כנסת פתוחה

כנס לציון היום הלאומי למדע 2005


5
ועדת המדע והטכנולוגיה
14.3.05
הכנסת השש-עשרה
מושב שלישי
נוסח לא מתוקן



פרוטוקול מס' 123
מישיבת ועדת המדע והטכנולוגיה
שהתקיימה ביום שלישי 14 במרץ 2005

כנס לציון היום הלאומי למדע 2005

חברי הוועדה: ד"ר לאה נס - היו"ר
ויקטור בריילובסקי
אראלה גולן
יעקב מרגי
מיכאל נודלמן
מל פולישוק-בלוך
אילן שלגי

ד"ר צבי פלטיאל - מכון ויצמן למדע
פרופ' אורי סיוון - מנהל מכון ברי לננו-טכנולוגיה, הפקולטה לפיזיקה, הטכניון
דביר נחמיאס ושירי שניצקי - תלמידים, מד"צים בפיזיקה
צילה חורש - מנחה לפיזיקה, רשת אורט
ד"ר דורית אהרונוב - בית-הספר להנדסה ומדעי המחשב, האוניברסיטה העברית
שגרירים ונציגי שגרירויות זרות בישראל (4 שגרירים ו-36 נציגים מדעיים)
מפקדים וחניכים של פרויקט "תלפיות" של צה"ל (70 איש)
תלמידים ומלוויהם מבתי-ספר שונים (130 איש)
מדענים, בכירי חברות היי-טק מובילות במשק, נציגי משרדי ממשלה ומומחים נוספים
אשר מלווים את עבודת הוועדה

ענת לוי

אורה לוין










כנס לציון היום הלאומי למדע 2005

לפני שנפתח בדברים שהכינה לנו יושבת-ראש ועדת המדע והטכנולוגיה של הכנסת, חברת הכנסת ד"ר לאה נס, אני מבקשת להקריא לכם את הציטוט הבא: "הדמיון חשוב יותר מהידע. הידע מוגבל, ואילו הדמיון מקיף את העולם". ובאנגלית: Imagination is more important then knowledge. Knowledge is limited, imagination encircles the world.
כמה חכם, כמה יפה, כמה פשוט, כמה לא מפתיע שמי שאמר את המילים האלה היה אלברט אנשטיין.

לפני שנתחיל אני מבקשת להתנצל על כך שראש הממשלה ושר המדע, אריאל שרון, לא יוכל להשתתף אתנו באירוע היום בשל בעיות של לוחות הזמנים. אני רוצה להזמין את חברת הכנסת הד"ר לאה נס, יושבת-ראש ועדת המדע והטכנולוגיה, לפתוח את מסכת הברכות של היום הלאומי למדע 2005. בבקשה.

גברתי מנכ"לית משרד המדע, הגב' עתליה רוזנבאום, כבוד נשיא האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, פרופ' נחום יערי, שגרירים ונספחים מדעיים, חניכי פרויקט "תלפיות" של צה"ל, תלמידי מדעים מרחבי הארץ, מדענים, בכירי חברת ההיי-טק מהמובילות במשק, נציגי משרדי הממשלה, עובדי הכנסת, חברי חברי הכנסת, חברי ועדת המדע והטכנולוגיה, קהל נכבד. במסגרת פעילותה של הוועדה למדע וטכנולוגיה להעלאת רמת המדע לסדר עדיפות גבוה בחיינו, יזמה הוועדה בשנת 2000 את מיסודו של יום המדע הלאומי ב-14 לחודש מרץ בכל שנה, לציון יום הולדתו של אלברט איינשטיין.

השנה, שנת 2005, נקבעה בעולם כשנת הפיזיקה לזכרו של אלברט איינשטיין. העולם מעריץ אותי אך איש אינו מבין אותי, אמר איינשטיין. לציון יום המדע אין מתאים יותר מלבחור בדמותו הנערצת והמסתורית של אלברט איינשטיין. גילוייו המרעישים בעולם הפיזיקה גרמו לכך ששמו יחרוג מגבולותיו של עולם המדע בלבד. הוא נודע בעולם כולו והפך להיות אישיות ידועה ומשפיעה כמעט בכל מקום ומקום. בעיני הציבור הפך איינשטיין לסמלו של המדע ושל החשיבה הגבוהה.

השאלה היא מה מייצגים בעיני הציבור כיום המדע והחשיבה הגבוהה. לדאבוני, טרדות היום-יום והמאבק המתמיד שלנו לחיי שקט וכלכלה יציבה, גורמים לכך שהמדע במדינת ישראל נדחק לקרן זווית. לימודי המדעים ועולם המחקר זוכים לתדמית של פרי מותרות. הסטיגמה שדבקה באקדמיה ובמחקר היא כי הם תיאורטיים בלבד. שינוי תפיסה זו בקרב הציבור, כמו גם בקרב מנהיגיו של הציבור, לא קל. איינשטיין עצמו אמר פעם כי יותר קל לפצח את האטום מאשר לפרק דעה קדומה. לשינוי הדעה הקדומה והשלילית שדבקה בתחום המדע והמחקר, איינשטיין הינו דוגמה מצוינת, אם לא הטובה ביותר, להוכיח עד כמה שגויה דעה זו ועד כמה השפעה וכוח טמונים בתוך עולם זה.

תורת היחסות של איינשטיין הביאה לשינוי מהותי, למהפך ממש, לדרך בה אנו רואים את עולמנו, מהגדרה במסגרת המרחב למסגרת מרחב הזמן. מה שאומר למעשה כי מסה ומהירות אינם מוחלטים ולכן הכול תלוי בנקודת המבט של הצופה. גילוי זה לא נותר רק בתחום התיאורטי, שכן כידוע תורת היחסות של איינשטיין הצביעה על הקשר בין האנרגיה לחומר, הביאה בסופו של דבר לאפשרות של בניית פצצת האטום. ההשפעה והכוח שקנה איינשטיין לא הסתיימו עם המהפכה הפיזיקלית שגרם, אלא הביאו אתם כוח והשפעה כלל-עולמיים שאינם נוגעים כלל לתחום הזה. איינשטיין השכיל להבין את העוצמה שבפרסומו והשפעתו והוא לא נותר במשבצת בתחום עיסוקו בלבד. הוא תמך במטרות נעלות רבות, בהן הקמת האומות המאוחדות, פירוק הנשק הגרעיני, זכויות הפרט, וכמובן בתמיכה נלהבת בציונות.

כולנו יודעים וחשים כי האדמה עליה אנו עומדים נעה ומשתנה כל הזמן. כך שבין אם נרצה ובין אם לא נגזר עלינו השינוי וההתפתחות המתמדת. גילויים חדשים הינם מציאות קיימת. השאלה היא האם כלי מלחמה חדשים, ולהבדיל תרופות חדשות, יהיו נכסי צאן ברזל שלנו, או נגזר עלינו לחזר על פתחי אומות אחדות בכדי לרכוש אותן ולסגור את הפער מאחור. האם נהיה נושאי הדגל או שנדדה מאחור בניסיון לחקות אחרים. מעמדנו הפוליטי, הכלכלי והחברתי כולם יושפעו אם לא נצליח למנף את כוחו של המדע לצדנו. איינשטיין אומנם לא היה ישראלי, אך הוא מוכיח כי "הראש היהודי ממציא לנו פטנטים" אינו רק שורה בשיר. הפוטנציאל קיים. אין לנו יערות-עד, מאגרי נפט או מכרות זהב. המשאב העיקרי של מדינת ישראל הינו ההון האנושי. פריחת ההיי-טק בישראל בשנות התשעים מהווה הוכחה לכך. אכן אנו מסוגלים ובידינו הדבר, אך כדי לזכות בפירות המתוקים של המחקר והמדע עלינו להשקיע משאבים במוסדות האקדמיה בישראל, במעבדות ובמחקרים חדשים. אך לא די בזאת, לפני כל אלה עלינו להשקיע בטיפוח היסודות. ישנו ציטוט המיוחס לאיינשטיין שאמר "אף פעם לא נתתי לבית-הספר להפריע להשכלה שלי". איני יודעת מי מכם יודע כי איינשטיין בגיל 15 עזב את בית-הספר בהיותו מאוכזב מאוד משיטת הלימוד השגרתית של שינון וממוריו הקפדניים. אומנם הוא מצא את דרכו בסופו של דבר משתלב בבית-ספר חביב יותר בשוויץ, אולם תארו לעצמכם מה היה עלול העולם להפסיד לו היה נותן איינשטיין לבית-הספר להפריע להשכלה שלו.

אסור לנו ליטול סיכונים על דור העתיד שלנו. אסור לנו לשכוח שמדעני המחר הם התלמידים בבתי-הספר היסודיים והתיכוניים של היום. מספרים כי סטודנט אחד פנה אל איינשטיין והציג לו את השאלה – מה היתה התגלית שסייעה לך באופן מכריע כאשר פיתחת את תורת היחסות. לפי המסופר, איינשטיין לא היסס לרגע והשיב: התגלית שלי היתה שגיליתי כיצד לחשוב על הבעיה. בהשקעה בשעות לימוד, לימודי המדעים ובבניית תוכניות העשרה בבתי-הספר, נוכל לוודא כי לא רק שאיננו מפריעים להשכלה של ילדינו, אלא שאנו נותנים להם את הכלים הנכונים והיעילים ביותר בכדי לחשוב על הבעיה. לחנך דור השואף לשכלול, לפיתוח ולקידום של עולמנו בעזרתו של עולם המדע.

לסיום דברי אני רוצה להתייחס לייעוד נוסף שאני רואה בקידומו של המדע בישראל. אנחנו עומדים היום בצלן של התפתחויות הרות-גורל ולא פשוטות מבחינה חברתית – סכנה של פילוג וקרע בתוכנו מרחפת מעל ראשינו. היום, יותר מתמיד, אנו זקוקים לגורם המאחד, מה שיוכל לגשר על השוני והמחלוקות המרובים. בוודאי שאין תשובה פשוטה לשאלה כבדת משקל זו, אבל אני חושבת שדמותו של אלברט איינשטיין יכולה להוות לנו השראה לתחילת הפתרון. אישיותו החמה, המעמיקה והמרתקת, התעניינותו בבעיות הקיומיות של האדם, באלוקים, בנושאים חברתיים והומניים, בזכויות האדם ובנושאי מלחמה ושלום – כל אלה הביאו לכך שכולם אוהבים את איינשטיין: נשים וגברים, חילוניים ודתיים, ימניים ושמאלניים, מבוגרים וצעירים. כל אחד מוצא את הנישה אליה הוא מתחבר. כמו דמותו של איינשטיין, המדע צריך להוות כור היתוך, מכנה משותף שמלכד סביבו את החברה הישראלית כולה על כל גווניה ושונותה. אם נשכיל להשקיע ולקדם את המחקר והמדע במדינת ישראל, אני מאמינה ומקווה שליכוד זה בוא יבוא, ויביא עמו ימים יפים של אחדות, צמיחה ושגשוג.

אני רוצה בהזדמנות זו גם להודות, ראשית כול, למשרד המדע והטכנולוגיה, השותף המלא של האירוע. כמובן למנכ"לית ולכל צוות העוזרים שלה, לאוניברסיטה העברית שניאותה להשאיל את התערוכה הנפלאה שראיתם בכניסה לאודיטוריום "אלברט בארץ המראה", לד"ר צבי פלטיאל ממכון וייצמן ולצוות המרכז למחקר מידע של הכנסת בראשות עורכת-הדין דנה נויפלד, על דף המידע המרשים. למר עמנואל פילוף מצוות המחשוב של הכנסת, ואחרונות חביבות – לצוות הוועדה, המנהלת ענת לוי, איילת חכמיאן וליאת קוצניצקי. תודה רבה. אני מתכבדת להזמין את מנכ"לית משרד המדע, הגב' עתליה רוזנבאום.

גברתי יושבת-ראש ועדת המדע והטכנולוגיה, חברת הכנסת ד"ר לאה נס, חברי ועדת המדע, שרי מדע לשעבר, יושבת-ראש ועדת החינוך חברת הכנסת מל פולישוק-בלוך, נשיא האקדמיה הלאומית למדעים, פרופ' מנחם יערי, חברי כנסת נכבדים, אורחים יקרים, עובדי המשרד שלי, אמא, בעלי שמואל, וילדי – חן, עמיר, שיר בטיול, רצתה לבוא אך בית-הספר לא מאפשר.

מאז הקמתה שוקדת מדינת ישראל על טיפוח המדע, הטכנולוגיה וההשכלה האקדמית. כבר משנותיה הראשונות של המדינה תרם המחקר המדעי רבות וממשיך לתרום לביטחונה ולמעמדה הבין-לאומי של ישראל. אף הישגיה הכלכליים של המדינה נשענים במידה רבה על הידע המדעי והטכנולוגי העומדים לרשותה.

היכולת המרשימה של בכירי המדענים להפוך הצלחות מדעיות לטכנולוגיות תעשייתיות הביאה ליצירתה של תעשיית היי-טק ישראלית, אשר נהנית ממוניטין עולמיים ואחראית למחצית מהיצוא התעשייתי של ישראל. מספר גורמים עיקריים תרמו לגיבוש ההישגים האלו: מסורת רבת שנים של השקעה בחינוך ילדינו ובהשכלה הגבוהה, מסורת של השקעה רבת שנים במחקר וגם בפיתוח, עלייה וגם תהליך השלום.

פעילותו של משרד המדע והטכנולוגיה ממוקמת בין המחקר הבסיסי לבין המחקר היישומי. היא מהווה חוליה הכרחית שאין בלתה בתרגום ואיגום היכולת המדעית של מיטב חוקרינו, הבאים מדיסציפלינות שונות ומאוניברסיטאות שונות, לכלל כוח מחקרי אחד, המכוון לעבר טכנולוגיות חדשניות, המובילות בקצה הדרך למוצרים חכמים עבור התעשייה וגם עבור הביטחון.

התוכנית המרכזית של המשרד היא תוכנית המחקר התשתיתי, בה הושקעו יותר מחצי מיליארד ₪ בשנים האחרונות. את פירותיה אנחנו רואים בעשרות חברות סטארט-אפ צעירות בתחומי האלקטרו-אופטיקה ובביוטכנולוגיה, בתרופות מובילות ובחברות הפרמקולוגיה השונות, ובעיקר בכוח-אדם איכותי ומוכשר הפונה לתעשייה ומסייע לחברות להמשיך ולהתבסס.

