Archive

Posts Tagged ‘טור דעה’

קופסאות שימורים של ידע – למדוד את העולם, יומן קריאה

בואו ונניח שעקב קטסטרופה כזאת או אחרת העולם כפי שאנחנו מכירים אותו נחרב. שארית הפליטה חיה ללא מנעמי הקידמה. אין חשמל, אין קניות בסופרמרקט, אין כלום. האם אנחנו יודעים לבצע פעולות בסיסיות כדי לשרוד בעולם כזה? איך מכינים שימורים של  בשר או ירקות? איך מפיקים בדים מפרוות או מצמחים?

כל נתון על מערכת השמש נמצא כיום במרחק לחיצת כפתור ברשת האינטרנט. הכוונה לרדיוס כדה"א, המרחק לירח ולשמש וכדומה. איך אנחנו יודעים דברים אלה? האם באותו עולם דיסטופי תוכלו לשחזר את הידע? גאוני יוון העתיקה מדדו והסיקו את הגדלים האסטרונומיים הללו. האם אתם יודעים איך עשו זאת?

תהה תשובתכם אשר תהה, ודאי תשמחו לדעת שמישהו ליקט מבחר מהידע הזה לספר, בעברית.

***

למדוד את העולם
עטיפת העותק שלי של הספר 'למדוד את העולם'.

אשר קרביץ וכלנית דותן (שניהם בעלי תארים גבוהים בפיזיקה והראשון גם ידוע כסופר) כתבו לפני מספר שנים את הספר 'למדוד את העולם' שבו הם סוקרים איך נמדדו חלק מהתכונות והגדלים החשובים המתארים את עולמנו. המחצית הראשונה של הספר עוסקת בגדלים במערכת השמש ובמהירות האור. המחצית השניה של הספר דנה בפיזיקה מודרנית, בנושאים כמדידת התכונות של האלקטרון, קבוע פלנק, מודל גוף שחור וטמפרטורת השמש וגילו של כדה"א על ידי תיארוך רדיואקטיבי.

למדתי לא מעט דברים מעניינים שלא ידעתי (בעיקר בחלק הראשון, מכיוון בנושאי החלק השני אני בקיא יותר) והרווחתי כמה אנלוגיות וכמה הסברים מפתיעים. למשל, חיבבתי את הפשטות שבהסבר שניתן לחוק ארכימדס בפרק על ניסוי טיפות השמן של מיליקן. אוכל גם בעתיד להיעזר בפרקים הראשונים כשארצה לחזור ולהיזכר כיצד מעריכים גדלים במערכת השמש.

אבל אם אהיה כנה, יש לא מעט דברים בספר הזה שהפריעו לי במהלך הקריאה.

ראשית, לא ברור לי למי מיועד הספר. האם הוא מיועד לתלמידי תיכון? למורים בתיכון? לחובבי מדע פופולרי? לכלל הציבור? לטעמי, הכותבים ועורכי הספר לא החליטו בעצמם ולכן לא התאימו בצורה נכונה את התוכן ואת הכתיבה. מחד, הטקסט מתיילד ברובו ולכן נראה כאילו מכוון לנוער. מאידך, ההסברים בו אינם ברורים מספיק. פעמים רבות, למשל, מניחים הכותבים שההבנה תבוא לבד מתוך איור גיאומטרי. האם נדרש ידע מוקדם? האם מדובר בשיעורי בית לקורא?

בחלק השני הבעיה מחמירה כאשר מגיע דיון בפיזיקה מודרנית שהוא נטול הקשר לחלוטין. לקורא שאינו בקיא בחומר חסר המון רקע ולמרות שנעשה מאמץ להשלים מעט מושגים חיוניים בתוך הפרקים ובנספחים הדבר לטעמי נעשה בגמלוניות. לדוגמה, פרקים 7 ו-8 על האלקטרון ועל קבוע פלנק אינם ניתנים להבנה כלל, לדעתי, בצורתם הנוכחית. בנוסף, לא ברור לי מדוע הפרקים כל כך קצרים ונטולי הקשר. אורכו של הספר, ללא נספחים, הוא פחות מ-200 עמודים. היה מקום לדקק מעט את הדפים השמנמנים בצורה מוגזמת ולעבות את התוכן והרקע. אין בספר את העומק והתובנות שהייתי מצפה מספר מדע פופולרי.

ברוב הפרקים ניכר כי המתמטיקה נורא חשובה לכותבים, אבל לדעתי היא הרבה פחות חשובה לקוראים. האם הפיתוח המתמטי של הנוסחה המפלצתית המלאה של מטען האלקטרון בניסוי מיליקן באמת חשובה להבנת הניסוי? יש כל כך הרבה דברים חשובים ומעניינים לומר על הניסוי הזה ללא כל צורך בנוסחה הסופית, שהרי אין לאף קורא את הציוד לבצע את הניסוי המורכב בכל מקרה.

זה מוביל אותי לנקודה אחרת שהפריעה לי. במהלך קריאת הספר עלתה בי הרגשה שתיאורטיקן מנסה להסביר לי משהו על ניסויים. אינני יודע דבר על הכותבים ואני מתייחס אך ורק לכתיבה. העניין ניכר במיוחד בחציו הראשון של הספר (אך גם בשני במובן מעט שונה) .האם הם ניסו לפחות חלק מהניסויים שהם מציעים ובדקו עד כמה קל או ריאלי לבצע אותם, או שהכל זה רק דיבורים? האם הם כיוונו שקל אל הירח ורשמו את התוצאה? האם הם הניחו נקניקיה במיקרוגל והצליחו למדוד עליה פסי השחמה? אם כן, היה נפלא לקרוא על כך חוויות אישיות.

העניין האחרון קשור בעבותות לכל הקודמים. הרושם הראשוני שלי תוך כדי קריאת הספר היה שהפרקים הם בעצם שורה של פוסטים מבלוג שנדפסו ונכרכו עם סיפור מסגרת סביר אם כי מעט תלוש ולא לגמרי משכנע. מקריאת התודות בסוף הספר ניתן להסיק (אולי) שהוא כנראה עיבוד של שיעורים שהעביר קרביץ לבני נוער (מחוננים?). דבר זה ביאר לי חלק מהמבנה, הצורה והכתיבה של הספר.

