מוצא הנבערות

לנשיא שלנו שמעון פרס יש אמרות שפר מעניינות. ולא רק בתחום הננוטכנולוגיה. ביוני כזכור הנשיא אמר “ננוטכנולוגיה הייתה קיימת גם בתקופת משה רבנו, אבל טרם התגלתה”. בתוכנית סיעור מוחות, שעסקה בנושא החינוך ושודרה בערוץ הראשון ביום שלישי ב-9:30 בערב, הנשיא אמר משפט שמתאר נכונה את החינוך במדינה: “יש אוריינות ויש בוריינות – אוריינות זה לדעת ובוריינות זה לא לדעת“.

Scientific American Magazine

סיינטיפק אמריקן יוצא החודש בפרויקט גרנדיוזי: מוצא היקום, מוצא החיים, מוצא המחשבים (לרגל 40 שנה לאינטרנט) ועוד כמה מוצאים. למשל, היקום שלנו החל במפץ גדול לפני 13.7 מיליארד שנה והתפשט תוך שהוא התקרר מאז. הוא התפתח ממרק חסר צורה של חלקיקים אלמנטאריים אל עבר יקום בעל מבנה עשיר, שאותו אנחנו מכירים היום. בהנחה שבגיליון סיינטיפיק אמריקן של ספטמבר 3009 התיאוריה הזו לא תשתנה לתיאוריה לפיה אולי היקום שלנו מונח במקרה במבחנה של מדען מטורף כלשהו ביקום מקביל, יש לנו מוצא קדמון.

מסתבר שבישראל עוסקים בעניינים פחות בוערים ויותר נבערים משאלות המוצא של היקום. ברשימה זו אעסוק בתשובות אפשריות לשאלת מוצא הנבערות. אתמקד בתחום המדעי. אם למישהו אחר יש רעיונות בתחומים אחרים הוא מוזמן לכתוב ברשימות את תשובותיו.

1) בוריינות (נבערות) חלק ראשון.

אין מוסד בעולם המודרני שהוא יוקרתי יותר מאשר המדע. חיינו תלויים במכשירים שבנייתם התאפשרה רק במאה או המאתיים האחרונות ובתגליות המדעיות. למשל, הגלויים באלקטרומגנטיות במאה ה-19 הובילו לחשמל ולמכשירים חשמליים ולאלקטרוניקה. הגילויים בתורת הקוונטים הובילו לרכיבים האלקטרונים, עד אשר כל אלה הובילו למחשב. הגילויים בביולוגיה וברפואה הובילו לפיתוח האנטיביוטיקה, ומדע החומרים הוביל לפיתוח הפלסטיק וחומרים חדשניים אחרים שבלעדיהם אנחנו למעשה לא יכולים לחיות.

במובן זה אין עוררין אודות חשיבות המדע ותגליותיו. ברמה המעשית המדע יוצר סביבה הכרחית לאנושות כדי שהיא תוכל לחיות בה והיא מעוניינת לחיות בה.

אבל המדע שנוי במחלוקת. הוא קונטרוברסיאלי כי ישנה קבוצה של אנשים שמתנגדים ליישומים העכשוויים המסוימים של המדע, כמו למשל לשימוש בכוח הגרעיני ולכורים גרעיניים, לשימוש בגרעין בתחנות כוח גרעיניות או לתופעות הלוואי של מפעלי תעשייה (זיהום אוויר), ולזיהום כתוצאה משימוש בדלק לא נטול עופרת על ידי מכוניות. פרופגנדה כזו כנגד המדע מורידה את ערכו. לכן ההתנגדויות למדע ולמחקר המדעי נוטות להיות חלקיות, לאספקטים מסוימים של היישום של הידע המדעי. אולם רב היישומים של המדע הם בלתי מעורערים ומצויים בקונסנזוס.

חרף זאת ישנה ירידה בערך המדע ובהוראת המדעים במערכת החינוך בישראל. הנושא לא מעניין וסבורים שאין זה חשוב במיוחד ללמוד אותו. חשוב ללמוד איך לעשות כסף, איך לטפל באנשים, איך להוציא אנשים מתסבוכות משפטיות, איך להרוויח בבורסה ואיך להגיע להיות כוכב נולד. המכשירים והפיתוחים הטכנולוגיים באים מאליהם וכל ילד בן ארבע יודע היום להפעיל את המיקרוגל. אבל מה זה מכשיר מיקרוגל? אם באמת התלמידים של היום לא ידעו עובדה אלמנטארית זו, מקסימום כולנו נחייה בטבע כמו האדם הקדמון. יש במילא כמה מיסטיקנים שדוגלים בפילוסופיה הזו והשאר יצרחו עד לב השמיים אם האוטופיה הזו באמת תתרחש.

