האיינשטיין הבא? לא בקצב החיים שלנו

יום ההולדת ה-137 של איינשטיין הוא סיבה טובה לחשוב על תרומתו גם לחיינו המודרניים וגם לאופן בו יגדל כאן, אם בכלל, האיינשטיין הבא.

שמעון כהן - ערוץ 7 , ד' באדר ב תשע"ו

האיינשטיין הבא? לא בקצב החיים שלנו       -ערוץ 7
חלק ממסמכי תורת היחסות
צילום: ארכיון אלברט איינשטיין, האוניברסיטה העברית

היום (שני) הוא היום בו מציינים בכל העולם מלאת 137 שנים להולדתו של המדען אלברט איינשטיין.

על דמותו של מחולל התמורות הפיזיקאליות שאותותיהן נותרו עד ימינו אלה שוחחנו ביומן ערוץ 7 עם הפרופ' אשר יהלום, ראש המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה באוניברסיטת אריאל ומומחה לפיזיקה.

בראשית הדברים התבקש פרופ' יהלום להעריך את מידת תרומתו של איינשטיין גם למדע בן ימינו והוא קובע נחרצות כי "איינשטיין יצר מהפיכה בפיזיקה. הפיזיקה עד איינשטיין והפיזיקה ממנו והלאה שונות בתכלית".

"תפיסת הקשר בין המרחב והזמן והעובדה שלא ניתן להפריד בין המרחב לזמן בצורה חלקה, כל זה כתוצאה מהמחקר שלו. העובדה שחלקיקים אינן יכולים לנוע מעבר למהירות מסוימת, מהירות האור, זו תוצאה של אלברט איינשטיין. העובדה שאנחנו מבינים היום שהחומר אינו רציף והוא בנוי מחלקיקים – היו שחשבו שניתן לחתוך את החומר לפרוסות עד אין סוף והיו שטענו שיש חלקיקים שהם יסודיים ולא ניתן לחצות אותם - אלברט איינשטיין הראה שבמחקריו שהצדק הוא עם אלה שסבורים שיש גבול של אטומים. אמנם יש גם תת אטומים ותת חלקיקיים אבל זה לא חשוב. מה שחשוב הוא שהטבע הוא חלקיקי ויש חלקיקים שלמיטב ידיעתנו לא ניתן לחצות אותם".

באשר לעובדה שלאחר מחקרו של איינשטיין התגלו חלקיקים קטנים מהאטום, מבהיר פרופ' יהלום כי הנקודה המשמעותית היא חוסר הרציפות ולא מהו החלקיק הקטן ביותר, אלא עצם העובדה שהטבע מורכב מחלקיקים. "בזמנו של איינשטיין לא כולם האמינו בקיומם של אטומים, והוא הראה במאמר שפרסם ב"שנת הפלאות" שלו, שנת 1905, שלושה מאמרים שכל אחד מהם היה מהפכה בפני עצמו".

על שלושת המאמרים הללו מזכיר פרופ' יהלום בתמציתיות: "אחד הוא על תורת היחסות הפרטית ששינתה את התפיסה של מרחב וזמן ודינמיקה של חלקיקים, האחד הוא על האפקט הפוטואלקטרי שהיה אחד הצעדים הראשונים לקראת תורת הקוונטים והשלישי הוא ההסבר של התנועה הבראונית, ששם הוא הראה שחלקיקים נעים בצורה כאוטית בתוך תמיסה וההסבר לכך הוא שהאטומים מכים בהם מכל הכיוונים בצורה אקראית ולכן הם נעים כשיכורים".

ומה לגבי חיינו שלנו? היכן מחקריו ומסקנותיו של איינשטיין משפיעים על חיינו המודרניים העכשוויים? פרופ' יהלום מציג כמה דוגמאות: "נפתח בתורת הקוונטים - כל המחשבים האלקטרוניקה והדברים הקטנים כמו מעבד שבו מיליארדי אלמנטים לוגיים קטנים, בשבילם צריך תורת קוונטים כדי להבין אותם, לבנות אותם ולנתח את דרך פעולתם. העולם המודרני לא היה קיים בלי אינשטיין והתרומה שלו בהיבט הזה. היבטים נוספים שקשורים ליחסות – אחד הדברים שמשמשים לריפוי מחלות כמו סרטן הוא במאיץ של אלקטרונים כמעט למהירות האור, ולא ניתן להסביר את פעולתו ללא תורת היחסות הפרטית של איינשטיין".