***

לסיכום, שאלת המפתח עבורי היא האם יש ערך מוסף לקריאת הספר מעבר לעיון בדפי ויקיפדיה, שהרי הוא עולה כסף.

התשובה שלי היא שכן, יש בו ערך מוסף. יש בו תחקיר לא מבוטל ועבודת ליקוט וריכוז. יש בו ידע, עובדות מעניינות ואיורים מועילים. יש ערך לרצף הקריאה בו והקורא יחכים ממנו.

אני חושב שכבלוג הוא היה מעולה, כספר קריאה הוא לא מבושל דיו וחסר עומק.

פיצוחים – 'Life's greatest seceret', יומן קריאה

אפתח הפעם בשתי שאלות טריוויה מתחום הביולוגיה המולקולרית. בחנו את עצמכם/ן.

לכל שאלה 4 תשובות אפשריות. סמנו (בדמיון) את התשובה הנכונה לכל שאלה.

שאלה 1:

מי גילתה את הריבוזום?

א) Ŧ

ב) מה זה ריבוזום?

ג) לא יודע, צריך לבדוק בויקיפדיה.

ד) עדה יונת ממכון ויצמן, שגם זכתה על עבודתה בפרס נובל בכימיה.

 

שאלה 2:

מיהם צמד החוקרים שפיצחו את הקוד הגנטי?

א) Ħ

ב) גנטי מי?

ג) לא יודע, צריך לבדוק בויקיפדיה.

ד) פרנסיס קריק וג'יימס ווטסון, שגם זכו על עבודתם, יחד עם מוריס ווילקינס, בפרס נובל בפיזיולוגיה או רפואה.

ADN_animation
איור 1: אנימציה של מבנה DNA מסתובב. המקור לאנימציה: ויקיפדיה, לשם הועלתה על ידי המשתמש brian0918™.

 

תשובות נכונות:

שאלה 1-ג', שאלה 2-ג'.

 

הסבר:

עדה יונת פענחה את מבנה הריבוזום שהוא מכונה מורכבת שפועלת בתא וקשורה לתרגום הבסיסים של מולקולת ה-RNA ליצירת חלבון. פרנסיס קריק וג'יימס ווטסון פענחו את מבנה ה-DNA. כלומר עבודתם החשובה ופורצת הדרך של שלושתם לא היתה גילוי המולקולות אלא פענוח המבנים והמכניזם.

***

מהו בכלל הקוד הגנטי?

החיים הם כאלה שאנחנו, היצורים החיים, בנויים מחלבונים ועל ידי חלבונים שמהווים גם את חומר הבניה וגם את כלי העבודה בתוך התא. הכוונה בחלבונים היא למולקולות שבנויות משרשראות של מולקולות קטנות יותר מסוגים שונים שיש להן תכונות משותפות ונקראות חומצות אמינו.

מאיפה מגיעים החלבונים?

סליל ה-DNA הוא מאקרו-מולקולה שמורכבת משרשרת של מולקולות המכונות נוקליאוטידים מהן יש 4 סוגים שנהוג לסמנן על ידי 4 אותיות בסיסיות: A,G,C,T. חלקים מסוימים בסליל משועתקים לפעמים למולקולות מסוג RNA שגם הן מורכבות מרצפים של 4 אותיות שמתאימות לאותיות המקוריות של מקטע ה-DNA מהם שועתקו. מולקולות ה-RNA לפעמים מתורגמות על ידי מכונה מורכבת שנקראת ריבוזום לרצף משורשר של חומצות אמינו (שלוקטו מהתא וחוברו יחדיו). רצף חומצות האמינו מתקפל לצורה כלשהי והוא החלבון. הרצף שחובר אינו מקרי, אלא נקבע על ידי רצף האותיות שב-RNA.

כלומר סוג החלבון נקבע על ידי רצף חומצות האמינו שנקבע על ידי רצף האותיות של ה-RNA שנקבע על ידי רצף האותיות שב-DNA.

Peptide_syn
איור 2: פעולת התרגום על ידי הריבוזום. לכל רצף של שלושה בסיסים (תכלת) מותאמת חומצת אמינו (ורוד) המתחברת לשרשרת שלאחר קיפולה תהווה את החלבון. המקור לאיור: ויקיפדיה, לשם הועלה על ידי המשתמש Boumphreyfr.

התהליך שתיארתי כאן מכונה 'הדוֹגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית' והוא פרי המצאתו וניסוחו (כולל השם הבעייתי) של אותו פרנסיס קריק שהזכרתי בפתיחה. ניתן לסכמו גם כך: מידע ב-DNA מוביל ליצירת RNA ומידע ב-RNA מוביל ליצירת חלבון, אבל חלבון לעולם לא מוביל ליצירת DNA.

חשוב לציין שהתיאור שלי הוא מקוצר, פשטני, ומשמיט פרטים ומשתתפים רבים בתהליך השעתוק והתרגום. אבל הוא יספיק לעת עתה.

כעת שימו לב לעובדה המוזרה הבאה: מצד אחד, ישנן 4 אותיות על גבי ה-DNA וה-RNA. מצד שני, מסתבר שישנן כ-22 חומצות אמינו שמרכיבות את החלבונים שנוצרים בתא. כיצד 4 אותיות מקודדות ל-22 חומצות אמינו? מהו האלגוריתם שקובע את חומצת האמינו הבאה שיש לשרשר בהינתן רצף האותיות ב-RNA?

ובכן, זהו הקוד הגנטי שפוצח בראשית שנות ה-60.

***

עטיפת הספר
תמונה 3: עטיפת עותק הספר שלי.

