ארכיון

Posts Tagged ‘התפלספות’

זה יגמר בדם – המלצה 'קצרה' על משחק חינוכי

לפני כמה שנים קראתי טור דעה שקונן על מותו של המילון הכתוב. הרעיון העיקרי היה שגם אם ניתן לקבל תשובות מהירות יותר ממילון אלקטרוני, גם אם הוא תופס פחות שטח אחסון וגם אם הוא נגיש בכל מקום, יש לו פונקציה אחת שחסרה לו. פונקציה שהוא איבד דווקא בגלל יעילותו: שיטוט אקראי.

קרה לי לא פעם שפתחתי את המילון כדי למצוא מילה, עיני נתפסה על מילה מוזרה אחרת ששלחה אותי לשיטוט וקריאה בסוג של זרם תודעה. במקרה זה, ישנו יתרון בחוסר היעילות היחסי שבמילון עשוי נייר. בעיקר, כמובן, למי שנהנה מהסחות דעת מחכימות.

Dictonaries
תמונה 1: מדף מילונים בספרייה עירונית ברמת השרון. המקור לתמונה: ויקיפדיה לשם הועלתה על ידי המשתמש דוד שי.

מצד שני, אני תמיד נזהר ממקסם השווא של טור דעה המקונן על אסונות הטכנולוגיה והקידמה. הדור תמיד הולך ופוחת, השפה תמיד נהיית גרועה יותר ועתידנו תמיד שחור יותר. ככה כבר עשרות, אם לא מאות שנים, אם נאמין למה שכתוב בעיתונים.

או שהעולם פשוט משתנה עם הזמן. לא לטובה ולא לרעה. פשוט משתנה.

השיטוט האקראי לא מת, הוא פשוט השתנה. אין ספור פעמים נכנסתי ליוטיוב לשמוע שיר אחד, ויצאתי אחרי שעות של האזנה לדברים שונים ומשונים שלא הייתי חושב עליהם, כשהשיר המקורי נשכח ממני.

***

לפני מספר ימים קראתי טקסט כלשהו באתר הרשמי של פרס הנובל. יש להם הסברים לא רעים בכל מיני נושאים. לפתע בתחתית הדף הבחנתי בהמלצות וקישורים, כאילו היה זה אתר תוכן ככל האתרים. אחד מהם הפתיע אותי, קישור למשחק. ועוד באתר על פרסי נובל. לא התגברתי על סקרנותי ולחצתי. מדובר היה במשחק חינוכי על דם.

Red_White_Blood_cells
תמונה 2: מימין לשמאל תא דם לבן, טסית דם ותא דם אדום. צולם על ידי מיקרוסקופ אלקטרוני סורק. המקור לתמונה: Electron Microscopy Facility at The National Cancer Institute at Frederick (NCI Frederick) , דרך ויקיפדיה.

כאן אני צריך לעצור ולהודות: יש לי בעיה עם משחקים חינוכיים. כל המשחקים שנתקלתי בהם עד היום שהוגדרו כך נכנסו לאחת משתי קטגוריות: 1) חינוכיים אבל משעממים, 2) נחמדים אבל לא באמת לומדים מהם כלום.

ברגע של חולשה בכל זאת נכנסתי.

***

מטרת המשחק: לקחת דגימת דם מחולה, לקבוע את סוג הדם על ידי בדיקת מעבדה ולתת את סוג הדם הנכון בעירוי לחולה. האנימציה משעשעת לטעמי. תפעול המשחק פשוט שבפשוטים. הבעיה היא הידע.

הידע הכללי שלי בנושא מצומצם וצדקתי רק בחלק מהמקרים. החולים שלי צרחו בייסורים. מצאתי את עצמי קורא על סוגי הדם ועל טיב הבדיקה.

נקפוץ קדימה בזמן.

עזבתי את המשחק כאשר אני מנצח אותו ללא קושי, מבין מהם סוגי הדם השונים, איך מבדילים ביניהם ואיך קובעים איזה עירוי מותר לתת לאיזה חולה.

המשחק משעשע, ויוצאים ממנו עם ידע אמיתי. אפשר למצות אותו די מהר אבל הוא לא עולה כסף והוא נותן חזרה תרומה לא מבוטלת של השכלה. לעניות דעתי מתאים לילדים, אבל כמובן שכדאי לבדוק קודם בעצמכם ולוודא. קיבעו בעצמכם גם לאיזה גיל הוא מתאים

***

כל הלהג הזה כדי להמליץ על משחק חינוכי. אין גבול לטרחנות.
קישור למשחק

מודעות פרסומת

הניסוי המוזר של פיקטה – על חלקיקי חושך וחלקיקי קור

מהי חשכה? חוסר באור.

איך אתם יודעים שחושך זה חוסר של משהו אחר ולא הוא עצמו? איך אתם יודעים שיש חלקיקי אור אבל אין חלקיקי חושך?

היכנסו לחדר חשוך לחלוטין והדליקו פנס. מה שתיראו באופן ברור הוא שהפנס מקרין אור לכיוון מוגדר בצורת קונוס, דומה במקצת להשפרצת מים מצינור. כעת היכנסו לחדר מואר היטב. האם תוכלו להקרין חושך? ודאי שלא, מכיוון שחושך הוא לא מוחשי אלא רק חוסר של אור ולכן לא ניתן להשפריץ זרם של חשכה.

***

מהו קור? חוסר בחום.

איך אתם יודעים שקור זה חוסר של משהו אחר ולא הוא עצמו? איך אתם יודעים שיש 'חלקיקי' חום אבל אין 'חלקיקי' קור?

האם ניתן להקרין חום? ודאי, זה מה שנקרא 'קרינת חום', סוג של קרינה אלקטרומגנטית שנפלטת מכל גוף בעל טמפרטורה מעל האפס המוחלט. גופים בטמפרטורת החדר קורנים בטווח תדרים אינפרא-אדום.

האם ניתן להקרין קור?

"ודאי שלא!", היתה בטח תשובתכם.

אז בואו ותשמעו סיפור.

Dividing_Light_from_Darkness
תמונה 1: "וַיַּבְדֵּל אֱלֹהִים, בֵּין הָאוֹר וּבֵין הַחֹשֶׁךְ." פְרֶסְקוֹ של מיכלאנג'לו מתוך הקפלה הסיסטינית בותיקן. המקור לתמונה: ויקיפדיה.

