הציטוט שנתן את שמו לפרק זה לקוח מהסידרה המיתולוגית "האיש השווה מיליונים". בסידרה, המדענים שהפכו את סטיב אוסטין לאדם ביוני עשו זאת מפני שהטכנולוגיה הייתה בידיהם, ואפילו לא ניסו לשאול אותו מה דעתו. התוצאה – הוא ניסה להתאבד.
ספרות המד"ב עסקה מראשית ימיה בטכנולוגיה, בהתפתחות הטכנולוגית ובהשפעותיהן על האדם. זו לכאורה הסביבה הטבעית ביותר לכל מי ששואף להיות סופר מד"ב, בעיקר אם הוא גם בעל השכלה מדעית. עיסוק זה כולל מגוון נושאים, מהגדול ביותר (מסעות בין גלאקטיים בחלל במהירות על אורית) ועד לקטן ביותר (מזעור וגנטיקה ברמה המולקולארית). העיקרון בדרך כלל פשוט - לוקחים רעיון טכנולוגי שאולי כבר קיים ברמה התיאורטית, ומפתחים אותו עד קצה גבול היכולת. כפי שכבר אמרתי שוב ושוב, הזמן שנדרש לטכנולוגיה חדשה לעבור משלב התיאוריה לשלב היישום הולך ומתקצר בקצב מעריכי, כך שהגבול בין מדע לבין מדע בידיוני הולך ומיטשטש. אזכיר כאן רק כמה דוגמאות בולטות לתהליכים טכנולוגיים שסופם אינו ידוע:
הגברת מהירות התנועה;
שימוש במכשירים לתקשורת אישית והמונית (ביחס ישר למזעורם);
מעבר למוצרים חד-פעמיים (על אפם ועל חמתם של שומרי הסביבה);
הארכת החיים (כבר בימינו אנשים מולידים ילדים כ"מאגר חלקי חילוף" לאחיהם הבוגרים החולים במחלות גנטיות חשוכות מרפא, תופעה השנויה במחלוקת לוהטת) ומחקר בתאי גזע ששוב עלה לכותרות באחרונה;
ייצור מזון לאוכלוסיה ההולכת וגדלה;
בכל התחומים האלה, המעצורים היחידים בפני פריצת דרך הם כאמור אתיים ופוליטיים, לא מדעיים ואפילו לא כלכליים, אבל כל זה לא ירתיע את המדענים מלהמשיך בשלהם, כיוון שהאתיקה וגם הפוליטיקה מפגרות בהרבה אחרי המדע.
בספרו "מכדור הארץ לירח", שיצא ב-1865, חישב ז'ול ורן (1905-1828) כמעט במדויק את המסלול שיצטרך קליע לעבור בדרך לירח, את מהירות המילוט מכדור הארץ, את מהירות הקליע, ואפילו בחר את אתר השיגור. המדענים של ורן התלבטו בין טקסס לבין פלורידה ולבסוף בחרו בטאמפה, פלורידה, לא רחוק מאתר השיגור הנוכחי. הספר מהווה עד היום חלק בלתי נפרד מתכנית לימודי החלל של נאס"א, ובאתר הרשמי של נאס"א ניתן למצוא תרגום מלא שלו לאנגלית, וכן ניתוח השוואתי של חזונו של ורן לעומת יישומו בשלבים הראשונים של תכנית החלל. אין ספרים רבים שזכו לכבוד הזה.
גם ה' ג' ולס (1946-1866) תיאר טיסה לירח בספרו "האנשים הראשונים על הירח", שיצא ב-1901. ורן, הריאליסט והקנאי לדיוק בפרטים, לא היה מרוצה, וזה מה שהיה לו לומר לוולס:
לא הצלחנו להשיג את תגובתו של מר ולס לדברים,
אבל לארתוק סי. קלארק בהחלט היה מה לומר בעניין, בספרו Greetings, Carbon-Based Bipeds שיצא ב-199 (תרגום שלי):
אגב, בספריו המאוחרים יותר, שנכתבו בסוף המאה ה-19, גם ורן התחיל להביע חשש מפני ניצול לרעה של טכנולוגיה ונפילתה לידי ידיים לא נכונות (ראה "רובור הכובש" ועוד).