מת'יו קוב, פרופסור בתחום הביולוגיה באוניברסיטת מנצ'סטר, שעוסק גם בהיסטוריה של המדע, פרסם בשנה שעברה ספר בשם:

Life's greatest secret – The race to crack the genetic code

לב הספר עוסק בכרוניקה היסטורית של פיצוח הקוד הגנטי אבל הוא מתחיל הרבה לפני ומסיים הרבה אחרי. הספר מתחיל בסקירה של נושא הגנים לפני שידעו על הקשר ל-DNA. את דרך החתחתים שעבר הרעיון המהפכני שה-DNA הוא החומר הגנטי. סוקר באריכות את פענוח מבנה ה-DNA (ווטסון וקריק) וניסוח הדוגמה המרכזית (קריק). עובר על הגילוי החשוב של אופרון הלקטוז והגן כיחידת בקרה ולא רק כנושא מידע. מציג את הכישלון המוחלט של תיאורטיקנים מתחום הפיזיקה והמתמטיקה לפצח את הקוד. וכמובן מספר בפרוטרוט על פיצוחו של הקוד על ידי הברקה ניסויית של שני מדענים אלמונים שאף אחד לא הכיר ולא לקח בחשבון. לסיום מציג הסופר במספר פרקים סקירה תמציתית של הידע שנצבר משנות ה-70 ועד ימינו, כולל גילויים מפתיעים, השלכות על טכנולוגיה והחשיבות לחיינו כיום, מחוץ למעבדת המחקר.

נושא מרכזי נוסף השזור לאורך הספר הוא התפתחות תורת המידע והקיברנטיקה והניסיון לשלב את העקרונות האלה בחקר הביולוגיה המולקולרית. ניסיונות שלא צלחו וניתן להתווכח כיום מה היתה התרומה שלהם (אם בכלל) להתקדמות בתחום. העיסוק הנרחב בנושא לאורך הספר מעט תמוה ביחס למסקנה שאליו מגיע הסופר בסופו.

כפי שכבר ציינתי, הספר הוא כרוניקה היסטורית ובמובן הזה הוא מעולה. העושר בידע הוא רב והקורא יקבל את הסיפור המלא על הגילויים הגדולים והמהפכות שחלו בתקופה בתחום הביולוגיה (בערך 1935-1965), מי עשה מה, מי אמר מה, מי גילה מה ומתי, כולל רצף הדברים וההיגיון שעמד מאחוריהם. הסיפור הוא מרתק וקל להישאב לתוך הספר.

הצד השני של המטבע הוא שמכיוון שהסופר מתמקד בכרוניקה הוא אינו מתמקד במדע עצמו. לא ניתן להבין מהקריאה את המדע ואת הניסויים המתוארים בספר. במובן הזה הספר הוא יותר היסטוריה מאשר מדע פופולרי. אני מניח שחלק מהקוראים יראו זאת כיתרון וחלק כחיסרון, תלוי מה הם מחפשים.

הספר סובל, לטעמי, מאקדמיזצית יתר, וזה למרות שברור שהוא פונה אל הקהל הרחב. כרבע מהעמודים המודפסים (!) מוקדשים לביבליוגרפיה והערות. בנוסף, הסופר בחר לשבץ כמעט בכל עמוד שני ציטוט מקורי של אחת הדמויות המתוארות. עבורי הציטוטים הרבים קטעו את רצף הקריאה ולא הוסיפו להבנה טובה יותר של הרעיונות שהוצגו.

***

לסיכום:

אני ממליץ על הספר, למדתי ממנו המון. הוא לא קל לקריאה כמו למשל ספר של סיימון סינג אבל הוא שווה את ההשקעה. הוא שם את הדברים בפרספקטיבה גם עבור מי שמכיר את עיקרי הסיפור.

הספר גרם לי להרהר בין היתר על כך שכל פריצת דרך שמתוארת בספר אמנם חתומה על שמו של מדען כזה או אחר אבל עמדה על כתפי עבודה קשה של חוקרים רבים לאורך שנים.

כמו כן, מהו המקום של עבודה תיאורטית בביולוגיה? מצד אחד, במקרה הספציפי של פיצוח הקוד, התיאורטיקנים לא צדקו בדבר והקוד פוצח רק מתוך ניסוייים. מצד שני, רוב הרעיונות התיאורטיים שהציע קריק (פיזיקאי בהכשרתו) חזו את העתיד לבוא וחלקם מחזיק מעמד עד היום. עבורי, חומר למחשבה.

הרי החדשות, ותחילה אמ;לקן : 'Thinking, fast and slow' – יומן קריאה

לסיכום:

הספר, לדעתי, כתוב מצוין.

אני ממליץ עליו לכל מי שמתעניין בבני אדם, איך הם חושבים, ואיך הם מקבלים החלטות.

השתעממתי במהלך קריאת הספר.

ועכשיו לחדשות בהרחבה.

IMG_20160619_231723

עטיפת הספר.

***

הספר 'Thinking, fast and slow' מאת זוכה פרס הנובל לכלכלה דניאל כהנמן נוגע בכל מה שעניין אותו כחוקר במהלך הקריירה. ועם זאת, הספר תפור כך שהוא נקרא כרצף קוהרנטי של רעיונות עם כיוון ברור. מאיך אנחנו חושבים דרך הטיות קוגנטיביות, תורת הערך, כלכלה התנהגותית, ועד לקשר בין המושגים רציונליות ואושר.

בפרק האחרון בספר מצביע כהנמן על שלוש חלוקות שונות שמניעות את הרעיונות העיקריים בספר מתחילתו אל סופו. הראשונה היא ההבחנה בין שתי מערכות (בדיוניות) הפועלות במוחנו. האחת עוסקת בחשיבה אינטואיטיבית מהירה והשניה בחשיבה איטית ומאומצת שמבקרת את פעולת הראשונה ופועלת תחת מגבלה של משאבים. שתי המערכות מסייעות לנו לתפקד מצוין רוב הזמן, אך יש בהן שגיאות פנימיות אופייניות (בעיקר בראשונה) שבמקרים מסוימים גורמות לנו לקבל החלטות תמוהות שאינן מתיישבות עם סטריאוטיפ של אדם רציונלי.

החלוקה השניה היא בין אותו סטריאוטיפ של אדם רציונלי שחי חיים תיאורטיים בעולם תיאורטי לבין אדם אמיתי שחי בעולם אמיתי ומקבל החלטות שלא תמיד מתיישבות עם ההיגיון של האדם התיאורטי.

החלוקה השלישית היא בין 'האדם החווה' שחי בכל רגע לבין 'האדם הזוכר' שהוא זה שמתעד לטווח ארוך והוא זה שלבסוף מקבל את ההחלטות כשעולה הצורך לבחור.