ההשקעה במחקרי התשתית ובמחקרי ידע תשתיתיים נעשית במטרה לעודד העברת ידע מן האקדמיה אל התעשייה לתועלת הכלכלה שמובילה את הצמיחה. מהיותו אמון על תחום המדע, פועל המשרד באופן נמרץ להרחבת הקשרים המדעיים הבין-לאומיים של ישראל. אני רואה כאן לפני נספחים מדעיים. אני רואה את הנספח הצרפתי, ידידי כריס, את גיזלה, ידידתי מגרמניה. השנה אנחנו חוגגים ארבעים שנה. אני רואה את חברי קסטרו מאיטליה. אני רואה רבים מחברי שנמצאים כאן. ההסכמים הנחתמים בין מדינת ישראל למדינות אחרות מאפשרים למדענינו מגוון של פעילויות. מאפשרים לנו קשרי עבודה נטו כי הם חשובים מאין כמותם. הם מאפשרים לנו להשתמש בציוד מחקר ייחודי שאינו קיים בישראל וליהנות ביחד עם שותפינו החוקרים ממקורות מימון בחו"ל. לישראל יש הסכמים מדעיים עם כשלושים מדינות. בשנים האחרונות נחתמו הסכמים עם רוסיה, עם סין, עם הודו, עם מדינות רבות מאסיה. מדינות אלו רואות בישראל הקטנה שלנו מקור לחיקוי. אנחנו אור לגולה.

בנוסף, פועל המשרד לקירוב המדע אל הקהילה, ליצירת נגישות אל המדע ועידוד הסקרנות בקרב כל אזרחי המדינה, ובמיוחד בקרב מגזרים שונים, כמו הפריפריה, הסקטור הערבי, נשים, נוער וגם התקשורת. לא מדובר במדע וחברה, גברתי היושבת-ראש, Science and Society, כי אם במדע בתוך החברה, Science in Society, המשולב בחיי היום-יום, המהווה חלק אינטגרלי בלתי נפרד מהסובב את עולמנו ומשולב בכל תחום. דרכים רבות לו למשרד לפעול ולהשפיע בתחום הזה. ראוי לציין היום את אחד-עשר מרכזי המו"פ האזוריים הממוקמים בפריפריה, מקצרין שברמת-הגולן דרך שפרעם שבגליל, וכלה בחורא הבדואית הנמצאים בימים אלו בשלבי הקמה. מרכזי אלו פועלים בתוך הקהילה, עם הקהילה ולמען הקהילה. מודל ייחודי המשמש מודל לחיקוי בעולם.

בשנה האחרונה פעל המשרד רבות להביא למודעות הציבור את נושא המדע, ויזם דיאלוג מתמיד בין הגופים העוסקים בתחום, בינם לבין עצמם, כמו גם בינם לבין הממשלה והתעשייה. בהזדמנות זו הרשו לי להציג בפניכם את הסמל והסיסמה החדשים של משרד המדע והטכנולוגיה. בחירת הסמל והסיסמה החדשים נעשתה בשיתוף אגודת המעצבים הגרפיים בישראל, וועדת השיפוט לתחרות הורכבה ממעצבים גרפיים מהבכירים בישראל ביחד עם נציגי המשרד. הסמל שנבחר, שאנחנו רואים כאן, מבטא את הממלכתיות באמצעות צורת מגן דוד, המשתקפת ממנו באופן מרומז. את הפיזיקה – זאת שנת הפיזיקה – באמצעות הכוחות הפיזיקליים המנוגדים, המשולשים הנמשכים כלפי חוץ, אולם יחד עם זאת משולבים זה בזה לכלל שלמות אחת. את הצורות הגיאומטריות שנוצרות מהשילוב של האותיות "מ" ו"ט", המייצגות את המילים מדע וטכנולוגיה.

המדע בישראל הוא אחד מהישגיה הגדולים של התנועה הציונית. מנהיגי היישוב ומדינת ישראל הבינו כבר בתחילת המאה העשרים שכלכלת המאה העשרים ואחת תהיה כלכלת מדע וידע, ולא כלכלת מחצבים ויזע. לכן בין המפעלים הגדולים הראשונים של הציונות נמנים הקמת האוניברסיטה העברית והטכניון. באופן לא מפתיע היה בשניהם אלברט איינשטיין שותף. הוא גייס כספים לאוניברסיטה העברית בירושלים, הרחיק עד סינגפור הרחוקה לצורך כך בשנות העשרים של המאה העשרים, והיה נשיא ועד הטכניון בשנת 1924. אלברט איינשטיין הוא גדולים המדענים היהודיים. יום הולדתו נבחר להיות יום המדע של כנסת ישראל, והשנה כאמור מלאו מאה שנים לפרסום המאמרים שעסקו בתורת היחסות, ואשר היווה פריצת דרך.

הסיסמה שהמשרד בחר היא "מחשבה אחת קדימה". היא מייצגת את חזון המשרד, ובשלוש מילים בלבד מספרים את חזון המדע והמדענים לדורותיהם. אני מאמינה שבפעילויות משרד המדע, משרד החינוך, האקדמיה הלאומית למדעים, המולמו"פ, הות"ת, המל"ג, האוניברסיטאות, מכוני המחקר ושאר הגופים העוסקים במדע, כל אחד בנפרד, ובמיוחד כולם ביחד, בשיתוף פעולה, ניתן להביא לקידום המדע, איכות החיים, לקידום החברה ולשגשוגה הכלכלי של מדינת ישראל. תודה רבה ותודה לאמא.

אני רוצה לברך אתכם ביישר-כוח על הסמל ועל איך שתיארת את המאפיינים שלו. זה נותן הרבה תקווה בדיוק בימים אלה. אני רוצה עכשיו להזמין את נשיא האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, פרופ' נחום יערי.

ברוכים הבאים. אנחנו כאן ביום הלאומי למדע, ואני שמח להיות שותף ושואל את עצמי מה פתאום יש יום לאומי למדע. התשובה היא כנראה כי מדע זה דבר חשוב. אם זה ההסבר, הרי גם לחם זה דבר חשוב, למה אין יום לאומי ללחם? התשובה לזה היא שמצב הלחם הוא בסך הכול די בסדר ולכן לא צריך יום לאומי ללחם, ומצב המדע הוא לא כל כך אי-אי-אי ולכן יש יום לאומי למדע. כי כשיש נושאים שדורשים מאמץ מיוחד, מחשבה מיוחדת, קידום ביוזמה מיוחדת, יש מקום לכונן יום מיוחד לנושא. וכפי שאמרת, אני חושב שזה אולי גם נכון לגבי יום האישה, ואני חושב שזה אולי גם נכון לגבי יום זכויות האדם, וזה ודאי נכון לגבי היום לקידום המדע, וזה מה שמביא אותנו כולנו היום הנה.

במה המדע חשוב? - על זה שמענו משתי הדוברות שקדמו לי, על כל ההישגים, הציפיות והתקוות שאנחנו תולים במדע. אני אולי אומר מילה למה המצב הוא לא כל כך מי יודע מה היום, דבר שאולי נותן משנה תוקף לקיומו של היום הזה. המצב הוא לא כל כך מי יודע מה בעיקר בגלל איך שמדענים צעירים היום מוצאים את עצמם כשהם מנסים להתמודד עם המערכת, כשהם מנסים להיכנס לעשייה מדעית רצינית במדינת ישראל. אני בעוונותי הרבים אמור לפגוש ופוגש מדענים צעירים רבים, ומוצא שאכן יש מידה רבה של מבוכה. יש מידה רבה של אי-מציאת מקומי במערכת בין מדענים צעירים, שהם הם ההבטחה שלנו לעתיד. ובתחום הזה יש הרבה הרבה מה לתקן, ואני שמח שיש יום מיוחד שבו אנחנו נותנים את הדעת על המדע בכלל, ואני מבקש להכניס גם את הנושא הזה של מדענים צעירים לחשיבה שתהיה כאן היום.

מה לעשות? מה עושים כשיש תחום שמצבו לא מי יודע מה ואתה רוצה לקדם אותו ואתה רוצה לשפר אותו? היום נהוג להגיד שכשיש תחום כזה יש לשלח בו את כוחות השוק. אם יש אבטלה, בואו נשלח בה את כוחות השוק. יש אפילו אנשים שחושבים שכוחות השוק הם שהביסו את הקומוניזם. האם אפשר לשלח במדע את כוחות השוק כדי לשפר את העניינים? אני כלכלן, לכן אני די מתמצא בנושא של כוחות השוק. אני מלא עד כאן בידע על מהם כוחות השוק, ואני אומר לכם בצורה המוסמכת ביותר, כמו שאמר הנשיא הבוש הקשיש read my lips, תקראו את שפתי – כוחות השוק לא יכולים לעשות מדע. זה אומר לכם מומחה לכוחות השוק. הייתי יכול לתת לכם הרצאה מלומדת למה כוחות השוק לא יכולים לעשות מדע, אבל אתם לא רוצים לשמוע הרצאה כזאת כי יש כאן כמה הרצאות הרבה יותר טובות שמחכות בתור, ולא אלאה אתכם בזה. אבל האמינו לי, כוחות השוק לא יכולים לעשות מדע. מה הם כן יכולים לעשות? הם יכולים להרוס מדע. כוחות השוק יכולים להרוס מדע במובן הזה שהם יכולים להבריח מדענים והם יכולים להניא אנשים צעירים מבכלל להיכנס לנושאים מדעיים. את הא-סימטריה הזאת צריך לזכור. צריך לזכור שאם נשאיר את הדברים לכוחות השוק, מה שהם יוכלו לעשות זה את השלילה, ואילו את החיוב צריכה לעשות החברה, צריכה לעשות המנהיגות. לכן אנחנו כאן במוקד של המנהיגות של החברה שלנו, הכנסת של מדינת ישראל. אני מקווה שהקול ייצא מכאן להגברת המאמץ והגברת המנהיגות בתחום הזה.

החברה לבדה לא יכולה, כמובן, לעשות מדע. צריך את המוח האנושי יחד עם החברה, אבל את המוח האנושי, ברוך השם, יש לנו במידה לא מעטה, וכמו שנאמר, את זה תשאירו לנו. את המנהיגות הציבורית, לזה אנחנו מחכים מהבית הזה. על הצד של המוח האנושי נשמע עוד מעט שורה של הרצאות, שבחלק מהנושאים אני קצת מתמצא ויודע, ואני אומר לכם שזה מרתק, כדאי להישאר. אני מאחל לכולנו שבימי המדע הבאים, שנה אחר שנה נראה התקדמות והיחלצות של המערכת בתחום החשוב והמיוחד הזה. תודה לכולם.

תודה רבה על הדברים המרתקים שנאמרו פה. אני רוצה להודות לכם על שהגעתם ליום החשוב הזה. קודם כול אני רוצה לברך את חברי הכנסת שמכבדים אותנו בנוכחותם היום, את המפקדים והחניכים בפרויקט "תלפיות", את התלמידים והמורים מרשת "אורט", שהגיעו אלינו היום, את נציגי האקדמיה וההיי-טק שהגיעו לפה היום ופינו מזמנם בשבילנו, את כל הקהל הרחב והחשוב שהגיע לפה, ואת נציגי השגרירויות הזרות שמכבדים אותנו בנוכחותם היום. Good morning ladies and gentlemen, we are honored and pleased to have you here with us on this festive National Science Day 2005. Thank you. כולנו יודעים כמה חשוב שבזמנים כאלה ובכל זמן ישראל תשלח זרועות ארוכות וטובות של מדע, טכנולוגיה והיי-טק לעבר העולם כולו.

אני העורכת של תוכנית הטלוויזיה "חדשות המדע" בערוץ 8. אני גאה ושמחה להיות אתכם היום. בטרם נמשיך עם ההרצאות המרתקות שצפויות לנו, הכנו לכם קטע מוזיקלי מיוחד במינו. איינשטיין שלכבודו אנחנו מקדישים את היום הזה, אמר פעם, לולא הייתי פיזיקאי כנראה שהייתי מוזיקאי. את רוב הנאתי מהחיים אני שואב מהמוזיקה. תסכימו אתי שבמקרה הזה אולי איבדנו מוזיקאי דגול אבל בהחלט זכינו בפיזיקאי אחד ויחיד. אבל, גבירותי ורבותי, אפילו איינשטיין לא חשב על ההרכב הקאמרי הזה, מוזיקה שתנוגן כולה על כלים ממוחזרים. יהיו פה מלודיה ויהיו פה קצב, אלא שלכבוד המדע, שמקדיש הרבה הרבה כסף מדי שנה לפתרונות יצירתיים למחזור, חשבנו שהגיע הזמן שהמיחזור יגיע גם לכנסת. אני גאה להזמין את גיל בוהדנה ואסף שטיינברג מפרויקט "אקו", למופע שהוא לא רק קטע מעבר.

(קטע נגינה)

עכשיו הגיע הזמן לדבר על האיש הזה, אלברט איינשטיין, לפני שנישא עליו הרצאה עוד יותר רצינית ממני. כמה דברים שאולי לא ידעתם עליו: הנה אלברט, ויש אומרים, ואין ודאות בעניין הזה, שעד גיל 9 אלברט הקטן לא הצליח לדבר בצורה ברורה ושוטפת. ההורים שלו חששו שהילד בעייתי, אולי ככה לוקה בשכלו, לא נעים לומר, אבל היו נוטים לשתי השערות: או שהוא סבל מדיסלקציה - היום זה כבר פופולרי לומר - או שבחלק מהשיעורים הוא היה מאוד משועמם. כשילדים וקרובי משפחה היו באים לבקר את איינשטיין, הוא עשה אתם את הדבר הכי כיפי והכי מדעי בעולם: הוא היה נשכב אתם על הרצפה ובונה אתם ארמונות מקוביות סוכר. בפעם הבאה שאתם עושים את זה עם הילדים שלכם, שתדעו שיש לכם לעניין הזה אפקט.

זה לא איינשטיין, זה אייזיק ניוטון. בחדר העבודה של איינשטיין בפרינסטון היתה תלויה רק תמונה אחת על הקיר, התמונה של סיר אייזיק ניוטון, הפיזיקאי שחולל מאתיים שנה לפני איינשטיין את המהפכה הראשונה בתחום הפיזיקה.

רובכם ודאי יודעים שבן-גוריון הציע לאיינשטיין להיות הנשיא השני של המדינה והוא סירב. פה אתם רואים את איינשטיין בחברת הרצל, אוסישקין ווייצמן, תמונה פחות ידועה ומאוד יפה. מה שפחות יודעים, שלקראת יום העצמאות השביעי של מדינת ישראל, איינשטיין התכונן לשאת נאום בזכות הצורך שיש לעולם כולו בקיומה של מדינת ישראל. כולנו פספסנו את הנאום ההיסטורי הזה משום שאיינשטיין חלה ומת ימים אחדים לפני החג.

מי האיש הזה, אתם שואלים את עצמכם: מייד התשובה - מכיוון שאיינשטיין לא רצה שאנשים יסגדו לעצמות שלו, הוא היה איש נבון, הוא ביקש בצוואתו שאפרו יפוזר לרוח. עם זאת, לפני פיזור האפר החליט פתולוג בבית-החולים בפרינסטון, ד"ר תומס הרווי - בארצות-הברית הוא אגב כוכב - לעקור את מוחו ועיניו של איינשטיין מגופו ולשמר אותם בצנצנות. זה סיפור אמיתי. נכון לשנת 2000, הצנצנות יקרות הערך הללו היו עדיין בחזקתו של ד"ר הרווי והוא מסייר אתן במכונית אמריקנית בארצות-הברית. הסיפור הזה לא ייאמן. אבל כל אלה היו רק זוטות ואנקדוטות. מאות המחקרים שאיינשטיין פרסם יחד עם הכתבים השונים שלו, לא זיכו אותו רק בפרס נובל אלא בחיי נצח בעולם המדע והתרבות.