הסרט הראשון שהציג טיסה לירח ונחיתה עליו היה "המסע לירח" של ז'ורז' מלייס, שנעשה ב-1902 והדהים צופים בכל מקום שבו הוקרן. הסרט היה מבוסס על שני הספרים הנ"ל. זהו אולי סרט המד"ב הראשון שנעשה אי פעם, וללא ספק סרטו הטוב ביותר של מלייס. אבל מטרתו של מלייס הייתה להדגים את יכולתו של הצעצוע החדש שלו, המצלמה, ולאו דווקא לעשות סרט על מסע לירח (או סרטים בכלל), ולכן הוא לא הצליח לחזור על הצלחתו. אגב, את המצלמה שבה צילם את הסרט הוא נאלץ להרכיב במו ידיו, כיוון שהאחים לומייר, שעשו עוד ב-1895 סרט מדהים אחר, "הרכבת נכנסת לתחנה", סירבו למכור לו את המערכת שלהם.
מאז עברו יותר ממאה שנה עד להצהרתו הדרמטית של הנשיא קנדי שפתחה את המירוץ לחלל והוציאה לתמיד את הטיסה לירח, הנחיתה עליו והשיבה ממנו בשלום מתחום המדע הבידיוני. קסמו של הירח פג, ואסונות ה"צ'לנג'ר" וה"קולומביה" גרמו להשעיית התכניות לחדש את הטיסות המאוישות (חוץ מהקוריוז שבשיגורו של ניל ארמסטרונג הקשיש לחלל, אבל הוא לא הגיע לירח, אז זה לא נחשב). בינתיים נפוצו שמועות על תכנית גרנדיוזית הרבה יותר- טיסה מאוישת למאדים. צפו להתפתחויות.
במקביל התפתחה תורת קנוניה שטענה כי כל הקטע של הנחיתה על הירח לא היה אלא תרמית מורכבת של הממשל, ושכל צילומי הטיסות והנחיתות היו מבוימים. אפילו לג'יימס בונד המהולל יצא, עוד ב-1971, להיתקל בקבוצת מדענים שניסו לביים נחיתה על הירח (כן, ב"יהלומים לנצח", למי שלא זוכר, וב"מונרייקר" הוא ממש טס לחלל).
עוד על כך, ועל תורות קנוניה בכלל, ראו כאן.
אז מה נשאר? לחכות לטיסה הבאה למאדים? ואם כבר, אז למה לא לנוגה? לבנות חללית שתטוס במהירות על-אורית ותאפשר לאדם לפרוץ את גבולות מערכת השמש? כל זה נשאר בגדר מדע בידיוני, לפחות לעת עתה.
מסתבר שיש כמה דרכים לנוע בחלל החיצון (עדיף, כמובן במהירות על-אורית, אבל לא רק). להלן כמה מושגים המשמשים בערבוביה בתחום זה:
השימוש במושגים אלה נפוץ מאוד במדע הבידיוני:
warp drive
Hyperdrive
jump drive
הנעת אלקובייר ("על-חלל") הוא שם כללי למגוון של מערכות הנעה המאפשרות מסע בחלל במהירות על-אורית ללא הפרת העיקרון הפיסי השולל מסע במהירות על-אורית. השם נכנס לאוצר המילים של המדע הבידיוני בעיקר תודות ל"מסע בין כוכבים" לדורותיה.
על-חלל (hyperspace) הוא כל אזור של רצף-חלל המתקיים במקביל ליקום שלנו (ובמקרים מסוימים בממד חלל אחר). אפשר להיכנס אליו באמצעות שדה אנרגיה או שיטה אחרת שמשנה את החלל. הוא מעוגן ביקום הרגיל, איך שונה ממנו בתכונותיו. השוני הזה הוא שמאפשר מסע במהירות על-אורית, שכן בעל-חלל המרחק בין שתי נקודות קצר יותר מקו ישר (או שקו קמור בחלל רגיל הופך לקו ישר בעל-חלל).
קיימים שני סוגים של חורי תולעת, אוקלידי ולורנצי.
האוקלידי (ע"ש אוקלידס) נחקר במסגרת פיסיקת החלקיקים.
חורי תולעת שיכולים לשמש כקיצורי דרך בחלל (חורי תולעת עבירים) שייכים לסוג הלורנצי, הנחקר במסגרת הכבידה הקלאסית-למחצה.