כל פרק בספר דן במנגנון או בתופעה בצורת המחשבה של בני האדם שמשפיעה על קבלת ההחלטות שלהם בצורה בלתי צפויה. כזאת שאינה עולה בקנה אחד עם ההגדרה הנאיבית של חשיבה רציונלית. הפרקים מתובלים בדוגמאות ובסקירת המחקרים החשובים בתחום. בחציו הראשון דן הספר בעיקר בכללי אצבע (יוריסטיקות) ובהטיות קוגנטיביות בחשיבה אנושית שמקורן בשתי המערכות. החצי השני מתמקד יותר בהשלכות לגבי כלכלה התנהגותית.

***

הרבה אנשים מתחומים שונים קראו ויקראו את הספר הזה מסיבות שונות ומשונות. אני שמעתי עליו לראשונה בחוגים שעוסקים בחשיבה ביקורתית וממליצים להיעזר בספר כדי לנסות ולהבין איך עובדת המחשבה שלנו ומה הם הכשלים שגורמים לנו לטעות. בפעם השניה נתקלתי בהמלצות לספר בחוגים העוסקים בהוראה ומנסים לפצח את מנגנון החשיבה של תלמידים בכיתה ומה הדרכים המיטביות ללמד.

לאחר שקראתי את הספר אני חושב שההמלצות היו נכונות והספר עומד בהבטחות. הוא אנציקלופדיה של ידע בתחום וכתוב בצורה נוחה ובהירה עם דוגמאות רבות וברורות. הוא מציג משנה סדורה ונראה שהכותב יודע מהיכן הוא מתחיל ולאן הוא רוצה להגיע.

למרות הכתיבה הבהירה מצאתי את הקריאה בספר לא קלה. אני תולה את הקשיים שלי בשתי סיבות. האחת היא שהספר רציני ומכיל כמות גדולה של ידע שאינו מוכר ואינו פשוט לעיכול. זאת הסיבה, לדעתי, שהיה לי קשה לבלוע אותו במנות גדולות. הסיבה השניה היא שהספר גרם לי לגלות שאני כנראה מתעניין בפסיכולוגיה הרבה פחות ממה שחשבתי, ובכלכלה (התנהגותית או אחרת) אף פחות מזה.

מסתבר שאני מעדיף את המדע שלי טהור ונקי מאנשים (בצד הנחקר, לא החוקר). אלקטרון עושה במעבדה כל יום את אותו הדבר ולא מבלבל את המוח. מצד שני, אלקטרון לא מקבל החלטות ולא מניע את החברה והכלכלה בה אנחנו חיים. רוצה לומר, זאת אינה ביקורת על מחקרים בפסיכולוגיה ולא על הספר, אלא הודעה באשמה.

***

מלבד הספר הזה קראתי עד היום רק עוד ספר אחד בנושא כלכלה התנהגותית ולא סביר שאקרא נוספים. מהסיבה הזאת עלה בי הצורך להשוות בין שני ספרים אלה. הספר השני שקראתי הוא "לא רציונלי ולא במקרה" של דן אריאלי שעליו כתבתי בעבר.

האנלוגיה שעולה בראשי היא שהספר של אריאלי הוא הרצאת פאואר-פוינט מגניבה עם הרבה אנימציה מצחיקה והספר של כהנמן הוא קורס סמסטריאלי כבד בתחום. במקום שבו כהנמן מציג באריכות משנה סדורה, אריאלי קופץ מדבר לדבר, שלא נשתעמם. במקום שבו הספר של כהנמן קשה לקריאה, הספר של אריאלי נקרא בקלילות. במקום שבו כהנמן ממעט בלתת עצות מעשיות לקורא (יש פה ושם) אריאלי מעצב את ספרו כספר עזרה-עצמית.

הספרים מאוד שונים אחד מהשני ומכוונים למטרות שונות, גם אם שניהם חוסים תחת מטריית 'כלכלה התנהגותית'. יש מקום לשניהם על המדף בחנות הספרים רק צריך להיות מודעים לאופיו של כל אחד ולמה שאנחנו מעוניינים לקרוא.

***

לסיכום:

ראו פסקת פתיחה

אז מה הבעיה ש'ך עם חדשות מדע? ובכן, אני שמח ששאלתם…

מי שעוקב אחרי הבלוג הזה אולי שם לב שכמעט אף פעם אין פה חדשות מדע. זה לא במקרה. יש ציטוט שאני לא זוכר ממי והיכן שמעתי אבל הוא שמנחה אותי: "חדשות מדע? את ישנות המדע אתה כבר מכיר?" יש משהו שמפריע לי, איזושהי סתירה פנימית, בדבר הזה שנקרא חדשות מדע.

תמיד קל יותר להסביר דרך דוגמה. יכולתי לבחור בקלות אחד ממאמרי הזוועה המועתקים שמופיעים באתרי החדשות היומיים בעברית ובהם עושים מהמדע חוכא ואיטלולא, אבל זאת לא הכוונה שלי. בחרתי דווקא מאמר איכותי, כתוב היטב, ממוסד מכובד ובנושא מעניין.

Picture1

צילומסך של המאמר הנידון.

לפני כמה ימים פורסמה כתבה במגזין 'סיינס', לא בחלק המחקרי של העיתון, אלא במגזין אונליין שעוסק בחדשות מדע פופולריות.

מה אנחנו מבינים מהכותרת ומהתמונה? מדע בדיוני וחיים מסוג חדש. רמז\ספויילר: זה כלל אינו נושא המחקר שעליו ידווח.

בנקודה זאת אני ממליץ, למי שמעוניין, לקרא את המאמר המקורי. הוא לא ארוך, ומעניין למדי.

***

אוקיי, עכשיו אחרי שקראתם, מה באמת הבנתם מהכתוב? מה הבנתם מהמחקר? מה השורה התחתונה? היו כנים. בחרתי כתבה שכתובה היטב.

הנה סיכומון שלי:

כל היצורים החיים על פני כדה"א: מבננה, זבוב ועד האדם בנויים ממולקולות מבוססות שרשראות פחמן. אלה הם החומרים הנקראים אורגניים. סיליקון, או בשמו העברי צורן, נמצא בדיוק מתחת לפחמן בטבלה המחזורית ולכן נקשר לאטומים בצורה דומה לפחמן (אותו מספר אלקטרונים בקליפה החיצונית). אם כך, מדוע אין באף יצור חי מולקולות המבוססות שרשראות סיליקון במקום שרשראות פחמן? זאת היא תעלומה ותיקה שאין עליה כיום תשובה ברורה.