***

השאלה "מהו קור?" עדיין לא הוכרעה אפילו לקראת סוף המאה ה-18. רבים נטו לחשוב שקור היא תופעה נפרדת מחום. יש לזכור שבתקופה הזאת התיאוריה השלטת היא תיאורית הקלוריק. בתיאוריה זאת החום מורכב מנוזל שנקרא קלוריק שזורם מגופים חמים לגופים קרים. הנוזל דוחה את עצמו ונוטה להתפשט. בין אמצע לסוף המאה ה-19 הוחלפה תיאורית הקלוריק בתיאוריה בה אנחנו משתמשים היום והיא התיאוריה הקינטית, אבל אין לזלזל בתיאורית הקלוריק. היא הסבירה בהצלחה תופעות רבות כגון קירור של כוס משקה חם בטמפרטורת החדר, התפשטות של אוויר תחת חימום וקרינה של חום. בנוסף, כאשר פיתח קרנו את תיאורית מנועי החום שלו הוא עשה זאת מנקודת מבט של קלוריק. התיאוריה של קרנו היא האבטיפוס שממנו נולדה התרמודינמיקה.

מארק-אוגוסט פיקטה (Pictet) היה פיזיקאי ומדינאי מז'נבה, שוויץ (1752-1825). באחד מניסוייו העמיד פיקטה שתי מראות קעורות אחת מול השניה והציב תרמומטר (מדחום) רגיש בנקודת המוקד של אחת המראות, הנקודה אליה מתרכזות הקרניים הפוגעות במראה. במוקד של המראה השניה הוא הציב גוף חם אבל כזה שאינו מאיר (ראו איור 2). התרמומטר הגיב מיד וקריאתו עלתה. אפילו כשהציב פיקטה את המראות במרחק של כ-20 מטרים אחת מהשניה עדיין הבחין בתגובה מיידית של התרמומטר. מכך הסיק פיקטה שיש כאן הקרנה של חום בצורה מהירה, בדומה לאור, ולא העברת חום דרך האוויר.

Pictet experiment 1
איור 2: הניסוי הראשון של פיקטה. הנחת חפץ חם במוקד של עדשה אחת גורם לעליה בקריאת התרמומטר במוקד מראה שניה.

התוצאה היתה מדהימה אם לוקחים בחשבון שקרינת חום היתה מושג חדש מאוד באותה תקופה. גילוי השפעות החימום של קרינה אינפרא-אדומה פורסמה על ידי ויליאם הרשל רק בשנת 1800. אבל זאת רק ההתחלה. פיקטה שוחח עם אחד הפרופסורים למתמטיקה באקדמיה בה עבד והציג לו את הניסוי. המתמטיקאי שאל אותו האם הוא מאמין שאפשר לגרום לקור להשתקף במראה. פיקטה ענה לו שלא כי קור הוא רק חוסר בחום. ידידו המתמטיקאי, הנהן בהבנה אבל ביקש ממנו לנסות בכל זאת ועזר לו בביצוע הניסוי.

פיקטה הניח כלי מלא בשלג במוקד אחת המראות והקריאה בתרמומטר בצד השני ירדה מיד כאילו השלג הקרין קרני קור שהוחזרו ומוקדו (ראו איור 3). כאשר הוא גרם לשלג להיות קר יותר על ידי הוספה של חומצה חנקתית, קריאת הטמפרטורה בתרמומטר ירדה עוד. אבל איך זה יכול להיות? האם גוף חשוך יכול להקרין חושך כדי להאפיל על נקודה מוארת?

Pictet experiment 2
איור 3: הניסוי השני של פיקטה. הנחת חפץ קר במוקד של עדשה אחת גורם לירידה בקריאת התרמומטר במוקד מראה שניה. האם הקור הוקרן?

ההסבר של פיקטה לתוצאה המוזרה היה די ישיר ודי צפוי. הוא טען שמה שהוא מדד זה מעבר של חום מהתרמומטר במוקד מראה אחת לשלג במוקד המראה השניה. כך התרמומטר מאבד חום ולכן הטמפרטורה שלו יורדת.

הבעיה עם ההסבר הזה היא שאדם בעל תמונת עולם הפוכה היה מסוגל להשתמש בתוצאות בדיוק באותה צורה כדי לטעון בדיוק את הטענה ההפוכה: "חום לא באמת קיים, הוא בסך הכל חוסר בקור, אם כי יש תופעות שיגרמו לטעות ולחשוב אחרת. כאשר אנחנו חוזים בחפץ חם הגורם לחימום חפץ קר יותר דרך קרינה, מה שבאמת קורה הוא שהחפץ הקר קורן קור לחפץ החם ולכן מתקרר".

***

אז האם ניתן להקרין קור או לא?

אין ביכולתו של ניסוי זה ושל תיאורית הקלוריק, על כל כוחה ותרומתה, להכריע בסוגיה זאת. לשם כך יש צורך בתשתית תיאורטית חדשה שהגיעה לבשלות רק לקראת סוף המאה ה-19.

——————————————

תיאור הניסוי לקוח מהספר:

"Inventing temperature" by Hasok Chang

לקריאה נוספת:

שני מאמרים למיטיבי לכת (סגורים מאחורי חומת תשלום גבוהה, צריך מנוי של אוניברסיטה)

"Pictet’s experiment: The apparent radiation and reflection of cold" by James Evans and Brian Popp

"Rumford and the Reflection of Radiant Cold: Historical Reflections and Metaphysical Reflexes" by Hasok Chang

להדליק סיגריה בסיגריה – על כיול התרמומטר 'הראשון'

אחד ממכשירי המדידה הפשוטים ביותר שקיימים הוא מד-החום שאבות-אבותינו החלו בונים כבר במאה ה-18. אותה טיפת כספית המטפסת לאורכו של צינור זכוכית דק ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר.

שאלה: אם תבנו תרמומטר בעצמכם, איך תדעו שהוא תקין, כלומר מציג את הטמפרטורה הנכונה? ודאי תבדקו את קריאותיו אל מול תרמומטר אחר שקניתם בחנות. ומה עשו המדענים שהמציאו את התרמומטר?

הרשו לי להציג בפניכם מספר בעיות בכיול תרמומטר שיגרמו לכם להרים גבה, ואף יותר מזה. מדובר בעסק סבוך הרבה יותר ממה שנראה במבט ראשון, ואפשר ללמוד מכך לא מעט על מדע המדידה.

Mercury_Thermometer

תמונה 1: תרמומטר כספית למדידת הטמפרטורה בחדר במעלות צלזיוס. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Anonimski.

***

הוראות הרכבה

נתחיל מהרעיון העומד מאחורי מכשיר המדידה שנקרא תרמומטר.

איננו יכולים למדוד טמפרטורה באופן ישיר, ולכן נמדוד אותה באופן עקיף על ידי מדידת תופעה אחרת שקשורה אליה. במקרה של תרמומטר כספית (או אלכוהול) אנחנו מנצלים את העובדה שנוזל משנה את נפחו כתוצאה משינוי בטמפרטורה. נשתמש בטיפה קטנה כך שהטמפרטורה שלה תמיד משתווה לזאת של הסביבה שבאה איתה במגע. נשים אותה בתחתית צינור זכוכית דקיק כך שככל שטמפרטורת הנוזל גבוהה יותר, כך הנפח שלו גדל והגובה של הנוזל בצינור עולה. הדקיקות של הצינור גורמת לרגישות גבוהה יותר לשינויים בנפח.

