האם נוסע בזמן יכול לנוע על לולאה דמוית זמן?

האם נוסע בזמן יכול לנוע על לולאה דמוית זמן?

בתחילת פברואר מגזין דיסקובר פרסם את הכללים האמיתיים לנוסע בזמן. דיסקובר ביצע אדפטציה מהספר של שון קרול, From Eternity to Here: The Quest for the Ultimate Theory of Time, שפורסם בינואר.

מכונת הזמן מונעת הקיטור של וולס והדלוריאן

דיסקובר אומר לנו, אנשים רואים בדמיונם מכונת זמן. מן הסתם ה. ג. וולס כנראה שסייע לדמוי לא מעט מאז ספרו הקלאסי מכונת הזמן, שעובד לסרט ב-1960. מכונת הזמן הופיעה בסרט כמעין מגלשה, מכונת קיטור ויקטוריאנית, בעלת ברגים וגלגלים מחלידים, שזזים ברעש אופייני לתקופה. במרכזה היה כסא בעל ריפוד אדום, אורות מהבהבים וגלגל ענק מסתובב מאחור:

עבור אלה שנולדו מעט מאוחר יותר, יוצרי הסרטים ספקו מכונת זמן חדישה יותר בדמות מכונית ספורט מדגם מתכת אל-חלד מבית יצרנית המכוניות הדלוריאן DeLorean. בזמנו הדלוריאן מכרה מעט מאוד מכוניות וכשלה במכירות ולכן הפיכתה למכונת זמן יכל להעלות את המכירות של החברה. נשאלת, בכל אופן, השאלה האם הרכב היה מביאנו ליעד בעבר?

ומה בכל זאת משותף לכל הדגמים: כאשר נעים במרחבי הזמן, או אם תרצו בזמן המרחבי, המכונה מבצעת דמטריאליזציה. כמו בסרט אני אוהב את ג’יני או בסרטים דומים, מופיע עשן או משהו דומה והג’יני נעלם, החומר נהפך ללא-חומר רק כדי להופיע בעבר או בעתיד כמה שנים אחר כך.

אתם יודעים שמכונת זמן כזו לא עובדת. בטח שלא הקונסטרוקציה המחלידה שמעלה קיטור של ה.ג. וולס. והדלוריאן? כבר עדיף לקחת מאזדה 6 או טויוטה ולהפוך אותה למכונת זמן. וגם זה לא יעבוד.

כיצד ליצור מכונת זמן מג’אנק ומפסולת שמוצאים בחצר האחורית?

“רכיב להארכת מערבולת מרחב וזמן מעוותת” כהגדרת היצרן הביתי של המכונה (בהשראת הטרדיס כמובן).

שמים גרוטאות יחד:

צובעים, מעצבים ומדביקים:

ואחרי תוספת של עוד כמה ג’אנק מקבלים מכונת זמן מניאטורית:

הטרדיס של ד”ר הו נעה בממד שקרוי “מערבולת מרחב-זמן”. מכונת הזמן מעוותת את המרחב-זמן, מעצבת את המרחב-זמן ויוצרת מעין מסדרון זמן. 

המרחב והזמן לפי תורת היחסות הכללית שזורים זה בזה ביוצרם מרקם ארבע-ממדי. מסות יוצרות שקערורית במרקם המרחב-זמן, כמו מעין גוף מאוד כבד שמונח במרכזה של טרמפולינה גמישה ויוצר גומחא. אם הגוף הכבד נייח, המרקם נותר בעל צורה של שקערורית. אולם הגופים נעים, מסתובבים כמו פלנטות, ולכן מרקם המרחב-זמן משנה את צורתו. גוף מסתובב גורם למערבולת במרחב-זמן. ואז באו בדוקטור הו והגו את מכונת הזמן, הטרדיס, שמעוותת את המרחב-זמן בצורה כזו שהיא יוצרת מעבולת – פרוזדור או ממד זמן שניתן לנוע דרכו אחורה בזמן, למעשה להגיע לכל נקודה בזמן ובמרחב:

הולכים על לולאה דמוית זמן

האפשרות התיאורטית לנסיעה בזמן (וגם הבעיה) נעוצה ב”לולאה דמוית זמן”. תורת היחסות של אינשטיין הביאה לנו את המרחב-זמן הארבע-ממדי העקום. ועל כן מסע בזמן לעבר הוא גרסה ארבע ממדית של הליכה במעגל, כלומר “הליכה” בלולאה דמוית זמן שכזו. איך ניצור משהו שישתמש בשדה כבידתי מאוד חזק – משהו בסגנון של חור שחור – כדי שיעקם את המרחב-זמן – כדי שאנחנו נוכל ללכת במעגל הזה? מסע בזמן במובן הזה, אומרים לנו בדיסקבר הוא באמת מאוד מסובך מבחינה מעשית. במצב עניינים זה מכונת זמן עובדת לא תעלם ותעשה מטריאליזציה מתוך עשן דמיוני. היא תשוגר לאוויר כמו רקטה מהירה. בכל מקרה השיקולים ההנדסיים הם כה מסובכים, וישנן קודם כל הגבלות פיזיקאליות אינהרנטיות. חלקן תדונה כאן עתה.

למה בעצם הכוונה כאשר אומרים “מסובך מבחינה מעשית”? המשוואות של תורת היחסות הכללית של אינשטיין מאפשרות פתרונות מתמטיים מסוימים שמניבים לולאות דמויות זמן. אבל הפיזיקאים מציבים עליהם הגבלות בדמות חוקי פיזיקה שככל הנראה אינם מאפשרים לנוסע בזמן לנוע מעשית על גבי לולאה דמוית-זמן שכזו. לא ברור האם לולאות כאלה קיימות בעולם הפיזיקאלי. באופן כללי פתרון מתמטי יכול להיות קונסיסטנטי, בעוד אין לו מקבילה בעולם הפיזיקאלי.

פרדוקס הסבא ולולאות דמויות זמן

בדיסקובר אומרים לנו, תראו אם מבחינה לוגית נסיעה בזמן מובילה לפרדוקסים, כמו פרדוקס הסבא, סימן שלולאה דמוית-זמן לא יכולה להתקיים. סתירה לוגית פירושה: הרגת את הסבא שלך, הוא לא התחתן עם הסבתא ואתה לא נולדת. וכך אתה אף פעם לא הופעת בעבר כי לא נולדת, אבל כן נולדת. יש כאן סתירה מבחינת האירוע המסוים במרחב-זמן. התרחש אירוע במרחב-זמן ולא התרחש אירוע במרחב-זמן. זהו פרדוקס הנוסע בזמן: היכולת לשנות את עברנו. אם הסבא והסבתא שלך נפגשו זהו אירוע במרחב-זמן. לא ניתן לשנות זאת. כי האירוע קרה בנקודת מרחב-זמן כלשהי. לא ניתן לשנות אירועים בעבר של הנוסע בזמן במרחב-זמן שלו בעזרת לולאות דמויות זמן סגורות, בדיוק כפי שלא ניתן לשנות אירועים שכבר התרחשו במרחב-זמן רגיל, ללא לולאות דמויות זמן סגורות.

הטענה של שון קרול היא, היכולת לשנות את עברנו, הגלומה בפרדוקס הנוסע בזמן, נראית חסרת פתרון רק בגלל שהיא עומדת בניגוד למושג שלנו של היותנו בעלי רצון חופשי. אם לא נרצח את הסבא או אז ניתן לבנות סיפור קונסיסטנטי אפילו מרחבי-זמן בעלי עקומות דמויות-זמן סגורות.

נדמיין שער (פורטל) – בעוברנו דרכו בכיוון אחד פעם אחת השער מחזיר את הנוסע בזמן בדיוק יום אחד. אם עוברים דרכו לכיוון השני, נעים קדימה לעתיד בדיוק יום אחד. הנוסע בזמן צועד דרך השער ומגלה לפתע את עצמו זקן יותר ביום אחד ממתין לעצמו בפתח השער. שניכם מחליפים חוויות. או אז הנוסע בזמן אומר לעצמו הזקן יותר שלום ולהתראות וממשיך בדרכו. הוא הולך דרך השער שוב פעם כדי לנוע ליום הקודם. ואז מחכה לנוסע בזמן דמות של עצמו עוד יותר זקנה מהיום הקודם בעוד יום. הנוסע שוב מחליף איתו כמה מלים ושוב חולף דרך השער כמה פעמים ומגיע לכמה ימים בעבר. הוא שוב פוגש את עצמו כמה ימים זקן יותר. כל גרסה של הנוסע בזמן היא אירוע קונסיסטנטי ואין כאן פרדוקס של הנוסע בזמן, כי הנוסע לא שינה את העבר.

עתה נניח שהנוסע בזמן הוא לא פחות מאשר שומר הסף של השער הקסום – הפורטל. תפקידו להביט מי חולף דרך השער ומי לו. יום אחד, בעודו שומר על הפורטל, הוא רואה אדם שיוצא מהצד האחורי של השער, כך פתאום מגיח מ… העתיד כמובן. נוסע בזמן מן הסתם. הנוסע עבר דרך פתחו הקדמי של השער מחר והגיח היום כדי לומר: “שלום שומר שער נכבד, מה שלומך?” השומר מתבונן בפליאה בנוסע בזמן המשוטט שהגיע ממחר, מסתובב לו במשך יום אחד, ושוב עובר דרך השער במסע ליום הקודם.

קרול טוען, כל עוד לא גורמים לצרות התסריט קונסיסטנטי. ומה הכוונה לגרום לצרות? אם הנוסע בזמן חוזר אחורה יום אחד באמצעות השער ופוגש את עצמו הצעיר יותר בפתח השער ומבצע משהו, מתרחש פרדוקס.

הבעייתיות הפיזיקאלית בלולאה דמוית זמן

מבחינה פיזיקאלית לא יתכן חץ זמן קונסיסטנטי אם ישנה לולאה דמוית זמן. חץ הזמן מבחין בין העבר לעתיד. ניתן להפוך ביצה לחביתה אבל לא חביתה לביצה. ניתן לחתוך עוגה לחתיכות, אבל לא חתיכות לעוגה. אמנם, נכון, אליס בארץ המראה בדיוק נתקלה במצב הפוך זה:

“אם כן הגישי את עוגת-השזיפים…”

“מרגיז מאוד!”…חתכתי כבר כמה נתחים, אבל תמיד הם חוזרים ומתחברים!”

“אין את יודעת לטפל בעוגת-מראה”,…”תחילה חלקי אותן בין המסובים ואחר כך תחתכי”.

לכאורה הייתה זו שטות גמורה…ובתוך כך נחלקה העוגה מעצמה…

ניתן לזכור את האתמול, אבל לא ניתן לזכור את המחר. אנחנו נולדים, גדלים, מזדקנים ומתים ולא להפך.

במידה ואנחנו נעים על לולאה דמוית זמן, המשפט “זוכרים את העבר ולא את העתיד” נהפך ללא הגיוני. זאת מכיוון שעתה ישנם אירועים שהם גם בעבר שלנו וגם בעתיד שלנו. אם כך, אילו אירועים אנחנו זוכרים?

ההסבר לחץ הזמן ניתן מבחינה תרמודינמית באמצעות החוק השני של התרמודינאמיקה על ידי המונח של האנטרופיה או השאיפה של המערכת לעבר אי סדר. סדר פירושו אנטרופיה נמוכה ואי סדר פירושו אנטרופיה גובהה. האנטרופיה של כל מערכת שאין מפריעים לה עולה או לפחות נשארת קבועה. כלומר, האנטרופיה גדלה לעבר העתיד והיא הייתה נמוכה יותר בעבר. אם מביטים על לולאה דמוית-זמן, אירועים על גבי עקומה כזו הם לא קונסיסטנטיים עם גידול האנטרופיה לאורך העקומה. ומדוע? נתחיל לנוע על גבי העקומה: האנטרופיה גדלה ואז קטנה. כלומר היא מתאפסת בדיוק בנקודת ההתחלה. אולם לפי החוק השני של התרמודינאמיקה על האנטרופיה לגדול ואף פעם לא לרדת.  

ישנה בעיה נוספת: הגורל הקבוע מראש. נראה שעקומה דמוית זמן רומזת על גורל קבוע מראש: אנחנו יודעים מה עומד להתרחש בעתיד. כלומר, נהפכנו למגדת עתידות. כל זאת בגלל שכנוסע בזמן היינו עדים לעתיד בעבר. אם משתמשים בעקומות דמויות זמן כדי לצפות במשהו אודות הפעולות שלנו בעתיד, הפעולות האלה נהפכות לנקבעות מראש. עובדה זו מפרדה את החוק השני של התרמודינאמיקה או את גידול האנטרופיה.

המסקנה המתבקשת היא שלולאות דמויות זמן כנראה לא קיימות בגלל סיבה אינהרנטית בפיזיקה, ולכן לא ניתן לקמט את המרחב-זמן מספיק חזק כדי ליצור אותן. חוקי הפיזיקה מציבים גבולות על הפתרונות המתמטיים האפשריים למשוואות המתמטיות. גם אם נוסע בזמן יפגוש את עצמו ורק יאמר לו “שלום ולהתראות” ויעזוב מיד, כך שמבחינה תיאורטית פרדוקס הסבא ינצל, מסע שכזה – מעבר ליישום ההנדסי והפיזיקאלי (כיצד לבנות מכונת זמן שתסיעו), הוא ככל הנראה בלתי אפשרי.

ד”ר קרל עונה: Could you go back in time if you travel fast enough?

כיצד לעצור את הזמן? דיסקובר.

Advertisements

האדם, הקוף והאבולוציה של ספרי הלימוד: הבריאה מול האבולוציה

 

האדם, הקוף והאבולוציה של ספרי הלימוד: הבריאה מול האבולוציה

 

ד”ר גבי אביטל המדען הראשי במשרד החינוך אמר את הדברים הבאים: “אם בספרי הלימוד יכתבו באופן מפורש שמוצא האדם מהקוף – ארצה שהתלמידים ייחשפו לדעות אחרות ויתמודדו אתן. יש הרבה אנשים שלא חושבים שתורת האבולוציה היא נכונה… יש כאלה שעבורם האבולוציה היא דת והם לא מוכנים לשמוע שום דבר אחר. חלק מהחובה שלי, במסגרת תפקידי במשרד החינוך, היא לבדוק את תוכניות הלימודים וספרי הלימוד”.

האבולוציה היא מדע והשקפת הבריאה היא לא מדע, אלא השקפה שמבוססת על אמונה.