במהלך כנס דיווחה קבוצה של חוקרים (כנראה עוד לא התגבש אפילו מאמר מסודר) שהצליחה למצוא חיידק ובתוכו אנזים (חלבון שגורם לעידוד ריאקציה כימית כלשהי בתא, ביוכימאים, נא לא לסקול אותי…) שלפעמים, כתופעת לוואי, גורם להכנסת אטום סיליקון בתוך מולקולות שמכילות בד"כ רק פחמן ומימן (פחמימנים). החוקרים טוענים שהצליחו, על ידי בחירה סלקטיבית של אורגניזמים במשך מספר דורות, לקבל חיידקים שבהם יש הטמעה גדולה פי 2000 של אטומי סיליקון. הדיווח מעניין כי זאת תופעה שלא היתה מוכרת בטבע, או שהיתה זניחה ולא היה ידוע שניתן להגביר אותה. נקודה נוספת היא שאולי בעתיד ניתן יהיה לנצל את התופעה ליצירה תעשייתית יעילה יותר של מולקולות מבוססות סיליקון שבהן יש שימוש תעשייתי רב למשל בדבקים וחומרים אחרים. כרגע המולקולות באיכות נמוכה מידי ובכמות מזערית מידי כדי לעשות שימוש בתופעה.

זה מה שאני הבנתי מהכתוב.

איך זה קשור לחיים מבוססי סיליקון? זה לא.

אף אחד מהחוקרים והמדענים שמצוטטים בכתבה לא טען את זה. אבל זה לגמרי ה-framing של הדיון בכתבה, גם בפתיחתה וגם בסיומה. הכותב מסייג פה ושם, אבל כלאחר יד.

אז מה קורה פה? האם זאת מעידה חד פעמית. לדעתי לא. יש בעיה מובנית במושג חדשות מדע.

***

מהן חדשות?

  • ראש הממשלה אמר אתמול כך וכך ודבריו מדווחים בתקשורת כולל פרשנות של מומחים.
  • אתמול אדם נשך כלב. אירוע חריג שמכיל חילוף תפקידים משעשע ולכן מספרים עליו בחלק האחורי של עיתון.
  • קבוצת הכדורגל הפסידה\ניצחה אתמול במשחק.

אם כך, מהן חדשות מדע? מה שנחקר אתמול? מה שפורסם בעיתונות המדעית אתמול? מה שנאמר בכנס אתמול?

מדע הוא בין היתר תהליך מתמשך של איסוף מידע. אף מאמר מחקרי שמתפרסם אינו חד משמעי, אלא פיסה נוספת בפאזל. חזית המחקר המדעי היא המקום הגרוע ביותר לדווח עליו מכיוון ששום דבר שם אינו סגור, פרוק ונצור עדיין. אין טעם לדווח על משהו שקרה שם אתמול. שנים של עבודה ומחקרים רבים דרושים כדי שיתגבש קונצנזוס מדעי בנושא מסוים.

הרצון של עיתונאי המדע לדווח על דברים מרעישים שקרו גורם להם להכריז השקם והערב על 'פריצות דרך'. לדעתי ניתן להכריז על פריצת דרך מדעית רק לאחר שעברו שנים, התפתח קונצנזוס וכתבנו את ההיסטוריה ואת ספר הלימוד. הדוגמאות החריגות היחידות שאני זוכר מהשנים האחרונות בפיזיקה שהיו ראויות לפרסום מיידי בקנה מידה עולמי הן גילוי חלקיק ההיגס, גילוי גלי הכבידה ואולי התמונות והנחיתות הרחק בחלל. אלה פרויקטים שארכו שנים ארוכות והמשמעות שלהן כבירה ומעניינת. אבל מכונת הדיווח צריכה לפרסם משהו בכל יום. משם לחיים מבוססי סיליקון הדרך קצרה.

בעיה נוספת בדיווח על מחקר מדעי הוא שלעולם הוא מוצא מהקשרו. כמה באמת הצלחתם להבין מהכתבה ללא רקע בביוכימיה? האם זה מספיק? בכתבה שאורכה כ-550 מילים לא ניתן לדעתי לתת רקע ראוי לגילויים מדעיים מחזית המחקר, אפילו שהכותבים במגזין 'סיינס' או בעיתון 'הארץ' הם מקצוענים אמיתיים ועושים עבודה מצוינת. הקורא אינו רואה את התמונה הפנורמית הנדרשת בתחום ואין לו דרך להבין את הגילוי בהקשרו הנכון. זאת הסיבה שבאופן אישי אני מעדיף תמיד לקרוא על מדע פופולרי בספרים או בכתבות מגזיניות ולא מעל גבי העיתון היומי.

אז לוותר על דיווחי מדע בעיתון? ממש לא!

זה שאני לא אוהב את זה לא אומר שזה מיותר.

אוריינות מדעית, חשיבה ביקורתית, מודעות לנעשה סביבנו, לנעשה באוניברסיטאות בשמנו ובמימונינו – כל אלה דברים חשובים מאוד לדעתי. ואם זאת הדרך היחידה להיות בעניינים, אז אדרבא.

לסיכום, אני אשב כאן לבד בחושך.

למה ככה? על מבוא למבוא לפילוסופיה, יומן קריאה

מספר פעמים נשאלתי: "פילוסופיה? זה לא הדבר הזה שבו מדברים ומברברים ובסוף לא יוצא מזה כלום? איזה עניין אתה מוצא בזה? לא עדיף מדע?"

כמקצוע, בחרתי במדע, אבל אני מוצא עניין גם בפילוסופיה.

***

אם מעוניינים בדיון אינטלקטואלי פורה וברמה גבוהה, מה עלינו לדרוש?

לדעתי יש ראשית לדאוג לתנאים הבאים:

א. הגדרת המושגים הבסיסיים. יש לוודא שכל הצדדים מבינים את המושגים הבסיסיים באותה צורה. מה זה אטאיזם? אם אנחנו בעצם לא מבינים את המילה באותה צורה, אז על מה, למען השם, אנחנו מתווכחים?