אני רוצה להזמין את ד"ר צבי פלטיאל ממכון וייצמן למדע, מרכז צוות שנת הפיזיקה של החברה הישראלית לפיזיקה, שיסביר לנו איך איינשטיין רלוונטי לנו לאחר מאה שנה, אולי אפילו יותר רלוונטי ממה שהיה אי-פעם. בבקשה, ד"ר פלטיאל.

בוקר טוב לכולם. המנחה, מאיה קרמן, כבר איחלה את כל הברכות ואת כל האיחולים, או פנתה לכולם, אז כל מה שנותר לי זה להצטרף לברכות שלה ולאחל לה רפואה שלמה.

את הזמן הקצר שיש לי אני אחלק לשניים: בחלק הראשון אני אנסה לעשות קצת סדר בנושא הזה של איינשטיין, שנת הפיזיקה, 1905-2005, מה כל הסיפור הזה, ולהסביר למה השנה הזאת היא כל כך מיוחדת, הרי היו הרבה שנים אחרות שבהן היו גילויים גדולים אחרים גם של איינשטיין וגם של מדענים אחרים. בחלק האחר של הדברים שלי אני אנסה להראות מה נעשה פה בארץ, אולי חלק ממה שנעשה פה בארץ, לקראת או במסגרת שנת הפיזיקה העולמית, ולסיים בעצם בקריאה לכולכם, לכל מי שנמצא כאן ולכל מי שלא נמצא כאן, אבל נמצא בארץ, להצטרף לפעילות של שנת הפיזיקה, לנצל את ההזדמנות הזאת של שנת הפיזיקה העולמית כדי לעסוק בפיזיקה, להבין יותר, להתעניין בה.

נתחיל באלברט איינשטיין ושנת הפיזיקה העולמית. בעצם הקשר בין השניים מתחיל לפני כשנה, בהחלטה של עצרת האומות ב-10 ביוני 2004, שבה היא מכירה בתרומה המשמעותית של הפיזיקה להבנת הטבע והיקום כולו. היא מכירה בכך שהפיזיקה מהווה בסיס לקידמה הטכנולוגית של ימינו והיא מציינת את זה ששנת 2005 היא שנת המאה לפריצתו המטאורית של איינשטיין בשנה שמקובל לכנות אותה היום השנה המופלאה של איינשטיין, שנת 1905. היא מברכת על החלטת אונסקו להכריז על השנה הזאת כשנת הפיזיקה העולמית, ובעצם מאמצת את ההחלטה הזאת ומכריזה על שנת 2005 כשנת הפיזיקה העולמית.

הכוונה בהחלטה זאת היא לא לעשות בהכרח יותר מחקר בפיזיקה. מחקר בפיזיקה או מחקר במדעים בכלל הוא דבר ארוך, מתמשך הרבה שנים, ולכן צריך להשקיע בו כל הזמן, כפי שכבר שמענו מנשיא האקדמיה למדעים. אלא הכוונה היא להביא את המדע לציבור כולו בכל הארצות, וכמובן מבחינתנו בפרט בישראל. מה כל כך מיוחד בשנת 1905? בשנה הזאת איינשטיין הגיש את עבודת הדוקטורט שלו. אנחנו כבר יודעים שהיום זה יום הולדתו, יום הולדתו ה-126, מזל טוב לכולם, ושלושה ימים אחרי יום הולדתו הוא שולח לפרסום את המאמר הראשון שפרסם באותה שנה, והמאמר מטפל בנושא שנשמע קצת לא מעניין - בליעה ופליטה של אור על-ידי חומר. זה בדיוק היום לפני מאה שנה פחות שלושה ימים. בעבודה הזאת הוא יוצא מתוך הנחה מאוד מאוד מוזרה, שהאור מתנהג כמו חלקיקים. למה זה מוזר? משום שבעשרות השנים שקדמו לפרסום הצליחה תורה חדשה של פיזיקאי בריטי בשם מקסוול לאחד את הטיפול בחשמל ובמגנטיות לתורה אחת - האלקטרו-מגנטיות. תורה מאוד מאוד מוצלחת, ששוב, קשה לתאר את העולם של היום, לא רק עולם המדע אלא גם את כל החיים המודרניים שלנו, בלי התורה הזאת של האלקטרו-מגנטיות. אבל היא לא רק איחדה את החשמל והמגנטיות שעד אז היו שני תחומים נפרדים לגמרי של המדע, אלא היא איחדה אתם עם תחום אחר לגמרי - האופטיקה, התורה שעוסקת באור. כל האור שאנחנו רואים הוא בעצם קרינה אלקטרו-מגנטית. כך התברר ממחקריו של מקסוול וממחקרם של אנשים באותה תקופה, בחצי השני של המאה ה-19, והתורה הזאת היתה מוצלחת ביותר, והיא מתארת את האור ואת הקרינה כגלים שמתקדמים במרחב. גלים הם תופעה רציפה שמתמשכת כל הזמן. גל אחד אחרי השני כל הזמן, זה לא רק משהו חד-פעמי. והנה בא איינשטיין ב-1905, במאמר הראשון, ואומר: לא, האור מתנהג כמו חלקיקים. חלקיק שבה פוגע וזהו, ואולי אחר-כך באיזשהו זמן, לא קבוע, לא סדיר, יכול לבוא עוד חלקיק ועוד אחד, אבל אין קשר ברור בין אחד לשני. כמובן שהנחה כזאת סותרת לחלוטין את כל התיאוריה של מקסוול ואת כל התיאוריה שזכתה להצלחה כל כך גדולה בחצי השני של המאה ה-19. אבל בעזרת ההנחה הזאת מצליח איינשטיין להסביר כל מיני תופעות, וביניהן האפקט הפוטו-אלקטרי. לחלק מהאנשים כאן השם פוטו-אלקטרי אומר הרבה, אבל יש גם כאלה שזה לא אומר להם, ובעצם זה תהליך שבו פשוט מאוד על-ידי קליטה של אור, או קליטה של קרינה אלקטרו-מגנטית בחומר, נוצר מתח משני קצוות הגוש או החתיכה של החומר שקלטה אותו, נוצר מתח חשמלי, ואור באמת הופך למתח חשמלי. יש קשר בין השניים. אבל בלי ההנחה הזאת של איינשטיין, שהאור מתנהג כחלקיקים, אי-אפשר היה להסביר את התופעה הזאת של האפקט הפוטו-אלקטרי. ואכן, בעקבות ההסבר הזה והצלחות נוספות של המאמר הזה, איינשטיין זוכה להכרה עולמית, וכעבור שש-עשרה שנה מקבל פרס נובל בפיזיקה. אבל התוצאות של העבודה הזאת הן הרבה הרבה מעבר לפרס נובל הזה לאותו אדם.

כל גלאי האור והקרינה שאנחנו משתמשים בהם היום, אם כשאנחנו מונעים סגירה של מעלית כאשר אדם עובר בקרן אור ולכן יש אות חשמלי שאומר למעלית לא להיסגר או לפתוח את הדלתות, ואם במצלמות הדיגיטליות שמשרתות אותנו כל הזמן, או ב-CD, בקורא התקליטור שקורא את האור שפוגע שם - כולם מבוססים על האפקט הפוטו-אלקטרי. הקולטים הסולריים שהופכים אור וטוענים באמצעותו מצברים או סוללות במחשבים ניידים או במחשבונים, באלף ואחד התקנים אחרים, כולם מבוססים על האפקט הפוטו-אלקטרי, וללא ההסבר של איינשטיין לא היינו יכולים לייצר אותם ולהשתמש בהם היום.

אבל המאמר הזה עשה משהו עוד הרבה יותר גדול. פרט לתוצאות השימושיות שיש לנו כתוצאה מההסבר הזה, הוא פרץ תחום חדש לחלוטין. בעצם המאמר הזה הוא אחת מאבני הדרך החשובות ביותר בדרך לפיתוחה של תורת הקוונטים, ואי-אפשר לחשוב לא על הכימיה המודרנית ולא על האלקטרוניקה ולא על הביולוגיה המולקלורית בלי תורת הקוונטים. היא נותנת את ההסבר לטבלה המחזורית שעד אז לא היה. כל זה לא ניתן היה לחשוב עליו ללא המאמר של איינשטיין.

במאמר נוסף, שפרסם ב-11 במאי 1905, מתאר איינשטיין תנועה של חלקיקים בתוך נוזל. הנה אנחנו רואים כאן בתמונה למטה חלקיקים בגודל של אלפית מילימטר שזזים קצת. תנועה קטנה, לא אחידה, לא קבועה בכיוון, בכל מיני כיוונים בתוך נוזל. בצד שמאל - בתוך מים, בצד ימין - בתוך מים עם תוספת של DNA שהופכים את התמיסה ליותר צמיגה. אנחנו רואים את התנועה הזאת. התנועה הזאת ידועה כתנועת בראון, נתגלתה על-ידי בוטניקאי בריטי כבר במחצית הראשונה של המאה ה-19, ולא נמצא לה הסבר, ואיינשטיין שוב יוצא כאן מתוך הנחה, שהיום בשבילנו היא מיותרת, ברור לגמרי לכל אחד שיושב כאן באולם שחומר מורכב מאטומים וממולקולות. בדיוק היום לפני מאה שנה זה היה לגמרי לא ברור. ויכוח גדול בין המדענים, בין הפיזיקאים, האם יש אטומים, האם אין, האם יש אטומים, האם זה רק מושג ערטילאי או משהו ממשי שאפשר למדוד אותו ואפשר להוכיח את קיומו. לאיינשטיין היה ברור שיש. הוא יצא מהנחה שיש אטומים ואפשר אפילו להעריך את גודלם, ולכן הוא אמר, אם יש אטומים ואם הם עדיין קטנים מדי מכדי שנוכל לראות אותם או למדוד אותם ישירות, עדיין בצורה עקיפה אנחנו יכולים להרגיש בהם על-ידי ההתנגשויות שלהם עם גופיפים קצת יותר גדולים. הגופיפים האלה בגודל של מיקרון, בגודל של אלפית מילימטר, הם גדולים מאוד ביחס לאטומים, אבל האטומים שמתנגשים אתם הם אלה שדוחפים אותם פעם לצד זה ופעם לצד זה וגורמים לתנועה הלא סדירה שלהם. זאת תנועת בראון, כך הצליח איינשטיין להסביר אותה באותו מאמר שני. מהפכה אדירה בתחום אחר, שונה לחלוטין של הפיזיקה, תוך מספר שבועות.

המאמר הזה הפך להיות המאמר המצוטט ביותר בתחום הפיזיקה במחצית הראשונה של המאה ה-20. לא המאמר הקודם שדיברתי עליו, וגם לא המאמרים הבאים שאני אזכיר. התוצאות, הנה יש לנו הוכחה ראשונה שחומר בנוי מאטומים, וכבר אפשר להתחיל לחשב את הגודל שלהם ולהתחיל לחקור את המבנה שלהם. תוצאה נוספת: תחום חדש לחלוטין של הפיזיקה נוצר. אם קודם דיברנו על תחום חדש של תורת הקוונטים, הנה כאן נוצר תחום חדש - מכניקה סטטיסטית. תחום חדש לחלוטין מעבר לתרמודינמיקה שעד אז הסבירה את ההתנהגות של הרבה הרבה חלקיקים קטנים. תחום חדש, מכניקה סטטיסטית, פורה ביותר, שהביא לפיתוחם של חומרים חדשים, חומרים עם תכונות שונות לתחומים רבים של הנדסת חומרים. כל אלה מבוססים במידה רבה על מכניקה סטטיסטית.

וכאילו לא מספיק, תוך מספר שבועות נוספים, ב-30 ביוני, מפרסם איינשטיין מאמר נוסף, ושוב בתחום שונה לחלוטין של הפיזיקה. הפעם על האלקטרו-דינמיקה של גופים נעים, כך נקרא המאמר, אבל בעצם אנחנו מכירים אותו כמאמר הראשון על תורת היחסות. המאמר הזה שוב יוצא מהנחה מאוד מהפכנית, וההנחה היא שמהירות האור לא תלויה במהירות של מקור האור, של מי שפלט את האור. אם אנחנו זורקים כדור במנוחה, אנחנו נותנים לכדור מהירות מסוימת. אם אנחנו זורקים כדור תוך כדי נסיעה או טיסה, לכדור יש המהירות שאנחנו הענקנו לו ועוד את המהירות שהיתה לו או שניתנה לו כתוצאה מהנסיעה והטיסה, ולכן הוא נע במהירות אחרת. ההנחה של איינשטיין לגבי מהירות האור היא ששם זה לא קורה. לא חשוב אם מקור האור הוא קבוע, נייח או נייד, בתנועה, מהירות האור, כפי שכל אחד ימדוד אותה, זה שעומד וזה שנע עם מקור האור, היא תמיד רק מהירות האור הקבועה, 300,000 קילומטר בשנייה. התוצאות מזה היו מהפכניות ביותר. המושג של בו-זמניות, סימולטניות, דברים שקורים בשני מקומות באותו זמן, הופך להיות לא כל כך ברור. דברים שהם סימולטניים לאחד יכולים להיות לא סימולטניים, לא באותו זמן לאחר. תופעות כמו זמן שאחד מודד הוא לא הזמן שאחר מודד וכן המרחק. התארכות זמן כתוצאה מתנועה, הזמן שמודדים מתארך, כיווץ המרחק - בואו נראה את זה בדוגמה: אנחנו רואים בחלק הראשון של התמונה משהו שנע, מטוס שנע ומושך אחריו כרזה, והקריקטורה הזאת מדמה אותו למשהו שנע בעשירית ממהירות האור. במהירות הזאת צופה שעל הקרקע רואה את המטוס ואת השלט פחות או יותר בגודל הטבעי שלהם. אבל אם מהירות המטוס גדולה יותר, כמו בסרט השני מלמעלה, אז הגוף נעשה קצת יותר קצר כפי שרואה אותו צופה נייח על הקרקע. זה במקרה שמהירות המטוס היא 87% ממהירות האור. אם מהירות המטוס היא 99%, כמו בפס השלישי מלמעלה, הצופה הנייח על הקרקע רואה את המטוס כבר הרבה יותר מכווץ, ואם הוא מודד את האורך שלו ושל השלט, הוא מקבל משהו הרבה יותר קטן מהאורך המקורי כשהיה במהירויות איטיות. כאשר מהירותו של המטוס היא 99.99% ממהירות האור, אנחנו רואים את הפס התחתון, המטוס והשלט הם כל כך דקים שכל מה שרואים זה פס דק מאוד. זו אחת התוצאות, רק דוגמה, רק טעימה מהדברים המשונים שתורת היחסות הפרטית, המאמר הזה חוזה.