לפני שנתיים המנהל החינוכי של הרוייאל סוסייאטי בלונדון עורר סערה כאשר הוא הביע דעות פחות או יותר דומות. מדובר בפרופ’, איש מדע וגם איש דת. להלן העלילה שמחזירה אותנו לויכוח הנצחי בין תומכי תורת האבולוציה לתומכי השקפת הבריאה…

מזה זמן רב היה ידוע בבריטניה שמורים רבים לביולוגיה מלמדים את השקפת הבריאה כולל תכנון על ידי בורא אינטליגנטי בכיתות המדעים. יום אחד הבריטים גילו ב-2008 שהמנהל החינוכי של הרוייאל סוסייאטי שלהם קרא ללמד את תורת הבריאה בכיתות הביולוגיה בבריטניה. הם עד כדי נחרדו שהמקרה עורר סערה רבתי בבריטניה. להלן העלילה.

ב-2008 פרופ’ מייקל רייס Michael Reiss – פרופסור לביולוגיה ולחינוך מדעי מהמכון לחינוך בלונדון וכומר מוסמך בכנסייה של אנגליה וגם המנהל החינוכי של הרוייאל סוסיאטי – עורר סערה בבריטניה. הוא הציע שמורים למדע בבתי ספר יתייחסו לאמונות תורת הבריאה “לא כתפישה מוטעית אלא כאל השקפת עולם”. ההערות שלו החרידו לא מעט אנשי חינוך בלונדון, כי השקפות אלה עומדות בניגוד למהות המדע.

הנימוק של רייס היה, שהגידול באוכלוסיה המוסלמית מחד ושל הנוצרים הפונדמנטליסטים מאידך בבריטניה הצריך טיפול מחדש של נושא הלימוד בכיתות הביולוגיה. ולכן יש לראות בהשקפת הבריאה לא כתפישה מוטעית, אלא כהשקפת עולם נוספת לצד זו האבולוציונית.

מה שרייס הציע הוא, להכניס את השקפת הבריאה (שהיא אינה מדעית) אל תוך שעורי המדע, כעוד תורה מדעית לצד זו האבולוציונית.

בסדר, אנחנו הרי אומרים, תלמדו את השקפת הבריאה בשעורי דת, אבל בשעורי מדע יש ללמוד מדע. אולם לא כך סבר פרופ’ רייס. הוא הפך את השקפת הבריאה לעוד תורה מדעית.

סיר ריצ’רד רוברטס, זוכה פרס הנובל ברפואה לשנת 1993 ארגן מכתב שקרא לפיטוריו של פרופ’ רייס. המכתב קרא לסוסיאטי ואמר, “שפרופ’ רייס יעזוב, או שיבקשו ממנו לעזוב מהר ככל האפשר”.

פרופ’ רייס נאם בפני האגודה הבריטית לקידום המדע, והוא אמר שם, על המורים לקבל, שכנראה הם לא יוכלו לשנות את דעותיהם של תלמידיהם, שהם בעלי אמונות בריאתניות. “הגעתי למסקנה”, אמר פרופ’ רייס, “שפשוט להטיח את האבולוציה ואת הברירה הטבעית לא הוביל את התלמידים לשנות את דעותיהם בכלל”. והוא הוסיף, “אפשר לדבר הרבה על זה שמאפשרים לתלמידים לעורר כל מיני ספקות – זה בקושי רעיון מהפכני בהוראת המדעים – ולעשות כמיטב יכולתנו לגרום לדיון מקורי”.

טיעון רטורי זה נשמע משכנע ביותר, אולם רייס ערבב כאן בין השקפה שהיא אינה מדעית ומבוססת על אמונה (השקפת הבריאה) – ואכן לא ניתן לשנות דעות של אנשים שמאמינים בה – ובין תורה מדעית, האבולוציה, שלומדים אותה בכיתת מדעים.

דובר מטעם הרוייאל סוסיאטי אמר באותה תקופה, “ההשקפות של מייקל הן ההשקפות של הרוייאל סוסיאטי. עמדתנו היא שאם תלמידים צעירים תומכים בהשקפה בריאתנית בכיתה, יש לדון בה”.

הרוייאל סוסיאטי ניסתה למזער נזקים. ואפשר להוסיף כאן לדבריו של הדובר, אולם לא להציג את השקפת הבריאה כתורה מדעית, אלא להבהיר לתלמיד שזוהי השקפה שראוי ללמדה בשעורי דת.

הרוייאל סוסיאטי, בסופו של דבר, הוציאה הודעה מטעמה לפיה היא מתנגדת שילמדו את השקפת הבריאה כמדע. העמדה של הרוייאל סוסיאטי היא, לתורת הבריאה אין כל בסיס מדעי ולכן היא לא צריכה להיות חלק מהקוריקולום המדעי. אם תלמיד מעלה שאלות בנוגע להשקפת הבריאה בכיתת המדעים, על המורים להיות בעמדת יכולת להסביר מדוע האבולוציה היא תורה מדעית הגיונית ומדוע הבריאה איננה כזו, ובשום אופן איננה תורה מדעית.

תשובה זו של הסוסייאטי היא שונה בתכלית מלהציע שבכיתות מסוימות יש ללמד את השקפת הבריאה לצד המדע, כפי שרייס הציע קודם.

מספר חברים ברווייאל סוסייאטי קראו לרייס להתפטר אחרי שהוא הציע שהבריאה תידון בכיתות המדע בבריטניה. וכך בסופו של דבר מייקל ריס נאלץ לעזוב את תפקידו כמנהל החינוכי של הרוייאל סוסייאטי בעקבות הערותיו הבריאתניות. הרוייאל סוסייאטי בלונדון הוציאו את ההודעה הבאה: “חלק מהערותיו האחרונות של פרופ’ רייס בקשר לנושא הבריאה בבתי הספר היו פתוחות לחוסר הבנה. בעוד שלא זו הייתה כוונתו, זה הוביל לנזק למוניטין של הסוסייאטי. כתוצאה, פרופ’ רייס והרוייאל סוסייאטי הסכימו שלטובת האינטרסים של הסוסייאטי, הוא יעזוב את תפקיד מנהל החינוך”.

 

מהות הויכוח בין תומכי האבולוציה לתומכי הבריאה

 

ב-2002 סייאנטיפיק אמריקן  פרסם מאמר “15 תשובות לשטויות של הבריאתן”:

1)      האבולוציה היא רק תיאוריה ולא עובדה מדעית. תיאוריות קמות ונופלות וכך יהיה גם גורלה של האבולוציה לכן יש ללמוד את הבריאה.

2)      הברירה הטבעית מושתתת על טיעון מעגלי (מעגל קסמים): המתאימים ביותר לשרוד הם אלה ששרדו, אבל אלה ששרדו הם אלה שנדונו להיות המתאימים ביותר.

3)      האבולוציה היא לא מדעית, בגלל שלא ניתן לבדוק אותה. היא מבצעת טיעונים אודות אירועים שלא נצפו ואף פעם לא ניתן ליצור אותם.

4)      המדענים עצמם מטילים ספק באבולוציה.

5)      בין הביולוגים האבולוציונים עצמם יש אי הסכמות ולכן זה מראה עד כמה התיאוריה רופפת.

6)      אם בני האדם מוצאם מהקופים. מדוע ישנם עדיין קופים בעולם? אם כך, אם ישנם מסביב קופים ההומו ספיאנס “צמחמהניאנדרטלים. מדוע אינכם רואים מסביב ניאנדרטלים?

7)      האבולוציה לא יכולה לתת הסבר לבריאה: כיצד החיים בפעם הראשונה הופיעו על פני האדמה. זהו תחום שהיא לא יכולה לטפל בו בעוד שהבריאה נותנת לכך הסבר ברור.

8)      כיצד ניתן להסביר את העובדה שמערכת מורכבת ומסובכת כמו תא, חלבון או בכלל אדם חושב התפתחה במקרה ולא בצורה טלאולוגית?

9)      תומכי הבריאה טוענים שלפי החוק השני של התרמודינמיקה מערכות נעות ממצב של סדר לעבר מצב של אי סדר על פני הזמן. לפיכך אם ניקח מערכת של יצור חי, התאים החיים לא יכלו להתפתח מכימיקאלים לא חיים ואילו חיים רב-תאיים לא יכלו להתפתח מפרוטוזואה (חד-תאיים). [שימו לב לבעייתיות כאן: החוק השני תקף למערכת שלמה וסגורה]

10)   מוטציות הן אחד המאפיינים העיקריים בתורת האבולוציה. אבל מוטציות יכולות רק להשמיט מאפיינים מסוימים. הן לא יכולות ליצור יש מאין תכונות חדשות. [שוב יש בטיעון זה דיסאינפורמציה]

11)   הברירה הטבעית עשויה להסביר גם מיקרו-אבולוציה, אבל היא איננה יכול להסביר את מוצא המינים החדשים ודרגות גבוהות יותר של החיים.

12)   אף אחד לא ראה איך זן או מין חדש מתפתח. [לפחות מנסים לראות איך המפץ הגדול אולי…??…עבד במיליארדית השנייה במאיץ ההדרונים בסרן כי גם את זה איש לא ראהכמה זמן לוקח למין להתפתח? אלפי שנה[?…

13)    תומכי התיאוריה האבולוציונית לא יכולים להצביע על כל מאובן מעבר או ביניים – כלומר שמראה מעבר בין חצי זוחל לחצי ציפור, למשל.

14)  ליצורים חיים יש מאפיינים מורכבים בצורה מדהימה – ברמות האנטומית, התאית והמולקולארית – שלא היו יכולים לתפקד אילו הם היו אפילו קצת פחות מתוחכמים. המסקנה השקולה היחידה היא שהם התוצרים של תכנון אינטליגנטי ולא של אבולוציה (אקראית). [טיעון על בסיס סיבוכיות  complexity : האם זקוקים ליד מכוונת אינטליגנטית או דתית? או האם ניתן להסתפק בהסבר שמבוסס על סיבוכיות?  ב-1802 התיאולוג ויליאם פיילי כתב, אם מישהו מוצא שעון כיס בשדה, המסקנה ההגיונית ביותר היא שהשעון נפל למישהו ולא שכוחות טבע יצרו אותו שם. באנלוגיה לכך, פיילי טען, המבנים המורכבים של היצורים החיים צריכים להיות עבודת יד של המצאה אלוהית ישירה. דארווין כתב את על מוצא המינים כתשובה ישירה לפיילי: הוא הסביר כיצד כוחות טבע של הברירה, שפועלים על מאפיינים תורשתיים, יכולים לעצב בהדרגה את האבולוציה של מבנים אורגאניים מעוצבים.

15)   תגליות שבוצעו לאחרונה מצביעות על כך שאפילו ברמה המיקוסקופית, החיים הם ברמת מורכבות כזו גבוהה שהם לא יכלו להיווצר באמצעות אבולוציה.

בספר, : Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution של Michael J. Behe  המחבר טוען שמבנים מולקולאריים ומיקרוסקופיים כמו הפלאג’לה ומבנים אחרים לא יכלו להיווצר על ידי כוחות אבולוציוניים אקראיים והיו חייבים את התכנון של יצור אינטליגנטי (כלומר, תורת בריאה). לעומת טיעון זה ישנו הטיעון של הסיבוכיות.

ראו הספר של : William A. Dembski The Design Inference , No Free Lunch והמסקנה הסופית היא שמדע הבריאה הוא סתירה. הדוקטרינה המרכזית של המדע המודרני היא הנטורליזם המתודולוגי – המדע שואף להסביר את היקום לגמרי במונחים של מכניזמים טבעיים שהם ברי בדיקה. ולכן הפיזיקה מתארת את היקום שלנו באמצעות מושגים ששולטים בחומר ובאנרגיה, ובודקים את התיאורים האלה בצורה ניסויית. תיאוריות טלאולוגיות, שבבסיסן עומד יצור מתכנן אינטליגנטי, והן בעלות ישויות מעורפלות והנחות אד-הוק, הן מאוד נוחות אומנם לפתרון התעלומה שבאמתחתנו, אך לא מקדמות אותנו. במקום להסביר את הבעיה המדעית, תשובות שניתנות על ידי תיאוריות כאלה חומקות מההסבר ומהצלת התופעות.

קחו לדוגמא בפיזיקה את העיקרון האנתרופי. מכיוון שאנחנו לא יכולים להוכיח או להפריך את קיומן של ישויות כל יכולות אלה, הישות הכל-יכולה היא מחוץ למדע ואנו לא יכולים לענות על שאלות בסיסיות ביותר כמו למשל: מתי, איך וכיצד היא פעלה? איך ומתי היא יצרה את הדנ”א הראשון? איך היא יצרה את התא הפרוקריוטי או האאוקריוטי הראשון? את האדם הראשון?

במקום לענות על השאלות האלה – שהן מחוץ לתחום יכולת הוריפיקציה (אימות) וההפרכתיות של המדע, המאמין בתיאוריות הבריאה הולך על דרך השלילה: אם אינני יכול לענות על שאלות היסוד בנוגע לבורא האומניפוטנט, או אז אמעיט בערך התיאוריה האבולוציונית המתחרה בטוענה שהיא לא סבירה לנוכח מורכבות החיים ופלא הבריאה.

לנוכח הסיבוכיות, האבולוציה האקראית לא יכולה להיות שלמה, ואם נשווה את הגוף שלנו למכונה מסובכת, אזי לא יתכן שמהנדס כל יכול לא תכנן אותו. וכאן מהדהדת האמרה המפורסמת של אינשטיין: אלוהים לא משחק בקוביות

באופן טבעי כל תיאוריה היא מוגבלת וכך גם התיאוריה האבולוציונית- נטורליסטית. לכן קל למצוא בה בפגמים. אבל אם בתיאוריה האבולוציונית יש פגמים, אין זה אומר שהתיאוריה המתחרה של הבריאה, של המתכנן האינטליגנטי הכל יכול היא הגיונית יותר ונטולת פגמים. הלוגיקה לא עובדת ככה שאם A לוקה מעט בחסר, או אז B נכון בהכרח. כי אין קשר בין  Aל-B. ולכן לא ניתן למלא פערים מדעיים באמונות דתיות. המדע מעצם קיומו הוא מוגבל ותיאוריות טבען להתחלף ולהיערם בערימת התיאוריות בפנטאון המדע, היכן שנמצאות כל התיאוריות המשומשות של המדע. בינתיים תורת האבולוציה עובדת יפה למדי, גם אם פה ושם היא זקוקה לתיקונים

 

הדניאליזם והבריאתנים

 

תופעת הבריאתנים משולה לתופעת הדניאליסטים denialists או הדניאליזם Denialism: השימוש בטקטיקת הרטוריקה כדי להעניק תוקף לטיעון או לויכוח, בעוד למעשה אין לגיטימציה לתוכן הנאמר. משתמשים בטיעונים שגויים כאשר אין כלל ברשותו של האדם עובדות, או שיש ברשותו מעט עובדות ידועות שיכולות לתת תוקף להשקפתו כנגד הקונסנזוס המדעי או כנגד העדות המוחצת המדעית שמושמעת כנגדו. הדניאליסטים משתמשים בטיעונים מאוד יעילים בהסחת הויכוח המעשי בייחוד באמצעות פניה לרגשות, אבל בסופו של דבר יש ברשותם קביעות ריקות מתוכן ולא הגיוניות.