ב. גבולות גזרה, מה הנושא לדיון. למניעת דיונים אינסופיים שבהם בכל פעם שלא נוח לאחד הצדדים הוא מסיט מעט את הדיון לנושא אחר.

ג. שימושים בלוגיקה ובטיעונים תקפים שמקובלים על כל הצדדים. אחרת מה הטעם בדיון?

***

שאלה ישנה נושנה: האם להרוג אדם אחד כדי להציל עשרה אחרים הוא מעשה מוסרי?

שאלה קשה. לפני שמנסים לקיים דיון פורה יש ראשית להסביר מהם הכלים שבהם נוכל להשתמש בדיון כזה. אנחנו צריכים להבין מהם העקרונות הבסיסיים לדיון כדי שהדעה שאנחנו מגבשים תהיה עקבית ונטולת סתירות פנימיות.

***

בספרו 'Philosophy, the basics', שהוא סוג של מבוא קצרצר למבוא לפילוסופיה, מצביע הסופר, נייג'ל וורברטון, על שלושה זרמים עיקריים לחשיבה על מוסר.

הזרם הראשון, שמכונה דאונטולוגיה, סובר שלפעולות מסוימות יש ערך מוסרי חיובי או שלילי ללא קשר לתוצאותיהן. שתי דוגמאות בולטות מהתחום הן מוסר דתי שנובע מאלוהים (עשרת הדיברות וכדומה) או תיאורית המוסר של הפילוסוף עמנואל קאנט.

הזרם השני, 'תוצאתנות' או Consequentialism, מתמקד לא בכוונת מבצע הפעולה ולא בשאלה האם הפעולה מוסרית או לא, אלא רק בתוצאותיה של הפעולה. האם מותר לשקר? יגידו הדאונטולוגים: "לא, לשקר זה לא מוסרי". יאמר התוצאתן: "ראשית אמרו לי מה תוצאות אמירת השקר. אם הן טובות, המעשה מוסרי, ואם רעות, השקר מתועב." הדוגמה המפורסמת ביותר לתורת מוסר כזאת היא התועלתנות (Utilitarianism) שבה ערכה של פעולה נקבע על פי תרומתה לתועלת הכללית. התועלת הכללית יכולה להיות למשל העלאת רמת האושר הכוללת או הורדת רמת הסבל.

הזרם השלישי המוזכר מכונה 'Virtue ethics', והוא מבוסס על תורתו של אריסטו. הדגש בתורה זאת הוא לא על המעשים עצמם אלא על החיים כמכלול. כיצד ראוי לו לאדם לחיות את חייו? התשובה היא שחיים ראויים הם חיים שבהן אדם מפתח את המידות הטובות. כל החלטה על מוסריות תתקבל לאור הרצון לשמר את המידות הטובות שהחלטנו שהן הראויות.

Picture1 עטיפת הספר

***

כעת ניתן לחזור לשאלה המקורית: האם מוסרי להרוג אדם אחד כדי להציל עשרה? הדאונטולוגיסט עלול להגיד "לא תרצח!". התועלתן עלול להגיד: "המאזן חיובי, להרוג!", ומה יגיד איש המידות? מהי המידה הטובה? (כמובן שאני מגחיך, מרדד ומעוות את הדיון, מכיוון שאין זה הנושא של הרשימה).

כפי שאתם מבינים, תשובה חד משמעית לא תקבלו, אבל זאת לא היתה המטרה. כל אדם צריך לקבל את החלטות המוסר שלו בינו לבין עצמו. הפילוסופיה שמה בידיו כלים לחשיבה בהירה, סדורה ועקבית.

הפילוסופיה מעוררת מחשבה, מחדדת אותה, עוזרת לעשות סדר בטיעונים ולקדם דיון פורה.

***

ומה לגבי הספר שהוזכר? האם הוא טוב?

הדאונטולוגיסט יגיד "…, סתם, סתם.

הספר קריא מאוד למרות התחום המאיים (פילוסופיה). הוא נוגע במגוון רחב של נושאים בסגנון של תפריט טעימות. לכל אחד מנושאים שנבחרו מוקדש פרק שבו הוא מוסבר בקיצור נמרץ ואז מוצגים טיעונים בעד ונגד. בסוף כל פרק יש רשימת קריאה למי שמעוניין לצלול עמוק יותר. זה אינו ספר לימוד אלא פורטל כניסה למתחילים.

ישנן לטעמי שתי נקודות תורפה לספר. הראשונה היא שהדוגמאות מהחיים מועטות מידי והן לא תמיד טובות מספיק. ספר פילוסופיה פופולרי קם ונופל על בהירות הכתיבה ועל הדוגמאות מהחיים. הנקודה השניה שהפריעה לי היא שהכותב אינו אובייקטיבי. קל מאוד להסיק בכל פרק מהן הדעות שבהן דוגל הכותב ומאלו עמדות הוא מסתייג. שתי נקודות התורפה האלה עומדות בניגוד למשל לספר אחר שקראתי מהסדרה בנושא רצון חופשי. בספר ההוא הדוגמאות מהחיים היו רבות וברורות ולא ברור לי עד עכשיו מה עמדתה של הכותבת בנושא.

***

ניתן לקרוא ולשמוע פילוסופיה מאותו כותב בשני מקורות מומלצים נוספים:

א. בצורת פרקי פודקאסט קצרצרים תחת השם Philosophy Bites.

ב. לא מזמן תורגם ספר אחר שלו לעברית: 'היסטוריה של הפילוסופיה לצעירים מכל הגילים'.

הבה ונתכתשה – כמה מילים על השאלה האם כל תחום בפיזיקה הוא מדעי והאם זה משנה

נתחיל בשאלה פרובוקטיבית.

ידוע שפיזיקה היא ענף במדעי הטבע ושמדען הוא אדם שעוסק במחקר מדעי.

האם כל מדען שחוקר בתחום הפיזיקה עוסק במדע? האם כל תחום בפיזיקה הוא מדעי?

על פניו, נראה שהתשובה ברורה, לא?

אז בואו ושמעו סיפור.

בעשר השנים האחרונות מתחולל קרב סמוי מן העין על טיבה של הפיזיקה ועל טיבו של המדע. יותר ויותר פיזיקאים מביעים אי נוחות אל מול חלק מנושאי הקצה בתחום.