בנוסף לעיצוב חיינו, הגילויים המדעיים הם במידה רבה בלתי תלויים באמונות פוליטיות ודתיות. לעומת זאת, לאחר שמתפרסמת תיאוריה מדעית, מוסדות הדת קושרים את המדע לאמונות דתיות. הכנסייה הרומית פסלה את התיאוריה של גלילאו לפיה כדור הארץ הוא עוד כוכב לכת בפינה לא חשובה ביקום. ואותה כנסייה האשימה את דרווין ואת הקופים – הסמל לברירה הטבעית שבבסיס תורתו – והשתמשה בנשק החרם כנגד תורתו. ורק כמה מאות אחר כך התפייסה עם גלילאו לאחר מותו וביום הולדתו ה-200 הכנסייה התפייסה גם עם דרווין.

המדע תלוי באפקטיביות של היישום של תגליות מדעיות. מרבית האזרחים והמדינות מעוניינים בתועלת החומרית מהגילויים המדעיים, בלא קשר לנטיות פוליטיות. וההשקעות הכספיות מתנודדות בהתאם לתועלת.

כן נכון, יש והמדע מושפע מהפוליטיקה. היטלר למשל לא הצליח להשיג פצצת אטום בגלל כמה גורמים. אולי אחד מהם הוא התנגדותו ליהודים ולמדע ה”יהודי” של אינשטיין. החקלאות הרוסית נהרסה לגמרי בגלל תורות ביולוגיות לא נכונות. אבל המדע בעקרון בדרך כלל הוא בלתי תלוי באידיאולוגיה פוליטית, כי התורות שלו אודות הטבע הן נכונות או שגויות באופן בלתי תלוי בפוליטיקה, בגזע ובאומנות של ממציאיו. המדע מתאמת או לא מתאמת באופן בלתי תלוי בדעות פוליטיות ודתיות. קבוצה של אנטי יחסותיים אנטישמיים בגרמניה של שנות העשרים, לפני עליית היטלר לשלטון, ניסו להוכיח שתורת היחסות של אינשטיין היא מדע יהודי ושגויה.

בעולם שבו ההצלחה הטכנולוגית היא מהותית לכל שלטון באשר הוא, השליטים כיום לא יפריעו למחקר המדעי על רקע אידיאולוגי. אבל בארץ שלנו – למרות שהמדע חיוני מעין כמוהו לצבא ולתעשייה – הממשלה לא מעודדת את הוראת המדעים בבתי הספר ובמערכת החינוך. יחס החברה והממשלה למדע הוא שהמקצוע לא במיוחד חשוב. דויד בן גוריון אמר: “על אנשי המדע בישראל לחשוף סודות הטבע המיוחדים לארצנו ולמצוא דרכים להשתלט על איתניו – ובזאת יפתחו דף חדש ומקורי במחקר המדעי, יעזרו להפרחת השממה המנחה כל עתידנו – ויתרמו אולי התרומה הגדולה ביותר שיש בכוח המדע לתרום לפתרון הבעיות האנושיות הגדולות”. מה נשאר מחזון זה?

נכון אנו תלויים במדע ואין באפשרותנו כיום בעולם לחיות וליהנות מרמת חיים נאותה ללא השענות על תגליות רבות של המדע. אין לנו את המקום והמקורות בעולם לחזרה כללית לטבע. השאלות, בדיוק כיצד אנו משתמשים בטכנולוגיה ובאילו טכנולוגיות אנו משתמשים, הן במידה רבה שאלות פוליטיות, שדורשות החלטות אתיות. ניתן להתווכח עליהן רבות. אולם הויכוח בנוגע לעניינים אלה לא גורר אחריו עמדה אנטי-מדעית. אלה שמתנגדים לאספקטים בתעשייה הגרעינית – כמו כורים גרעיניים אסור אבל מותר תחנות כוח גרעיניות, או מתנגדים לשניהם – או אלה שמתנגדים להנדסה גנטית – למשל מתנגדים לשיבוט של יצורים חיים – הם לא אנטי מדע. הם מתנגדים רק לאספקט מסוים במדע.