כעת, כל שעלינו לעשות כדי לבנות תרמומטר הוא לבחור נוזל, לקבוע שתי נקודות ייחוס, למשל נקודת הקיפאון ונקודת הרתיחה של מים, למדוד אותן ולסמן את התוצאות על הצינור. נוכל באופן שרירותי לבחור לסמן ב-0 את נקודת הקיפאון וב-100 את נקודת הרתיחה. בין שתי הנקודות המסומנות נשרטט סדרה של קווים במרחקים שווים, עדיף בסקלה עשרונית כלשהי וזהו. אנחנו מסודרים.

האמנם?

Clinical_thermometer_38.7
תמונה 2: תרמומטר כספית לשימוש רפואי מראה טמפרטורה של 38.7 מעלות צלזיוס. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Menchi.

***

האם הנקודות הקבועות קבועות?

איך נוכל לדעת האם הנקודות הקבועות שבחרנו אכן קבועות? מי בכלל אמר שמים רותחים תמיד באותה טמפרטורה? כדי להוכיח את הטענה נרצה למדוד את טמפרטורת הרתיחה. אבל אין לנו תרמומטר!

[במאמר מוסגר אני אעיר שנקודת הרתיחה, במובן מסוים, היא באמת לא קבועה ותלויה בלחץ שבו נמצא הנוזל. כמו כן, ישנם גורמים נוספים שעלולים להוביל לתופעות כגון חימום וקירור יתר. נקודה זאת גרמה לקושי ולמחלוקות רבות בין המדענים בסוף המאה ה-18 ותחילת המאה ה-19 שחקרו ובנו מדי-חום, ונושא היסטורי-מדעי זה ראוי לרשימה נפרדת. עם זאת, נוכל להחליט בינינו על רמת לחץ סטנדרטית ועם הידע שיש לנו כיום נוכל בקלות לנטרל את התופעות שהזכרתי, ולכן נצפה למדוד טמפרטורת רתיחה קבועה, וזה מה שאני אניח מכאן והלאה.]

אז איך מוכיחים שהנקודות קבועות ללא תרמומטר? ראשית יש להסכים על מכשיר מדידה. נתחיל מהגוף שלנו. אם נכניס את יד ימין לדלי עם מים חמים מאוד ואת יד שמאל לדלי עם מים קרים מאוד, גופנו יתריע על ההבדל. ניקח את טיפת הכספית הסגורה בצינור הזכוכית הדק, נטבול אותה פעם בדלי החם ופעם בדלי הקר, ונבחין בשינוי בגובה הכספית (ללא סקלה). כך נשתכנע ש-'חם' משמעו עליה ו-'קר' משמעו ירידה בקריאת המכשיר, ומכאן אנחנו שמים את מבטחנו בו. כעת נוכל לבדוק האם מי קרח גורמים לכספית להגיע תמיד לאותו הגובה. אין אנו יודעים מה הגובה הזה בדיוק אומר, אבל אנחנו רואים שהתופעה קבועה. אז נראה שהסתדרנו.

נחזור על ניסוי הדליים בשינוי קל. לאחר טבילת הידיים בדלי החם והקר נעביר אותן, בו זמנית, ימין ושמאל, לשני דליים אחרים עם מים פושרים מהברז. כפי שאתם ודאי יודעים, היד הקרה תדווח שהמים חמים והיד החמה שהם קרים. מכיוון שאנחנו יודעים שהמים הגיעו מאותו מקום, הדיווח לא נשמע אמין ולכן נשתמש במכשיר המדידה שיחשוף את הטעות ויראה גובה זהה של כספית בשני הדליים.

אך שימו לב מה קרה כאן: התחושה של גופנו שכנעה אותנו בתקפותו של מכשיר המדידה ששכנע אותנו בחוסר תקפותה של התחושה של גופנו. האם התרמומטר נשען על טיעון מעגלי?

Thermometer_CF
איור 3: השוואה בין סקלת מעלות צלזיוס לפרנהייט, כולל סימון נקודות הרתיחה והקיפאון של מים. המקור לאיור: ויקיפדיה, לשם הועלה על ידי המשתמש User:Gringer.

***

האם לסקלה יש בכלל משמעות?

כעת שיש בידינו מכשיר מדידה עם שתי נקודות קבועות, 0 עבור קיפאון ו-100 עבור רתיחה, נוכל לשרטט ביניהן סרגל. אם הכספית מגיעה, למשל, בדיוק לחצי הגובה, נכריז 50.

כעת נחליף את הכספית באלכוהול ונחזור על הניסוי. נמדוד ונסמן מחדש את הנקודות הקבועות, ואז נכניס המכשיר לנוזל בטמפרטורה שבה קריאת הכספית היא 50. לאכזבתנו נגלה שקריאת המכשיר עם האלכוהול תהיה שונה. אז מה השתבש? מי מהנוזלים סיפק את התשובה הנכונה?

שימו לב שהסקלה ששירטטנו היא ליניארית (מרחקים קבועים) על צינור הזכוכית, כלומר הנחנו שקיים קשר פונקציונאלי ליניארי בין הגובה בצינור לטמפרטורה, אבל אף אחד לא הבטיח לנו את זה. אף אחד גם לא הבטיח שאופי התגובה של נוזלים שונים לשינויי טמפרטורה הוא זהה.

כדי לכייל את השנתות על הצינור נרצה למדוד את הקשר הפונקציונלי בין גובה הנוזל בצינור לטמפרטורה, אבל איך בדיוק נעשה את זה אם עוד לא בנינו תרמומטר?

***

תשובות לשאלות?

התלבטתי אם לתת תשובות לשאלות שהעליתי ברשימה או להשאיר אותן פתוחות ולבסוף החלטתי על משהו באמצע.

לגבי מעגליות הטיעון לתקפות מכשיר המדידה, הסוד לדעתי הוא ששום דבר לא קדוש. פיזיקה היא לא מתמטיקה, ולעולם לא ניתן להוכיח דברים באופן מוחלט. גם הטיעון הראשוני וגם המסקנה שאליו הוא הוביל נתונים 'למתקפה' מתמדת. אבל גם אם נגלה שחלק מהתחושות שלנו שגויות, אין זה אומר שכולן שגויות וכל מה שהסקנו מהן שגוי. יש להעמיק, להבין את התופעה ולבנות תיאוריה שלמה יותר של השלישייה: מציאות-תחושה-מדידה, ולעדכן ולעדכן ולעדכן.