הדניאליסטים הבריאתנים מאמינים בבורא אינטליגנטי שיצר את העולם לעומת תורת האבולוציה של דרווין. בעניין זה התגובה הראשונה של כל דניאליסט לאבולוציוניסט תהיה: “אתה הוא זה הדניאליסט”. או לחילופין הבריאתנים יגדירו בצורה כזו את דעותיהם כך שהם לא יוצגו כדניאליסטים. ומיד תבוא ההשוואה של הדניאליסטים לגלילאו: תראו האינקביזיציה רדפה את גלילאו בגלל דעותיו הנאורות, כך גם רודפים אותנו בגלל שאנו תומכים בתורת הבריאה. אירוני? זוהי טקטיקה שמועלית מול ויכוח לגיטימי. הבריאתן מביא אמונה ללא נתונים מבוססים וזהו ההבדל העיקרי בינו לבין האבולוציוניסט. הבריאתן יבוא ויאמר לאבולוציוניסט, תראה אתה הוא הדניאליסט של התנ”ך והבריאה בגלל שאתה יותר מידי מאמין לאמיתות המחקרים האבולוציונים. ואילו ישנם מחקרים של מדענים בריאתנים, שפורסמו בכתבי עת מדעיים נחשבים, והם מנסים להראות את אמיתות תורות הבריאה. כלומר צד אחד מאשים את השני בהיותו דניאליסט.

לריצ’רד דוקינס היה חבר, פילוסוף אמריקאי בשם דניאל דנאט. הוא סיפר פעם לדוקינס, שאם אי פעם הוא יגיע לזמנים קשים, הוא יוכל להרוויח מיליון דולר בשבוע אם יכתוב ספר שכותרתו: “וידויים של דרוויני לשעבר”. האתר של ריצ’רד דוקינס.  

“בספטמבר 1997”, מספר ריצ’רד דוקינס, “אפשרתי לצוות טלוויזיה אוסטרלי להיכנס לביתי באוקספורד ולא ידעתי שמטרתם היא פרופגנדה בריאתנית… כאשר ראיתי את הסרט שנה אחר כך, גיליתי שערכו אותו כדי לתת רושם מוטעה שלא הייתי מסוגל לענות על השאלה בנוגע לתכולת המידע…. עליכם להבין שאנשים אלה באמת מאמינים שלא ניתן לענות על השאלה שלהם! עד כמה שזה נשמע פאתטי, המסע שלהם כולו מאוסטרליה נראה כמסע כדי להסריט אבולוציוניסט שכשל לענות עליה”.

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

אז לא נגיע לפנדורה: נסיעה בחללית במהירות יחסותית קטלנית לבני אדם ומכשירים

אז לא נגיע לפנדורה: נסיעה בחללית במהירות יחסותית קטלנית לבני אדם ומכשירים

 

מסתבר שבימים טרופים אלה פיזיקאים עוסקים בשאלות הרות גורל: לא בזהות המחסלים בדובאי וגם לא ביחסים בין בריטניה לישראל או ביחסים בין ישראל לטורקיה; גם לא מהרהרים בליברמן ובפליטות הפה שלו על משפחת המלוכה הסורית ולא מנתחים פרשיות שמעסיקות כאן את כותבי רשימות. לא מחשבים את המרחק בין העובדות לרצונות בפרשית עוזרת הבית של שרה נתניהו (איך קוראים לה?) ולא מהרהרים בנושא הקרן החדשה. אלא מנסים לענות דוקא על שאלות בנוגע לקרן אחרת: קרן האור והאם אפשר להגיע למהירות קרובה לזו של האור בעזרת חללית מונעת על ידי רקטה מתאימה? האם אנחנו בני האדם נוכל להגיע בעזרת החללית הזו למהירות זו?

שמעון פרס אמר לעתידן ריי קורצווייל בועידת הנשיא: “אני לא יודע מי ייצר את הכוכב שלנו ולכמה אנשים הוא נוצר, אבל ההרגשה היא שיש יותר ויותר אנשים – והכוכב מתחיל להיות מאוכלס יתר על המידה”. “אני חייב להגיד שאולי זה הזמן לצאת ולחפש אחרי כוכב אחר, חלופי”, הוסיף הנשיא, “יש מיליון כמוהו בחלל. אם המדענים טוענים שאנו יכולים לחיות לנצח אז לטייל למאדים שלוש שנים לשם, שלוש בחזרה – יש לנו זמן”.

נגיד שמצאנו חללית למר פרס, שמנועיה ידחפו אותה למהירויות אסטרונומית. אבל האם הצוות שבתוך החללית יוכל לסבול מהירות זו?

שני פרופסורים:  וויליאם אדלשטיין מבית הספר לרפואה אשר באוניברסיטת ג’ון הופקינס ממרילנד ואדוארד אדלשטיין מאוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו ישבו וחשבו בדיוק על הסוגיה התיאורטית הזו. הם חישבו ומצאו שהתשובה לדאבוננו היא כמובן לא. הם הציגו את ממציאהם בכנס של האגודה האמריקאית לפיזיקה ב-13 לפברואר בהרצאתם המשותפת: “המהירות הורגת: נסיעת חלל יחסותית גבוהה תהיה קטלנית עבור בני אדם ומכשירים”. צוות החללית יתפגר תוך שנייה לכל היותר מהרגע שהחללית תגיע למהירויות קרובות לזו של האור וככל שהחללית תתקרב למהירויות קרובות יותר ויותר לזו של האור הנסיעה תהיה קטלנית יותר עבור בני האדם. וכל זאת מדוע?

ראשית, זה לא כל כך הוגן, כי בסדרה “מסע בין כוכבים” לא אמרו לנו זאת מראש וספרו לנו שאפשר לפחות להגיע עד פנדורה. כלומר, באוואטר לפחות אפשר.

שנית, הבעיה בכלל מונחת כרגיל בתורת היחסות הפרטית של אינשטיין. תמיד ההוא בעל השיער הפרוע הלבן והשפם השיחי אשם בכל. וגם כמובן אשם בכך שלא ניתן להגיע למהירויות קרובות לזו של האור מבחינת השרידות של בני האדם: אנו נשרף מיד כאשר בכלל נחשוב שנוכל להגיע קרוב קרוב למהירות האור.

בנסיעה במהירויות יחסותיות מעט גז המימן שחודר אל תוך החלל הבינכוכבי מומר לכדי קרינה חזקה, שהורגת מיד אנשים תוך שניות ספורות והורסת את המכשירים האלקטרוניים שבתוך החללית: החלל הבינכוכבי הוא מקום ריק, כאשר בכל סנטימטר מעוקב ישנם פחות משני אטומי מימן בממוצע ביחס לשלושים מיליארדי-מיליארדי האטומים של אוויר שישנם על פני כדור הארץ. אבל, אומר לנו וויליאם אדלשטיין, הגז הבינכוכבי הדליל הופך למשמעותי במהירויות קרובות לזו של האור.

לפי תורת היחסות הפרטית המרחב והזמן מתעוותים עבור גופים הנעים במהירויות גבוהות שונות. עבור הצוות בחללית שדוהר לו במהירות קרובה לזו של האור, החלל הבינכוכבי יראה מאוד דחוס, ולכן מספר אטומי המימן שיפגעו בחללית יגדל. לפי היחסות הפרטית ישנו גם גידול באנרגיה הקינטית של האטומים ככל שהמהירות גדלה. אם הצוות מבצע מסע של חמישים אלף שנה למרכז שביל החלב תוך עשר שנים, עליו לנסוע במהירות של99.999998  אחוז ממהירות האור כדי להגיע בזמן זה. במהירויות עצומות אלה, אטומי המימן יגיעו לאנרגיות של שבעה טרה-וולטים – שזוהי האנרגיה אליה מגיעים פרוטונים במאיץ ההדרונים הגדול בג’נבה כאשר הוא פועל במלוא עוצמתו. לכן, האדלשטיינים הגיעו למסקנה, לאור חישוביהם, שהצוות ירגיש במסע זה כאילו הוא עומד הישר בתוך מאיץ ההדרונים הגדול.

כמובן שבמצב זה שלדת החללית כמעט ולא תספק הגנה לצוות. הם חישבו ששכבת אלומניום בעובי של עשרה סנטימטר תבלע אחוז אחד בלבד של האנרגיה הנדונה. בגלל שאטומי המימן הם גרעין פרוטון שסביבו יש אלקטרון, הצוות נותר חשוף לקרינה מייננת שבמהותה מפרקת קשרים כימיים והורסת את הדנ”א. לכן אטומי מימן הם מוקשי חלל שלא ניתן להימנע מהם. בני אדם מסוגלים לסבול מנת קרינה של עד 6 זיוורטים (יחידת המידה לספיגת קרינה רדיואקטיבית שמודדת את ההשפעה הביולוגית של הקרינה). האדלשטיינים חישבו, צוות של חללית שנעה במהירות קרובה לזו של האור יהיה חשוף לקרינה של יותר מעשרת אלפים זיוורטים תוך שנייה אחת בלבד. קרינה חזקה כזו לא רק שתפגע אנושות בצוות אלא גם תפגע במבנה החללית ותהרוס את המכשירים החשמליים (אבל זה מילא, כי כבר לא יהיה צוות שיתפעל אותם…).

וכאן נשאלת השאלה המתבקשת: האם זאת יכולה להיות הסיבה מדוע חוצנים ו-ET למיניהם לא בקרו אותנו מעולם (בהנחה כמובן שהם לא בקרו…)? ובכן וויליאם אדלשטיין אכן מעלה את הספקולציה הזו בדיוק. אפילו אם חוצן כלשהו יכל לבנות חללית שמסוגלת לנוע במהירות קרובה לזו של האור, אם הוא התחיל לנסוע לעבר כדור הארץ כדי לפגוש בנו כמובן, מהר מאוד הוא התפגר וצנח לרצפה בגלל קרינת אטומי המימן ובנוסף, כל מעגלי החשמל בחלליתו התקצרו מיד (כך שאפילו תשדורת מחלליתו לא ניתן היה לקבל).

קראו כאן.

 

צוות שנוסע בתוך חללית יחסותית במהירויות של 99.9999 אחוז ממהירות האור ירגיש כאילו הוא עומד בתוך מאיץ חלקיקים גדול. ואילו כאן ארץ נהדרת… קיציס ויהורם גאון נסעו בחשאי עד דימונה כדי לעמוד (לא בכור) אלא במאיץ החלקיקים המסתורי במעמקי האדמה במקלט נטוש ש”בנתה” עבורם במיוחד חברת האינטרנט. אצלנו, להפך, חושבים שאם מאיצים את האינטרנט למהירות של חמש, עשר ומאה מגה… זה כמו לנסוע במהירות קרובה לזו של האור:

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

ביל גייטס ב-TED ירוק מתמיד אבל גם גרעיני

ביל גייטס ב-TED ירוק מתמיד אבל גם גרעיני

 

בשנה שעברה ביל גייטס שחרר יתושים באולם של TED. וכל זאת למה? כדי להדגים לנוכחים שמחלת המלריה היא העונש של העולם המודרני.

השנה ביל גייטס החליט לשחרר גחליליות באולם בכנס TED. הוא רצה להגדים בכך רעיון חדש: מה יקרה כתוצאה משינוי האקלים ובעיות האנרגיה בכדור הארץ. במסגרת הטרנד הירוק, גם ביל גייטס עובר לאנרגיה ירוקה. ולכן הוא עובר לאנרגיה גרעינית. לדידו אנרגיה זו היא פחות מסוכנת מהאנרגיה של היום – הדלקים ופליטות הפחמן. הפחמן הדו חמצני נהפך לאויב מספר אחד של כדור הארץ וכך הטרנד הירוק עוד יביא אותנו חזרה מהר מאוד לעידן הגרעיני. שוכחים מן הסתם מהפחד מהגרעין, הפטריה והנשורת, כי הפחד מהפחמן הדו חמצני נהפך למפלצתי הרבה יותר: התחממות גלובאלית וחשש מהרס מהיר של הכדור.

בהרצאתו ב-TED גייטס עסק ביוזמה חדשה שלו יחד עם המנהל הטכנולוגי הראשי של מיקרוסופט, נתן מירובולד, שעומד בראש חברת האינקובטור  לאספקת ציוד בשם “יוזמות אינטלקטואליות”.

המעבדה של החברה, טרהפאור, שאותה מוביל הפיזיקאי הגרעיני ג’ון גיללאנד, מעלה את הפילוסופיה הבאה: חשמל שמיוצר על ידי מצבורי אורניום טבעי בכורים גרעיניים, תחנת כוח גרעינית כזו שתיצור מיליארדי וואטים של חשמל ברציפות במשך יותר מאשר 50 או 100 שנה מבלי שיצטרכו להזינה שוב ושוב. בעיות בטיחות וקרינה? מעבדות טרהפאור תפתורנה לכם את הבעיה על ידי הססמא של תומס אדיסון: “כדי להמציא, אתם צריכים דמיון טוב, וערימה של ג’אנק” כה אמר הממציא הדגול. ויש בזה הרי משהו בכל מה שקשור לדלק גרעיני ולג’אנק של הפסולת הגרעינית שמתלווה אליו. ולשם כך דרושה הרי בטיחות דלוקס והגנה טובה מפני קרינה. התכנון כולו שיצא מהמהעבדה לא יהיה במילא ישים בשוק לפני 2020. 

 

 

גייטס קרא לתחרות בשוק האנרגיה ולחברות שתקומנה ותטפלנה בבעיה – אל לנו לשבת באפס מעשה בנושא האנרגיה. והנה כתבו בביזנסוויק: זוהי הערה שמעט מרימה גבה מצד הקוראים לנוכח המונופוליסט ממיקרוסופט. גייטס בכל אופן מתלהב מרעיון האנרגיה הנקיה והירוקה ומטרתו היא להפחית לאפס את פליטות הפחמן והוא בהחלט רציני בנושא.  