העבודה הזאת קיבלה אישור בכל המדידות הניסיוניות שעושים, ולמעשה אי-אפשר לתאר את המאיצים שמשתמשים היום בלי להשתמש בחישובים או בתחזיות של תורת היחסות. אי-אפשר להבין את האסטרופיזיקה של היום בלי תורת היחסות. אפילו דברים שימושיים כמו ה-GPS, שבעזרתו אפשר לנווט בכל מקום בעולם בדיוק פנטסטי, אי-אפשר היה להשיג אותם בלי להתחשב בשינויים שתורת היחסות הפרטית והכללית גם מציעים לתיאוריה של ניוטון. שמענו על ניוטון, אולי הגאון של כל הזמנים, שמאתיים שנה קודם פרסם את החוקים שלו, שהצליחו כל כך טוב וכל כך יפה להסביר את המכניקה ואת רוב הדברים שאנחנו רואים בחיי היום-יום שלנו. הצלחה אדירה עד כדי כך שבתחילת המאה ה-20 חשבו שאין יותר מה לעשות, והנה בא אותו צעיר, בן 26, פקיד, אפילו לא מועסק על-ידי איזושהי אוניברסיטה או מוסד מחקר, במהלך אותה תקופה הוא גם הגיש את עבודת הדוקטורט שלו, ומפרסם עבודה כזאת שסותרת לחלוטין את הבסיס של תורת ניוטון. יחד עם זה צריך להגיד הוא היה חייב להסביר ולהראות שהתורה שלו מתאימה לכל התחזיות ולכל ההצלחות של תורת ניוטון, כאשר מדברים במהירויות שהן הרבה יותר קטנות ממהירות האור. וראינו בקריקטורה מקודם, שבמהירויות שהן 10% או פחות ממהירות האור, הדברים נראים בדיוק כמו שהם נראים אצלנו.

תוצאה נוספת, מרחיקת לכת, היתה תורת היחסות הכללית שהתפרסמה כעבור עשר שנים. כאילו שזה לא מספיק, עוד באותה שנה, אחרי שהוא מספיק לצאת גם לחופשה בחו"ל ולנפוש, מפרסם איינשטיין כעבור מספר חודשים מאמר, הפעם מאמר קצר מאוד, רק שלושה עמודים, וגם לא בתחום חדש. הוא נשאר בתחום. שלוש פריצות דרך אדירות בשלושה תחומים שונים לחלוטין הספיקו לו, וגם המאמר הזה על תורת היחסות, אבל הוא מסיק בו מסקנה מהמאמר הקודם, והמסקנה אומרת - מהפכה אדירה. כולנו מכירים את חוק שימור האנרגיה, אחד החוקים הבסיסיים ביותר של הפיזיקה. כולנו מכירים, אולי לא בשם, אבל חיים כל הזמן עם חוק שימור המסה. אנחנו יודעים שמסה או חומר נשמר, השולחן הזה נשמר כל הזמן כשולחן, אבל גם אם אני אפרק אותו ואחתוך אותו לחתיכות קטנות כמות החומר שלו, כמו המסה נשמרת, ואפילו אם אני אשרוף אותו והוא יהפוך לגז, כמות החומר שהרכיבה אותו נשמרת. כולנו חיים כל הזמן בהנחה שהמסה נשמרת. בלי זה לא היינו יכולים לתאר לעצמנו את החיים שלנו. אנחנו לומדים את זה בתור ילדים קטנים.

לכן שני החוקים האלה, חוק שימור המסה וחוק שימור האנרגיה, הם חוקים בסיסיים ביותר עד שבא איינשטיין ואומר: הם לא קיימים יותר. אין חוק שימור מסה. מסה יכולה להיעלם. אין חוק שימור אנרגיה. אנרגיה יכולה להיעלם או להיווצר. מה יש כן? חוק שימור המס והאנרגיה המוכלל. הכול ביחד. משום שבעצם מסה היא אנרגיה, אנרגיה היא מסה, יש זהות ביניהם, הם יכולים לעבור ממצב אחד לשני. לכן אפשר לדבר רק על חוק שימור מוכלל של מסה ואנרגיה, ולא על חוקים נפרדים. זה מבוטא בצורה קצרה מאוד בנוסחה המפורסמת אולי מכולן - E=MC. התוצאה היא שאפשר להפוך מסה לאנרגיה, אפשר לייצר כמויות גדולות מאוד של אנרגיה, ולא עוברות הרבה שנים עד שמתברר שאכן מקור האנרגיה, שמי שנותן לנו כמעט את כל האנרגיה שאנחנו צריכים של השמש, זה לא אחר מאשר תהליך של היפוך מסה לאנרגיה. כאמור, גם האנרגיה הגרעינית היא תוצאה של העיקרון הזה. ותוצאה נוספת היא אותה תורת יחסות כללית שהתפרסמה מאוחר יותר.

זו השנה המופלאה של אלברט איינשטיין. הרבה מדענים גילו תגליות מאוד חשובות, אבל קשה למצוא עוד אדם שתוך שנה אחת תרם כל כך הרבה בתחומים כל כך שונים, פריצות דרך, ייסוד תחומים חדשים שעד היום אנחנו חוקרים בהם ועוסקים בהם בעניין רב. איינשטיין לא הפסיק לתרום ב-2005. יש לו תרומות מאוד מאוד חשובות גם בשנים שאחר-כך. לא אכנס אליהן כי הזמן קצר. רק אזכיר, שכאמור, ב-1915 הוא פרסם את תורת היחסות הכללית שלו. ב-1919 קיבלה תורת היחסות אישור ניסיוני בניסויים של האסטרונום הבריטי אדינגטון. זה התפרסם מייד בכותרות כל העיתונים החשובים, ואיינשטיין הפך להיות סלבריטי, אדם מפורסם לא רק בקהילת המדענים אלא בציבור כולו.

איינשטיין עסק בפליטה ובליעה של קרינה על-פי תורת הקוונטים בסטטיסטיקה בוס איינשטיין. לא אכנס לזה. עסק וחקר את יסודות תורת הקוונטים והתווה את הדרך לחיפוש תורה מאוחדת של כל הכוחות. כך שיש סיבה טובה לציין את איינשטיין, וכבר הזכירו למה לנו כאן בישראל יש סיבות טובות עוד יותר.

לכן אעבור בקצרה על דברים שאנחנו מתכננים או מתקיימים לכבוד שנת הפיזיקה העולמית כאן בישראל. ראשית, באפריל, בעוד פחות מחודש, יתקיים בירושלים כנס מורשת איינשטיין של האקדמיה הישראלית למדעים, פתוח לקהל ועם שורה מאוד נכבדת של מדענים מהארץ ומכל העולם. כנס החברה הישראלית לפיזיקה יוקדש לשנת הפיזיקה, כנסים של מרכז מורי הפיזיקה ומרכז מורי המדעים בחטיבות הביניים. בפסטיבל המדע במכון וייצמן בפסח אנחנו נייחד סימפוזיון שלם למורשת איינשטיין. כל הפרטים שאני מוסר עכשיו על תוכניות שנת הפיסיקה מופיעים בשני אתרים שרשומים למטה, וכל אחד שרוצה לדעת יותר מוזמן לרשום את הכתובות שלהם.

פרט לסימפוזיונים אנחנו מקיימים שורה ארוכה מאוד של הרצאות פופולריות בכל רחבי הארץ. עשרות פיזיקאים התנדבו להרצות בבתי-ספר ובמרכזים קהילתיים. כבר נתנו ועוד ייתנו הרצאות. מועדון האסטרונומיה באוניברסיטת תל-אביב מקיים שורה של הרצאות. הבאה שלהם ביום חמישי הקרוב בערב. תהיה הרצאה של פיזיקה ומוזיקה במסגרת ההרצאות בכור המהפכה באוניברסיטת תל-אביב. הרצאות באוניברסיטה העברית, הרצאות דה-שליט במכון וייצמן. בעוד פחות משלוש שעות נקיים במכון וייצמן את הרצאת קציר מקינני הראשונה שתעסוק בתורת הקוונטים וננו-אלקטרוניקה, ותועבר לחמישה אולמות מדפנה בצפון ועד באר-שבע בדרום. פרופ' דיוויד גרוס, חתן פרס נובל האחרון לפיזיקה, ירצה במרחק של כמה מאות מטרים מפה בבית-הספר שבו הוא למד, בית-הספר שליד האוניברסיטה, ב-10 באפריל, ויש עוד סדרות בבית-הספר חמדה בתל-אביב ובמקומות אחרים.

אנחנו מקיימים שורה של תחרויות לנוער, ביניהן טורניר הפיזיקה במכון וייצמן בחודש הבא, תחרויות בבית-ספר חמדה, אולימפיאדת הפיזיקה, והן כולן יעמדו בסימן שנת הפיזיקה העולמית. כתבי- עת שונים הקדישו גיליונות מיוחדים לשנת הפיזיקה ולאיינשטיין, ביניהם Scientific American,
שמהדורה אחת שלו תוכלו לראות כאן בחוץ. הירחון "ראש גדול", והעורכת שלו ד"ר זהר גורי, שנמצאת כאן, הקדישו גיליון מסוים. "פיזיקה פלוס", המגזין המקוון של החברה הישראלית, מקדיש לאיינשטיין ולשנת הפיזיקה מקום נכבד. יש גם תערוכות. בימים אלה מוצגת במוזיאון הארץ תערוכה של דיוקנאות של איינשטיין, כי פרט להיותו מדען, הומניסט ותורם בכל מיני תחומים, אני חושב שהוא תרם לאומנות את אוסף הדיוקנאות, הפרצופים והתמונות הרחב ביותר שהיה אפשר לחשוב עליו. ותהיה תערוכה גדולה פה, במוזיאון בלומפילד, בירושלים, שתעסוק באיינשטיין, תערוכה שנודדת בעולם ותגיע גם לכאן.

ולבסוף, שנת הפיזיקה העולמית יש לה שורה של פעילויות בין-לאומיות, שלא אכנס אליהן, אבל בחלקן נוטלים ישראלים חלק. אני רק רוצה לציין פרויקט אחד שבו כל אחד מכם וכל אחד מחוץ לאולם יכול לקחת חלק, זה פרויקט שנקרא Instein At Home, ובו מי שרוצה להשתתף יכול לצרף את המחשב שלו למאמץ החישובי האדיר שהחוץ כדי לגלות גלי גרוויטציה. לראשונה המדע מגיע לרגישות שמאפשרת לו לגלות אותם גלי גרוויטציה שתורת היחסות הכללית, איינשטיין ואיינשטיין ביחד עם נתן רוזן, ז"ל, שאחר-כך היה בטכניון, חזו את קיומם של גלי גרוויטציה, ולראשונה יש גלאים, מעבדות שהן מספיק רגישות כדי לגלות את זה, אבל הן יוצרות כמות מאוד גדולה של נתונים וצריך בשביל לעבד אותם כוח מחשוב אדיר. כל אחד מכם יכול לרתום את המחשב האישי שלו בשעות הפנאי לפרויקט הזה במסגרת Instein At Home, ושוב, פרטים באתר האינטרנט שמופיע למטה.

אסיים בציון העובדה שזאת הזדמנות של פעם במאה שנה, לא כל יום ולא כל שנה אנחנו יכולים לציין את הגילויים ואת הפריצה המטאורית של אלברט איינשטיין, ולכן אני קורא לתלמידים שכאן ובחוץ, מדענים, פוליטיקאים, אנשי ציבור, תעשיינים, משרתי ציבור, לכולם, לנצל את ההזדמנות המיוחדת הזאת, לעסוק בפיזיקה, כדי להבין. תודה רבה.

תודה רבה לד"ר צבי פלטיאל. זה היה מרתק. אני רק רוצה להציע לדוברים הבאים טיפה יותר לשמור על לוח הזמנים, כדי שכולנו נוכל להישאר פה עד סוף היום. אני יודעת שחלקנו מוגבלים בזמן לקראת סופו.

אני רק רוצה לציין את חברי הכנסת שנמצאים אתנו פה, שחשוב לומר שהם הגיעו וכיבדו את היום הזה - הנה, גם בכנסת נותנים כבוד למדע: פרט כמובן ליושבת-ראש, הד"ר לאה נס, יש אתנו חברת הכנסת אראלה גולן, חבר הכנסת פרופ' ויקטור בריילובסקי, חבר הכנסת פרופ' מיכאל נודלמן, חבר הכנסת אילן שלגי, לשעבר שר המדע. היו אתנו גם פה, אם כי הם היו צריכים לצאת לוועדות, לדעתי, חברת הכנסת מל פולישוק-בלוך וחבר הכנסת יעקב מרגי. נדמה לי שהזכרנו את כולם ורוב תודה שאתם כאן.

המזל הטוב של כולנו ושל היום הזה, שאיינשטיין לא הפסיק לדבר, ולכן יש ציטוטים נפלאים שאפשר ככה לזרות בכל עבר, ואחד מהם לא יכולתי שלא להביא עכשיו. הוא אמר: "הדבר הכי חשוב הוא לא להפסיק לשאול. לסקרנות יש סיבת קיום משלה. אי-אפשר שלא לחוש יראת כבוד כאשר מהרהרים על חידות הנצח והחיים. די לו לאדם אם ינסה להבין מעט מהמסתורין הזה כל יום. לעולם אל תאבד מהסקרנות הקדושה". איזה יופי.

אבל אם חשבתם שכל הדברים שד"ר פלטיאל אמר היו די סמוכים להבנה, זה משום שעוד לא שמעתם הרצאה על ננו-טכנולוגיה. מה זה ננו-טכנולוגיה? אני קטונתי, אבל אם שואלים אותי, זאת האומנות להפוך דברים קטנים מאוד לשימושיים מאוד בלי לעשות רעש גדול מאוד כשעושים את זה. בערך. אבל אם אתם רוצים הסבר קצת יותר מפורט ומדויק לגבי התחום המדעי שיעשה את המהפכה בהי"א הידיעה של המאה העשרים ואחת, אתם מוזמנים להקשיב רוב קשב לדבריו של פרופ' אורי סיוון, מנהל מכון ראסל ברי לננו-טכנולוגיה בפקולטה לפיזיקה בטכניון. עד שהוא יעשה את דרכו לכאן, אני רק אומר לכם שהוא בחר לדבר אתכם היום על תחום שעד לאחרונה היה בגדר מדע בדיוני, והיום הוא הולך ותופס תאוצה ממשית - איך מחברים בין האלקטרוניקה לבין הביולוגיה, בין שבבים קרים לתאים חמים, או בין המספרים לבין ארבע אותיות ה-DNA. פרופ' סיוון, בבקשה.

תודה רבה לכולם. כבוד גדול לדבר פה. במיוחד אני שמח לראות את כל החבר'ה הצעירים, אז הנה אתגר בשבילכם, משהו שאנחנו לא יודעים עדיין לעשות, אבל בעיה טובה לחשוב עליה.