במה דברים אמורים?

***

הויכוח לא נולד אתמול וגם לא לפני שנה אבל מישהו בחש בקלחת והנושא התעורר מחדש ביתר שאת. בדצמבר 2014 התפרסם מאמר דעה במגזין המדעי המוביל 'Nature' פרי עטם של שני פיזיקאים מכובדים. כותרת המאמר היתה :"Defend the integrity of physics", לא פחות.

Picture1
צילומסך של כותרת המאמר.

במאמר מזהירים הכותבים מפני תחומים בפיזיקה שמאבדים קשר עם המציאות. שתי הדוגמאות שלהם הן תורת המיתרים והשערת היקומים המרובים. בתחומים אלה הפיזיקאים נמצאים בבעיה. מצד אחד פיזיקה היא מדע אמפירי שמטרתו הוא לתאר את העולם שבו אנו חיים. כל תיאוריה חייבת להיבדק אל מול המציאות, כלומר לתאר את מה שידוע כרגע ולייצר תחזיות חדשות שאותן נוכל לבדוק. מצד שני, תורת המיתרים שנחשבת כבר לא מעט שנים לתיאוריה שאולי תצליח לאחד את כל הכוחות בטבע תחת מטריה תיאורטית אחת, ולמרות כל השנים שעברו, לא ייצרה הרבה תחזיות ולא נראה שיהיה אפשר לבדוק אותה בשנים הקרובות.

המצב אף גרוע יותר עבור השערת היקומים המרובים. למיטב הבנתי, השערה זאת נולדה כדי להסביר מדוע נראה שהקבועים הפיזיקליים הבסיסיים בטבע כווננו לחיים כפי שאנחנו מכירים אותם כיום. כל שינוי קטן בהם היה מוביל ליקום שאינו יכול לתמוך בגלקסיות, כוכבים, פלנטות, חיים וכך הלאה. הפתרון שהוצע הוא שכל האפשרויות ליקומים קיימים, ואנחנו נמצאים בזה המתאים לקיומנו. אני מניח שברור שאת ההשערה הזאת לא ניתן לבדוק מאופן הגדרתה.

כותבי המאמר טוענים ששני תחומים אלו בפיזיקה הינם רעיונות פיזיקליים שאינם ניתנים להפרכה ולכן אינם מדעיים. הם הביעו חשש שהעיסוק בתיאוריות אלה גורם נזק לאמון שהציבור נותן במדע בכלל ובפיזיקה בפרט. תמיד כדאי לתבל במעט דרמה.

חלק מתומכי המיתרים והיקומים המרובים מודעים לבעיות בתחום ונוטים להתמודד עמם בכל מיני דרכים שמרגיזות את כותבי המאמר. בעיקר הצעות שקשורות להורדת הסף האמפירי הנדרש מתיאוריות פיזיקליות. ניתן לקרא על כך במאמר המקורי.

בחודש דצמבר האחרון אורגנה סדנא בנושא על ידי מובילים משני צידי המתרס. לכנס הוזמנו בעיקר פיזיקאים אבל גם פילוסופים והיסטוריונים של מדע לדון בסוגיה. בכתבה שקישרתי במשפט הקודם דווח שבסוף הפגישה לא נראה שהפיזיקאים משני הצדדים התקרבו בצורה כלשהי להסכמה בנושא או למשהו שמתקרב לקונצנזוס.

Picture2
צילומסך של כותרת הכתבה שמדווחת על הכנס.

הדיון המחודש בנושא עורר גל של תגובות ומאמרים. ניתן לקרא עליו קצת בקישור הזה כולל הפניות לתגובות שונות ועדכונים בסוף הכתבה.

***

כפי שכתבתי בעבר, אותי לא מעניינת השאלה "האם היקום מורכב ממיתרים?" מכיוון שלטעמי זאת אינה שאלה מדעית. אותי מעניינת אך ורק השאלה "האם מודל המיתרים מסוגל להסביר את התופעות הקיימות ולחזות תופעות חדשות?". אם התשובה חיובית אז הוא מודל יעיל, ואם לאו אז אינו יעיל. אם אין אנו מסוגלים לבדוק אותו, אז הוא בעיקר שעשוע מתמטי.

אל תבינו אותי לא נכון, יש מקום גם לשעשועים מתמטיים במחלקות לפיזיקה. הדוגמאות הן רבות, אני אסתפק באחת פשוטה. למיטב זכרוני, הפיזיקה של סריג הקסגונלי דו-ממדי של אטומי פחמן, כלומר גרפן (Graphene), נכתבה כבר בשנות ה-70 של המאה הקודמת כתרגיל מתמטי מבלי לדעת אם שכבה כזאת יכולה להתקיים באופן 'עצמוני'. בשנים האחרונות למדו מדענים לייצר שכבות כאלה ומיד מצאו להם שלל שימושים. הפיזיקה התיאורטית היתה כבר כתובה ומוכנה לבדיקה. הדבר הוביל לפרס נובל לפיזיקה בשנת 2010.

אין אנו יכולים לדעת כעת האם תורת המיתרים תתגלה כחשובה ויעילה כפי שהפיזיקאים שחוקרים אותה טוענים. את התשובה לכך נוכל לדעת רק בדיעבד, והבדיעבד הזה יכול להיות מרוחק שנים רבות מעכשיו. מהסיבה הזאת ודאי שיש לאפשר מחקר בכל תחום פיזיקלי סביר. מצד שני יש הרגשה ללא מעט עוסקים בתחום שנושאים כמו מיתרים או יקומים מרובים מקבלים יותר מידי אור זרקורים, יותר מידי תהילה, יותר מידי דגש, יותר מידי מימון ויותר מידי תלמידים חוקרים ביחס לכמות ההצלחות המועטה שלהן ולכך שהן נמצאות על התפר שבין מדע לכמעט מדע.

ומה נותר לעשות? מה שאנחנו עושים בכל ערב, להתכתש.

סיפורי עמים – המפץ הגדול, יומן קריאה

אתחיל בוידוי.