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

 

האצבע והשיניים האבודות של גלילאו: הוראת הפיסיקה של גלילאו

האצבע והשיניים האבודות של גלילאו: הוראת הפיסיקה של גלילאו

 

עלילות האצבע והשיניים האבודות של גלילאו

 

בנובמבר האחרון שתי אצבעות ושן אחת ששייכות לגלילאו נמצאו יותר ממאה שנים אחרי שהן נאבדו ב-1905 (בדיוק בשנה שבה אלברט אינשטיין גילה את תורת היחסות, כמה מוזר, אבל אין קשר). הן הושבו חזרה למוזיאון להיסטוריה של המדע באיטליה. וכיצד האבדה הושבה? הנה כי כן אספן אומנות קנה את האצבע והשיניים במכירה פומבית והשיב את האבידה למקומה למוזיאון להיסטוריה של המדע בפירנצ’ה. המוזיאון לא ידע האם האצבעות והשן הם אכן של גלילאו או לא. אולי הם של מישהו אחר? לאחר בדיקה התברר שהם אכן של אבי האסטרונומיה המודרנית והכל היו רגועים ומרוצים.

והנה סיפור העלילה במלואו כפי שסופר על ידי ה-BBC בנובמבר 2009.

יום אחד בשנת 1737 מדענים חתכו את האיברים הנדונים – כולל אצבע וחוליה – מגופתו של גלילאו, כמעט מאה שנים לאחר מותו (מה שמוכיח שלא כדאי להיות יותר מידי מפורסם… ראו גורלם של קופרניקוס, שהוציאו את עצמותיו מקברו, ולאונרדו דה וינצ’י – מדענים שרוצים לחפור בקברו).

גלילאו שחי בין השנים 1564 ל-1642 היה כידוע פיזיקאי ואסטרונום רב השפעה, הוא בנה את הטלסקופ וביצע תגליות מרעישות, חלקן נחשבו לכופרות על ידי הכנסייה הקתולית בשל תמיכתו בתגליתו של קופרניקוס אודות סיבוב כדור הארץ סביב השמש.

חלקי גופתו של גלילאו הוצאו ממנו 95 שנה אחרי מותו, כאשר סמכויות הכנסייה הוציאו צו לפיו ניתן לקבור אותו מחדש בקרקע שהיא קדושה. אצבע אחת וחוליה אחת נשמרו במוזיאונים מאז, אולם שאר החלקים הועברו בין אספנים עד אשר הם נאבדו בשנת 1905. עתה המוזיאון אמר, עצם מציאת האצבע והשיניים שאבדו בין האספנים והושבו, פירושו שכל מה שנלקח מגופתו של גלילאו הושב חזרה ל”ידיים אחראיות”. “על בסיס תיעוד היסטורי, אין כל ספק לגבי האותנטיות של הפריטים”, כך נכתב בהצהרה. הפריטים הועברו לתצוגה במוזיאון לאחר שחזור והם מוצגים עתה.

 

 

האצבע של גלילאו

 

הוותיקן כמעט מציב פסל של גלילאו בגינותיו

 

בינואר 2009 הוותיקן הציג מחדש את דמותו של הקורבן הידוע ביותר של האינקביזיציה, גלילאו, כאיש מאמין. וזה היה בדיוק בזמן לכבוד חגיגות ה-400 שנה לטלסקופ של גלילאו ושנת האסטרונומיה הבינלאומית. האפיפיור בנדיקטוס ה-16 החליט להעניק כבוד לגלילאו באומרו, גלילאו ומדענים אחרים סייעו למאמינים להבין ולחשוב תוך הכרת תודה אודות עבודות האל.

גורמים רשמיים בוותיקן החליטו לקרוא לגלילאו הפטרון של הדיאלוג בין האמונה לתבונה. 

זהו כמובן מהפך גדול למדי. וכמובן יש לחפש את הסיבה מדוע ארע מהפך שכזה.

ב-1992 האפיפיור יוחנן פאולוס השני הכריז שהפסיקה נגד גלילאו הייתה טעות שנבעה מאי הבנה הדדית טראגית. אולם נראה שהכרזה זו לא הספיקה. שהרי אחרת בנדיקטוס לא היה יוצא בהכרזות הנוספות משנה שעברה.

בינואר האפיפיור בנדיקטוס ביטל נאום באוניברסיטה של רומא לה ספינצה לאחר שקבוצה של פרופסורים, שציטטו את פרשת גלילאו ותארו את האפיפיור בנדיקטוס כדמות דתית שמתנגדת למדע, טענו שהוא לא צריך לדבר באוניברסיטה ציבורית.

שנת האסטרונומיה וחגיגות ה-400 שנה ספקו לוותיקן דחף חדש לפיוס. בעשותם כן, הגורמים הרשמיים מטעם הוותיקן הדגישו שאמונתו של גלילאו כמו גם המדע שלו, מראים שהשניים לא סותרים זו את זה.

בכנס שנערך בוותיקן בסוף 2008 תחת השם “מדע 400 שנה אחרי גלילאו גלילי”, מספר 2 בוותיקן, הקרדינל טרציסיו ברטון, אמר שגלילאו היה אסטרונום, אבל כזה שטיפח באהבה את האמונה ואת הכרתו הדתית העמוקה. גלילאו היה אדם בעל אמונה שראה בטבע ספר שנשלט על ידי האל, אמר ברטון.

וכך אף החלו לתכנן להעניק לגלילאו מקום של כבוד בוותיקן כדי לציין את שנת האסטרונומיה: לבנות פסל לכבודו שימוקם בגינות הוותיקן.

ממש אידיליה… עד אשר התוכניות האלה נדחו בגלל שגורמים רשמיים מסוימים בוותיקן התבטאו בקשר ל”בעיות” בנוגע ליוזמה זו, אמר ניקולה קביבו, הנשיא של המועצה האפיפיורית למדעים. הוא לא רצה לפרט יותר מידי מה היו הבעיות. אולם ברור שהבעיות נבעו ממשקעים מהעבר בנוגע ל”טעיות” הכנסייה והגבול שאליו מוכנה הכנסייה ללכת כדי להתפייס עם גלילאו. לכן פסל לגלילאו לא יהיה בוותיקן. 

למה גלילאו נחשב לאבי הפיזיקה המודרנית?

 

ראשית מספר המאמרים שנכתבים על גלילאו בכתבי העת המדעיים ובכתבי העת על חינוך הוא עצום. אולם זו לא הסיבה העיקרית. הסיבה השנייה היא שבדרך כלל מזכירים את גלילאו בספרי הלימוד הבסיסים בגלל הניסוי עם מגדל פיזה ותגליתו בקשר למרחק והזמן עבור גופים בנפילה חופשית. בספרי הלימוד היותר מתקדמים משייכים את הרעיונות המודרניים של כוח ואינרציה לגלילאו. זאת ועוד שאחרים נותנים את הקרדיט לרעיונות אלה לניוטון.

עתה אם אלה הם הטיעונים של גלילאו וזה כל מה שיש לגלילאו לומר, הילדים של היום בקושי יתעניינו בעבודתו, טוען צ’רלס ריבורג מאן בספרו הוראת הפיסיקה למטרות חינוך כללי. כאשר המורה חוזר על הניסוי שאותו ביצע גלילאו, מגלגל את הכדורים במורד מישור משופע ובכך מדגים שהמרחקים הם פרופורציוניים לריבועי הזמנים, האם הילדים לא מגיבים בתחושה: “ובכן, אז מה?” מדוע שיהיה להם אכפת האם המרחקים הם פרופורציוניים לריבועי הזמנים? מה מועיל להם מידע זה בחיי היומיום? האם מידע זה פותר להם בעיה כלשהי או מסיר עבורם איזו סתירה במצב אמיתי קונקרטי? האם יש משהו מעבר לעובדות זעומות אלה שניתן לבססו בלמידה עצמה של עבודתו של גלילאו?

מאן טוען שכן. קודם כל, הוא בוחן את התשובה של הפיזיקה האקדמית הנוכחית. באקדמיה טוענים, מהניסויים של גלילאו במישורים משופעים הוא הראה מהי תאוצה, הוא פיתח את רעיון האינרציה והוא סיפק לנו את המושג המודרני של הכוח כסיבה לתאוצה.

אולם אין זה מספיק עבור מאן שטוען, למרות שהפיזיקאי עשוי עתה לדעת כיצד להעריך את המידע הזה, האם הרוב הגדול של התלמידים יפסיק לשאול את אותה השאלה: “ובכן, אז מה?” מאן סבור שלא.

אם כך, מה עוד ניתן לשאוב מהרעיונות של גלילאו? מה עוד ניתן לעשות עם הרעיונות של אינרציה, מהירות וכוח?

נראה מוזר, לדידו של מאן, שספרי לימוד בבתי הספר מסתפקים בהצגת המעט מעבודתו של גלילאו והם מניחים במובלע את הבחינה התיאורטית והניסויים מעבודתו של גלילאו, שאותם אכן גלילאו החשיב למאוד חשובים.

כפי שידוע היטב, גלילאו ביצע את הניסוי בכדורים המתגלגלים במורד המישור המשופע בגלל שהכדורים בנפילה חופשית נעו מהר מידי מכדי שגלילאו יוכל למדוד את זמן נפילתו. לא היו אז בתקופתו של גלילאו שעונים מדויקים (לא שעון דיגיטאלי, לא שעון אטומי, לא שעון צזיום ולא פטנטים אחרים) וגלילאו נאלץ להשתמש בשעון חול או בשעון מים שאותו יצר בעצמו.

גלילאו היה מורה באוניברסיטת פיזה וביצע ניסויים בגופים נופלים כדי להפריך את ההיפותזות של הפיזיקה של אריסטו. על ידי שילוב של ניסויים זהירים והסקה זהירה גלילאו הראה שההשקפות של אריסטו היו מוטעות. עצמים נופלים לא רק כי הם כבדים אלא כי יש כבידה. אריסטו האמין שהמשקל הכבד יותר יפגע בקרקע קודם. אבל גלילאו גילה ששני משקלים אם הם נופלים מגובה מסוים – ולא משנה כמה הם שוקלים – תמיד יפגעו בקרקע בערך באותו הזמן (כמובן בתנאי שמתעלמים מהתנגדות האוויר).

האגדה אומרת שהפרופסור למתמטיקה הצעיר, גלילאו גלילאי, האמביציוזי וכנראה באותו הרגע המתוסכל, טיפס יום אחד אל ראש מגדל הפעמון של פיזה, אולי ב-1591, כאשר בידיו שק של כדורים מעץ שחור ומעופרת. הוא פרסם קודם בקהילת האוניברסיטה בפיזה שהוא מתכונן להפריך בניסוי את הדוקטרינה שמקורה באריסטו כמעט אלפיים שנה מוקדם יותר: גופים נופלים בקצב שהוא פרופורציוני למשקלם. כדור ששוקל שני קילו ייפול פי שניים מהר יותר מאשר כדור ששוקל קילו אחד.

גלילאו החל מנופף בידיו ואותת כך לקהל הסטודנטים המשועשע ולפרופסורים המסתייגים שעמדו למטה שהוא מתכונן להפיל את הכדורים. הוא בחר כדורים מאותו החומר אבל בעלי משקלים שונים והוא הפיל אותם.

ללא התנגדות האוויר (כלומר, בריק המוחלט, בואקום), שני הכדורים בעלי המשקלות השונים (שעשויים מכל חומר שהוא) היו מגיעים לקרקע בו-זמנית. זה כמובן לא קרה בפיזה באותו היום ב-1591.

העיקרון העתיק של אריסטו הופר בבירור בכל מקרה, וזה, אמר הפרופסור לקהל שלו, היה הלקח. הסטודנטים הריעו והפרופסורים לפילוסופיה היו סקפטיים. גלילאו לא ביצע את הניסוי הזה במעשה ממגדל פיזה, אבל אילו הוא היה עושה אותו, כך הניסוי היה מתבצע. במאה ה-18 כאשר ניתן היה כבר לשאוב את האוויר החוצה ממיכלים וליצור ואקום מלאכותי, הניסוי בוצע כאשר האוויר נשאב החוצה ממיכלי זכוכית. כך לא היה חיכוך ולא התנגדות לנפילת העצמים. מראש שני צינורות שחררו נוצה ומטבע זהב בו-זמנית ומצאו ששניהם האיצו בתאוצת הכבידה בדיוק באותו הקצב, כי תאוצת הכבידה היא זהה.

ומדוע בכל זאת העיקרון העתיד של אריסטו הופר? גלילאו נהג לגלגל כדורים במורד שיפועים והוא הסיק שהם יתנהגו כמו עצמים נופלים – רק ינועו לאט יותר. הוא מדד את הזמן שייקח להם ליפול והוא מצא שהמרחקים שהכדורים עברו בתנועה טבעית הם פרופורציונית לריבוע הזמנים.

אולם במידרונים משופעים הייתה בעיה רצינית: בעית חיכוך. גלילאו רצה להימנע מהחיכוך בניסויים עם המישורים המשופעים והוא החליט לבדוק את ניבוי הנפילה החופשית בצורה אחרת. הוא תלה כדורים על שני חוטים ארוכים בעלי אורך שווה. לחוט אחד הוא הצמיד כדור עופרת ולחוט השני הוא הצמיד כדור שהיה קל ממנו ועשוי משעם. הוא שחרר את שתי המטוטלות (שהיו קשורות בדיוק מאותו הגובה של 29 ס”מ) בו-זמנית והכדורים התנודדו: בחמש הניסיונות הראשונים כדור השעם התנודד במשך עשר תנודות וגלילאו השווה זאת למספר התנודות של כדור העופרת. במשך עשר הניסיונות הבאים כדור העופרת התנודד עשר תנודות וגלילאו השווה זאת למספר התנודות של כדור השעם. ניסיונות רבים חשפו בפני גלילאו את התוצאה הבאה: המספר הממוצע של התנודות עבור כדור השעם היה 9.98. ואילו המספר הממוצע עבור כדור העופרת היה 10.01. כלומר מחזור המטוטלת הוא בלתי תלוי במשקל המטוטלת. גלילאו גילה עוד כמה תגליות עם המטוטלת (לאחת מהן נשוב מיד).

 

 

אחרי שגלילאו קבע את היחסים עבור הכדורים במורד המישור המשופע, הוא שאל את עצמו האם הם אנלוגיים לניסוי בנפילה החופשית? גלילאו אז שאל את עצמו: האם המהירות הנרכשת בגלישה במורד המישור היא זהה לזו שנרכשת בנפילה חופשית במהלך גובהו של המישור?