המדע הוא יותר מידי יוקרתי מכדי שנצא נגדו תוך שנצבור על ידי זה רווח פוליטי. יוקרתו של המדע היא לא פרופגנדה ותו לו, אלא היא נובעת בחלקה מההכרה המוצקה שיש לאנשים רבים כל כך תועלת מהמדע ומחדירתו של המדע לחיים של כולנו. ברמה היותר תיאורטית יוקרתו של המדע נובעת מהאובייקטיביות של טיעוני המדע ומהדרך שבה המדע מתקדם בניגוד למה שקורה לענפי ידע אחרים.

2) בוריינות (נבערות) חלק שני:

מהי ננוטכנולוגיה? ננו מה?…

היום מאוד פופולארי לדבר על ננוטכנולוגיה והתחום נהפך למאוד שווקי. מפליא שעדיין לא מופיע בסיליבוס של בית הספר התיכון בארץ מקצוע בגרות בשם “ננוטכנולוגיה”.

מגזין בריטי אף כינה את התחום “מדע מסע בין כוכבים”, באומרו ש”בעתיד אפילו משערים שעשויה להיות מכונה בהתאם לרעיונות של המשכפל של מסע בין כוכבים, כאשר אטומים יסודרו על ידי המכונה כדי ליצור כל דבר שאנשים ירצו”.

אולי כדאי שנעצור לרגע ונשאל, מהי ננוטכנולוגיה? האם היא מדע או תעשיה? התשובות משתנות בהתאם למה ששואלים ובאילו נסיבות שואלים. ננוטכנולוגיה עוסקת במדע, טכנולוגיה, יצור, כימיה, מדע הבריאות, מדע החומרים, תוכניות חלל והנדסה. היא כוללת דימות, מדידה, מידול ומניפולציה של החומר בטווח אורך הננומטר.

כך נולדו תחומים חדשים כגון: ננו-חומרים, ננו-רפואה, ננו-ביוטכנולוגיה, ננו-ליטוגרפיה, ננו-מגנטיקה, ננו-אלקטרוניקה, ננו-רובוטיקה, ננו-אלקטרומכניקה, וכולי.

חלק מהרצאתו המפורסמת של ריצ’רד פיינמן “נכתבה” בטכניקת ננו-ליטוגרפיה.

הננוטכנולוגיה היא ההבנה והשליטה בחומר בסקאלה האטומית, בסקאלת הננו. המלה ננו באה מהמלה היוונית שפירושה החלק המיליארד, מיליארד המטר.

התחום עוסק בממדים של בין 1 ועד 100 ננומטרים, כאשר בטווחי גודל אלה תופעות יחידות במינן מובילות ליישומים חדשים. בסקאלת הננו, התכונות הפיזיקאליות, הכימיות והביולוגיות של החומרים הן שונות בתכלית מאשר אלה של אטומים ומולקולות בודדות ומשל החומר הגולמי.

הננוטכנולוגיה, התעשייה והמחקר בתחום מכוונים להבנת וליצירת חומרים, מערכות ורכיבים משופרים שינצלו תכונות חדשות אלה.

האם הננוטכנולוגיה היא תורה כמו תורת היחסות? לא. ממש לא. זו אינה תורה. אם כך כדי לעסוק בננוטכנולוגיה צריך קודם כל לדעת פיזיקה, כימיה וביולוגיה בסיסיות. אם לא נקדיש מספיק שעות ללימוד בארץ של מקצועות היסוד במדע לא נוכל לעסוק בתחום “כוכב הנולד” ששמו ננוטכנולוגיה.

נתחיל בגדול ונרד לקטן. מטר הוא הגובה שלי ועוד איזה כמעט שבעים סנטימטר. הבן שלי כבר עובר אותי.

נרד עוד לתחתית כי יש שם הרבה מקום כפי שריצ’רד פיינמן סיפר בהרצאתו המפורסמת בקלטק ב-1959.

אלפית המטר היא המילימטר. עכשיו אלפית של זה ונקבל מיקרון. אלפית של אלפית של המטר.

כלומר מיקרון הוא מיליונית המטר. זוהי הסקאלה שבה בונים מחשבים, זיכרונות מחשבים ורכיבי לוגיקה.

אמרנו שיש המון מקום בתחתית למטה נכון? נרד עוד יותר…

נגיע לגודל הננומטר. ננומטר הוא אלפית המיקרון, ואלפית המיליונית של המטר (מיליארדי המטר). דמינו: מיליארד ננומטרים בתוך מטר אחד. ננומטר הוא ערך הרוחב של ששה אטומי פחמן קשורים.