לגבי כיול השנתות של הסקלה, הנה רעיון ששווה דיון: כל מדי-החום מסכימים על הנקודות הקבועות. אם נערבב כמות שווה של מי-קרח ושל מים רותחים, מה אנחנו מצפים שתהיה הטמפרטורה של התערובת? אם החלטנו שהטמפרטורה צריכה להיות 50 (אמצע בין 0 ל-100), נוכל לגלות איזה תרמומטר מפיק עבור התערובת את הקריאה המתאימה ולהשתמש בו לכייל את כל השאר. האם נוכל להגן על ההנחה שהטמפרטורה של התערובת היא 50? שיטה זאת הומצאה בראשית המאה ה-19 והובילה לאינספור ויכוחים מדעיים על תקפותה, שקצרה היריעה כאן מלהכיל.

***

הרשימה מבוססת על חלקים מהספר:

Inventing Temperature: Measurement and Scientific Progress by Hasok Chang

על השאלות החשובות באמת בחיים כמו למשל מה זה בכלל חיים

כולכם ודאי כבר מכירים את החתול האומלל של שרדינגר שהשכם והערב נשלח למות ולחיות בסופרפוזיציה עד לקץ הימים, רק כדי להצביע על תוצאות לא אינטואיטיביות בתורת הקוונטים. אני רוצה לשוב אל אותו חתול, אבל הפעם לגשת אל העניין מכיוון אחר לחלוטין. מה בעצם ההבדל בין החתול החי לחתול המת? הרי שניהם עשויים אטומים ומולקולות. גרוע מכך, לאחר מותו של החתול ניתן ליטול מגופו תאים או חיידקים ולהמשיך לגדל אותם במעבדה זמן רב. אני אמקד את השאלה: מה מבדיל בין 'חי' לבין 'דומם'? מה גרם למדוזה להיכנס למועדון החיים אבל לאבן להיתקע עם המאבטחים בחוץ?

בתמימותי חשבתי שזאת שאלה מדעית פשוטה למדי. טעיתי. הצטרפו אלי בניסיון להבהיר מה הבעיה.

Schrodingers_cat
איור 1: חתולו הזומבי של שרדינגר. המקור לאיור: ויקיפדיה, לשם הועלה על ידי המשתמש Dhatfield.

***

עד היום נתקלתי בשתי הגדרות עיקריות למושג 'חיים' שאכנה אותן כאן בשמות 'הארוכה' ו-'הקצרה'. ההגדרה הארוכה היא זאת שבדרך כלל מופיעה, למיטב הבנתי, בספרי הלימוד בביולוגיה. חיים מוגדרים כמשהו שמקיים חלק או את כל התכונות מהרשימה הבאה:

1) סדר – ליצורים חיים יש אופי מסודר, למשל אורגניזמים מורכבים מקבוצות גדולות של תאים בסידור מוגדר היטב. תאים מורכבים מקרום תא ומאברונים בסידור מיוחד.

2) גדילה והתפתחות – יצורים חיים משנים גודלם ואת צורתם בצורה הניתנת לחיזוי, לכאורה לפי תוכנית אב כלשהי.

3) הוֹמֵאוֹסְטָסִיס – איזון פנימי, יצורים חיים משמרים תנאי סביבה פנימיים ששונים באופן מהותי מהתנאים בסביבתם. לדוגמה רגולציה של טמפרטורת הגוף של יונקים, או של ריכוז המלחים בתוך תאים.

4) מטבוליזם – סט של ריאקציות כימיות הכרחיות לקיום חיים. ניתן לחלק אותן לכאלה שקשורות בפירוק חומרים אורגניים ובהפקת אנרגיה, ולכאלה שמשתמשות באנרגיה לייצר את החומרים מהם מורכב התא.

5) תגובה לגירוי חיצוני – שינוי התנהגות בתגובה לאור (למשל עלים מתכווננים לשמש), טמפרטורה (למשל 'עור ברווז'), כימיקלים ודברים נוספים.

6) רבייה – יצירה של חיים חדשים המשמרים את המידע הגנטי, אם על ידי הזדווגות או אם לאו (למשל חלוקה של תאים).

7) אבולוציה – גמישות ושינוי בתמהיל הגנטי של אוכלוסיות לאורך זמן בתגובה לתנאי הסביבה.

הבעיה העיקרית הראשונה עם הרשימה הזאת היא שישנם דברים שמקיימים חלק מהסעיפים ברשימה ואינם חיים, וישנם יצורים חיים שלא מקיימים חלק מהסעיפים. גבישים, לדוגמה, מכילים סדר גבוה וגדלים תחת תנאים מסוימים. וירוסים מתרבים ועוברים אבולוציה אך אין להם מנגנון מטבוליזם משלהם ומשתמשים במערכות של התא אליו הם נטפלים. מערכות טכנולוגיות רבות מסוגלות לחוש את הסביבה ולהגיב בהתאם. פרד עקר ואינו מסוגל (בד"כ) להתרבות. ישנן עוד דוגמאות רבות אבל אני חושב שהעניין מובן.

Mule
תמונה 2: פרד, על רקע ספינה שוקעת למצולות המדבר. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Dario u.

הבעיה העיקרית השנייה, לדעתי, היא שהרשימה נולדה מכך שאין אנו יודעים להגדיר היטב מהם חיים ולכן היא דסקריפטיבית (תיאורית) באופייה. במקום להגדיר אפריורית מהם חיים, הרשימה בעצם מתבוננת בכל הדברים שאנחנו בחרנו להגדיר כחיים ומציינת תכונות משותפות לקבוצה. במילים אחרות, הרשימה מתארת את ההבדל בין אדם לאבן, ולא באמת מגדירה מהם חיים. הגישה הזאת מיד מזכירה לי את השאלה שדנתי בה בעבר: מהו דג? ההגדרה מועילה לשיח בין אנשים, אך חסרת משמעות מדעית עמוקה.

בהשראת מחשבות של מספר פיזיקאים בנושא ובניסיון לנסח דרישה כוללנית יותר מחד ומינימלית מאידך נכתבה ההגדרה שאני מכנה 'הקצרה' עבור המושג חיים. נתקלתי במספר נוסחים ואני מתרגם כאן באופן חופשי: "[חיים הם] מערכת כימית שמשמרת ומקיימת את עצמה ומסוגלת לעבור אבולוציה". במילים אחרות, מערכות חיות הן מערכות שמסוגלות לשמר על הסידור שלהן כנגד 'רצונו של הטבע' לפזרן. היכולת שלהן לשמר את עצמן מושגת על ידי שימוש בחומר ואנרגיה שנקלטים מהסביבה. מערכות אלה משמרות את המידע שבהן על ידי העמדת צאצאים ומתמודדות עם שינויים בסביבה על ידי אבולוציה.