כאשר גלילאו שאל את השאלה הזו הוא הבין את הדבר הבא פחות או יותר, כפי שהופיע בספרו של ארנסט מאך מ-1909: “אם עלינו להניח שגוף נופל במורד אורכו של מישור משופע בדרך כלשהי או אחרת ורוכש מהירות גדולה יותר מאשר גוף שנופל בגובהו, עלינו רק לאפשר לגוף לעבור למישור משופע או אנכי אחר במהירות הנרכשת כדי לגרום לו לעלות לגובה אנכי גדול יותר מזה שממנו הוא נפל. ואם המהירות הנרכשת במישור המשופע היא קטנה יותר, עלינו רק להפוך את התהליך כדי לקבל את אותה התוצאה. בשני המקרים ניתן לאלץ גוף כבד – על ידי סידור מתאים של מישורים משופעים – לנוע ברציפות מעלה לאט על ידי משקלו שלו, מצב עניינים שלגמרי סותר את הידע האינטואיטיבי שלנו אודות טבע הגופים הכבדים”.

לאחר שגלילאו הגיע למסקנה זו, הוא ביצע את הניסוי המפורסם עם המטוטלת הגדולה, כאשר הוא הציב מסמרים בנקודות שונות בקיר כדי לתפוס את החבל של המטוטלת ובכך הוא גרם לכדור המטוטלת לעלות בצד אחד לאורך קשת בעלת רדיוס קצר יותר מאשר הקשת שלאורכה המטוטלת ירדה. גלילאו תאר את הניסוי הזה בספרו דיאלוג על שני מדעים חדשים (לידן) מ-1638:

“דמיינו שדף זה מייצג קיר אנכי שמסמר תקוע בתוכו. מהמסמר תלוי קליע עופרת [במשקל] של אונקיה אחת או שתיים באמצעות חוט דק, AB, נגיד שבאורך של 120 או 150 מטר. על קיר זה ציירו קו אופקי, DC, בזויות ישרות לחוט האנכי AB, שתלוי בערך בשני רוחבי אצבע מקדימה לקיר. עתה הביאו את החוט AB עם הכדור המחובר למיקום AC ושחררו אותו. בתחילה הוא יראה כיורד לאורך הקשת CBD, יעבור את הנקודה B, וינוע לאורך הקשת BD, עד שהוא כמעט יגיע לאופקי CD, קיצור מועט שנגרם על ידי ההתנגדות של האוויר והחוט. מכאן אנו יכולים בצדק להסיק שהכדור בירידתו דרך הקשת CB רכש תנע [אימפטו] בהגיעו ל-B, שהיה בדיוק מספיק לשאתו דרך קשת זהה BD לאותו הגובה. בחזרנו על ניסוי הזה פעמים רבות, הבה נתקע עתה מסמר אל תוך הקיר קרוב לניצב AB, נניח ב-E או F, כך שהוא מטיל בערך חמש או שש רוחבי אצבע כדי שהחוט, ששוב נושא את הקליע דרך קשת CB, עשוי לפגוע במסמר E כאשר הקליע מגיע ל-B, וכך יאלצו לחצות את הקשת BG, שמתוארת סביב E כמרכז. מזה אנו יכולים לראות מה ניתן לעשות על ידי אותו התנע [אימפטו] שקודם לכן כאשר התחלנו באותה הנקודה B נשא את אותו הגוף דרך הקשת BD אל האופקי CD. עכשיו, רבותי, תצפו בהנאה בכדור זה מתנודד לנקודה G באופקי, ואתם תראו את אותו הדבר מתרחש כאשר המכשול ימוקם בנקודה נמוכה יותר, נניח F, שסביבה הכדור יתאר את הקשת BI, כאשר עלית הכדור תמיד מפסיקה בדיוק בקו CD. אבל כאשר המסמר ממוקם כה נמוך כך שהחוט הנותר מתחת לו לא יגיע לגובה CD (דבר שהיה קורה אילו המסמר היה ממוקם קרוב יותר ל-B מאשר לחיתוך שבין AB עם האופקי CD), החוט קופץ עלפני המסמר ושוזר את עצמו סביבו”.

 

 

בדרך זו גלילאו הוכיח שהאינטואיציה שלו – גופים לא עלו מעצמם גבוה יותר מהגובה המקורי שממנו הם שוחררו – היא נכונה. הניסוי כמעט ולא מוזכר בספרי פיזיקה טוען מאן, אבל הוא אחד מהניסויים האלמנטאריים בפיזיקה.

ברור שהאינטואיציה שהנחתה את גלילאו בבעיה הזו הייתה חוסר יכולת לתנועה מתמדת. מאך אומר, “ישנו עקרון שמשחק תפקיד חשוב בטיעונים אליהם מובל גלילאו בתגליותיו, והוא, גוף עולה במהירותו הנרכשת בנפילה בדיוק לאותו הגובה שממנו הוא נפל. עקרון זה מופיע לעתים קרובות ובבהירות מושלמת בכתבים של גלילאו והוא לא אחר מאשר צורה של עקרון חוסר האפשרות של תנועה מתמדת”.

לפיכך, מציע מאן, הגיון שניתן להעבירו לתלמידים בבית הספר. ההיגיון מאחורי הפיזיקה המודרנית הוא האינטואיציה העמוקה שכל תופעה קשורה לתופעה אחרת. הפיזיקה המודרנית לא מחפשת אחר סיבות סופיות לכל התופעות. אלא היא מזהה שתופעות קשורות בדרך הבאה: כאשר שינוי מבוצע בקבוצה אחת של תופעות, מופיעים שינויים תואמים בקבוצה תואמת אחרת של תופעות. אלה הם סוג היחסים בין שתי קבוצות של התופעות שמשתנות בו-זמנית – וזה מה שמחפשת הפיזיקה המודרנית. וזה גם מה שעשה גלילאו. הוא מצא את סוג הפונקציה שמבטאת את הקשר בין המרחק לזמן עבור כדור שמתגלגל במורד מישור משופע, וגם מצא את היחס בין המהירות הנרכשת למרחק האנכי בנפילה –עבור גופים נופלים בנפילה חופשית ועבור גופים נופלים תחת אילוץ. גלילאו הוא הפיזיקאי הראשון שאצלו ניתן למצוא השקפה מודרנית זו, השקפה המבטאת את הקשר הסיבתי הזה וגם את ההבחנה באינטואיציה שלו לגבי חוסר היכולת של תנועה מתמדת.

 

TED הודו: החוש השישי, מאמר אחרון בסדרה

 הודוTED: החוש השישי, מאמר אחרון בסדרה

 

מאמר אחרון בעלילות TED לכבוד כנס TED שהתקיים וננעל לפני שלושה ימים.

המצאה גאונית שהוצגה שנה שעברה בכנס TED בקליפורניה ומכה גלים עד היום. ההמצאה הוצגה בשנית בכנס TED שהתקיים בהודו בין ה-4 ל-7 בנובמבר 2009 TED הודו: “החוש השישי” –  ממשק שלובשים אותו ומבוסס על ג’סטות ומיועד להעצים את העולם הפיזי שמסביבנו באמצעות מידע דיגיטאלי. הממציא הוא פרנב מיסטרי ההודי, דוקטורנט מוכשר ממעבדת המדיה ב-MIT, שאת תמונותיו ניתן לראות כאן למטה כאשר הוא מדגים את מכשיר “החוש השישי”. הממשק, כפי שפרנב מסביר ב-TED הודו, מאפשר לנו להשתמש בתנועות הידיים הטבעיות שלנו (הג’סטות שלנו בלבד) כדי להיות באינטראקציה עם המידע הזה. הדור הבא של הניידים, ה-MP3 והמחשבים הנישאים?… מזרח ומערב ב-TED הודו, תוך שילוב של המצאות גאוניות.

 

העולם הפיזיקאלי והעולם הדיגיטאלי

 

במשך מיליוני שנה התפתחנו כדי לחוש את העולם שמסביבנו. כאשר אנו נתקלים במידע וחשים אותו, מידע זה מסייע לנו לבצע החלטות ולבחור אילו פעולות נכונות לבצע. אבל המידע היעיל ביותר שיכול לסייע לנו לבצע את ההחלטה הנכונה לא ניתן לקליטה באמצעות חמשת חושינו. אנו זקוקים למין חוש שישי, אומרים לנו במעבדה למדיה ב-MIT. זאת בייחוד בעידן שבו הנתונים, המידע והידע שהאנושות אגרה מצטברים בצורה הולכת וגדלה באינטרנט. המחשבים של היום כל כך מוזערו, שניתן לשאת מחשבים בכיסים וכך להיות מחוברים לעולם הדיגיטאלי. העולם הממוזער הזה שומר עלינו ברציפות מעודכנים במידע שבעולם הדיגיטאלי ברשת. אולם הבעיה היא שאין כל קשר ממשי בין האינטראקציות שלנו בעולם הפיזיקאלי והספרים והעיתונים שאותם אנחנו קוראים בעולם הממשי הזה ובין האינטרנט בעולם הדיגיטאלי. המידע הדיגיטאלי מוגבל למחשבים ואילו המידע של העיתונים והספרים מוגבל בצורה מסורתית בעולם הפיזיקאלי והוא אינו באינטראקציה עם המידע הדיגיטאלי. כל עולם הוא נפרד.

עידן הטאץ’ ומסכי המגע מעט קירבו בין העולמות – אולם עדיין הם נשארו נפרדים.

 

“החוש השישי”

 

במעבדה למדיה ב-MIT יצרו המצאה גאונית בשם “החוש השישי”. עיתוני מדע רבים עלו על ההמצאה ודיווחו עליה. מכשיר “החוש השישי” נקרא גם בשם: Wear Ur World (WuW). הוא הוצג לפני שנה בכנס TED בקליפורניה ועורר מיד סערה רצינית:

 

 

פרנב מיסטרי מדגים את “החוש השישי” (המעבדה למדיה MIT)

 

המכשיר מורכב מרכיבי מדף פשוטים ביותר והוא נראה בדיוק כמו משהו שמוצאים בכל חנות אלקטרוניקה. אבל הוא בכלל לא כזה. המכשיר מורכב משני רכיבים: אלמנט שאחראי על מעקב אחרי ג’סטות ואלמנט שמעורר את הפעולות כחלק מהאפליקציה שהיא מופעלת על ידי הג’סטות. ישנו מכשיר נייד סלולארי, מצלמה זעירה ומקרן שמסוגלים לראות בדיוק מה שהמשתמש מרגיש ולהגביר את כושר ראייתו את העולם הפיזיקאלי על ידי הצגת המידע הדיגיטאלי הקשור והרלוונטי לעצמים בעולם הפיזיקאלי:

 

 

 

פרנב מיסטרי והמכשיר “החוש השישי (המעבדה למדיה MIT)

 

המכשיר מגשר על הפער שבין המידע המוגבל במסך המחשב הדיגיטאלי לבין התחושות בעולם הפיזיקאלי. המכשיר מביא את המידע הלא מוחשי והדיגיטאלי אל תוך העולם המוחשי הפיזיקאלי. בכך הוא מאפשר לנו להיות באינטראקציה עם המידע באמצעות ג’סטות ותנועות הידיים בלבד. “החוש השישי” משחרר את המידע מגבולות המסך והמחשב על ידי זה שהוא משלבו במציאות הפיזיקאלית ובכך הוא גורם לעולם כולו להיות מחשב אחד גדול.

 

 

פרנב מיסטרי מדגים את האינטראקציה בין הג’סטות

להקרנת המידע הדיגיטאלי בזמן אמת על כל משטח (המעבדה למדיה MIT)

 

אב-טיפוס “החוש השישי” מורכב ממקרן כיס, מראה ומצלמה. רכיבי החומרה מוצמדים לרכיב נלבש נייד תלוי על גוף הלובש. גם המקרן וגם המצלמה מחוברים לרכיב הנייד הממוחשב בכיס של הלובש. המקרן מקרין מידע ויזואלי על גבי משטחים ובכך הוא הופך משטחים, קירות ועצמים פיזיקאליים סביבנו לממשקים. המצלמה מבחינה ועוקבת אחרי תנועות הידיים של המשתמש ואחרי העצמים הפיזיקאליים באמצעות טכניקות שמבוססות על ראייה ממוחשבת.

 

 

על גבי האצבעות של פרנב מיסטרי ישנם סימונים צבעוניים (המעבדה למדיה MIT)

 

במקביל ומיד התוכנה של המחשב מעבדת את רצף נתוני הוידיאו שנאספו על ידי המצלמה. המצלמה עוקבת באמצעות טכניקות ראיה ממוחשבות אחרי המיקומים והסימונים הצבעוניים, שהם מערכת עקיבה ויזואלית בשדה הראיה שמשמש כנקודת ייחוס – מה שנקרא fiducial marker, סימונים בכמה צבעים המצויים על קצות האצבעות של המשתמש (ראו תמונה למעלה). המערכת מפרשת את התנועות והסידורים של מערכת הסימונים כג’סטות שפועלות כהוראות אינטראקציה עבור הממשקים שמשמשים כמקרינים. המספר המקסימאלי של האצבעות העוקבות מוגבל רק על ידי המספר של ה-fiducial markers. מערכת החוש השישי גם תומכת באינטראקציה של מולטי-טאץ’ ומולטי משתמש.

 

פרנב מיסטרי מסמן באמצעות הסימונים הצבעוניים תנועות וג’סטות למערכת (המעבדה למדיה MIT)

 

אב הטיפוס של “החוש השישי” משתמש בכמה אפליקציות: אפליקצית המפה, שמאפשרת למשתמש לנווט במפה המוצגת על משטח סמוך באמצעות ג’סטות הידיים, זאת בדומה לג’סטות שנתמכות על ידי מערכות המבוססות על ידי מולטי-טאץ’. המשתמש יכול להגדיל ולהקטין וגם לצלם נופים ועצמים באמצעות תנועות ידיים אינטואיטיביות. אפליקצית הציור מאפשרת למשתמש לצייר על כל משטח שהוא ציור על ידי זה שהוא יעקוב באמצעות תנועות קצות אצבעותיו אחר הקווים שירצה. “החוש השישי” גם מבחין בג’סטות חופשיות ובתנוחות. למשל, מערכת “החוש השישי” מיישמת מצלמה שמצלמת תצלומים של הנוף או הסצנות שבהם המשתמש מסתכל. היא עושה זאת על ידי זה שהיא קולטת את ג’סטת המסגור. המשתמש יכול לעצור ליד כל משטח או קיר ולעבור על פני התמונות שאותן הוא צילם ולראותן על המשטח:

 

(המעבדה למדיה MIT)

 

“החוש השישי” גם מאפשר למשתמש לצייר על משטחים או באוויר איקונים או סימונים כהוראות אינטראקציה. למשל, הוא יכול לצייר באמצעות האצבעות סימון של זכוכית מגדלת וזה ייקח את המשתמש ליישום המפה או ציור של @ באוויר מאפשר למשתמש לבדוק דואר. מערכת “החוש השישי” גם מגבירה עצמים פיזיקאליים שהם במגע עם המשתמש. היא עושה זאת על ידי הקרנה של מידע נוסף בזמן אמת אודות עצמים אלה על גבי העצמים בעוד המשתמש נתקל בהם. 