האפשרות של חורי תולעת עבירים ביחסות הכללית הודגמה לראשונה על ידי קיפ ת'ורן ותלמיד המחקר שלו מייק מוריס במאמר מ-1988; מסיבה זו, הסוג של חור תולעת עביר שהם הציעו, המוחזק פתוח ע"י מעטפת כדורית של חומר אקזוטי, מכונה "חור תולעת מוריס-ת'ורן". מאוחר יותר, התגלו סוגים אחרים של חורי תולעת עבירים כפתרונות מותרים למשוואות של תורת היחסות כללית, כולל סוג שנותח במאמר של מאט ויסר מ-1989 על ידי, שבו ניתן ליצור נתיב דרך חור התולעת שבו נתיב החצייה אינו עובר דרך אזור של חומר אקזוטי. עם זאת, לפי תורת גאוס-בונה הטהורה (שינוי של תורת יחסות הכללית הכרוך בממדים מרחביים נוספים, הנחקר לעתים בהקשר של קוסמולוגיית בריין) אין צורך בחומר אקזוטי כדי שחורי תולעת יתקיימו - הם יכולים להתקיים גם ללא חומר. סוג המוחזק פתוח על ידי מיתרים קוסמיים של מאסה שלילית הוצג ע"י ויסר בשיתוף פעולה עם קריימר ואחרים, שבו הוצע כי ייתכן שחורי תולעת כאלה נוצרו באופן טבעי ביקום המוקדם.
חורים שחורים הם יצורים מוזרים לכל הדעות, ועד היום אין תמימות דעים בקשר לטיבם ולתכונותיהם. די אם נציין שהם כנראה לא "חורים", וגם לא "שחורים".
חור שחור הוא ריכוז תיאורטי של מאסה בעלת שדה כבידה חזק כל כך, שמהירות המילוט ממנו הופכת גבוהה ממהירות האור. ובמילים אחרות, אפילו האור אינו יכול לברוח מכבידתו (מכאן המונח "שחור"). מצב זה עשוי להתרחש באחד משני מקרים: אם כמות מעטה של חומר נדחסת לצפיפות גבוהה מאוד (לדוגמא, דחיסתו של כדור הארץ לגודל של אפונה), או אם יש ריכוז גדול מאוד של חומר בעל מאסה קטנה יחסית. לפי תורת היחסות הכללית, חומר ומידע אינם יכולים לצאת מתוך חור שחור ולהגיע אל המתבונן (כלומר, אין כל דרך מוחשית לקבל מידע על המתרחש בתוך חור שחור), אם כי לפי מכניקת הקוונטים, יש כמה חריגות מהכלל הנוקשה הזה.
לפי התיאוריה, אופק האירוע של חור שחור מסתובב הינו עגול, והייחודיות שלו נקודתית. אם לחור השחור יש תנע זוויתי (בהשפעת הכוכב המקורי שיצר את חור השחור), הוא מתחיל "לגרור" אתו את הזמן-חלל הנמצא סביב אופק האירוע. האזור המסתובב הנמצא סביב אופק האירוע נקרא בשם "ארגוספירה" ויש לו צורת אליפסה. כיוון שהארגוספירה נמצאת מחוץ לאופק האירוע, עצמים יכולים לשרוד בה בלי ליפול לחור השחור. אך למרות זאת, כיוון שהזמן-חלל עצמו נע בארגוספירה, ישנה אפשרות שעצמים יישארו במקומם. עצמים על־יד הארגוספירה עשויים, במקרים מסוימים, להיזרק ממנה במהירות אדירה, תוך פליטת אנרגיה ותנע זוויתי מהחור.
תורת היחסות הכללית לא רק קובעת שחורים שחורים יכולים להתקיים, אלא גם חוזה את היווצרותם בטבע כאשר כמות מספקת של מאסה נדחסת לתחום קטן מספיק בחלל, בתהליך הנקרא קריסה כבידתית. ככל שהמאסה באזור גדלה, כך הופכת הכבידה לחזקה יותר - או, במונחי תורת היחסות, הזמן-חלל מסביב מתעוות יותר ויותר. כשמהירות המילוט במרחק מסוים מהמרכז עולה על מהירות האור, נוצר אופק אירוע וממנו חייב כל החומר להתרכז לנקודה אחת, וליצור ייחודיות.
ניתוח קוואנטי של רעיון זה הוביל למסקנה שכוכב בעל מאסה של 3 שמשות יהיה חייב להגיע לנקודה זו בשלב כלשהו בחייו. כשהדלק הגרעיני של הכוכב יאזל, הוא יתכווץ לגודל הנדרש כדי לעבור קריסה כבידתית. מרגע שהקריסה מתחילה, אין כוח פיסיקלי שיכול לעצור אותה.