כדי לקבל את הרוחב של שערה אנושית אחת אנחנו זקוקים ללא פחות מ-40,000 אטומי פחמן כאלה.

וירוס למשל הוא בגודל של בערך בין 75 ל-100 ננומטרים. ואילו בקטריות נעות בטווח של בין 1000 ל-10,000 ננומטרים. חיות הן בכל זאת גדולות יותר…

אטום מימן הוא בגודל של ננומטר אחד.

חלקיק ננומטר הוא בטווח גדלים של בין ננומטר אחד ועד 100 ננומטרים. ואילו דנ”א גודלו שני ננומטרים וחלבונים הם בטווח של בין 5 ל-50 ננומטר.

אם כך, מי המציא את השם “ננוטכנולוגיה”? נוריו טאניגוצ’י Norio Taniguchi

מאוניברסיטת טוקיו ב-1974:

N. Taniguchi, “On the Basic Concept of ‘Nano-Technology’,” Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974.

וב-1986 אריק דרקסלר גם כן הכניס את המונח ננוטכנולוגיה והקים את מכון פורסייט למחקר ננוטכנולוגי.

Eric Drexler

3) בוריינות (נבערות) חלק שלישי:

אתמול ביבי נתניהו הודיע שהוא מוכן להפסקת הבנייה בהתאם לדרישה של אובמה. היום הוא הודיע שהוא קודם יאשר בניית מאות יחידות דיור בגדה ורק אחר כך הוא יכריז על הפסקת הבנייה. כלומר קודם הוא יבנה, ואחרי שיבנה הוא יקפיא.

בעקבות הדיווחים האלה ח”כ אופיר פינס הגיב לכך באומרו, ש”הרצון לאשר בניית מאות יחידות מבטלת למעשה את ההקפאה. מדובר בשני מהלכים המנטרלים זה את זה, ומעידים שנתניהו מנסה לאכול את העוגה ולהשאיר אותה שלמה”. 

מסתבר שבמאה ה-19 לואיס קארול כבר גילה עוגה כזו וקוראים לה עוגת השזיפים בעולם המראה. להלן ההסבר של קרול מתוך הספר עליזה בארץ המראה

“בוא הב את עוגת השזיפים, אחי!” המשיך הראם, בפנותו ממנה [מעליזה] אל המלך.

חד הקרן הוציא עוגה גדולה מן התרמיל, ומסרה לעליזה שתחזיק בה, עד שהוא נוטל משם סכין וצלחת. איך עלו כל אלה משם, דבר זה נפלא מבינתה של עליזה. הרי זה כמין מעשה-להטים, סברה.

מכאן

“אם כן תגישי את עוגת-השזיפים, מפלצת!” אמר הארי, והוא כורע-רובץ ומניח סנטרו על כפותיו. “ושבו, אתם שניכם”, (אל המלך והראם): חלוקה צודקת, דעו לכם!”

… עליזה התיישבה על שפת הנחל הקטן, כשהצלחת הגדולה על ברכיה, והייתה מנסרת בסכין בחריצות. “מרגיז מאוד!” אמרה בתשובה לארי… “חתכתי כבר כמה נתחים, אבל תמיד הם חוזרים ומתחברים!”

“אין את יודעת לטפל בעוגות-מראה”, חוה הראם. “תחילה חלקי אותן בין המסובים, ואחר כך תחתכי”.

לכאורה היתה זו שטות גמורה, אבל עליזה קמה בציטנות מרובה והעבירה את הצלחת סביב, ובתוך כך נחלקה העוגה מעצמה לשלושה. “עכשיו חתכי”, אמר הארי כשובה למקומה ובידה הצלחת הריקה.

והנה הפטנט של עוגת השזיפים: אם חותכים אותה קודם לחתיכות, החתיכות שבות אחר כך מאליהן חזרה לעוגה והעוגה נשארת שלמה. לכן ניתן קודם להחזיר שטחים ואחר כך הם במילא חוזרים חזרה אלינו. וכך אפשר להודיע על הפסקת הבניה ולדחות את הבניה לאחר כך. עם עוגה כזו קודם עוברים בין הסובבים, והעוגה נחלקת מעצמה לחתיכות ורק כאשר הצלחת ריקה, אז מחזירים חזרה את השטחים. מתכון לעוגה כאן.

 

 

 

 

 

Advertisements