אם אתם שואלים אותי, המילה "כימית" בהגדרה הוכנסה בחלק מהניסוחים כדי להימנע מהכללת תוכנות מחשב במועדון החיים. דמיינו אלגוריתמים גנטיים שיושבים על רשת האינטרנט בשרתים שלא באמת ניתן לכבות. בנוסף, האם טפילים או להבדיל וירוסים מקיימים את עצמם? במובן מסוים כן, ובמובן אחר לא. מה יקרה אם ייעלמו לפתע כל הנשאים? לדעתי, גם אם יש שיפור מסוים בהגדרה הזאת הוא קטן והבעיה עדיין גדולה.

Multiple_rotavirus_particles
תמונה 3: נגיפים מסוג Rotavirus שצולמו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים חודר. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש GrahamColm.

מדוע, אם כן, אין אנו מצליחים להגדיר מהם חיים? היכן שורש הבעיה? אני אנסה למנות מספר אפשריות תחת שתי קבוצות.

1. חוסר ידע. אנחנו עדיין לא מבינים דברים רבים שקשורים לחיים. למשל, כיצד התפתחו החיים? כיצד התרחש המעבר בין דומם לחי? שאלת ראשית החיים היא פיל גדול שעומד לנו במרכז הסלון ודורש המון תשומת לב. שאלה נוספת היא האם חיים חייבים להיות מורכבים מחומרים אורגניים (חומרים מבוססי שרשראות פחמן)? לצערנו, עד היום יש באמתחתנו רק דוגמה עובדת אחת, החייזרים מבוששים והמחשבים עדיין לא התעוררו לחיים (טפו, טפו, טפו, חמסה, חמסה).

2. אולי השאלה אינה נכונה. אם כן, מהי השאלה הנכונה? אולי הספקטרום בין המצב 'חי' למצב 'דומם' הוא רציף ולכן החיפוש אחר ההגדרה של חי או דומם היא בעייתית. אפשרות נוספת היא שחיים אינם מצב אלא תהליך כלשהו ומכך נובע הקושי להגדירם בדרך שבה אנחנו ניגשים לבעיה. דעה נוספת שנתקלתי בה סוברת שאנחנו לא צריכים לחפש את ההגדרה של חיים, אלא תיאוריה כללית המתארת מערכות חיות. לא בטוח שהבנתי למה הכוונה. כל העסק די מעורפל.

***

ומה אתכן? אתם חיים? מצוין! מה דעתכן בנושא? האם יש לכם רעיון שלא הזכרתי? אתם מוזמנות לשתף.

——————————————————

לקריאה נוספת:

Why Life Does Not Really Exist – Ferris Jabr

Life's Working Definition: Does It Work? – Astrobiology Magazine

לא-בדיוק-אלקטרונים וחיות אחרות – על קווזי-חלקיקים

כניסה – האלקטרון כשמועה

הרעיון של אלקטרון כחלקיק נושא מטען חשמלי לא נולד ביום אחד מין התוהו. הוא התגלגל לו והתהווה במשך זמן רב.

ב-1870 בנה ויליאם קרוקס (Crookes) שפופרת קרן קתודית (כמו תותח האלקטרונים בטלוויזיות הישנות, ראו תמונה 1) והראה שבפנים נוצרת קרן שנעה בין הקתודה לאנודה. כמו כן, הקרן נושאת אנרגיה ואפשר להטות את כיוונה על ידי שדה מגנטי. ב-1896 ביצע ג'.ג' תומסון (Thomson) ניסויים שהראו שאותן קרניים מורכבות מחלקיקים, והצליח לחשב במדויק את היחס בין המטען החשמלי למסה שלהם ולהראות שהוא אוניברסלי ואינו תלוי במערכת. בשנת 1900 הראה הנרי בקרל (Becquerel) שאפשר להטות את מסלולה של קרינה רדיואקטיבית מסוג בטא על ידי שדה חשמלי והיחס מטען למסה זהה לזה שנמדד בשפופרת קרן קתודית. ב-1909 מדד רוברט מיליקן (Millikan) באופן מדויק את מטען האלקטרון.

717px-Crt14

תמונה 1: שפופרת קרן קתודית מאחורי מסך טלוויזיה ישנה. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש: Blue tooth7.

אבל מהו בעצם אלקטרון? כל אחד מאיתנו יידע לזהות כיסא אם יראה אחד, גם אם יתקשה לנסח הגדרה מדויקת. את האלקטרון לא ניתן אפילו לראות באופן ישיר. נוח לנו לחשוב עליו ככדור של חומר עם מטען חשמלי (ועוד תכונות) שחג לו מסביב לאטום. אך אבוי, הפיזיקה הקוונטית ניפצה את התמונה הזאת עם פונקציות גל וענני הסתברות. ובכל זאת, האלקטרון בניגוד לפרוטון למשל הוא עדיין חלקיק יסודי, כלומר לא ידוע שהוא מורכב מחלקיקים אחרים.

הגישה שלי היא שאלקטרון הוא קונספט שעוזר להסביר בצורה פנטסטית תוצאות ניסויים ולחזות תוצאות עתידיות. השאלה מהו 'בדיוק' או מהו 'באמת' היא על הגבול שבין מדע לפילוסופיה. זאת היא גישה פרגמטית (ומעט מתחמקת) לנושא ואכן ניתן להגדיר אותי כפרגמטיסט.

ואם הגישה הזאת גורמת לכם לחריקת שיניים, חכו חכו…

צרת רבים וגם חצי נחמה

כל פיסת חומר מורכבת ממספר עצום של אטומים. למשל מטבע של חצי שקל מורכב מכ-1023 אטומים של נחושת (סדר גודל, אל תהיו קטנוניים), מספר בלתי ניתפס של חלקיקים. כל אלקטרון בפיסת חומר 'מרגיש' כוחות אלקטרוסטטיים ממספר עצום של אטומים ובפיסה יש די הרבה אלקטרונים. בהתחשב בעובדה שבעיה מכאנית של שלושה גופים בלבד המפעילים כוח אחד על השני כבר אינה פתירה ללא מחשב, ברור שיש לנו בעיה.

Half_NIS_SE_HANUKKA
תמונה 2: חצי שקל עם חנוכיה. המקור לתמונה: ויקיפדיה.