אני רוצה לדבר על פוטנציאל ההכלאה בין ביולוגיה ובין ננו-אלקטרוניקה, שני שטחים עצומים, כמובן, אבל ברמה האלמנטרית ביותר: להתחבר על-ידי אלקטרוניקה למולקולות ביולוגיות בודדות, ללמוד לשלוט בהן, ללמוד לקרוא מהן אותות, כך שליצור בסופו של דבר ממשק טבעי לחלוטין בין הביולוגיה לננו-אלקטרוניקה. להמשיך את הביולוגיה לכיוון האלקטרוניקה, ולהמשיך את האלקטרוניקה לכיוון הביולוגיה.

הנושא שאני אציג קשור קשר הדוק לאיינשטיין, למעשה קשור לאותה עבודה שצבי תיאר ב-1905 על התנועה הבראונית. שמונים שנה קודם רוברט בראון, בוטניקאי סקוטי, חקר תנועה של אבקת צמחים בתוך תמיסה, וראה שהאבקה הזאת, החלקיקים, מבצעים תנועה הראטית בתוך הנוזל. בהתחלה חשבו שזה קשור איכשהו לחיים וכן הלאה, אבל הסתבר שגם אבקה מיובשת עושה אותו דבר, וגם סתם חלקיקים מעשה ידי אדם בתמיסה עושים אותו דבר. ב-1905, כמו ששמענו, איינשטיין התחיל להתעניין בשאלה איך תתבטא המהות החלקיקית של החומר, העובדה שנוזל אולי עשוי ממולקולות ואטומים, איך זה יתבטא בהשפעה על גופים יותר גדולים, והראה שתנועות מהסוג הזה נובעות בעצם מהתנגשות של מולקולות מים, מהתנגשות לא סדירה של מולקולות מים בגופים הקצת יותר גדולים. שלוש שנים מאוחר יותר, ז'אן פרין, פיזיקאי צרפתי, ניסה לבדוק את התיאוריות של איינשטיין וקיבל בעצם ב-1926 נובל על העבודה הניסיונות שלו. הרצאת הנובל שלו נקרא Discontinuous Structure of Matter. למה כל הדבר הזה מועלה פה? צריכים להבין, נסו להעמיד את עצמכם בתקופה ההיא, מאה שנה לפנינו, כשמולקולות ואטומים זה מושג לחלוטין אבסטרקטי. אף אחד לא ראה מולקולות, אף אחד לא ראה אטומים, וניסויים מהסוג הזה הם בעצם איזושהי עדות עקיפה למין תמונה אטומיסטית מהסוג הזה. שמונים שנה מאוחר יותר, אחרי איינשטיין, שני ג'נטלמנים, היינריך קרואו וגרד בינינג, שני מדענים שעבדו במעבדות המחקר של IBM בציריך, המציאו את אחת ההמצאות החשובות ביותר בהיסטוריה האנושית, לדעתי, מיקרוסקופ מינהור סורק. לא אתאר איך הוא עובד, אבל זה היה המיקרוסקופ הראשון שאיפשר לראות אטומים בודדים. מה שאתם רואים פה זה נס. כשאני למדתי בתיכון אמרו שלעולם אי-אפשר יהיה לראות אטומים בודדים. אז הנה, אין לעולם. אלה אטומים בודדים של ברזל על משטח נחושת, ולא רק שהם הצליחו לראות אטומים בודדים, אלא הם הצליחו להזיז אותם, לכדרר אותם ולכתוב במקרה הזה את הלוגו של חברת IBM. אפשר לעשות עוד כל מיני דברים כאלה.

כך שבערך במאה השנים האלה לא רק שהמושג של אטומים ומולקולות נהיה מוחשי עד כדי כך שאנחנו מסוגלים לדמות אותם היום, אלא אנחנו גם רכשנו כלים פנטסטיים ביכולת לשחק אתם. במקביל, הביולוגיה מתפתחת, לגמרי במנותק מהפיזיקה. הגנטיקה למשל שהתחילה עם עבודות פנטסטיות של מנדל במאה התשע עשרה, על אפונה וכו', תורשה באפונה - ואני בטוח שכולכם מכירים את זה - שוב מקבלות תוכן מולקולרי עם העבודות של ווטסון וקריג ב-1953, שפיתחו את מבנה ה-DNA, ובעצם יצקו הסבר מולקולרי לחלק מהעובדות שמנדל בדק בלי להבין כלום על מה קורה ברמת המולקולה. פה, דרך אגב, אתם רואים מודל של אותו DNA שבנו ווטסון וקריג. רק כדי לקשר את זה לאותו מיקרוסקופ מופלא שהראיתי לכם קודם, מה שאתם רואים פה זה דמות של מולקולה אחת של DNA, מולקולה בודדת של DNA, שלמנדל כמובן לא היה שום מושג על קיומה, באמצעות אותו מיקרוסקופ. אם תסתכלו פה תראו את הדאבל הליקס המפורסם. במקביל מתפתחת לה הביולוגיה. לקח עוד מאה שנים אחרי אותה עבודה של איינשטיין, שאנחנו מוצאים את עצמנו בנקודה מאוד מיוחדת בהיסטוריה האנושית. זו באמת נקודה מאוד מאוד מיוחדת, זו נקודה שבה הביולוגיה, הכימיה והפיזיקה נפגשות בסקאלה הקטנה ביותר, בסקאלה האלמנטרית, שהיא אחד ננומטר. אחד ננומטר זה מיליארדית של מטר, וממנה נגזר השם ננו-טכנולוגיה, ופתאום מאה שנה אחרי איינשטיין כל הדיסציפלינות האלה נפגשות במימד הקטן הזה. המפגש הזה הוא מפגש עם פוטנציאל לא יאומן, כי הוא מאפשר לחבר בין תחומים של המדע שלחלוטין היו שונים ברמה האלמנטרית ביותר. ההקשר שאני הולך לדבר עליו הוא לחתן את הביולוגיה עם היבט מסוים של הפיזיקה, עם האלקטרוניקה, ברמה הזאת, ביכולת לדבר חשמלית עם מולקולות ביולוגיות בודדות.

איך נראית ההכלאה הזאת? אותן שנים, בעיקר החצי השני של המאה העשרים, ראו התפתחות פנטסטית של האלקטרוניקה. כל המיקרו-אלקטרוניקה התפתחה. מה שאתם רואים פה זה תמונה מצ'יפ אלקטרוני מודרני, חלק מ-CPU, מיחידת עיבוד מרכזית שיש לכם במחשב, והאלמנטים בו הם טרנזיסטורים. זה המתגים הבסיסיים שמרכיבים את המחשב. מה שאתם רואים בצד שמאל זה וירוסים, שיש שאלה אם זה חי או לא חי וכו'. יש טענה שהסיבה שווירוס זה חי, כי זה החי היחיד באות וי"ו ב"ארץ חי דומם"... הדבר המדהים הוא שהממדים של המתגים האלה והממדים של הווירוסים, שזה החי הקטן ביותר שאנחנו מכירים, הם מאוד מאוד דומים. הצלחנו בטכנולוגיה מעשה ידי אדם להגיע לממדים שדומים מאוד לדברים הקטנים ביותר שהביולוגיה יוצרת. גם אם יורדים רמה אחת מתחת לזה ומסתכלים על מה שמרכיב את הדברים האלה, שוב הממדים דומים. הממדים של מולקולות ה-DNA שאוגרות אל כל המידע הגנטי של הווירוסים, וממדים של מוליכים למחצה מודרנים שאנחנו חושבים שישרתו באלקטרוניקה מודרנית, במקרה הזה זה "קארבו ננו-טיוב", אלה צינוריות פחמן מאוד מאוד דקות שהתגלו בתחילת שנות התשעים על-ידי ג'ימה - הממדים שוב מאוד דומים. שימו לב, דרך אגב, לממדים, שני ננו-מטר.מאוד מאוד קטן. נפתחת באופן מאוד מאוד חזק האפשרות להכליא אותם. מה שאתם רואים פה זה תמונה שנלקחה במיקרוסקופ מאוד דומה לאותו מיקרוסקופ שתיארתי, גרסה אחרת שלו שנקראת "אטומיק פורס מיקרוסקופ", היא נלקחה במעבדה שלנו בטכניון, ומה שאתם רואים בה זה בדיוק הכלאה בין המולקולה הזאת לבין היצור הזה שהוא מעשה ידי אדם. זו מולקולת ה-DNA, וזה צינורית הפחמן, והשתמשנו בביולוגיה מולקולרית כדי להרכיב את הצינורית פה.

אתן לכם דוגמה יותר מרשימה. מה אנחנו למשל יודעים לעשות? להכלאה הזאת בין ביולוגיה ובין אלקטרוניקה יש בעיקרון שתי פנים פוטנציאליות: אפשרות אחת היא היכולת להשתמש ביכולת המופלאה של מערכות ביולוגיות לבנות דברים מורכבים, לרתום את היכולת הזאת כדי לבנות דברים שאין להם שום קשר לביולוגיה. מה שהראינו באיזושהי סדרת ניסויים, שאנחנו היום מסוגלים לקחת, לקודד את האינפורמציה שדרושה לבנייה של טרנזיסטור, למשהו שהוא לחלוטין לא ביולוגי, לקודד את האינפורמציה הדרושה לזה לתוך מולקולות DNA, לקחת את מולקולות DNA האלה, להכניס אותן למבחנה, להכניס למבחנה את כל החלבונים, שזה המכונות שיעשו את העבודה בהסתמך על האינפורמציה שמקודדת על ה-DNA להכניס את החומרים האלקטרונים שמהם המערכת בסופו של דבר בונה התקן אלקטרוני, שההתקן הסופי הוא לא מחומרים ביולוגיים אלא מחומרים אלקטרוניים - אם אתם רוצים, לערבב את כל הדבר הזה, לנער היטב, לשפוך על משטח, וכשאתם עושים את הדבר הזה אתם מוצאים שעל המשטח יש מאות אלפים ומיליונים של טרנזיסטורים. מאות אלפים ומיליונים של התקנים שמורכבים מחומרים לחלוטין לא ביולוגיים, זה אותן צינוריות פחמן שאתם רואים פה. אותם התקנים כבר באים מחווטים לחוטי זהב ארוכים שאותם המולקולות הביולוגיות דאגו להרכיב, והנה, זה טרנזיסטור, זה מתג אחד, כמובן שמכאן עד ל-CPU יש עוד דרך מאוד מאוד ארוכה, וחלק מהאתגרים הכי גדולים של ננו-טכנולוגיה בעצם קשורים בשאלה הזאת, איך הולכים ממשהו פשוט, מאלמנט אחד לדברים מאוד מאוד מורכבים. זה היבט אחד.

היבט שני, שהוא לא פחות מסעיר, ל-interface הזה, ובו אנחנו יודעים מעט מאוד, אבל אני בטוח שהדבר הזה הולך להיות תחום מחקר אדיר, והולך להיות תחום עם השפעות על תעשיות, זה היכולת לרתום את האלקטרוניקה, היכולת לרתום את העובדה שאנחנו מסוגלים להתחבר חשמלית למולקולות בודדות כדי להשפיע על מה המולקולות הביולוגיות האלה הולכות לעשות. אסביר טיפה למה אני מתכוון. הכותרת לדבר הזה היא בעצם תרופה אלקטרונית. למה אני מתכוון במילה תרופה אלקטרונית? היום אתם יודעים שאם יש לכם איזושהי מערכת ביולוגית, למשל בן-אדם, ומשהו לא בסדר, אתם משתמשים באיזשהן תרופות שמשפיעות על הביוכימיה, איכשהו מתערבות באופן ישיר בכימיה, בתהליכים הכימיים שנעשים בתוך האורגניזם. לדעתי, היכולת שלנו לבנות אלקטרוניקה מאוד מאוד קטנה ולהתחבר למולקולות בודדות, פותחת אופציה אחרת לחלוטין עם גמישות הרבה יותר גדולה מהביוכימיה, והאופציה היא האופציה הבאה: האופציה היא - יש לנו מערכת ביולוגית, שהיא בצד שמאל, ואנחנו רוצים קודם כול להבין את הפרמטרים הביוכימיים שלה. כלומר, אנחנו רוצים להבין באיזה מצב ביוכימי היא נמצאת, למשל אם יש מחלה מסוימת ומופרש משהו מסוים. בסופו של דבר, בסוף התהליך אנחנו רוצים להסתמך על מה שאנחנו לומדים פה לעשות חזרה משהו על המערכת הביולוגית, לרפא, להשפיע על התהליכים. תיארתי לכם קודם בצורה כללית, אתם יכולים לחשוב על תרופה בתור גשר ביוכימי.

אבל הנה אופציה אחרת. אופציה אחרת עוברת דרך אלקטרוניקה. אתם יכולים לחשוב על לבנות מערכת אלקטרונית מאוד מאוד קטנה. אנחנו יכולים לבנות דברים מאוד מאוד מורכבים על סקאלה של כמה מיקרונים, על סקאלה של כמה אלפיות המילימטרים. בתוך הדבר הזה יהיו סדרה של חיישנים שיתרגמו את הפרמטרים הביוכימיים לסיגנלים חשמליים. יש המון עבודה בעולם על התחום הזה. זה תחום מתפוצץ בעולם. אחרי זה תהיה איזושהי לוגיקה, תהיה איזושהי יכולת חישוב שתחשב בהסתמך על הנתונים האלה מה צריך בעצם לעשות. והשלב האחרון, שהוא שלב שעליו ידוע לנו מעט מאוד, בשלב האחרון האותות החשמליים האלה יתורגמו חזרה לאותות ביוכימיים שיוכלו להשפיע על המערכת הביולוגית. לכאורה, זה נראה דבר מאוד מאוד מגושם ביחס לביוכימיה, כי אנחנו יוצאים מהביוכימיה, עוברים לאלקטרוניקה, חוזרים לביוכימיה, אבל למעשה יש לזה כמה יתרונות מאוד מאוד גדולים, כי כמו שאתם יודעים, אלקטרוניקה מאפשרת לעשות חישובים בצורה מאוד מאוד קלה. ניתן לתכנת אותה, ניתן להפעיל אותה ולכבות אותה מהחוץ וכן הלאה. לכן אם נלמד לעשות את הדבר הזה נוכל להכניס לתוך הביולוגיה גמישויות פנטסטיות שהביוכימיה לא נותנת לנו.

רק כדי שזה לא יישמע לכם לגמרי פנטסמגורי, אני רוצה להראות לכם אסטרטגיה אפשרית לעשות את זה, זו אסטרטגיה שעליה אנחנו עובדים בטכניון: מה שאנחנו מנסים לעשות היום בטכניון זה לפתח בעצם נוגדנים שיודעים לזהות ישירות סיגנלים חשמליים. זה הגשר שאנחנו מנסים לפתח בין ננו-טכנולוגיה, בין אלקטרודות מאוד מאוד קטנות שאנחנו יודעים לעשות מעשה ידי אדם, לבין הביולוגיה.