מכאן נובע גם שחורים שחורים בעלי מאסה של פחות מ-3 שמשות יכולים להיווצר רק במידה והחומר ממנו הם עשויים נדחס ע"י כוח שאיננו הכבידה העצמית שלו. הלחץ העצום הנדרש לשם כך היה קיים, ככל הנראה, בימיו הראשונים של היקום.
חורים שחורים על-מאסיביים שהמאסה שלהם גדולה פי מיליארדים ממאסת השמש יכולים גם הם להיווצר במקום בו יש מספר גדול של כוכבים באזור קטן יחסית בחלל, או על ידי נפילת כמויות גדולות של חומר לתוך חור שחור קטן קיים, או על ידי התמזגות חוזרת של כמה חורים שחורים. התנאים הדרושים להתהוותם קיימים ברוב הגלקסיות, אם לא בכולן, כולל גלקסיית שביל החלב שלנו וגלקסיית אנדרומדה.
תצפיות תיאורטיות ואסטרונומיות כבר אימתו את קיומם של חורים שחורים, אם כי עדיין יש קבוצה קטנה של פיסיקאים שמתנגדים לעצם הרעיון.
בשנת 1783 כתב הגיאולוג הבריטי ג'ון מיצ'ל מכתב לאגודה המלכותית, ובו הועלתה בראשונה אפשרות קיומם של הגופים המאסיביים והדחוסים המכונים "חורים שחורים". באותו זמן, תורת הכבידה של ניוטון והמושג מהירות מילוט היו ידועים היטב. לפי חישוביו של מיצ'ל, בגוף בעל רדיוס גדול פי 500 מזה של השמש וצפיפות השווה לזו של השמש, תהיה מהירות המילוט על פני השטח שווה למהירות האור, ובמילים שלו (תרגום שלי),
"אם חצי-קוטר של כדור שדחיסותו זהה לזו של השמש יעלה על זה של השמש בשיעור של 500 ל-1, גוף הנופל לעברו מגובה אינסופי יגיע על פני השטח שלו למהירות גדולה מזו האור, ואי לכך, בהנחה שהאור נמשך באותו כוח למאסה האינרטית שלו, עם גופים אחרים, כל אור הנפלט מגוף כזה יוחזר אליו ע"י הכבידה שלו-עצמו."
מיצ'ל לא ייחס לכך סבירות גבוהה, אבל הביא בחשבון את האפשרות שקיימים עצמים רבים כאלה ברחבי היקום, ללא ידיעתנו.
בשנת 1796 קידם המתמטיקאי הצרפתי פייר סימון לפלאס את הרעיון בשתי המהדורות הראשונות של ספרו Exposition du systeme du Monde, אבל הוא הושמט מהמהדורות הבאות, וגם במאה ה-19 לא היה נפוץ, כיוון שהסברה הרווחת אז הייתה שהאור הוא גל חסר מאסה ועל כן אינו יכול להיות מושפע ע"י כבידה.
בשנת 1915 פיתח כידוע אלברט איינשטיין את תורת היחסות הכללית, והוכיח שהכבידה אכן משפיעה על האור (ומכאן שהוא אכן בעל מאסה).
כמה חודשים לאחר מכן, נתן קרל שוורצשילד את פתרון המאסה הנקודתית והמאסה כדורית לשדה כבידה. כמה חודשים אחרי שווארצשילד, יוהנס דרוסטה, תלמידו של הנדריק לורנץ, הציע באופן עצמאי פתרון זהה למאסה נקודתית וכתב ביתר הרחבה על מאפייניו. לפתרון הייתה התנהגות מוזרה במה שמכונה כעת רדיוס שווארצשילד, שם הוא מגיע לייחודיות, כלומר, כמה מהביטויים במשוואות של איינשטיין הפכו לאינסופיים. טיבו של המשטח הזה לא היה מובן בזמנו. בשנת 1924, הראה ארתור אדינגטון שהייחודיות נעלמת אחר שינוי קואורדינטות (ראה קואורדינטות אדינגטון), אבל רק ב-1933 הבין ז'ורז' למטר כי משמעות הדבר היא שהייחודיות ברדיוס שווראצשילד היא ייחודיות לא פיסיקלית.