במשך השנים פותחו מספר אסטרטגיות איך להתמודד עם בעיות פיזיקליות המכילות מספר רב של גופים, ובמקרה של גבישים נוכל להיעזר גם בעובדה שהאטומים מסודרים בצורה מחזורית. מסתבר שבמקרים אלה ניתן בעזרת כמה פעולות פיזיקליות-מתמטיות להטמיע את כל הכוחות שמפעיל המבנה הגבישי על האלקטרון הנע לתוך איבר המסה. בצורה זאת נוכל להתייחס לאלקטרון כאילו הוא חופשי בואקום אך עם מסה שונה התלויה במבנה הגבישי (מסה אפקטיבית). רק שימו לב שהתופעה שמתוארת כאן היא כבר לא בדיוק אלקטרון אלא סך כל הכוחות בגביש מחזורי הפועלים על אלקטרון בתנועה. האם זה בכלל חלקיק?

אבל חכו, יש עוד.

חור-אלקטרון-חור

בגבישים מוליכים-למחצה ישנם אלקטרונים קשורים לאטום שאינם תורמים להולכה חשמלית ואלקטרונים עם אנרגיה גבוהה יותר שיכולים להשתתף בהולכה. בין שתי הקבוצות המאופיינות על ידי ערכים אפשריים שונים של אנרגיה מפריד תחום אנרגיות אסורות. אם אלקטרון קשור מקבל מספיק אנרגיה הוא יוכל לדלג מעל המחסום ולעבור לתחום אנרגיות ההולכה. כתוצאה ייווצר חוסר של אלקטרון בקשרים הקוולנטיים המחזיקים את הגביש. את המקום הפנוי יכול לתפוס אלקטרון קשור אחר מבלי הצורך לדלג מעל מחסום האנרגיה. כך המקום הפנוי יכול לנוע ממקום למקום, קצת בדומה לפאזל הזזה, ולאפשר באופן אפקטיבי הולכה חשמלית.

400px-15-puzzle

איור 3: פאזל הזזה פתור. המקור לאיור: ויקיפדיה.

המקום הפנוי מכונה 'חור' וניתן לאפיין אותו כחלקיק בעל מטען חיובי (הפוך מאלקטרון) ובעל מסה אפקטיבית כלשהי בהתאם למבנה הגבישי. מכיוון שכל אלקטרון שעובר להולכה מותיר אחריו חור, ההולכה החשמלית בגבישים מוליכים-למחצה נוצרת בו-זמנית על ידי תנועה של אלקטרונים וחורים. רק אולי כדאי להזכיר שאותו חור הוא לא באמת חלקיק אלא ישות שמתארת מצב של האלקטרונים הקשורים בגביש. ובאותה הזדמנות נזכיר שאותו אלקטרון בגביש בעצמו אינו חלקיק במלוא מובן המילה.

טוב, אחד אחרון.

כאשר אלקטרון קשור מקבל מספיק אנרגיה חיצונית, נניח מבליעת פוטון (חלקיק אור), הוא עובר להולכה ומשאיר אחריו חור. לאלקטרון ולחור יש מטענים הפוכים ולכן נמשכים אחד לשני על ידי כוח קולון. למצב הקשור של אלקטרון וחור יש אנרגיה נמוכה יותר משיש לשניהם בנפרד ולכן יכול להתקיים עד לכמה אלפיות השנייה. מצב זה מכונה אקסיטון והוא דרך לתאר עירור של החומר שיכול להעביר אנרגיה ללא העברת מטען, אך נוח לטפל בו כחלקיק לכל דבר בעזרת אותה מערכת חוקים מתמטית.

יציאה – קווזי-חלקיקים

האלקטרון בגביש, החור והאקסיטון שפגשנו הם חלק ממה שמכונה בעגה קווזי-חלקיקים. מדובר בתופעות מורכבות בגבישים שאותן נוח לתאר על ידי ישויות או חלקיקים עם פיזיקה ידועה. אך יש לזכור שלקווזי-חלקיקים אין קיום מחוץ למדיום אותם הם מתארים. אין 'חורים' או אקסיטונים מחוץ לגביש מכיוון שאלה למעשה התנהגויות פנימיות של מערכת הגביש. חישבו על בועת אוויר במים, שלה יש זכות קיום כישות אך ורק בתוך המים. מחוץ למים זה רק אוויר ואוויר.

להבדיל, אלקטרון בואקום אינו קווזי-חלקיק, אלא חלקיק אמיתי. אבל מהו בעצם אלקטרון?

רכילות, להג והמדען הטוב ביותר בעולם

אחד הויכוחים הישנים, הטרחניים והמשעשעים ביותר בספורט נסוב סביב השאלה מיהו הטניסאי הגדול בכל הזמנים. בשנה שעברה שודרה בארה"ב תוכנית טלוויזיה שבה דורגו 100 הטניסאים הטובים בכל הזמנים. שלושת הראשונים ברשימה היו רוג'ר פדרר (Federer), שטפי גראף (Graf) ורוד לייבר (Laver). הבעיה היא שכל אחד מהם שיחק בתקופות שונות, מול יריבים שונים, מבנה הטורנירים וכספי הזכיות היו שונים ואפילו הציוד היה שונה באופן מהותי והוביל לסגנונות משחק שונים. גם אם ניתן לבחור קריטריון כלשהו כגון מספר זכיות בטורנירי גראנד-סלאם אין באמת דרך להכריע בסוגיה בצורה משכנעת. ולמרות זאת, הדיון מבדר ומידי פעם משעשע לחזור אליו.

Steffi_Graf_2005

תמונה 1: שטפי גראף בפריס 2005. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Wikigo.

***

לפני מספר שנים התארחתי להשתלמות קצרה במרכז מחקר גדול לביופיזיקה באוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין, שהיא אחת האוניברסיטאות הטובות בארה"ב. אחד משני המנהלים של המרכז הוא פרופסור בשם Taekjip Ha (מוצא קוראני, לא יודע איך הוגים ולכן לא ניסיתי לתעתק). Ha הוא ביופיזיקאי ידוע (לפחות בקהילה) המשתמש בשיטות פיזיקליות מתוחכמות כדי להשיג שליטה על תנועתן של מולקולות בודדות, ועל ידי כך להבין תהליכים בסיסיים בביולוגיה.

כשנה אחרי הביקור גונבה שמועה לאוזני ש-Ha פרסם מאמר חדש בעיתון מדעי מוביל בנושא שמשיק לתחום עבודתי (הוא מפרסם הרבה מאמרים בהרבה נושאים). כאשר הקשתי את השם שלו במנוע החיפוש כדי לאתר את המאמר, גיליתי שיש עליו דף ויקיפדיה. תוך עלעול בדף צדה את עיני העובדה שהוא עבד באוניברסיטת סטנפורד תחת הנחייתו של אחד סטיבן צ'וּ, והעובדה הזאת עוררה בי זיכרון עמום.