ממשיך פרופ' יהלום ומדגים את תרומתו של איינשטיין שמגיעה עד ל-GPS ש"לא ניתן להסביר את הדיוק שלו ללא התיאוריה המתקדמת יותר של אלברט איינשטיין, תיאוריה שפותחה עשור אחרי שנת הפלאות, והיא תורת היחסות הכללית, שבה הוא יישב בין חוק הגרביטציה של ניוטון, שלפיו שינוי של מאסה יביא אפקט מיידי בכל המרחב והזמן, לבין תורת היחסות הפרטית שאומרת שאין דבר כזה מיידי, אלא כל דבר מתקדם לכל היותר במהירות האור והיא אמנם גבוהה מאוד אבל היא סופית. השילוב הזה הביא לתורת היחסות הכללית ובעקבותיה אנחנו יודעים לחשב את פרקי הזמן שעוברים בלוויינים ואנחנו יודעים לעשות תיקונים מתאימים ובכך למקם את עצמנו בפקקי התנועה".

ואיך בכלל נולד אדם כמו איינשטיין? האם יש משהו בהיסטוריה האישית שלו שהעיד שעומד לצמוח כאן מישהו בעל יכולות ייחודיות כל כך? "יש ניסיונות להסביר, כולל ניסיונות למדוד את משקל המוח שלו", אומר יהלום ומתאר את ההיסטוריה האישית של איינשטיין ש"נולד בעיר אולם בגרמניה, ושם נושא המתמטיקה היה פופולארי. הוא היה איש שנולד לתוך מערכת חינוך גרמנית קפדנית מאוד. ככל הנראה הוא מרד בתרבות הזו ועבר לשווייץ, שם המערכת יותר מתונה. הוא ויתר על האזרחות הגרמנית שלו בשלב מסוים ולא נחשב לתלמיד הכי מבריק במחזור שלו, ואכן לא השתלב במשרה אקדמית אחרי הלימודים אלא היה לפקיד זוטר במשרד הפטנטים, אבל הוא היה איש חושב וביקורתי. הוא לא היה במציאות כמו שלנו, מציאות של עולם מוטרף מבחינת הקצב והמהירות של הדברים. הוא חשב בצורה איטית על הדברים. הוא לא היה ניסיונאי גדול אבל הוא חשב על פיזיקה והמחשבות שלו הובילו לדברים מעניינים".

ומה באשר לאיינשטיין הבא? יש סיכוי שיצוץ אחד שכזה? "אני לא יודע איך אפשר להגדיר את התנאים לצמיחת האיינשטיין הבא, אבל בוודאות הדבר דורש קצב מסוים שהוא לא הקצב שמדובר עליו היום, אבל אם מישהו מתנתק מכל הדברים שגורמים לנו הפרעות קשב וריכוז ויושב וחושב אולי הוא יביא את המהפכה הבאה".

לקראת סיום הדברים נשאל פרופ' יהלום אם יתכן והאנושות כלל לא זקוקה כיום לאיינשטיין נוסף שהרי הידע נפרס על פני המוני בני אדם ויחד הם מתקדמים אל שלבי המדע הבאים במקום שהידע יהיה מנוקז במוחו של אדם אחד שסביבו הבינוניות כפי שהיה בעבר. "אנחנו נדרשים לתמונה הגדולה, וזה היה החוזק של איינשטיין שראה דברים בגדול. גם היום יש שאלות לא פתורות כמו למה המטען והמאסה של האלקטרוניק כפי שהם, ושאלות רבות נוספות שנותרו פתוחות וצריך הסתכלות כוללת ורחבה כדי לפתור אותן. היום מדברים על כך שרוב היקום עשוי מאנרגיה אפלה ומחומר אפל – אין לאיש מושג במה מדובר ולמה הדברים הללו קיימים...".