לדוגמא: הקרנה של מידע אודות טיסות על גבי כרטיס טיסה:

 

(המעבדה למדיה MIT)

 

עיתון יכול להראות סרטון וידיאו חדשותי בזמן אמת על גבי המידע הרלוונטי שאותו המשתמש קורא בעיתון, או המערכת יכולה לספק מידע דינאמי על משהו שאותו המשתמש קורא או רואה (וכרגיל ישראל בכל מקום גם בהדגמות טכנולוגיות…):

 

 

(המעבדה למדיה MIT)

 

הג’סטה של ציור מעגל על שורש כף ידו של המשתמש, למשל, מקרינה שעון אנלוגי ואת השעה הנדונה:

 

(המעבדה למדיה MIT)

 

לבנות את אב הטיפוס הנוכחי, מספרים במעבדה למדיה של ה-MIT, עלה בערך 350$ – למי שמעוניין לבוא למעבדה ולרכוש את המכשיר…. <a href="http://www.exego.net/admin/    

<a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

TEDMED המעבדה של ד”ר אנתוני אתאלה להנדסת איברים מתאי החולים: הפתרון למחסור איברים להשתלה

 

TEDMED המעבדה של ד”ר אנתוני אתאלה להנדסת איברים מתאי החולים: הפתרון למחסור איברים להשתלה

 

קראתם על TED שהתקיים לפני כמה ימים וננעל ממש עתה בקליפורניה.

לכנס TED בקליפורניה יש בני דודים רבים. אחד מהם הוא TEDMED זהו אירוע נפרד מ-TED, למרות שאחד ממייסדיו הוא גם מייסד TED. TEDMED מתקיים בסתיו בסן דיאגו ומתרכז בצומת שבין הרפואה לבריאות. הכנס עוסק בחידושים בעולם הרפואה, בייחוד חידושים בתחום ההמצאות והרעיונות החדשניים ברפואה ובתחום הבריאות, מחד, ומביא אנשים בעלי רעיונות מוזרים, מאידך. הפילוסופיה של הכנס היא לחלוק רעיונות אלה לציבור באמצעות האינטרנט. הכנס כך נערך במתכונת כנסי TED וכנס TEDMED הבא יערך בסן דיאגו בקליפורניה בין ה-26 ל-29 לאוקטובר 2010. 

בכנס TEDMED שהתקיים באוקטובר 2009 הרצו אנשי רפואה ואנשים מחברות שעוסקות בתחום הרפואה. בין המרצים הרבים, היו הרצאות בנושאים מוזרים וגם הרצאות שנשקו לקדמת הרעיונות ברפואה, כגון, “האם אנחנו בכוחות עצמנו יכולים לשנות את הגנים שלנו?” ועוד מרצה אחד ששאל את אותה השאלה בדיוק מנקודת מבט יותר רפואית. או, “האם האייפון יכול להציל חיים?”, וגם, “האם ניתן לשים קץ להזדקנות?” או “האם רובוט ידאג לאמא שלי?” שואל מרצה מחברת רובוטיקת iRobot. “האם הדרך שבה אתם עונים לטלפון יכולה לנבא מחלות?” או “האם כדור ליום ירחיק את הזקנה?” באנגלית זה נשמע טוב יותר: Can a pill a day help keep aging away? – הרעיון המפורסם של דיויד סינקליר. למה הצרפתים שותים יין אדום וטפו טפו לא ממלאים מחלקות קרדיולוגיות? ועוד מאריכים חיים. אתמול ראיתי בחדשות ילד ששאל את נשיא המדינה שלנו שמעון פרס, “בן כמה אתה”. וכבוד נשיא המדינה ענה לו: “בן 87”. הילד שאל אותו: “אז איך אתה עדיין חי? ופרס ענה לו: “כי אני מתפלל לאלוהים”. וחייבים להודות שפרס נראה גם נמרץ לגילו. והנה המדענים טוענים שהצרפתים שותים יין אדום ומאריכים חיים. ולכן המדענים כבר מזה זמן רב חושבים להכניס את היין האדום במקום לתוך הבקבוק לנוסחא ולקבל כך שיקוי נעורים שיהדוף מאיתנו את ההרס של החמצון. זהו חומר אנטי אייג’ינג שקרוי רסבראטרול והוא נמצא בקליפות הענבים שמהם עשוי היין בשאטו הצרפתיים (ראו סרט למטה).

אחד החידושים שעלו בכנס TEDMED כבר עלה כסרטון לאתר TED: “האם ניתן לגדל איברים במקום להשתילם?” מדובר בנושא חשוב – פרויקט מהמעבדה של ד”ר אנתוני אתאלה להנדסת איברים מהתאים של החולים עצמם. למעשה זהו תחום ברפואה רגנרטיבית. רפואה רגנרטיבית היא תחום שעוסקים בו במקומות שונים. הנה הסיפור בקצרה כמבוא לסרטון של TED בסוף.

 

המעבדה לגידול איברים  

 

המעבדה של ד”ר אנתוני אתאלה במכון לרפואה רגנרטיבית של וויק פורסט מעסיקה היום 150 מדענים מתחומי הביורפואה, ההנדסה הכימית, הביולוגיה המולקולארית והתאית, הביוכימיה, הפרמקולוגיה, הפיזיולוגיה, מדעי החומרים, הננוטכנולוגיה, גנטיקאים, חוקרי חלבונים ותמסורת תרופות ומנתחים ורופאים. כולם עובדים זה לצד זה כדי לתרגם את המדע לרפואה רגנרטיבית למען המטרה של תרפיות קליניות. כולם עובדים במטרה לפתח איברים ורקמות כדי להחליף כל חלק בגוף, כמו מעין מוסך שיספק חלפים לגוף. המכון הוא המתקן הגדול בעולם שמוקדש לרפואה רגנרטיבית. המכון יצר את האיבר הראשון בעולם שאותו גידלו במעבדה וגם אחר כך הוא הושתל בהצלחה בחולה. המכון הוקם בשנת 2004 כאשר אתאלה עבר מהארברד לאוניברסיטת וייק פורסט כדי לנהלו. הצוות של אתאלה כבר גידל יותר מעשרים סוגים של תאים במעבדה.

ראו הסרט של התוכנית 60 דקות. – ראו שלושת הסרטים למטה.

 

השתלת שלפוחית שתן שגדלה במעבדה מתאי הילדים בגוף של אותם הילדים

 

באפריל 2006 המרכז הרפואי האוניברסיטאי הבפטיסטי על שם ווייק פורסט יצא בהודעה דרמטית:

“רופא מווייק פורסט מדווח על המקבלים האנושיים הראשונים של איברים שגדלו במעבדה”.

ההתרגשות הייתה בשיאה כאשר דווח על רופא בשם ד”ר אנתוני אתאלה, מנהל המרכז לרפואה רגנרטיבית בבית הספר לרפואה באוניברסיטת וויק פורסט, אורולוג בהכשרתו. אתאלה תאר בהצלחה שיטות רפואה רגנרטיביות ואמר, שהוא עובד מזה זמן רב על פרויקט רפואי בילדים ומתבגרים שקבלו שלפוחית שתן שאותה גידל מהתאים של עצמם. (פרסומים).

אתאלה אמר באותה תקופה, “זהו צעד קטן ביכולתנו להתקדם לעבר החלפת הרקמות והאיברים ההרוסים”. אתאלה עבד במרץ על הפרויקט שלו, גידול עשרים סוגי רקמות ואיברים שונים במעבדתו, כולל כלי דם ולבבות.

את שלפוחית השתן המהונדסת הוא גידל מהתאים עצמם של החולה, ולכן, הוא אמר, אין כאן שום סכנה של דחיית איברים, כפי שיש בהשתלה. המדענים כך קוו בשנת 2006 שאיברים שאותם מגדלים במעבדה יוכלו לסייע יום אחד לפתור את בעיית ההשתלות ובייחוד את המחסור באיברים מושתלים. אתאלה דווח ששלפוחיות השתן שגידל במעבדתו הראו תפקוד משופר בחולים על פני הזמן – כאשר הוא עקב אחרי חולים מסוימים במשך שבע שנים.

המחקר עסק בחולים בגילאי 4 עד 19 – שטופלו בבית החולים לילדים בבוסטון. הילדים סבלו משלפוחית שתן שתפקדה באופן לקוי בגלל פגם מולד שגורם לבעיית סגירה בעמוד השדרה. בעיות בעמוד השדרה הרבה פעמים גורמות לבעיות בשלפוחית השתן, דבר שעשוי אף לגרום לנזק לכליות. הילדים, כך דווח סבלו מדליפת שתן כל שלושים דקות. אלה אם כן הם מועמדים טובים למהלך שיתקן את רקמת השלפוחית הלא מתפקדת בעזרת רקמה מהמעיים. אבל מכיוון שהמעיים מתוכננים לספוג חומרי מזון ואילו השלפוחית מתוכננת בדיוק ההפך, להפרישם, חולים שיעברו את ההליך יטו לבעיות רבות כמו אוסטיאופורוזיס, סיכון מוגבר לסרטן ויצירת אבנים בכליות.

אתאלה עבד במעבדתו מאז שנות ה-90 של המאה הקודמת בניסיון לבנות שלפוחיות מהתאים של החולים עצמם. ב-1999 הוא השתיל את האיבר הראשון הזה בחולה. הדיווח שלו מ-2006 עסק בתוצאות שלו מאז בשבעה ילדים שעברו את ניתוח השתלת השלפוחיות שאותן גידל מתאי הילדים. אתאלה התקדם לאט ובזהירות, בשל היות הניסוי מוגבל וחדש. אבל הנדסת רקמות זו התגלתה ככלי יעיל ורב ערך. באותה תקופה בה אתאלה ביצע את הניסוי עם הילדים הוא היה מנהל המרפאה התאית והנדסת הרקמות בבית הספר לרפואה בהרבארד. רק ב-2004 הוא עבר לוויק פורסט.

הליך גידול האיברים של כל חולה החל באופן הבא: קודם נוטלים ביופסיה כדי לקבל דגימות של תאי השרירים והתאים שמרכיבים את שלפוחית השתן. אחר כך מגדלים את התאים האלה בתרבית במעבדה עד אשר ישנם מספיק תאים כדי למקם אותם בתוך תבנית או שלד. את התבנית בונים במיוחד בצורת שלפוחית שתן והתבנית היא ביו-מתכלה. כלומר, היא מתכלה במהלך ניתוח הכנסת השלפוחית לגוף החולה. התאים כאמור הם עתה בתבנית והם ממשיכים לגדול. אחר כך מחכים שבע או שמונה שבועות אחרי שבוצעה הביופסיה, והשלפוחית המהונדסת מתאחה במהלך הניתוח עצמו לשלפוחית המקורית של החולה. התבנית מתוכננת להתכלות, או לעבור דגרדציה, כאשר רקמת השלפוחית מתמזגת עם הגוף. בדיקות מראות שהשלפוחיות המהונדסות מתפקדות בדיוק כמו שלפוחיות שעברו תיקון בעזרת רקמות של מעיים, אבל ללא תופעות הלוואי הטורדניות שמתלוות למהלך אחרון זה.   

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/&nbsp;

<a href="

TED 2010 ג’ימס קמרון מדבר על אוואטר.

 

TED 2010 ג’ימס קמרון מדבר על אוואטר.

 

כיצד ג’יימס קמרון יצר את הסרט אוואטר

 

ארבע שנים לקח לקמרון לעשות את אוואטר באולפנים של פלאיה ויסטה בקליפורניה. הדבר שהניעו הייתה הסקרנות. בהרצאתו ביום חמישי ב-TED הוא אמר: “אל תציבו לעצמכם גבולות. אנשים אחרים יעשו לכם את זה… בכל מה שאתם עושים, כישלון הוא אופציה, אבל לא הפחד”.

באולפני פלאיה ויסטה נתלו כמאה ועשרים מצלמות סביב היקף בימת הקול והן סודרו בצורת גריד. המצלמות יכלו לצלם את תנועות השחקנים בתלת ממד. המצלמות צלמו את השחקנים והעזרים. השתמשו במחשבים כדי להחליף את קירות הסטודיו האפרוריים בעולם וירטואלי ולבצע סימולציה לאולפן כולו, כולל הרצפה והתקרה שלו.  כך האולפן נהפך לסביבות וירטואליות תלת-ממדיות על ידי המחשב. השחקנים מוקמו באולפן בבמה שכונתה “ווליום”, שאפשרה לתפוש הרבה נפח – יותר מבעבר – והיא לכדה תנועות פי שש מכל במה אחרת שבה השתמשו קודם לכן:

 

מכאן.

אחרי שהמצלמות הסריטו את השחקנים, הנתונים הוזרמו לתוכנה. התוכנה תרגמה את התנועות של השחקנים ויצרה מכך דמויות דיגיטאליות בזמן אמת בסביבה שאותה יצר המחשב. לכן אם השחקן רכב על מתקן מתכת באולפן המחשב המתקן מיד תורגם למשהו וירטואלי דמיוני בכוכב אחר… הרבה מאוד אנשים עם מצלמות מוקמו על הבמה, אבל מכיוון שהווליום יכולה ללכוד כל זווית וכל נקודת מבט מייד, ניתן היה להמיר כל דבר בכל נקודת מבט גם לאחר שהצילומים בוצעו, וזאת לאחר שהביטו בפלייבק.

מסמנים את הגריד שנוצר על ידי המצלמות כדי לספק מערכת ייחוס בתוך העולם הוירטואלי במחשב. השחקנים, הנשקים והציוד סומנו בעזרת נקודות ירוקות מחזירות סביב הבמה. הם רצו ושחקו והנקודות שמסומנות עליהם זזו יחד איתם. הנקודות הן נקודות מיוחדות שניתנות לזיהוי על ידי המחשב והמצלמות (ראו תצלום למטה). המצלמות שמסודרות בגריד החלו עוקבות רק אחרי הנקודות המחזירות האלה. המחשב רשם את תנועת הנקודות ומיקם את המיקום שלהן באולפן. לאחר מיקומן באולפן, המחשב הרכיב את הנתונים לגבי הנקודות אל תוך מסגרת של מתווה של שלדים וירטואליים של דמויות שיופיעו בסרט אוואטר. המחשב כך בנה בתוכו שלד וירטואלי ודמות שלמה בהתאם למתווה הדמות של השחקנים: הוא בנה את הדמויות ואחר כך “הלביש” אותן בגופות שאותן הוא יצר בצורה וירטואלית בדמות “נאבי” –  Na’vi.