איינשטיין גילה, בעבודה משותפת עם נתן רוזן, שמשוואות היחסות שלו מייצגות למעשה את החור השחור כגשר בין שני אזורים בזמן/חלל, הלא הוא "גשר איינשטיין-רוזן".
ב-1931 טען סוברהמניאן צ'נדראסקאר כי תורת היחסות הכללית מוכיחה שגוף שהמאסה שלו עוברת גבול מסוים, הנקרא כיום גבול צ'נדראסקאר, יקרוס כיוון שלא יהיה דבר שיוכל למנוע את קריסתו, ויגיע לרדיוס של אפס.
מתנגדיו ניסו לסתור את טיעוניו בלא הצלחה, וביניהם ארתור אדינגטון ולב לנדאו, שטענו שמנגנון בלתי ידוע כלשהו יעצור לבסוף את הקריסה.
הם צדקו באופן חלקי: ננס לבן שמסתו גדולה מעט יותר מגבול צ'נדראסקאר יקרוס לכוכב נויטרון, שהוא עצמה יציבה בגלל עקרון ההדרה של פאולי. אבל בשנת 1939 חזו רוברט אופנהיימר ואחרים כי כוכבי נויטרונים שהמאסה שלהם מעל לשלוש מאסות שמש (גבול טולמן-אופנהיימר-וולקוף) יקרסו לחורים שחורים מהסיבות שהציג צ'נדראסקאר, והגיעו למסקנה כי אין חוק פיסיקה שסביר כי יתערב וימנע לפחות מחלק מהכוכבים לקרוס לחורים שחורים.
אופנהיימר ועמיתיו פירשו את הייחודיות בגבול רדיוס שווארצשילד כעדות לכך שזהו גבול הבועה שבה הזמן עמד מלכת. זו נקודת השקפה תקפה לצופים מבחוץ, אבל לא לצופים הנופלים פנימה. בגלל תכונה זו, עצמים שכאלה נקראו למשך תקופה מסוימת "כוכבים קפואים", בגלל ההאטה בקריסה והתגברות הסטייה לאדום סביב רדיוס שווארצשילד.
בסוף שנות ה-60' עוררה עבודתם המשותפת של סטיוון הוקינג ורוג'ר פנרוז עניין מחודש בכוכבים קורסים ובקיומן של נקודות ייחודיות. ב-1963, מצא את הפתרון המדויק לחור שחור מסתובב.
בשנת 1967, עם גילוים של הפולסרים, שאז עדיין לא ידעו כי אלו כוכבי נייטרונים, והיו השערות לגבי זהותם. ג'ון ארצ'יבלד וילר טבע בשנה זו את המונח "חור שחור", כאופציה לא מקובלת לזהותם של הפולסרים, והחל להשתמש בשם זה בלי להסביר את כוונתו. השם הקליט התפשט בקרב הפיזיקאים תוך זמן קצר ותורגם לרוב השפות. אפילו בצרפתית וברוסית, בהן הייתה לביטוי זה, משמעות אחרת קודם לכן, הצירוף מוכר כיום רק במשמעותו האסטרונומית. ניתן גם להזכיר כי בינואר 1967, כששמות אחרים לחורים שחורים היו עדיין נפוצים בשימוש, הופיע המונח "כוכב שחור" בפרק "מחר הוא אתמול" בעונה הראשונה של מסע בין כוכבים.
משפט האין-שיער (באנגלית: No hair theorem) הוא משפט בתורת היחסות הכללית המגדיר את התכונות של חור שחור יציב שאותן ניתן למדוד מחוץ לאופק האירוע שלו. תכונות אלו, מאסת החור השחור, התנע הזוויתי והמטען החשמלי שלו, מגדירות את החור השחור עבור כל צופה חיצוני, ומאפיינות אותו באופן מלא. הצופה החיצוני אינו יכול למדוד את צפיפות החומר המקומית באזורים השונים של החור השחור או להבחין בשדות מקומיים. שם המשפט, שאותו טבע ג'ון וילר, מסמל את העובדה שאופק האירוע של החור השחור הוא משטח נטול אינפורמציה (למעט שלושת הפרמטרים האמורים), בדומה לראש נטול שערות.
מדובר באוסף של מספר תוצאות תיאורטיות שהושגו בסוף שנות ה-60 של המאה העשרים ובתחילת שנות ה-70, שהתגבשו להוכחה שלמה בעבודתם של סטיבן הוקינג ו-ורנר ישראל.