זה בערך כל מה שרציתי להגיד לכם. קודם כול, שהננו-טכנולוגיה היא בעצם מילה נרדפת כמעט למיזוג של המדעים ולמיזוג של המדעים בסקאלה האלמנטרית ביותר, בסקאלה הננו-מטרית, בסקאלה שבה מולקולות ביולוגיות חיות, בסקאלה שבה היום האלקטרוניקה עובדת. להערכתי, כל ההפרדה בין חומרים ביולוגיים וחומרים דוממים הולכת להיעלם בעשורים הקרובים, מכיוון שהולך להיווצר interface חלק לחלוטין בין שני העולמות, ואין לי ספק שגם ביולוגיה תשולב בהנדסה של חומרים לא ביולוגיים, דוגמת הטרנזיסטור שהראיתי לכם, שהביולוגיה בונה בשבילנו, וגם אין לי ספק שהאלקטרוניקה תמוזג לתוך הביולוגיה ובעצם תרחיב את הביוכימיה לעוד איזושהי ידית. תודה.

תודה לפרופ' אורי סיוון. אחרי הרצאה כזאת מרתקת יש לומר שיש תמיד את התחושה שיש אנשים שעושים דברים חשובים באמת. אנחנו מסתכלים עליהם בעיניים כלות, אבל זאת באמת היתה הרצאה נפלאה. עכשיו אני חושבת שדרוש לכולנו מעט ריענון עם ידידינו מאקו. רק נאמר לכם, כמו בטלוויזיה, ובהמשך מה יהיה לנו: יהיה לנו מד"צים צעירים, מדריכים צעירים לפיזיקה, שכדאי לחכות להם. אני מצטערת שדחינו אתכם קצת. תמתינו. אחר-כך יהיו לנו נציגי פרויקט "תלפיות", שגם להם יש מה לומר. יהיה לנו פיזיקה בפארק השעשועים, לונה-פארק לפיזיקה, ותפגשו פה על הבמה בחורה ישראלית צעירה אחת שבעולם המדעי הרחב כבר מחזרים אחריה במרץ. כל זה מייד אחרי קטע קצר של אקו.

(קטע מוזיקה)

עד שיעלו לנו לבמה שירי ודביר, אני רוצה לספר לכם קצת על הפרויקט הזה, "מד"צים לפיזיקה", לחלוק להם כמה שבחים שאולי הם לא יוכלו לחלוק לעצמם. קודם כול, מדובר בשני בני נוער, מתוך קבוצה גדולה מאוד של מאות בני נוער, שבחמש השנים האחרונות, בתמיכת רשת "אורט" וקרן סקטא-רש"י ומשרד החינוך, יש לומר, מעבירים חוגים של פיזיקה בכיף לאלפי בני נוער בכל הארץ. אנחנו מדברים פה על בני נוער בפריפריות אשקלון, ירוחם, מגדל העמק, עוספיה, עפולה, עכו ועד קריית-שמונה הם מגיעים - לא הם עצמם, חברים שלהם - על חשבונם, על חשבון הזמן הפנוי שלהם, אחר הצהריים. תסתכלו טוב בעיניים שלהם, נוצץ להם פיזיקה ונוצץ להם כיף של מדע וסקרנות, ורצון להעביר את החוויות הטובות האלה הלאה. נציג אותם: שירי שניצקי, שמיניסטית מאורט אלון בנצרת עילית, ודברי נחמיאס, שביעיסט מאורט ערד. הם הגיעו עד לפה וכדאי לשמוע מה יש להם לומר. בבקשה.

שלום לכולם. אנחנו מאוד שמחים להיות כאן ולספר לכם על פרויקט מדהים שאנחנו שותפים בו. אני שירי, תלמידת כיתה י"ב מאורט אלון בנצרת עילית.

אני דביר, תלמיד כיתה י"א, מאורט ערד. מה זה הפרויקט הזה? מד"צים, למי שלא יודע, הם מדריכים צעירים. הפרויקט הוא רעיון ויוזמה של רשת אורט, אך הוא פועל גם מחוץ לרשת אורט, כפי שתראו בהמשך. שותפים לפרויקט, ולא רק במימון, משרד החינוך וקרן סקטא-רש"י.

זו השנה החמישית לפעילות המד"צים בפיזיקה. בחמש שנים גדלנו מחמישה בתי-ספר לעשרים ותשעה, מהם עשרים ואחד של רשת אורט ושמונה אחרים. מקריית-שמונה ועד טבריה, ירושלים וירוחם. גדלנו מ-45 מד"צים ל-274, ומ-60 חניכים לכמעט 900.

נסביר מה זה אומר להיות מד"צ בפיזיקה ומי הם המד"צים. המד"צים בפיזיקה הם תלמידי כיתות י"א, הלומדים פיזיקה ברמה מוגברת, כעשרה בערך מכל בית-ספר. התלמידים האלה מדריכים תלמידי כיתות י"ט בחוג לפיזיקה, המתקיים אחת לשבוע במשך שעתיים, אחרי שעות הלימודים.

כדי להיות מד"צ לא מספיק ציון טוב בפיזיקה, אלא נדרשת הכשרה מאוד רצינית, והכול בזמננו הפנוי. שני מחנות הכשרה בחופשות, בהם אנחנו לומדים מהבוקר עד הערב, עם הפסקות קצרצרות בלבד, ואחריהם מפגש כל חודש.

במפגשי ההכשרה אנחנו לומדים את הנושאים הפיזיקליים שאנחנו מעבירים אחר-כך לחניכים, שאין שום קשר בינם בעצם לבין תוכנית הלימודים בפיזיקה, חוץ מאשר השימוש באותם מושגים שמוכרים לנו מהלימודים בבוקר בבית-הספר. למשל, ממציאים והמצאות, שמים וארץ, מינימום ומכסימום, אור וקרינה, אסטרונומיה וכמובן פיזיקה בפארק השעשועים.

בנוסף, אנחנו לומדים בסדנאות של כישורי הנחיה, בהם אנחנו מתנסים בהתמודדויות עם קבוצה של ילדים בהעברת חומר בצורה עניינית ובהתייחסות לכל מיני סוגים של לומדים. אנחנו מקבלים גם הרצאות העשרה, שאלה נושאים שלא בהכרח נעביר לחניכים שלנו, זה יותר בשבילנו וכדי לבדוק את ההתאמה של הנושאים לחוג בשנה הבאה.

אתם בוודאי שואלים את עצמכם מה המיוחד בחוג הפיזיקה של המד"צים. דבר ראשון - ילדים שמלמדים ילדים פיזיקה. דבר שני - ה"מה". הנושאים מעניינים מעולמם של הילדים, כמו צעצועים, לונה-פארק, ספורט, מוזיקה ועוד. דבר שלישי - איך. אנחנו לא מלמדים באמצעות נוסחאות, אנחנו מלמדים בעזרת המון ניסויים והתנסויות, בניות ושוב, בלי נוסחאות.

כמו שאתם רואים, אנחנו משקיעים הרבה מאוד בלמידה בחופשות וגם העברת החוג עצמו היא לאחר שעות הלימודים. למה זה כדאי לנו? מד"צים קודם כול זאת קבוצת איכות וקבוצת מנהיגות. הפעילות המשותפת, ובמיוחד המחנה, מעניינים מאוד חברתית. ההכשרה, הלימוד של הנושאים, מאוד מעניין, ויש תגמול בציון.

עוד משהו קטן: אני אישית הייתי מנהלת המרחב בשנה שעברה. מרחב הוא אתר שבו אנחנו שמים את חומרי הלמידה, הקישורים לכל מיני דברים מעניינים, אתרים, תמונות ועוד. דבר נוסף זה שהפורום פתוח לכולם והוא מופיע ברשימת הפורומים של אתר אורט, וכולכם מוזמנים לקרוא ולכתוב בו.

יש לנו גם התפקידים הארציים של מנהלי מרחב, כמו שאמרתי, מנהלי פורום, סגנים של הנהלת הפרויקט וכמובן יחצ"נים.

חשוב לציין שיש לפרויקט ועדת היגוי שמלווה אותו מלידתו. חברי הוועדה כוללים את המפקח על פיזיקה, הד"ר דוד סלע, משה דקלו ממשרד החינוך, נציגים מקרן סקטא-רש"י, נציגים ממטה אורט ונציגים מהשטח שהם מורים מובילים ומד"צים כמובן.

אנחנו מאוד מקווים שעוררנו בכם חשק ועניין ללמוד פיזיקה בכיף בדרך שלנו. תודה רבה.

אני פונה פה לכל הגורמים האחראים לדבר לעשות שיבוט רוחני לצעירים כאלה ולפזר אותם. אם בעניינים של הדור הצעיר ודור ההמשך, הגיע הזמן להגיע ל"תלפיות".

כפי שאתם יודעים, מדובר באחד הפרויקטים הכי מעולים בצה"ל וסוף-סוף נמצאה הסיבה מדוע אומרים "הטובים לטיס", משום שחיל האוויר לוקח את הטובים ביותר ל"תלפיות", ואז מה שנשאר זה הטובים לטיס. אל תחשבו שמדובר פה בכמה פרופילניקים, ממש לא, הם מוציאים את הנשמה גם בלימודים, כמו שרק צה"ל יכול, ובחופשות הם עוברים אימוני שדה קשים לקצינים בלי ויתורים ובלי עיגולי פינות, כך שיש להם בהחלט מה להגיד. אני מזמינה את סשה וארתור שהצליחו לפנות שעה מזמנם הבלתי אפשרי, לספר לנו בכמה מילים על פרויקט המצטיינים של צה"ל ועל הפרויקט האישי שלהם.

שלום אורחים נכבדים, אני סשה וזה ארתור, וכמו שאמרו, אנחנו חניכי שנה שלישית בתוכנית "תלפיות". אחרי הצגה כזאת יפה אין לי הרבה מה להוסיף על התוכנית, רק אגיד שבמסגרת התוכנית אנחנו גם עושים תואר ראשון במדעים מדויקים.

במסגרת התואר הראשון שלנו בפיזיקה לקחנו קורס שנקרא מעבדה מתקדמת, ובקורס הזה ניתנת לכל הסטודנטים האפשרות לחקור ולעשות ניסויים בתחום פיזיקלי שמעניין אותם. נציג לפניכם את אחד הניסויים שעשינו. הניסוי שנציג בפניכם הוא הניסוי הראשון שעשינו, ולכן מאוד רצינו שיהיה מאוד מעניין וגם שיהיה בתחום לא שגרתי. הניסוי שלנו היה בתחום של ציתות בלייזר. מה זה ציתות בלייזר? זה לשמוע מרחוק מה שאומרים באמצעות לייזר. נסביר לכם בדיוק מה זה אומר ואיך זה עובד, אבל תחילה מעט על הרעיון. לקחנו את הרעיון מסרטים, מתוכניות טלוויזיה שראינו, וניסינו לראות אם אפשר לעשות את זה באמת. מכיוון שההרצאה היא לקהל הרחב, נשתדל מאוד לא להלאות אתכם בפרטים פיזיקליים ולספר את הדברים המעניינים.

איך עובד ציתות באמצעות לייזר? נניח שיש חדר ובתוכו בן-אדם שמדבר, ואנחנו רוצים לשמוע מה הוא אומר. אבל אנחנו לא ליד החדר, אנחנו לא יכולים לשים שם מיקרופון, אנחנו רחוקים, ובכל זאת חשוב לנו לדעת. זו משימה מאוד קשה, אבל כמו שנראה היא לא בלתי אפשרית.

עם מה יש לנו לעבוד? יש לנו הדיבור של הבן-אדם. הדיבור שלו זה בעצם גלי קול. כשיש מוזיקה מאוד חזקה, הדברים מסביב רועדים, החפצים קצת רועדים. במקרה זה גלי הקול שהוא יוצר הם מאוד חלשים, אבל גם הם מצליחים להרעיד לדוגמה את החלון. אפשר לראות את החלון רועד. בשקף זה קצת מטעה כי זה נראה כאילו הרעידות של החלון מאוד גדולות, אבל זה לא נכון. סדר הגודל של הרעידות האלה הוא פחות מאלפיות המילימטר אפילו, לכן אלה רעידות מאוד קטנות, והאתגר הוא למדוד אותן מרחוק, מעשרות ואולי אפילו ממאות מטרים. איך עושים את זה? יש לנו מכשיר לציתות בעזרת לייזר שאותו אנחנו מכוונים לרחוק. הוא מכוון קרן לייזר על החלון הזה שחוזרת חזרה למכשיר. בלייזר אנחנו משתמשים משתי סיבות: קודם כול אפשר לכוון אותו מרחוק ולקבל החזר חזק. הסיבה העיקרית היא שכמו שאתם רואים, הקרן של הלייזר מתקצרת ומתארכת בגלל התנועה של החלון, ואת השינויים הקטנים האלה אנחנו יכולים למדוד בעזרת שיטה פיזיקלית.

נראה מה יש בתוך המכשיר. אל תיבהלו מזה - לב המכשיר הוא הלייזר, והוא נותן קרן. את הקרן אנחנו מפצלים לשניים: חלק אחד זה החלק שהולך למעלה, נשאר אצלנו במערכת, והחלק השני, זה שיוצא ימינה, הוא הולך לחלון וחוזר חזרה. אחרי שאנחנו מקבלים את הקרן חזרה אנחנו מלבישים את שתי הקרניים אחת על השנייה, ומי שקצת מכיר בפיזיקה, יש מה שנקרא התהפכות, ומזה אנחנו מקבלים איזושהי תבנית התהפכות, תבנית של פסי אור וחושך, שבעזרת גלאים, כמו שד"ר צבי פלטיאל הסביר קודם, אפשר להפוך לאותות חשמליים. מי שלא מכיר את התופעה, גם לא נורא, פשוט אנחנו מלבישים את הקרניים אחת על השנייה וכך אנחנו יכולים להמיר את הרעידות של החלון לאותות חשמליים. את האותות החשמליים אנחנו יכולים להשמיע ברמקולים.

הבן-אדם מדבר, הדיבור שלו מרעיד את החלון. החלון רועד, והקרן שחוזרת מהחלון מתקצרת ומתארכת בגלל הרעידות של החלון. את זה אנחנו ממירים לאותות חשמליים ומשמיעים את זה ברמקול.

אני שמח מאוד שאהבתם את זה ומקווה שהבנתם איך עובד ציתות בעזרת לייזר. ננסה להסביר לכם מה עשינו בניסוי שלנו. הניסוי שלנו היה לקחת את כל הדבר הגדול הזה של ציתות בעזרת לייזר, וממש לבנות את זה בעצמנו בתוך המעבדות של האוניברסיטה. זה בדיוק מה שעשינו. קצת שינינו בשביל להתאים את זה יותר לתנאים. במקום לצותת לחלון אמיתי ממרחק גדול, לקחנו לוחות זכוכית - אתם יכולים לראות אותם - וניסינו לצותת להם ללוחות זכוכית שונים. המערכת שהציג ארתור, ניסינו לבנות אותה באמת. זאת תמונה מציאותית של המערכת, של הלייזר, העדשות והמראות וכל החלקים שמרכיבים אותה. בסופו של דבר חיברנו את זה לרכיבים אלקטרוניים בשביל לבצע מדידות. ממש חקרנו את הנושא להבין בדיוק מה משפיע ומה לא, ובסוף גם חיברנו את זה בחזרה דרך מגבר לאוזניות, כי רצינו לשמוע את האפקטים.

