתנגשות אנרגטית של פרוטון-פרוטון
– פרוטון ונייטרון מתנהגים באופן דומה כאשר פוטונים אנרגטיים פוגעים בהם
– האינטראקציה בין פוטון אנרגטי לפרוטון או נייטרון חזקה מהצפוי
– אפקט אי אם סי הראשון
– משבר הספין של הפרוטון
– המונופולים של דיראק לא התגלו
– דימיון בגרף הפוטנציאל ביחס למרחק
– הצפיפות האחידה של נוקליאונים בגרעיני האטומים
– הכח הטנזורי הנוקלארי והסימן שלו
– בנוקליאון האנטיקווארק נמצא בחלק החיצוני
– בניוטרון נוטים המטענים החשמליים השלילים להמצא באיזור חיצוני יותר מאשר המטענים החיוביים
– היחס בין רדיוס הפרוטון לרדיוס הפיי מזון
– בעיות הקשורות להפרשי המסות בין מזונים ובין בריונים מתאימים
– פנטקווארקים לא התגלו
– חומר מוזר לא התגלה
– כדורי דבק לא התגלו
– מדוע מזונים לא כלואים בנוקליאון

המודל של קומאי מסביר אחרת תופעות רבות נוספות אשר אינן סותרות את המודל הסטנדרטי:
– מדוע הקווארקים החיצוניים נושאים פחות ממחצית המומנטום של הפרוטון
– חופש אסימפטוטי
– כליאה
– תכונותיהם של החלקיקים דלתא++ ואומגה מינוס
– ניסוי שלושת הסילונים
– רדיוס של מזונים

רוב עבודתו של קומאי נעשתה בשנות השמונים והתשעים. מאמר מסכם המכיל כמעט את כל הממצאים שלו פורסם ב2004 [1]. הסבר לגבי כל התופעות המוזכרות כאן נמצא באתר זה.

מה אפשר לעשות
מאז ומתמיד היו הנושאים הקשורים למכניקת הקוואנטים ולמודל הסטנדרטי בלתי נגישים אף לרוב קהילת המדענים, כולל פיזיקאים. למתעניינים בתחום אין אפשרות להבדיל בין תיאוריה סבירה לבין תיאוריה בלתי סבירה.

אולם, נראה שקל למדי לראות את גודל אי הסבירות של המודל הסטנדרטי. המשימה שלקחתי על עצמי היא להפוך את התחום לנגיש לקהל קוראים רחב ככל האפשר. קורא בעל הבנה בתחום המדעים המדוייקים, אשר יקרא את הכתבות לגבי הכוח החזק, יוכל לראות שאכן, חלק מרכזי במודל הסטנדרטי המכונה תיאוריית הקיו סי די, הינו לכל הפחות "חשוד מאוד" אם לא "מופרך לחלוטין".

אני משוכנע שעוד מספר עשרות שנים יסתכלו ההיסטוריונים על הרפתקת הקיו סי די כעל אחת ההתרחשויות ההזויות ביותר בהיסטוריה של המדע. מטרתו של האתר היא להביא לשינוי זה.

הבהרות
החלקים במודל הסטנדרטי אותם תקף קומאי הם הקיו סי די, קיומו של חלקיק היגס המבוסס על משוואה בעייתית ולמעשה גם משוואת קליין-גורדון אשר משוואת היגס היא פיתוח שלה. לעומת זאת, סביר להניח שחלקים אחרים במודל הסטנדרטי אינם פסולים בהכרח, כמו למשל תפיסת שלושת הדורות של החלקיקים האלמנטרים או תהליך דרל-יאן, אשר נראים כהישגים יפים ונכונים של הפיזיקה. באופן מיוחד, עבודותיהם של גל-מן ונאמן שהביאו נימוקים משכנעים לקיום הקווארקים כאלמנטים המסבירים את מבנה ההדרונים מחד ועבודותיהם של פיינמן וביורקן, המבססות את התכונות הדינמיות של הקוארקים מאידך, הינן שרשרת של עבודות שהן מהטובות ביותר בעשורים האחרונים. עבודות תיאורטיות אלו והנסיונות הקשורים אליהן איששו את קיום הקווארקים. מבחינה היסטורית הן קדמו לקיו סי די והן בלתי תלויות בו. מסיבות אלו, ההנחה שהקווארקים יהוו אלמנט מרכזי בכל תיאוריה של הכוחות החזקים נראית כתקפה מעבר לכל ספק סביר.

כל הנושאים המוצגים באתר זה הינם פרי עבודתו של אליהו קומאי.

קריאה מהנה

A Regular Monopole Theory and Its Application to Strong Interactions .1
Published in "Has the Last Word been Said on Classical Electrodynamics?"
Rinton Press, NJ, 2004