מספר חודשים לפני כן נכחתי בטקס הענקת פרס סאקלר בביופיזיקה. נזכרתי בהלצה מעט מיוזעת שרצה במהלך אותו הטקס על כך שכדי לזכות בפרס צריך לעבוד אצל אחד סטיבן צ'ו בסטנפורד. הסיבה לבדיחה היתה שפרט ביוגרפי זה היה משותף לשני הזוכים.

הפרס הוענק לפרופ' סטיבן קווייק (Quake) מסטנפורד ולפרופ' שיאווי זואנג (Zhuang) מהרווארד, שני מדענים שפיתחו טכנולוגיות חדשות. קווייק פיתח (בין היתר) מקבילה למעגלים משולבים באלקטרוניקה בתחום המיקרופלואידיקה. כלומר הוא תכנן ובנה מערכת מורכבת של צינורות ומספר רב של שסתומים בסדרי גודל מיקרוניים המקבילה במובנים מסוימים למערכת של חוטי מתכת ומספר רב של טרנזיסטורים. המערכת מאפשרת שליטה עדינה ומדויקת להפליא על הזרימה של הנוזל בצינורות. אחד השימושים שהוא עשה במערכת הוא עבור ריצוף מהיר מאוד של DNA, מה שמקדם אותנו באופן משמעותי אל ריצוף גנטי זול ומהיר ואולי גם אל רפואה בהתאמה אישית. אבל זהו רק קצה הקרחון אצלו.

זואנג פיתחה טכניקת מיקרוסקופיה בסופר-רזולוציה המכונה STORM שבאמצעותה ניתן לעקוף את גבול הדיפרקציה, כלומר לראות דברים כל כך קטנים שלפי התיאוריה לא נוכל לראות באמצעות מיקרוסקופית אור. זהו נושא מרתק שעליו כתבתי בעבר בהרחבה.

צירוף המקרים עורר את סקרנותי. מיהו אותו סטיבן צ'ו ששמו שב ועולה? הקלדתי את השם אל תוך מנוע החיפוש אך לאכזבתי כל מה שקיבלתי היו כתבות על סטיבן צ'ו אחר שהיה עד לא מזמן שר האנרגיה במשטר אובמה ושהיה ידוע בתמיכתו הנמרצת במחקר באנרגיות מתחדשות. מתוך תסכול נכנסתי לדף הויקיפדיה של אותו פקיד בכיר צ'ו ושם גיליתי את העובדות המדהימות הבאות: 1) מדובר למעשה בזוכה פרס נובל לפיזיקה לשנת 1997 (ביחד עם קלוד כהן-טאנוג'י וויליאם דניאל פיליפס) על תרומתו למחקר בנושא קירור ולכידה של אטומים בעזרת לייזר, 2) במהלך עבודתו בסטנפורד החל לעסוק גם בביופיזיקה וזכה להצלחה רבה גם בתחום זה, 3) כל הצ'ו האלה שמצאתי הם אותו אדם.

Steven_Chu_official_DOE_portrait

תמונה 2: פרופ' סטיבן צ'ו, זוכה פרס נובל לפיזיקה ועד לא מזמן שר האנרגיה בממשל ברק אובמה. המקור לתמונה: Department of Energy, דרך ויקיפדיה.

***

אז מיהו איש המדע הגדול בכל הזמנים? אייזיק ניוטון, אלברט איינשטיין, אולי לואי פסטר?

הבעיה היא שכל אחד מהם שיחק בתקופות שונות, מול יריבים שונים, מבנה הטורנירים וכספי הזכיות היו שונים ואפילו הציוד היה שונה באופן מהותי והוביל לסגנונות משחק שונים. גם אם ניתן לבחור קריטריון כלשהו כגון מספר פרסומים בעיתונים מדעיים מובילים אין באמת דרך להכריע על ההשפעה שהיתה לכל אחד מהם על עולם המדע ועל עולמנו. ולמרות זאת, הדיון מבדר ומידי פעם משעשע לחזור אליו.

אם הייתי נגרר לתוך הויכוח הזה הייתי מציע מספר קריטריונים. לא חייבים להצטיין בכולם, הניקוד מצטבר.

1) מספר פרסומים מדעיים בספרים או בעיתונים מובילים.

2) תרומה כללית לעולם המדע.

3) תרומה לקהילה (המחקר רלוונטי רק במגדל השן או גם מחוצה לו? למשל פענוח מבנה ה-DNA רלוונטי לכולנו כי לכל אחד יש).

4) אימפקט לטווח ארוך (תורת היחסות רלוונטית גם היום, מודל פודינג השזיפים למבנה האטום כבר לא).

5) המציא משהו חדש או עומד על כתפי ענקים? (יש גם גוונים של אפור).

6) הצלחה במספר דיסציפלינות (רבגוניות).

7) תלמידים מפורסמים שיצאו תחת הנחייתו (ואני לא מתכוון לידוענים כג'ורג' קלוני אלא למדענים מובילים).

אז מי לפי דעתכם הוא איש המדע הגדול בכל הזמנים? מה היו הקריטריונים שלכם? אתם מוזמנים לשתף. וזכרו, בדומה לויכוח על הטניס, המטרה היא לא הכרעה אלא דיון.

טלנובלה חייתית

שתי הודעות קצרות לגבי הרשימה לפני שמתחילים:

1) הרשימה פורסמה במקור בבלוג המומלץ 'חשיבה חדה'. אני מפרסם אותה כאן לאחר עריכה קלה. אתם מוזמנים לקרא שם את הדיון שהתפתח.

2) שימו לב שהרשימה הפעם היא סוג של טור דעה מעט פרובוקטיבי, אבל עם השלכות על איך עושים מדע. אם דעתכם\ן אינה כדעתי ספרו לי על כך בתגובות.

***

אני לא מחבב ג'וקים. לא היסטרי, אבל מעדיף לשמור מרחק. אם אני רואה אחד ברחוב זה בסדר, אני זז הצידה ונותן לו מרחב. אבל במקרה ההפוך שאחד מתארח בביתי זה יגמר רע. כאשר אני מבחין בפולש רגשות שונים עולים בי ומקפיצים אותי מיד לפעולה. כשהתיקן מבחין בי עם הכפכף בידי גם הוא נדרך ומתחיל לברוח בפחד.

רגע, האומנם?

האם מקק באמת יכול להרגיש פחד?

לפני כשבוע פורסמה כתבה במוסף כלכליסט בנושא רגשות וחוש צדק בבעלי-חיים (בכתבה דובר בעיקר על יונקים). כמה ציטוטים נבחרים:

איך ברווזים מתאבלים

תמונה 1: צילום מסך מאתר כלכליסט של כותרת המאמר.