 

20th Century Fox 

 

 

השחקנית כאן משחקת יצור שהוא לגמרי נוצר במחשב: נסיכת נאבי. כדי למפות את תנועתיה וליצור את הדמות הממוחשבת, השחקנית לובשת חליפה לוכדת תנועות בעלת סימונים ופסים. היא גם לובשת כיפה על הראש בעלת מצלמת וידאו מול פניה שעוקבת אחרי הנקודות הירוקות שמציינות את הבעותיה של השחקנית.

 

המחשב הרכיב את הדמויות הוירטואליות מהנקודות שסומנו על השחקנים בעוד השחקנים התנועעו בבמה ושחקו את התנועות של הסרט. בצורה זו השחקנים השתלבו יחד עם דמויות הנאבי שבעולם הווירטואלי התלת-ממדי שנוצר במחשב. עתה המחשב הכניס את הבעות הפנים ותנועות השחקנים אל תוך הדמויות שלהם בסביבה הווירטואלית. כיצד עשו זאת? בעת הצילומים השתמשו בשיטה משופרת ללכידת הבעות פנים: השחקנים לבשו כיפות שהותאמו לגולגלת ועליהן הולבשה מצלמה זעירה ממול לפניהם. המידע שנאסף מהבעות הפנים של השחקנים ומתזוזות העיניים הועבר למחשבים. המחשבים עבדו את המידע לדמויות וירטואליות (ראו תמונה למעלה). המחשבים העבירו 100% מההבעות והפעילות הפיזית של השחקנים המשחקים באולפן כדי להתאים למקבילות הדיגיטאליות הוירטואליות שלהם שמצויות במחשב.

 

20th Century Fox 

 

תוך כדי צילומי הסרט קמרון נכנס לאולפן עם מצלמה וירטואלית (תצלומים למעלה ולמטה). מהי מצלמה וירטואלית? זוהי מצלמה אליה מוצמד טאבלט בעל מסך LCD שמציג רק את המציאות הוירטואלית של הסרט בזמן אמת. הטאבלט הוא בעל כפתורים וידיות בדומה לבקרי משחקי מחשב. מצלמה זו אפשרה לקמרון לסדר את הסצנות בזמן אמת, לצלם סצנות ולהכניס אלמנטים חדשים לתוך הסרט בתוך העולם הוירטואלי שאותו יצר במחשב. המחשב השליך על מסך ה-LCD של קמרון את הסביבה הוירטואלית וקמרון הרגיש כאילו הוא נמצא בפנדורה… בו ברגע שהשחקנים שחקו את האוואטרים, קמרון לא ראה אותם במסך ה-LCD שלו. הוא ראה אוואטרים כחולי עור וענקיים, שלמים עם זנבות ועיניים זהובות ענקיות, במקום את השחקנים המשחקים באולפן. ובמקום החלל האפרורי של ה”ווליום” הוא ראה למשל את היער הגשום והצומח של פנדורה, או ראה סצנות עשירות אחרות מהסרט. 

כיצד עבדה המצלמה הוירטואלית? בעוד קמרון נע עם הטאבלט, גלאי רדיו וגלאים אופטיים עקבו אחרי המיקום של קמרון ושדרו את תנועתו למחשבים שמצויים מאחורי הקלעים. מחשבים אלה המירו את העולם  כנצפה מנקודת המבט שבה הטאבלט של קמרון נמצא בכל רגע ורגע והם שלחו את המידע חזרה לטאבלט. זה אפשר לקמרון ללכת בתוך העולם הווירטואלי ולצלם כל סצנה שהוא רוצה וגם הכי חשוב, לשרבב דברים ולהוסיף סצנות לתוך העולם הוירטואלי.

אוואטר הוא סרט תלת-ממדי. אנשים ברובם רואים בשני עיניים. ולכן ניתן לגרום לאשליה של ראיה תלת ממדית בסרטים. העיניים האנושיות מצויות במרחק של בערך 5 ס”מ זו מזו. פירושו של דבר שכל עין מוסרת למוח פרספקטיבה מעט שונה על אותו העצם הנראה. המוח אחר כך משתמש בשונות הזו כדי לחבר את שתי נקודות המבט ולקבוע במהירות הבזק את המרחק של העצם הנראה. המוח אז מעבד את המידע לכדי מה שאנו רואים. אם רוצים לבדוק השערה זו, אוחזים עפרון במרחק מה מפנינו, כאשר כל פעם סוגרים עין אחרת. העצם יופיע כאילו הוא נע עלפני הרקע של הנוף בחוץ. סרטים תלת ממדיים משתמשים בדיוק בעובדה אמפירית זו. מסריטים שתי תמונות בפרספקטיבות מעט שונות ומקרינים אותן על המסך. באמצעות טכנולוגיות שונות, סרטים תלת ממדיים מאפשרים לכל עין לראות רק פרספקטיבה אחת. המוח אז מחבר את התמונות הנפרדות כאילו הוא באמת מביט על גוף אמיתי, וכך נותרת האשליה של העומק.

הטכנולוגיה שבה מפרידים בין שתי הפרספקטיבות ואחר כך משלבים ביניהן היא מאוד מתוחכמת. יש סרטים שמהר מאוד עוברים מתמונות ימין ושמאל על המסך, ויש טכנולוגיה שקרויה Interference filter technology שיוצרת תמונה תלת ממדית ברורה, כאשר תמונה אחת משתמשת באורך גל מאוד ברור של אדום, ירוק וכחול (רכיבי הצבעים של האור), בעוד שהאחרת משתמשת באורכי גל מעט שונים של אדום ירוק וכחול. משקפיים מיוחדות מסננות את אורכי הגל המסוימים האלה כדי ליצור שתי תמונות. יש גם טכניקות שמשתמשות בקיטוב קווי של האור: עבור עין אחת גלי האור מיושרים אנכית ואילו עבור העין השנייה הם מיושרים אופקית. המשקפיים שאותן הצופים לובשים הן מקוטבות גם כן בהתאם. החיסרון של השיטה הוא שאם מפנים את הראש או מסובבים אותו, אור נכנס מהכיוון הנגדי וזה הורס את האפקט של התלת-ממד. וכך צריך להשתמש באפקט קיטוב יותר מתוחכם, קיטוב מעגלי ולא רק קיטוב קווי.

 

 

20th Century Fox, NYT 

 

החברה שספקה את האפקטים הויזואליים של הצמחייה והחיים בפנדורה היא Weta Digital. החברה השתמשה במערכת הפעלה לינוקס ובתוכנה מבוססת לינוקס כדי להשיג את הגרפיקה המשוכללת והתלת ממדית. חברה נוספת שספקה את האפקטים הויזואליים בסרט הייתה: Industrial Light & Magic (ILM). באופן כללי כדי ליצור את האפקטים הויזואליים של פנדורה נדרשו מעל פטה ביט של מקום אחסון במחשבים.

החברות האלה ביצעו את ההמרה מההפקה על הסט לעולם הפוטוריאליסטי של הסרט המוגמר. קמרון שלח את הסרט הגולמי לווטה דיגיטל בניו זילנד. שם תוכניתני אפקטים מיוחדים השתמשו בתוכנות מיוחדות שעוסקות בהבעות פנים וזיהוי פנים כדי לתרגם כל דקה ודקה את תנועות השרירים של השחקנים – מיצמוצים, עוויות, קמטים לכדי הביטויים שמאמינים שיכולים להיות לחוצנים מפנדורה.

 

 

 

החללית למסע הבינכוכבי לאלפא סנטורי, ששמה הרשמי הוא Interstellar Vehicle ISV Venture Star. יכולה להעביר בני אדם, מטען, אספקה וציוד בין כדור הארץ לפנדורה ולחזור עם צוות וכל טוב מפנדורה לכדור הארץ. היא בעלת הנתונים הטכניים הבאים: חללית 601-09 באורך של קילומטר וחצי, רוחב 301 מטרים, גובה 218 מטרים. יכולה להגיע עד 210,000 ק”מ לשניה (70% ממהירות האור). תאוצה מירבית 1.5g, מתאימה למסע של 4.4 שנות אור עד פנדורה (מבחינת אוכל, אוויר ודלקים). החברה המייצרת של החללית היא:  Consortium of aerospace contractors.  והמנועים שלה מונעים על ידי אנטי חומר. ההנעה הרקטית היא מסוג “ולקירי” ולחללית יש גם הגנה מפני קרינה. 

 

20th Century Fox

 

פרויקט ולקירי הוא פרויקט תיאורטי להנעה רקטית קרוב למהירות האור כמו פרויקט דדלוס ואוריון.

בחללית מונעת על אנטי חומר (ולקירי) מנועי החללית בתחילה פועלים על ידי כמויות זעירות של אנטי חומר ואז מתחילה ריאקצית היתוך אנרגטית. סליל מגנטי לוכד את תוצרי הפליטה של הריאקציה הזו והם מסולקים במהירות בריחה של 12 עד 20 אחוז ממהירות האור. כאשר החללית מגיעה ל-20 אחוז ממהירות האור (בין 35,000 ק”מ ל- 59,000 ק”מ לשנייה) יותר ויותר אנטי חומר מוזן למנועים עד אשר עוברים לאניהילצית חומר אנטי חומר טהורה. עתה צורה זו מאיצה את החללית בשאר דרכה למהירות של 92 אחוז ממהירות האור.

למה חללית כזו לא תתכן? קודם כל ישנה הבעיה של ההגנה. החלום הרטוב של טיסה מאוישת לכוכבים מרוחקים קיים מאז שנות החמישים והששים. הוא לא יכול להיות ממומש במידה מסוימת בגלל שגילו שלקרינה הקוסמית ישנן תוצאות רפואיות הרבה יותר רציניות עלינו משחשבו קודם לכן. שהייה ניכרת של בני אדם בחלל היא לכן בעייתית ללא הגנה, כפי שגם ניכר בסרט אוואטר באטמוספרת פנדורה הרעילה… אבל כאן אנו מדברים על הקרינה הקוסמית. במסלול ארצי נמוך ליד קו המשווה, אנו מוגנים כי שם השדה המגנטי של כדור הארץ מגן עלינו מפני הקרינה הקוסמית. אולם אפילו הביקורים שלנו לירח היו קצרים… סבורים שנוכחות אנושית ארוכה בירח תצטרך להיות מלווה בבניה מתחת לקרקע ויצטרכו להעביר ציוד מסיבי מכדור הארץ. היום ידוע ששהות אנושית ממושכת עמוק יותר בחלל תדרוש מאיתנו להסתתר מאחורי הגנות עבות וחזקות בעובי של 60 ס”מ העשויות מעופרת; הגנות אלה יצטרכו לשקול 400 טונות, כאשר מדובר בקפסולה קטנה. לכן יותר חסכוני לחשוב על מגן גדול יותר ששוקל כמה אלפי טונות – מגורים, שבו אנשים יחיו בחופשיות. אבל הגנות אלה ידרשו אנרגיות עצומות כדי להאיץ גוף או חללית כזו לחלל. בטח שלא מעשי כרגע.

המרחקים בין הכוכבים הם כה גדולים שנסיעה פראקטית ביניהם תדרוש מאיתנו להגיע למהירויות שהן בסדר גודל של זו של האור. יחסות פרטית כמובן. זה מאוד קשה לביצוע. מעט מאוד תהליכים ידועים לנו ככאלה המשחררים אנרגיות שהן בסדר גודל של המסות של החומר והם באים בחשבון להנעה רקטית נדונה. כורים גרעיניים למשל משחררים אחוז קטן של מסות המנוחה מהגרעינים שלהם. לכן רכב חלל לנסיעה בינכוכבית שמונע על ידי ביקוע או היתוך גרעיניים יצטרך לשאת עליו אלפי פעמים המסה של המטען שלו כדלק. אם נוסיף זאת לבעית ההגנה מפני הקרינה הקוסמית… עליה דברנו קודם, פירושו של דבר מסע בינכוכבי כזה שמשתמש באנרגיה גרעינית ויכלה וירוקן את כל המשאבים של כדור הארץ כולו ואת כל החומרים הבקיעים וברי ההיתוך בצורה בלתי נסבלת.

אם כך נפנה לתהליך אנהילצית החומר-אנטי חומר כפי שעשו באוואטר. אולם ישנם שלושה מכשולם בדרך למימושו. ראשית יעילותו של יצור האנטי חומר במאיצים עכשוויים היא זעומה – מעט מאוד התנגשויות יוצרות אנטי חלקיקים שניתן ללכוד אותם. ולכן יצור אנטי חומר בצורה שתספיק להניע חללית תהיה מאוד לא יעילה.

והמכשול השני הוא להכיל את האנטי חומר. חלקיק מקרוסקופי של חומר רגיל שנסחף לכיוון חלקיק אנטי חומר יגרום לפיצוץ – זאת כאשר הוא מפזר את האנטי חומר שיבוא במגע עם החללית. וכך הדלק יהרוס כל דבר במרחק של מיליוני קילומטרים מסביב. כוח אלקטרומגנטי שיחזיק את האנטי חומר יכניס גם באופן בלתי נמנע פנימה חומר רגיל. הציעו לפתור בעיה זו על ידי “בקבוקים מגנטיים”. אבל מגנטיות היא כוח שפועל בניצב לתנועה של חלקיק טעון, ולכן בשום אופן לא יוצר את האפקט של ה”בקבוקים המגנטיים”. ניסו להגביל בצורה מגנטית פלזמה לזמנים של הרבה פחות משנייה והתוצאות שנתקבלו היו מאכזבות ביותר.