מעולם לא התעניינתי באסטרונומיה. מעולם לא בניתי דגם של מערכת השמש. אני לא יודע בעל פה את שמות כוכבי הלכת בסדר עולה לפי קרבתם לשמש. כדי להסביר את עונות השנה אני צריך לחשוב כל פעם מחדש. אותו כנ"ל לגבי קוסמולוגיה (מפץ גדול וכאלה).

לא קראתי. לא חקרתי. כאשר לקחתי קורס בנושא אסטרופיזיקה באוניברסיטה השתעממתי עד כדי כך שהעברתי את השיעורים במצבים שונים של עילפון (טלפונים חכמים לא היו אז בנמצא).

ומדוע אני מספר את כל זה?

כי באיחור אופנתי קראתי את הספר 'המפץ הגדול' מאת סיימון סינג ומצאתי בו עניין רב. הספר קולח, אולי קולח מידי. לקליחות הזאת יש מחיר, והשורה התחתונה לדעתי היא שבספר הזה היה שווה לשלם אותו.

אני אסביר.

עטיפת הספר המפץ הגדול
תמונה 1: העותק שלי. הגרסה האמריקאית של הספר 'המפץ הגדול' מאת סיימון סינג שמתהדרת בעטיפה מתכתית, מחזירת אור ומכוערת במיוחד. ברקע: מרצפות מהסבנטיז ורגל של וינטלטור.

***

ישנם שני דברים שמייחדים לדעתי את האסטרופיזיקה משאר נושאי המחקר בפיזיקה. האחד הוא שבדרך כלל לא ניתן לבצע ניסויים במעבדה והשני הוא שהנושא מצריך ידע במגוון רחב של תחומים כגון אופטיקה, פיזיקת חלקיקים, יחסות, פיזיקה קוונטית ועוד. הספר מיטיב להעביר את הייחוד הזה לקורא.

'המפץ הגדול' מאת סיימון סינג עוסק בעלייתה וביסוסה של התיאוריה שמוזכרת בשמו. התיאוריה עוסקת בטיבו, בחייו ובזמניו של היקום. סינג קיבל החלטה לא לחסוך בנייר ולתת רקע רחב לכל אחד מהנושאים שבהם יצטרך לגעת כדי להסביר את התיאוריה, גם במובן ההיסטורי וגם במובן הפיזיקלי, ועל כך יש לשבח אותו.

הפרק הראשון עוסק בעיקר באסטרונומיה אבל גם בקוסמולוגיה מתקופת יוון העתיקה, דרך קופרניקוס, קפלר וגלילאו ועד לתחילת המאה ה-20. הפרק השני עוסק בתורת היחסות של איינשטיין ואיך היא הולידה בניגוד לדעתו את הניצנים הראשונים לתיאורית המפץ. הפרק השלישי עוסק באסטרונומיה המודרנית: איך חוקרים, איך מודדים ואיך מסיקים החוקרים על תכונות של עצמים כל כך מרוחקים. הוא גם סוקר את הגילויים שהכניסו סדקים בתיאוריית היקום הסטטי. הפרק הרביעי עוסק ביישום של רעיונות מהפיזיקה הגרעינית כדי להבין את התהליכים הראשונים בהיווצרות החומר ביקום ובהעמדת שתי תיאוריות סותרות של טיב היקום. הפרק החמישי והאחרון עוסק בתצפיות ובגילויים ששכנעו את הקהילה המדעית בנכונות מודל המפץ הגדול.

אבל אלו רק הפרטים הטכניים. מדוע הספר קולח כל כך ביחס לאחרים?

משום שסינג, בדומה לכל ספריו, מספר סיפור. אגדת עמים חוצת גבולות ותקופות, מלאה בקרבות בין גיבורים ושבסופה הטובים מנצחים ותיאוריית המפץ הגדול נכנסת לספר הלימוד. סינג בחר בעורמה לסיפורו נראטיב מנצח. כמו כן, רוב הדמויות מקבלות תיבול על ידי אנקדוטה עסיסית שמפיחה בהן רוח חיים, גם אם מזויפת במקצת. הספר מזכיר לנו כמעט בכל עמוד שמדע נעשה על ידי אנשים.

הטכניקה השניה שבה משתמש סינג הוא רידוד הפיזיקה עד לרמה שאותה כולם יכולים להבין, ללא שימוש במתמטיקה ובריחה מכל רעיון שעלול להיות מסובך מידי. הקורא ההדיוט עלול לטעות שפיזיקה היא בעצם עסק די פשוט ואולי אפילו בהישג ידו. למרות זאת הספר נוגע בהמון נושאים פיזיקליים מעניינים כיאות לתחום כל כך מולטי-דיסיפלנרי ומוסיף דעת לקורא.

זאת אינה ביקורת שלילית. באופן אישי מאוד נהניתי לקרוא את הספר למרות שעסק בנושא שאני פחות מתחבר אליו. בזכותו אני כעת ידען משהייתי. יש רק לזכור שהספר אינו מיועד להיסטוריונים של המדע או לפיזיקאים. לאלה עדיף לפנות לספרים אחרים. גם אם הספר מכיל אי דיוקים קטנים פה ושם או נראטיבים מוגזמים, אף אחד מהקוראים המיועדים לא יבחין בכך ולא יזכור אותם בסיום הקריאה ולכן אין זה משנה. המטרה הושגה.

כדי ללמד מדע בצורה מוצלחת צריך לפעמים לבלף, שזאת עובדה פדגוגית ידועה [דרוש מקור]. אנחנו קובעים מה לספר, מה לא לספר, באיזה סדר ואיזו צורה. מטרתם של ספרי מדע פופולרי הוא ללמד אותנו משהו שלא ידענו על מדע ולכן אין מנוס מלעגל לא מעט פינות. מי שלא מעגל, יפיק תחת ידיו גוש מילים לא קריא. מהו הגבול? מטושטש.

אם כך לסיכום, אני ממליץ על הספר 'המפץ הגדול' לכל אדם שמתעניין במדע. הוא יצא ממנו נשכר, ולא רק בנושא קוסמולוגיה. אני גם ממליץ למורים לפיזיקה להמליץ עליו לתלמידים שלהם. הספר גם ישלים חוסרים שלא ניתן להגיע אליהם בכיתה וגם ירחיב את אופקיהם בנושאים פיזיקליים רבים שמוסברים בו.