"…זה אומר שאנחנו צריכים לנער את התפיסות הישנות שלנו, שלפיהן אנחנו החיה היחידה שמסתובבת עם רגשות של הגינות, הזדהות ואחווה. כל ההתנהגויות האלה נמצאות בטבע, והתגלו עד היום לא רק אצל קופים אלא גם בעכברים, פילים וציפורים, והן דומות שם לאיך שהן נראות אצלנו. בעבר פשוט לא חיפשנו אותן".

"…כשאתה חוזר הביתה ומוצא את כל הסדינים אכולים ואת הכלב שלך מבויש בפינה, אתה חוזה בהתנהגות שהיא לא ייחודית לחיית מחמד מבויתת אלא קיימת גם בלהקות זאבים…אני לא מוצא הסבר מתקבל על הדעת יותר מלומר שהזאב מבחין בין טוב ורע, יודע שהוא ביצע עבירה, ומשדר את זה לשאר חברי הלהקה. בקרב בני אדם הדפוס הזה מכונה אשמה."

לדעתי המאמר כתוב בצורה מגמתית ומניפולטיבית, לוקה בהסקה שגויה מהפרט אל הכלל ומכיל לא מעט 'מדע רע'. בד"כ איני נוטה לעסוק בביקורת עיתונות אבל הפעם אחרוג ממנהגי כדי לנסות ולהסביר מה לדעתי היא הבעיה.

טלנובלה זואולוגית

המאמר מתחיל בסיפור על היפופוטם שמנסה להציל, ללא הצלחה, אנטילופה מתנין. מסקנה: היפופוטמים הם אציליים ויש להם רגשות. האם העובדה שיש עוד אין-ספור סוסי-יאור שלא ניסו להציל אנטילופות אומרת שהם בעצם מנוולים חסרי רגשות?

מסופר על ברווז שמתאבל על מות חברו ומשנה דפוסי התנהגות ועל קוף שמתעצבן כאשר קוף אחר מקבל אוכל טעים ממנו, ועוד ועוד.

Hippo_pod_edit

תמונה 2: בהמות בתנוחה אצילית. המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Paul Maritz.

הדוגמאות בהחלט אפקטיביות ומרגשות, אך מה הן בעצם אומרות מבחינה מדעית? ידוע שחתולים ואריות זכרים נוהגים להרוג גורים שאינם שלהם. יש בזה הגיון אבולוציוני. האם זה אומר שחתולים ואריות הם מרושעים? מובן שלא, למילה 'רשע' אין משמעות עבור בעלי-החיים. אין הגיון בלנסות להבין התנהגות בעלי-חיים דרך משקפיים של מוסר אנושי.

תראו, אני לא חולק על התצפיות והניסויים המתוארים במאמר, אבל בשלב המסקנות ישנם מקרים ברורים של האנשה, פירוש התנהגות בעלי-חיים לפי סרגל התנהגות והבנה אנושי. אחד הדברים החשובים שצריך ללמוד מדען המבצע ניסויים הוא לדעת להבדיל בין מדידה לאנליזה ובין תצפית לפרשנות. אף אחד לא יודע מה 'מרגיש' ברווז. בשביל זה צריך להיות ברווז. כמו כן, יש לשים לב שניסויי הקופים וניסויים אחרים מהווים עדות להתנהגות חברתית שהתפתחה בעולם החי. אך אם התנהגות בעל אופי חברתי היא סממן של רגשות או חוש צדק אז אני כבר לא יכול לחכות לדרמה יומית בכיכובם של חיידקים.

ואי אפשר ללא הכלבים המבוישים. בעלי כלבים רבים מעידים שכאשר ידידם השעיר עושה משהו אסור הוא חש בושה, ומתנהג כאשם. בניסויי שביצעה החוקרת האמריקאית אלכסנדרה הורוביץ נתבקשו בעלי כלבים להורות להם להימנע מביצוע פעולה כלשהי. לאחר מכן גילו החוקרים לבעלים האם הכלבים עמדו במשימה. אם נכשלו הכלבים, נתבקשו הבעלים לנזוף בהם. מה שבעלי הכלבים לא ידעו הוא שלא תמיד אמרו להם החוקרים את האמת וכך קרה שגם כלבים צדיקים ננזפו וגם כלבים סוררים לא ננזפו.

תוצאות הניסוי הראו שהכלבים שננזפו אובחנו כמבוישים ללא קשר להיותם צדיקים או סוררים. כלומר הכלבים הגיבו לבעלים הנוזף, ללמדנו שעדות בני אדם לגבי רגשות של חיות היא לרוב עניין מוטל בספק. ניתן לקרא על כך בהרחבה במאמר מ-Scientific American, כולל הקישור למאמר המדעי (ששם יש ניסויים נוספים שחלקם אולי תומך בכלבים מבוישים).

Fawn_pug_2.5year-old

תמונה 3: "אני מבויש? הצחקתם אותי!". המקור לתמונה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש Abuk SABUK.

אבל בואו ניקח את זה צעד אחד קדימה.

אני מרגיש משמע אני קיים

מהו בכלל רגש? האם מדובר בפעילות מוחית, בהפרשת חומרים כימיים או אולי בדברים נוספים? אם תשאלו אותי, בסופו של דבר הכול מוביל למוקש הגדול מכולם: התודעה. מה המשמעות של 'לפחד' ללא תודעה, ללא הנראטיב שאנחנו טווים כל הזמן במחשבותינו? האם יש משמעות לחוש צדק ללא יכולת לחשיבה מופשטת ולנטייה לספר סיפורים?

הבעיה היא שלמושג 'תודעה' אין הגדרה מדעית ולכן הוא לא כל כך מועיל למחקר מדעי. אנחנו פשוט לא יודעים מה זה. ואם כך, שום ניסויי לעולם לא יוכל ללמד אותנו האם לבעל-חיים כלשהו יש רגשות, חוש צדק או תודעה. אלה מושגים שאנחנו מגדירים באופן חווייתי ואין ביכולתנו לחוות איך זה להיות ברווז, וכמה זה דומה ללהיות אדם.

אז מה השורה התחתונה?

כאשר חוקרים התנהגות בעלי חיים יש להיזהר ממתן פרשנות של דפוסי התנהגות לפי סרגל אנושי. הבעיה חמורה כפליים מכיוון שכלל אין אנחנו יודעים להגדיר מהם רגש או תודעה. מכאן ששום ניסוי אינו יכול לשמש כהוכחה להימצאותם בבעלי חיים. עולם החוויות של החיות אינו נגיש לנו.

"אז האם אתה טוען שלבעלי חיים אין רגשות?" לא, אני טוען שהשאלה אינה מוגדרת היטב ולכן שום ניסויי מדעי לא יוכל לתת עליה תשובה.

ומשפט דיסקליימר חשוב: שום דבר שכתבתי, כמובן, אינו מצדיק פגיעה מיותרת בבעלי-חיים. זה ברור, נכון?!