זאת התמונה של המערכת איך שהיא היתה. זה לא בדיוק ציתות מעשרות או ממאות מטרים, אבל זה הכי טוב שעשינו. מאחור בתמונה אפשר לראות את המערכת. יותר קדימה זאת הזכוכית שלה צותתנו. הכיסא הכחול, עליו ישב הבן-אדם שלו צותתנו. נגיד אחד מאתנו ישב על הכיסא, דיבר מאוד מאוד קרוב לזכוכית - אלה תנאי מעבדה - וניסינו בעזרת המכשירים להבין איך מאפייני הדיבור שלו משפיעים על יכולת הציתות שלנו. לדוגמה, אסביר למה הכוונה. רצינו לבדוק אם יכולת הציתות משתפרת או לא אם הבן-אדם מדבר חזק מאוד או שאולי אם הוא לוחש או מדבר בקול בס או בקולות גבוהים. כלומר, התדירות של הקול שלו איך משפיעה על יכולות הציתות. בדקנו את כל הדברים האלה, גם בזה שעשינו המון ניסויים ובדיקות, וגם ניסינו לבנות מודל תיאורטי, מין מודל מתמטי שיתאר את כל התופעה ואת כל מה שמתרחש במערכת. זה מה שעשינו.

אבל זה לא הספיק לנו. מה שעניין אותנו בסופו של דבר זה האם אפשר או אי-אפשר לצותת. זו בעצם המטרה הסופית. כל המערכת הזאת היתה בחדר אחד, וחיברנו אותה דרך מגבר וכבלים חשמליים לרמקולים שהיו בחדר אחר. זה בעצם היה כביכול הדבר האמיתי. אחד מאתנו ישב בחדר הראשון, החדר ליד הזכוכית, דיבר לכיוון הזכוכית, והשני ניסה לצותת לו בחדר השני דרך הרמקולים. מה בעצם שמענו? התוצאות שקיבלנו דווקא הפתיעו אותנו מאוד מאוד לטובה. המערכת באמת העבירה את הקולות בדרך שארתור הסביר, היא העבירה את הקולות מחדר אחד לחדר השני. היה ממש אפשר לשמוע דיבור. איכות השמע לא היתה כל כך טובה, לא היתה מושלמת, אבל בהחלט אפשר היה להבין שהקולות הם קולות של דיבור ואפילו לנסות לנחש מה אומרים.

מה הסקנו מכל הדברים שעשינו? גילינו מספר דברים. קודם כול, הלייזר צריך להתאים לתנאים שבהם אנחנו מצותתים. זאת אומרת, לרעידות של החלון ולכל המאפיינים האחרים. צריכה להיות התאמה. לדוגמה, היה מקרה שבו צותתנו ללוח מאוד גדול והרעידות שלו היו חזקות מדי, ובגלל זה הדיבור ששמענו היה קצת מקוטע, כמו שמקליטים משהו במיקרופון מאוד רגיש, אם אני אדבר מאוד חזק ליד המיקרופון.

דבר נוסף שגילינו זה שלחלון עצמו, לגודל שלו ולעובי שלו, יש גם השפעה מאוד גדולה. לדוגמה, חלון מאוד קטן שצותתנו לו, נשמע שכאילו הקול של הבן-אדם עבר דרך איזשהו מחסום. אולי אתם מכירים ששומעים קולות דרך קיר או דרך דלת כשמישהו מנסה לדבר. אתם יכולים לשמוע שמישהו מדבר שם אבל לא תמיד אפשר להבין מה אומרים.

באופן כללי ניסינו לחשוב על מה יכול לקרות כשמנסים לעשות את המערכת הזאת במציאות, והמערכת מאוד רגישה בגלל שמושפעת מהרבה דברים והיא די מורכבת, וקשה לקבל החזר מדויק אל תוך המערכת, צריך לשחק עם זה. המסקנה שלנו באופן כללי היא שהרעיון של ציתות דרך לייזר בהחלט ניתן למימוש, באמת אפשר לעשות את זה, אבל זה לא קל לביצוע.

מעשיית הניסוי הזה אנחנו מרגישים שלמדנו המון, הפקנו המון לעצמנו, גם בעיקר נהנינו, ומאוד שימח אותנו לגלות שדברים שרואים בסרטים זה לא תמיד מדע בדיוני וגם אנשים כמונו יכולים לעשות את זה. תודה רבה לכם שהקשבתם, אנחנו נהנינו לעשות.

אני רוצה להבין את המונח "אנשים כמונו". לא יצאתי מהתיכון ועשיתי ניסויים בלייזר. תודה לכם. זה היה מרתק ומדהים, סשה וארתור.

דיברנו היום על תורת היחסות, על ננו-טכנולוגיה, יש לכם בדרך עוד פיזיקת הקוואנטים. דיברנו על תנועה בראונית, תורת היחסות הראשונה והשנייה, אבל אתם יודעים מה? הפיזיקה בעצם היא משחק. הנה יש פה "יום הולדת שמח לאיינשטיין". לקחתי את זה מהילדים שלי, אני מקווה שהם יסלחו לי. כמו הבלונים האלה, כל ילד יודע, מהגיל הכי צעיר, שאסור לעזוב בלון כזה. אסור לעזוב אותו מהיד כי הוא פשוט עף. זה שיעור בפיזיקה לילד בן שלוש בגן. אם אפשר היה להסביר לו מה יש בבלון, אם אפשר היה להסביר לו למה הוא עף מהיד, הוא היה לומד את השיעור הראשון שלו והכי חשוב שלו בפיזיקה בגיל הגן. השאלה למה לא מלמדים פיזיקה בגיל הגן, אבל היא אולי כבר לישיבה הבאה של ועדת המדע והטכנולוגיה. אבל אם כבר מדברים על פיזיקה במשחקים, אני רוצה להזמין את צילה חורש, מורה לפיזיקה מרשת אורט ששכללה את הרעיון הזה שפיזיקה זה משחק, והקימה לונה-פארק של פיזיקה. גב' חורש, בבקשה.

למה פארק שעשועים? מה יש בפארק שעשועים שצעירים ומבוגרים כל כך מתרגשים בו? מדע הפיזיקה הוא מדע שמתבסס על חוקים ועקרונות. הלומד מבצע ניסויים על גופים שונים במעבדה, והוא צופה בניסוי, הוא משקיף. כשאנחנו בלונה-פארק ואנחנו משתעשעים ברכבות הרים שנעות במהירויות גבוהות, בגלגל ענק, בסחרחרות, במכוניות מתנגשות, אנחנו מרגישים את החוקים האלה על בשרנו במרב חושינו. למידה כזאת שמפעילה את כל חושינו היא למידה מאוד משמעותית ורלוונטית ומופנמת לאורך זמן.

איך אנחנו עושים את זה בפועל? איך אנחנו מקשרים בין הפיזיקה לבין פארק השעשועים? כמה טעימות. למה המים לא נשפכו? כשהדלי במצב הזה, על המים פועלים שני כוחות: כוח הכובד שמפעיל כדור הארץ לכיוון מטה, אבל גם הדלי מפעיל כוח לכיוון מעלה, והוא לא נותן למים להישפך. אבל מה קורה כשהדלי במצב למעלה? שוב פועל כוח הכובד לכיוון מטה. גם כאן הדלי מפעיל כוח לכיוון מטה, אבל בגלל שהם מסתובבים במערכת מסתובבת פועל עליהם כוח צנטריפוגלי לכיוון מעלה, והמים לא נשפכים כי הכוח הצנטריפוגלי שווה לכוח הכובד והכוח שהדלי מפעיל על המים. מה זה קשור ללונה-פארק? אם אנחנו ברכבת הרים ואנחנו נמצאים בחלק העליון, אנחנו לא נופלים. כוח הכובד פועל עלינו, המסילה מפעילה כוח לכיוון מטה וכוח צנטריפוגלי לכיוון מעלה, וכשהכוחות שווים אנחנו לא נופלים.

הבה נראה טעימה נוספת. אני מחזיקה בידי כוס עם חול, ותכף אגרום לחול להישפך. אבל כשאני אפיל את הכוס, החול לא יישפך. הבה נראה. השפיכה של החול היתה רק כשהוא הגיע לקרקעית. אוכל לשחזר את זה אחר-כך אם מישהו יבקש שוב. בעת הנפילה החול לא נשפך. למה? על הכוס פועלת תאוצת הכובד של כדור הארץ שהיא G. התאוצה הזאת שהיא קצב הגברת המהירות, אחידה לכל הגופים. גם על החול פועלת אותה תאוצה. אבל התאוצה יחסית בין הכוס לחול היא 0, ולכן כשהכוס והחולים נופלים יחדיו, החול לא נשפך מהכוס. בארץ עוד לא הגיע מתקן לנפילה חופשית, אבל בלונה-פארקים משובחים מאוד בעולם יש מתקנים שבהם מעלית מעלה אותם למעלה, כמו שאתם רואים בשתי תמונות, ואז בבת-אחת משתחררת והם נופלים עד שהם נבלמים למטה, אבל במהלך הנפילה הם לא יושבים על הכיסא, הם מרחפים מעל הכיסא, כי גם הכיסא נופל וגם הם נופלים. התאוצה היחסית בין האנשים לכיסא היא 0.

אני מחזיקה בידי מחזיק מפתחות על גומי. אני מנסה לנדנד אותו. לכל מערכת יש קצב נדנוד משלה. אנחנו לא תמיד רואים אותו, אבל אם אנחנו יכולים לדבר אל המערכת בקצב הנדנוד שלה, אנחנו יכולים להפעיל אותה במינימום אנרגיה, וזה מה שקרה כאן עם מחזיק המפתחות. הרבה כוח לא יעזור. יש למערכת קצב נדנוד, אם אני מבינה אותו, את התדר שלו - אנחנו קוראים לזה תדר - המערכת מתנדנדת. ילד יודע שכשהוא יושב בנדנדה הוא צריך כל הזמן להפעיל את שרירי הרגליים שלו, למתוח אותם כדי שהנדנדה תמשיך להתנדנד. אבל יש קצב שעושים את זה. אי-אפשר סתם לעשות את זה. והילד מרגיש את הקצב. זה התדר העצמי של הנדנדה. אנחנו רואים שוב קישור בין שני גורמים כאלה.

בארצות-הברית ב-1940 בנו גשר, גשר הטאקומה, במערב ארצות-הברית כמדומני. מספר חודשים לאחר בניית הגשר קרה שם דבר מדהים. באירוע יוצא דופן נשבה שם רוח בתדר כזה שהיה זהה לתדר העצמי של הגשר. כי הרי לכל מערכת יש תדר משלה. ותראו מה קרה: זה היה גשר חדש. אומנם הסרט הוא בהילוך קצת מהיר, שמונה שניות, כי אין לי הרבה זמן, אבל זה מה שקרה והגשר התמוטט. הרוח נשבה בתדר שהיה שווה לתדר העצמי של הגשר. הסברה אומרת שאלוהים גילה ליהושע מה התדר העצמי של חומות יריחו וכך תרועת השופרות הפילה את החומות. אז הנה ראיתם איך לעשות פיזיקה בכיף בפארק השעשועים, ולהתראות שם.

לפני ההרצאה האחרונה שלנו להיום, והמרתקת מאוד, אני מבטיחה לכם, של ד"ר דורית אהרונוב, נקבל קטע אחרון חביב להיום מגיל בוהדנה ואסף שטיינברג, אקו, לפרידה.

(קטע מוזיקה)

גיל ואסף, תודה. הבאתם לכנסת את הדי המיחזור והמוזיקה המיוחדת.

אנחנו כמעט בסוף, ויש לנו בשבילכם, לכל מי שנשאר אתנו, בונבון לסיום. הגיבורה האחרונה שלנו להיום היא בת 34, כבר נכתבה עליה כתבת דיוקן באחד העיתונים המדעיים הנחשבים בעולם, NATURE. היא עוסקת בתחום שמעטים מצליחים להבין אותו, עוד פחות מצליחים לעסוק בו, ומתי-מעט ממש מצליחים לקדם אותו, שזה מכניקת הקוואנטים והחישובים הקוואנטים, ומעל הכול היא מצליחה להסביר גם לבני תמותה כמונו במה היא עוסקת. על הקשר בין איינשטיין, מחשבים וחתולים, ד"ר דורית אהרונוב, מרצה בכירה בבית-הספר להנדסה ולמדעי המחשב באוניברסיטה העברית בירושלים. ד"ר אהרונוב, בבקשה.

מה שאני רוצה לספר לכם זה על קשר בין פיזיקת הקוואנטים, שזה הפיזיקה שאנחנו מאמינים כבר בערך שמונים שנה, מאה שנה כמעט, שהיא הפיזיקה שמתארת את כל מה שקורה בעולם בעצם. הקשר בין פיזיקת הקוואנטים, שיש בה דברים שנוגדים את האינטואציה, אבל היא מתארת את העולם, לבין תחום חדש שבעשר השנים האחרונות עושה פריצת דרך ומכה גלים בכל העולם, והוא נקרא חישוב קוואנטי. הוא מדבר על מחשבים שעוד לא קיימים בעצם כמעט - קיימים מחשבים כאלה מאוד מאוד קטנים, אבל הם עוד לא מסוגלים לעשות דברים מעניינים, אבל אנשים נורא מתעניינים בהם בגלל שנראה כאילו הולכת להיות בהם פריצת דרך טכנולוגית מאוד מעניינת. החתולים ייכנסו באמצע.

קודם כול קצת על פיזיקת הקוואנטים. בשביל להבין את פיזיקת הקוואנטים אני רוצה לתאר לכם ניסוי שיש בו שלושה חלקים. נתחיל עם החלק הכי פשוט שכל אחד יכול להבין. דמיינו לעצמכם, או תסתכלו בעצם על הסכימה של אמבט מלא במים, ובאמבט הזה יש איזושהי מחיצה ויש למחיצה הזאת שני סדקים. עכשיו תדמיינו שמישהו עומד בצד השמאלי של המחיצה ומכניס ומוציא משהו לתוך המים, כך שנוצרים גלים. הגלים האלה מתפשטים, עוברים דרך הסדקים במחיצה ומגיעים לצד השני. מה שקורה כשרק סדק אחד פתוח - נניח שבמחיצה הזאת מסתכלים מה קורה כשסדק אחד הוא פתוח, אם מודדים את עוצמת הגל שפוגע בקיר שמנגד, העוצמה הזאת נראית כמו פעמון שהמרכז שלו הוא מול הסדק הפתוח. כשסדק אחד פתוח, יש לנו פעמון שמרכזו מול סדק אחד. כשסדק אחר פתוח, יש לנו פעמון שמרכזו מול סדק אחר. כשפותחים את שני הסדקים, מה שקורה, קורה מה שקורה כשכל מי ששיחק אי-פעם בים או באמבטיה יודע, ששני גלים שנפגשים אחד עם השני, הגלים שעוברים דרך שני הסדקים נפגשים אחד עם השני, ואז אם גל אחד הוא גבוה וגל אחד הוא דווקא נורא נמוך, הם יכולים לבטל אחד את השני. ואז אנחנו רואים מה שכבר שמענו מקודם, דבר שקרה תבנית התהפכות: שיש ביטולים של גלים אחד את השני.