כוחות פרמגנטיים יכולים לדחות חומר, אבל הם מאוד חלשים והם לא מבדילים בין חומר לאנטי חומר. ולכן הם יאלצו את החומר הרגיל להכנס כמו גם את האנטי חומר. משתי מסיבות אלה חללית אנטי חומר נראית מחוץ להישג ידה של הפיזיקה המעשית של היום. הציעו אז כפתרון לבעיה את החומר האפל, שהוא לא באינטראקציה עם החומר והאנטי חומר. מישהו מכם ראה את החומר האפל? אם כן שיביא קצת להנעה רקטית…

אולי הבעיה החמורה ביישום הפרויקט של הנעה על בסיס אנטי חומר היא שכדי להגיע למהירות קרובה לזו של מהירות האור, החללית תזדקק למאה טונות של חומר ואנטי חומר – תוך עודף של חומר ואנטי חומר שישרפו בדרך. ההערכות אומרות שהיא תזדקק ל-2200 טונות של חומר-אנטי חומר כדי להגיע למהירויות קרובות לזו של האור. היא תגיע לאלפא סנטורי בערך אחרי שש שנים. כדי ליצור גרם אחד של אנטי חומר משקיעים המון אנרגיה בתהליך ולכן מדובר בטונות של אנטי חומר. כדי להפיק את כמות האנטי חומר שחללית ולקירי תזדקק לו אנו נצטרך להשקיע אנרגיה בכמות כזו שבה כל בני האדם כרגע משתמשים בה בכדור הארץ במשך ארבעים שנה. נצטרך אולי להקים מפעל באמת עצום לייצור אנטי חומר, בצורת משטחים סולאריים אי שם בחלל בשטח של מיליוני קילומטרים רבועים, או להשתמש בפחות אנטי חומר להנעת החללית, לא מעשי בעליל… ולכן נאלץ להסתפק בסרטי מדע בדיוני – ששם הכל אפשרי…

נניח שמצאנו איזו שהיא דרך, יצרנו חלקיקים ואנטי חלקיקים באיזה מאיץ חלקיקים דמיוני, מצאנו מספיק אנרגיה, התגברנו על בעית ההגנה ועל התיחום של חלקיקי חומר ואנטי חומר וטסנו לאלפא סנטורי… והגענו לפנדורה, היישר לאולם הקולנוע, וראינו את אוואטר.

 

סרטים (ראו גם כן):

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

TED 2010: מרק רוט והמעבדה לחיות מושהית. מה הרג את הדינוזאורים וגורם לביצים רקובות להסריח?

TED 2010: מרק רוט והמעבדה לחיות מושהית.

מה הרג את הדינוזאורים וגורם לביצים רקובות להסריח?

 

הביולוג התאי מרק רוט דיבר ביום חמישי בכנס TED על חיות מושהית: היתרונות הרפואיים האפשריים של מימן גופרתי H2S לבני אדם והתוצאות של בדיקות חדשות שלא פורסמו, ואותן רוט ביצע במעבדה שלו לחיות מושהית. הנכם יכולים אולי לדמיים שהמעבדה של רוט היא משהו כמו סיפורי פרנקשטיין, גזים ירוקים מבעבעים מהמבחנות וענן ירוק אטמוספרי עופף את המעבדה כאשר עכברים מתרוצצים בכלובים. הצבע הירוק הוא לא רחוק אולי מהאמת… וכך גם העכברים.

 

roth-101

מכאן

 

רוט הוא ביוכימאי במרכז המחקר לסרטן על שם פרד הצ’ינסון בסיאטל והוא קיבל את פרס ה”גאון” על שם מקארתור. ב-2005 הוא עלה לכותרות: הוא פרסם תוצאות של מחקרים שהראו, אם חושפים עכברים לכמויות קטנות של מימן גופרתי זה יכניסם למצב של “חיות מושהית”, או תרדמת חורף, וניתן להפוך את ההליך הזה ללא כל תופעות לוואי. המימן הגופרתי, או ה-H2S, האט את הפעילות המטבולית בתשעים אחוזים, כאשר הוא הפחית את טמפרטורת הליבה של בעלי החיים מ-37 מעלות צלסיוס ל-11 מעלות והפחית את הנשימה מ-120 נשימות לדקה לפחות מ-10 נשימות לדקה. העכברים שרדו שש שעות במצב זה, כאשר הם הוחיו מחדש ואחר כך לא הראו כל סימן של הרס:

 

מכאן

 

 

מהי חיות מושהית?

 

רוט מסביר שלחיות רבות ישנה “גמישות מטבולית”, כלומר הן יכולות להפחית את נשימתן ואת קצב הלב שלהן וכך “לכבות את עצמן”, אומר רוט – וכל זאת כתגובה ללחץ מהסביבה או ללחץ פיזי. הוא נותן דוגמאות ביונקים. למשל, הדב ישן שנת חורף וכך גם יונקים אחרים. ורוט ממשיך לומר שישנה תקופת תרדמה וחוסר פעילות ועצירת התפתחות אצל עוברים. אצל עוברים ישנה עצירה בהתפתחות העוברית שאותה מוצאים בערך ב-750 מיני עוברים. וחסרי חוליות רבים יכולים להיכנס למצב תרדמה במשך ימים, חודשים ואף שנים בטרם ישובו לחיות מלאה, אומר רוט. ולמה בכלל שנת החורף של הדב מעניינת את רוט? כי במעבדתו הוא רוצה לפתח מנגנון לעצירת החיים של החיות למשכי זמן מסוימים ואז להחיותן מחדש והחזירן לחיים כאילו כלום לא קרה.

 

 

 

המימן הגופרתי גורם לביצים רקובות להסריח והרג את הדינוזאורים

 

H2S הוא הגז הצורב שגורם לביצים רקובות להסריח. הוא גם נוצר באופן טבעי בתאים של בני אדם ושל חיות בכמויות זעירות ומסייע לווסת פעילות מטבולית וטמפרטורה בסיסית. אבל הוא קטלני בכמויות גדולות, כאשר הוא מעקב את היכולת של הגוף לבצע חילוף חומרים בעזרת חמצן.

המימן הגופרתי הוא גם הכימיקל שמדענים סבורים שהשמיד את הדינוזאורים וחנק 90 אחוז מהצמחים, ומהחיים הימיים והאחרים במהלך התקופה הפרמית. מיליוני שנים לפני שהדינוזאורים נהרגו על ידי אסטרואיד שפגע בכדור הארץ, סבורים שכדור הארץ חווה השמדה המונית נוספת שהייתה הרבה יותר הרסנית. הסיבה להשמדה זו הייתה המימן הגופרתי באוקיינוסים ובאטמוספרה שהפך את השמים לירוקים וחנק את החמצן עבור הצמחים, החיות והחיים בימים.

 

 

 

פיטר וורד, שדיבר ב-TED ב-2008, טוען שההתחממות הגלובאלית יכולה לשחזר את אותם התנאים בדיוק של מימן גופרתי שהיו אז והרגו 90 אחוז מהחיים בתקופה הפרמית, כאשר ההשמדה ארעה. ההבדל מאז הוא, טוען וורד, שאנחנו פשוט יכולים לעשות זאת מהר יותר מאשר הטבע עשה זאת…  

ווורד פרסם ספר אודות ההשמדות שקרוי תחת שמים ירוקים.

 

כאן

 

וורד מתכנן פרויקט בעלות של 60 מיליון דולר כדי לבנות חדר אטמוספרי שישחזר את תנאי האטמוספרה של כדור הארץ בתקופה הפרמית – או כל תקופה אחרת שתגרום להרס הצמחייה שתגדל בתוך החדר.  המטרה היא לראות אילו סימנים נותרים מאחור כדי שנוכל לחפש אחריהם בטבע היום ולראות מה הם אומרים לנו אודות האבולוציה.

 

 

 

חיות מושהית ומימן גופרתי: להציל אנשים חולים

 

נשוב למרק רוט. רוט הציע שלמימן גופרתי H2S במנות קטנות יכולים להיות יתרונות רפואיים, כמו למשל, האטת הפעילות המטבולית אצל חולים קשים בייחוד חיילים – שחווים פציעה אנושה או איבוד דם או חוסר בחמצן. על ידי חיות מושהית נוכל להשהות אותם ולחסוך זמן יקר עד אשר נוכל לטפל בהם כמו שצריך. חיות מושהית יכולה גם לסייע לנפגעי התקפי לב על ידי זה שהיא תפחית את ההרס לרקמות, בין שאר שימושיה.

ב-2005 רוט השיק חברה בשם “איקריה” על שם האי היווני שידוע בתכונות הריפוי שלו בגלל מעיינות הגופרית שלו. החברה נועדה לחקור יישומים קליניים ושיווקיים של H2S. ב-2007 איקריה התמזגה עם חברה נוספת וכרגע היא מבצעת ניסויים בפטנט כלשהו שעניינו נוזל נתרן גופריתי בחולים אנושים שסובלים ממחלת לב. הרעיון הכללי הוא לתת בדיוק מספיק מהכימיקל כדי לעמעם את הפעילות המטבולית של החולה וזאת כדי לסייע לטיפול מבלי לשלוח אותם לחיות מושהית מלאה.

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

TEDxTelAviv – כנס TED מגיע לתל אביב באביב

בהמשך לרשימה הקודמת שלי מאתמול על כנס TED שנערך בימים אלה בקליפורניה מובאת רשימה זו על כנס מטעם TED שיערך בתל אביב באביב. באביב יערך בארץ כנס מטעם TED. הכנס יערך ב-26 לאפריל 2010. יוזמי TED החליטו לייבא כנס יחודי לנו לארץ. ומדוע? כמו שהם כותבים:

“כמה מתאים לארץ הסתירות, האילוצים והגיוון, להיות דרבון ליצירתיות עצומה וחדשנות, לשחק כמארחת למפגש שלא היה כמותו בין מוחות ענקיים ומרכז כוח של רעיונות”.

הכנס אכן יקרא “שגשוג בימי משבר” והוא ייערך במתחם “נא לגעת” ביפו, מרכז לקידום צורכי עיוורים וחירשים.

ישראל הקטנה והחזקה שלנו בהיי טק ובטכנולוגיה מחד, וגם היצירתית במדעים ובאומנות, תארח את הכנס  תחת השם: TEDxTelAviv בתל אביב במקביל ל-TED העולמי, אחרי שעיר זאת חגגה מאה שנים. זהו כנס TED הראשון מסוגו בארץ אי פעם!

 

רשימת הדוברים המלאה וזהותם של המרצים והדוברים ב-TEDxTelAviv תיחשף רק לפני הכנס – כמיטב המסורת של TED העולמי.

באתר מתפרסמים שמות של כמה מהמרצים שהרצו ב-TED העולמי: ממציאים, יזמים, מדענים, ידוענים, יצירתיים ומוחות ענקיים.

הדוברים מחו”ל: סר ריצ’רד ברנסון, ביל קלינטון, ביל גייטס, ג’יין גודהל, פול סיימון, פיליפ סטארק ואחרים – מחו”ל. ומישראל, שי אגסי כמובן, יזם המכונית החשמלית והציוד ההקפי למכונית זו (בטריות ורובוט טעינה נשלף וארוז במכונית – קראו בקישור), פרופ’ דן אריאלי (כלכלן שחוקר החלטות רציונאליות או אירציונאליות שאנחנו עושים), משה ספדי (במקור ספדיה) אחד מגדולי הארכיטקטים (היה בכיתה עם אמא שלי בבית ספר הריאלי בחיפה – עכשיו כל בוגרי בית הספר הריאלי בחיפה ירגישו גאים…), איתי טלגם מנצח ופילוסוף, ד”ר יוסי ורדי – ראיתי אותו בועידת הנשיא. הוא יזם ומקים טכנולוגיות, בייחוד אינטרנט, ורעיונאי והמון דברים יוסי ורדי הקים, זה מה שאני זוכרת מועידת הנשיא…

מעט על המרצים מחו”ל שמופיעים באתר: ריצ’רד ברנסון, המיליונר הבריטי שמזוהה עם וירג’ן, ענקית המוזיקה והוידיאו. ולא רק. מי לא שמע על מטוס המעבורת הפרטית של ברנסון וירג’ין גלקטיק ועל הניסוי בהרי מואבי? אלפים רוצים להיות תיירי חלל והמיוחסים כבר הזמינו מקומות ושלמו על הכרטיסים לחברת “וירג’ין גלקטיק של ברנסון וברט רוטן האמריקאי.  כבר יצא דגם spaceship 2 של החברה, שיכולה להגשים את חלומם של הנוסעים המאושרים. מיליונר נוסף בשם ביגלו בנה מלון מעופף בחלל (למיליונרים שביניכם כמובן שיזמינו טיסות ברכב החלל של וירג’ין גלקטיק וירצו מקום להתאכסן בו בחלל).

את ביל קלינטון אנחנו כמובן מכירים ואין צורך להכביר במלים. ביקר כבר בישראל ואני אישית פגשתיו בברלין. לחיצת יד ושלום ו”האו דו יו דו”. ואפילו שלוש תמונות שהצלחתי לצלם אותו:

ביל גייטס גם לא צריך להציגו. מערכת חלונות XP או ויסטה שלו נמצאת על כל מחשב שלכם. והוא מרצה עתה ב-TED בקליפורניה.

ג’יין גודהל תקבל את פניכם בהרצאה בשפת השימפנזות, כך לפחות אומרים. אם תבואו עם שימפנזה ל-TED היא תבין אותה טוב יותר מאשר אתכם. אם תרצו דוקטור דוליטל ממין נקבה. היא מעין שגרירת החיות והשימפנזות והיא חדרה למקומות נידחים שבהם איש לא היה, מקומות מגוריהן של השימפנזות הפראיות וזאת רק עם מחברת ומשקפת. לא, לא הם לא אכלו אותה. היא ידעה איך לגשת אליהן, להיות סובלנית וסבלנית אליהן ובייחוד ידעה איך לדבר איתן… לג’יין יש מכון (ועוד מכון) שנועד להגן על השימפנזות הפראיות במקום מגוריהן הטבעי.

 

איזו אהבה מחיות…

פול סיימון הזמר היהודי זוכרים? מסיימון וגרפינקל ופיליפ סטארק הופיע ב-TED בקליפורניה והוא מעצב צרפתי.

אחת ממטרותיו של הכנס בארץ הינה לחשוף את הישגי המדע והתרבות בישראל לקהל הבינלאומי – ראו למטה סרטים מ-TED של הדוברים הישראלים.

לכן הדוברים בכנס TEDxTelAviv אצלנו במיוחד חשבו על הישגים מיוחדים להרצאות שלהם.

הכנס יערך בתל אביב בדומה למתכונת העולמית: ההרצאות נמשכות בדיוק 18 דקות ובין הרצאה להרצאה יהיו קטעי מוזיקה, ריקודים והדגמות טכנולוגיות מלאות בהשראה.  

הקהל של TED, יזמים, מדענים, אמנים, פילנתרופים, ממציאים ואנשים אחרים בעלי הישגים מרשימים מכל הדיסציפלינות – הם אלו שמרכיבים את האירוע כולו, ולא רק הדוברים. הרעיון הוא של שיתוף רעיונות בין הבמה לקהל, במהלך ארוחת הצהרים ובמהלך ההפסקות.

כל הרצאות הכנס יועברו בשפה האנגלית, יצולמו בווידיאו, ויועברו בשידור חי באתר הכנס לכולם תחת הרעיון של “שיתוף”.

 

<a href="http://www.exego.net/admin/

 <a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/

<a href="http://www.exego.net/admin/