נשים לב לנקודה אחת, שתבנית ההתהפכות הזאת היא משהו מאוד מוזר: אם רק סדק אחד פתוח, עוצמת הגל יכולה להיות גבוהה. פתחנו עוד סדק, הרשינו לעוד גל לעבור, ועכשיו במקום שעוצמת הגל תגדל אנחנו רואים פתאום שיש נקודה שבה עוצמת הגל מתבטלת לחלוטין. עוצמת הגל קטנה. זה איך שגלים מתנהגים. עכשיו נעבור לחלק השני של הניסוי שהוא גם כן משהו שקל להבין. במקום גלים בואו נדבר על כדורים. אנחנו עכשיו יורים כדורים דרך המחיצה עם שני הסדקים. הכדורים האלה נורים דרך המחיצה עם שני הסדקים ומישהו רושם כמה כדורים פגעו בקיר מאחור. אם רק סדק אחד פתוח, כמו שהיה קודם, נראה שמספר הכדורים שפגעו נראה כמו פעמון שמרכזו מול הסדק הפתוח. אם פותחים את שני הסדקים, שני הפעמונים האלה פשוט מתחברים ואנחנו רואים מין ציור של חיבור של שני הפעמונים. לא קורה שום תבנית התהפכות והכדורים לא מבטלים אחד את השני. אלה שני ניסויים שכולנו יכולים להבין.

עכשיו בואו נעבור לחלק הקוואנטי, החלק השלישי - אלקטרונים. ניקח תותח של אלקטרונים - לא משנה איך עושים אותו - ונירה אלקטרונים דרך המחיצה עם שני הסדקים, ונרשום בעזרת מונה גייגר כמה אלקטרונים פגעו בכל נקודה בקיר שמנגד. כשסדק אחד פתוח, רק סדק אחד, באמת נראה פעמון שמרכזו מול הסדק הפתוח, כמו גם בגלים וגם בכדורים. אבל כששני הסדקים פתוחים, כל בר-דעת, אם הוא חושב על אלקטרונים, הוא יחשוב שמה שנראה זה כמו כדורים רק יותר קטנים. אבל למרבה הפלא, מה שבאמת קורה זה שאנחנו רואים תבנית התהפכות כמו גלים. זאת אומרת, האלקטרונים שמגיעים דרך שני הסדקים האלה יכולים לבטל אחד את השני. זאת אומרת, יש פה ביטולים, שהאלקטרונים איכשהו מבטלים את עצמם. הדבר הזה נהיה הרבה יותר מסובך להבנה כשחושבים על זה שהניסוי הזה נכון גם כאשר קצב יריית האלקטרוניים עובר להיות אלקטרון בודד כל פעם. גם אז אנחנו רואים תבנית התהפכות, והדרך היחידה להסביר את זה היא שהאלקטרון הזה לא עובר או בסדק אחד או בסדק שני, אלא הוא עובר בשני הסדקים בו-זמנית. חלק מהאלקטרון בעצם עובר דרך סדק אחד, חלק עובר דרך סדק שני, ושני החלקים של האלקטרון - זה לא ממש חלקים, שני המצבים האלה האפשריים האלה של האלקטרון - בעצם יכולים לבטל אחד את השני.

אם אתם עדיין מאמינים לי, כל הכבוד. זה דבר שמי שלא שמע את זה, קשה מאוד לתפוס אותו ולהאמין לו. זה עקרון הבסיס של תורת הקוואנטים. העיקרון הזה נקרא עיקרון הסופר-פוזיציה. מה הוא אומר באופן כללי? הוא אומר שכל מערכת קוואנטית יכולה להיות בצירוף של כל המצבים האפשריים שלה בו-זמנית. למשל, האלקטרון יכול להיות בצירוף של עובר דרך סדק אחד ודרך סדק שני בו-זמנית. הוא נמצא בשני המצבים האלה בו-זמנית, ומה שרואים פה משמאל זה עוד דוגמה למקרה של אלקטרון, בעצם זה ספין של אלקטרון - תחשבו על זה כמו על מגנט קטן שמצביע צפון או דרום, שני מצבים או אפשריים - לפי תורת הקוואנטים המגנט הזה יכול להיות בצירוף בו-זמנית גם של צפון וגם של דרום. העיקרון הזה הוא דבר שנורא קשה לעכל אותו, להבין אותו ולהאמין לו. אבל הוא נכון. זאת אומרת, ניסויים מאששים אותו. הוא עוד יותר קשה להבנה כאשר חושבים שתורת הקוואנטים בעצם עובדת בכל הסקאלות והיא גם מכוננת דברים כמונו, זאת אומרת בגודל שלנו, בני-האדם. היא גם נכונה לחתולים. כאן נכנס החתול.

בשנת 1935, ארווין שרדינגר, מאבות תורת הקוואנטים, חשב על ניסוי שהוא מאוד לא אתי ואף אחד אני מקווה לא יעשה אותו, אבל הוא ניסוי מחשבתי, והניסוי הולך ככה: בואו נכניס חתול חי לתוך קופסה ממתכת סגורה הרמטית. בקופסה יש בקבוק ציאניד. מעל הבקבוק ציאניד הזה יש פטיש שיכול ליפול על הבקבוק, והפטיש נופל אם פוטון מסוים פוגע באזור מסוים בקופסה. אם הפוטון הזה פוגע באזור מסוים בקופסה, החתול מת. בקבוק הציאניד נשבר והחתול מת. אם הוא לא פוגע, החתול חי. הנקודה היא שהפוטון הזה הוא חלקיק קוואנטי, והוא יכול להיות בסופר-פוזיציה גם של פוגע וגם לא פוגע, ומה שמשתמע מזה זה שהחתול יכול להיות בצירוף בו-זמנית של גם חי וגם מת. אני יכול להרגיע אתכם, ותעכלו בינתיים את הדבר הזה, שהתופעות הקוואנטיות המצחיקות האלה בדרך כלל לא קורות בסקאלות שאנחנו רגילים אליהן, אבל לא בגלל שמסיבה עקרונית הם לא יכולים לקרות בסקאלות האלה, אבל מה קורה כשאנחנו מסתכלים על החתול הזה? כשאנחנו מסתכלים על החתול הזה, או מה שנקרא מודדים, אז פתאום המערכת מתנהגת כמו שהיינו מצפים בעיניים של בני התמותה, המערכת חייבת להחליט. הספין של האלקטרון מצביע למעלה או למטה, החתול חי או מת. איך היא מחליטה אם המצבים האלה בעצם נמצאים במערכת בו-זמנית? היא מחליטה את זה בצורה הסתברותית. זה עיקרון של תורת הקוואנטים. היא מחליטה על אחד משני הדברים בצורה הסתברותית, ואיינשטיין את הדבר הזה מאוד לא אהב, והוא אמר: אלוהים לא משחק בקובייה. הוא לא אהב את העיקרון הזה. העיקרון הזה ניצח, ובורון באמת ענה לו: אתה לא תגיד לאלוהים מה לעשות.

איך כל הסיפור של עקרונות תורת הקוואנטים קשור למחשבי העתיד? מחשבים זה דבר שבנוי מהרבה מאוד חלקיקים, לכן כדאי להסתכל על מערכות קוואנטיות עם הרבה חלקיקים בשביל להבין איך נוכל לבנות מחשבים בעזרת קוואנטים. מערכת קוואנטיות עם הרבה חלקיקים, בוא נראה מה אומר עליהן עיקרון הסופר-פוזיציה. מערכת קוואנטית עם חלקיק אחד, נגיד ספין של אלקטרון, יכולה להיות בסופר-פוזיציה של שני מצבים אפשריים של הספין הזה, למעלה ולמטה. לשני חלקיקים כבר יש ארבעה מצבים אפשריים. כל חלקיק שאנחנו מוסיפים מכפיל את מספר המצבים האפשריים של המערכת פי שניים, ולכן מאה חלקיקים קוואנטיים למשל יכולים להיות כבר במספר מצבים אפשריים שהוא בלתי נתפס. 2 בחזקת 100 זה מספר שהוא יותר גדול ממה שאנחנו מעריכים כמספר החלקיקים ביקום. זאת אומרת, שיש הבדל מאוד גדול במערכות שאנחנו מכירים בחיי היום-יום, שהגידול של התיאור שלהן הוא מאוד מאוד איטי. לעומת זאת, מערכות קוואנטיות, אפילו מאוד קטנות, חיות במרחבים עם ממדים עצומים שאי-אפשר לדמיין ולתפוס את הגודל שלהם.

פיינמן שהיה אחד מהפיזיקאים החשובים של המאה ה-20, הסתכל על הדבר הזה ואמר: אם המערכות הקוואנטיות יש בהן כל כך הרבה בפנים, כל כך הרבה דרוש בשביל לתאר אותן, אולי טמון במערכות הקוואנטיות האלה כוח חישובי. זאת אומרת, אולי אפשר להשתמש במערכות הקוואנטיות האלה בתור מחשבים. אולי אפשר לבנות בעזרת החוקים הלוגיים השונים כל כך של תורת הקוואנטים מחשבים חדשים. הוא לא אמר את זה בדיוק במילים האלה, אבל נגמיש את מה שהוא אמר. זה הרעיון. לבנות מחשבים שמתבססים על הלוגיקה של תורת הקוואנטים. מה נוכל לעשות עם מחשבים כאלה?

בשנת 1994 פיטר שו מצא שיטה להשתמש במערכות קוואנטיות ולהפעיל עליהן כל מיני פעולות, ובעזרת זה הוא הראה שאפשר לפצח צפנים שמשתמשים בהם בבטיחות באינטרנט, בבנקים ובכל התקשורת. פיטר שו אמר, הבו לי מחשב קוואנטי ואפצח את כל הצפנים האלה. זה דבר שהיכה גלים בכל העולם, כי כולם חשבו שהצפנים האלה בטוחים, והדרך שהוא עשה את זה היא דרך בעצם עיקרון הסופר-פוזיציה. הרעיון של פיטר שו היה, בוא נסתכל על מערכת קוואנטית גדולה, לא מאוד גדולה, נגיד אלף חלקיקים, והמערכת הזאת יכולה להיות בסופר-פוזיציה של כל החישובים האפשריים שלה בו-זמנית. זה מאיץ בצורה אקספוננציאלית מאוד מאוד רציני את החישוב. זה היכה גלים בכל העולם. מאוד מאוד עניין את כל המדענים וגם אנשים אחרים כמובן, מה אפשר לעשות עם המחשבים האלה אם וכאשר הם ייבנו, והאם אפשר לבנות מחשבים כאלה. קודם כול, אנשים התחילו לבדוק מה אפשר תיאורטית לעשות עם המחשבים האלה. בעשר השנים שעברו מאז גילינו כבר הרבה שימושים אחרים - אנחנו רק בתחילת הדרך - אבל דברים עם שימושים לחיזוי של התנהגות מערכות פיזיקליות, ביולוגיות, כימיות, דברים שקשורים פשוט לחישובים מתמטיים יותר מהירים. אנחנו רק בתחילת הדרך, אבל הנקודה העיקרית היא שנראה שמחשבים קוואנטיים פשוט יכולים להאיץ בצורה דרמטית מאוד הרבה חישובים. זה, כמו שאמרתי, גרם לעניין מאוד גדול ברחבי העולם, בעיקר אצל פיזיקאים שאמרו, או.קיי., בואו ננסה לבנות את המחשבים האלה. ובאמת היום ברחבי העולם עשרות מעבדות ברחבי העולם, גם בארץ, מנסות לבנות את המחשבים האלה.

זה בעצם מהווה מהפכה בחשיבה שלנו גם מבחינה פיזיקלית, מהווה אתגר עצום לפיזיקאים, וגם מבחינת ההבנה שלנו של מה זה חישוב ועד כמה אנחנו יכולים לחשב מהר. וזה למה? כי אבן היסוד בתיאוריה של מדעי המחשב, ובכלל בחישובים עד עכשיו במדעי המחשב, באנשים שמתעסקים עם מחשבים, אבן היסוד היא שכל המחשבים, כולל המחשבים שאורי סיוון דיבר עליהם מקודם, כל המחשבים האלה, מחשבים שבנויים על ביולוגיה, על מודלים שונים ומשונים, כולם בעצם שקולים לפחות בצורת החשיבה שלהם למחשב הרגיל. זה לא אומר שאי-אפשר להאיץ אותם ולעשות המון דברים, אבל הלוגיקה שלהם אותו דבר, והם יחסית שקולים. אפשר להאיץ אותם אבל לא בצורה דרמטית. מחשב קוואנטי הוא המודל היחיד שנראה שהוא מבטיח האצה דרמטית ושונה מהותית איכותית מכל שאר המחשבים, ואנחנו עדיין בציפייה דרוכה לקראת מה אפשר יהיה לעשות אתו ומתי הוא ייבנה, ומתי נראה אותו. תודה על ההקשבה.

אנחנו בונים עלייך בעניין הזה שתעדכני אותנו כשהמחשב הראשון הזה ייבנה. הגענו לסיום היום הזה. אני רוצה לסכם אותו בקצרה: מה הבנו פה? שאם נבנה רכב חלל שייסע במהירות הזמן, נוכל לוותר על תרופות אנטי-אייג'ינג כי פשוט הזמן לא יחלוף ונישאר ככה. הבנו שבמעבדות הטכניון של הננו-טכנולוגיה בונים לנו אדם ביוני חדש, איזה סטיב אוסטין בחדרי המעבדות. הבנו גם שאם אוספים גרוטאות בחצר יש תירוץ נפלא לזה ואפשר לנגן עליהם. ולפי מיטב הבנתי את תורת הקוואנטים, אני יכולה להיות פה ובמיטה עם ערימת טישיו בו-זמנית וזה בסדר גמור.

אני רוצה להודות לכל האורחים הנכבדים שהיו אתנו פה היום. אני רוצה להודות לוועדת המדע והטכנולוגיה של הכנסת, ואני רוצה להודות למשרד המדע והטכנולוגיה, שתכננו והפיקו וקיימו את היום החשוב הזה. אני רוצה להודות לכל הקהל שנשאר אתנו עד הסוף הטוב. שנת פיזיקה טובה לכולם ולהתראות בשנה הבאה.



הישיבה ננעלה