ובבחינת סגירת מעגל, הפיסיקאי הגדול הוקינג שינה באחרונה את התיאוריות שלו ביחס לחורים שחורים, בעקבות מחקרים חדשים שהוכיחו שכמות מסוימת של אור בכל זאת מצליחה להימלט מחור שחור. ב־21 ביולי 2004 הוא הציג טיעון חדש, ולפיו חורים שחורים בכל זאת משחררים מידע אודות מה שנשאב לתוכם. התיאוריה החדשה שלו היא שתנודות קוואנטיות באופק האירוע עשויות לאפשר למידע להימלט מחור שחור, ואף להשפיע על "קרינת הוקינג"... הוקינג ות'ורן, אגב, הפסידו עקב כך בהתערבות בת 7 שנים עם פיסיקאי תיאורטי אחר, ג'ון פרסקיל.
אופק האירוע
"שטח הפנים" של חור שחור נקרא "אופק אירוע". זהו שטח דמיוני המקיף את המאסה של החור השחור. באופק האירוע מהירות המילוט שווה למהירות האור, וכיוון שכך, כל מה שנמצא בתוך אופק האירוע, ובכלל זה גם פוטונים, אינו יכול להגיע לאופק האירוע. חלקיקים הנמצאים מחוץ לאזור זה יכולים ליפול פנימה ולחצות את אופק האירוע, אך לעולם לא יוכלו לחזור החוצה. כאמור, לחורים שחורים אין מאפיינים חיצוניים שניתן להשתמש בהם כדי להעריך את תוכנם, אבל פי תורת היחסות הכללית הקלאסית, ניתן לאבחן חורים שחורים על פי שלושה משתנים: מאסה, תנע זוויתי ומטען חשמלי.
ככל שמתקרבים לחור שחור, הזמן מואט. מנקודת המבט של צופה מבחוץ, נראה שנדרש לגוף זמן אין-סופי כדי להגיע אל אופק האירוע, שממנו ואילך האור מוסט לאדום עד אין סוף. לצופה מרחוק נדמה שהעצם, הנופל לאט יותר ויותר, מתקרב לאופק האירוע אך לעולם אינו מגיע (כלומר, לוקח לו זמן אינסופי כדי להגיע אליו). מנקודת המבט של הגוף הנופל עצמו, הזמן הנדרש כדי לעבור את החור השחור ולהגיע לייחודיות הוא סופי.
עבור חור שחור שאינו מסתובב (סטטי), רדיוס שווראצשילד תוחם אופק אירוע כדורי. רדיוס שוורצשילד של עצם הוא יחסי למאסה שלו. חורים שחורים עיוותו אופקי אירועים לא-כדוריים. כיוון שאופק האירוע אינו משטח חומרי אלא רק גבול תיחום מוגדר מתמטית, אין דבר המונע מחומר או מקרינה להיכנס חור שחור, רק לצאת ממנו. ידוע שתיאור חורים שחורים בתורת היחסות הכללית הוא רק קירוב, ומדענים צופים שהשפעות הכבידה הקוואנטית יהפכו למשמעותיות בקרבת אופק האירוע. הדבר יאפשר שימוש בתצפיות בחומר ליד אופק האירוע של חור שחור לשם מחקר עקיף של תורת היחסות הכללית והרחבות מוצעות לתורה זו.
בשנת 1976 שוגר מהמצפה האסטרופיסי סמיתסוניאן טיל לגובה 10,000 ק"מ בניסוי שנועד לבדוק את תופעת התפשטות הזמן ולמדוד אותה. בניסוי הצליחו להוכיח סטייה של 0.01 אחוז בין הזמנים בנפילה חופשית מגובה 10,000 ק"מ שנמשכה שעתיים.
ייחודיות
במרכזו של אופק אירוע נמצאת "ייחודיות". לפי אחת הסברות, ייחודיות כזאת אחראית להתרחשות "המפץ הגדול".
ייחודיות היא המקום בו הכבידה הופכת להיות חזקה במידה אין-סופית. היא העתיד האפשרי היחיד לגבי הזמן-חלל בתוך אופק האירוע, וכל החלקיקים בתוך אופק האירוע נמשכים אליה. שימו לב התיאוריה של מיצ'ל, מהירות הבריחה שווה למהירות האור, אבל באופן תיאורטי עדיין ניתן, למשל, למשוך אדם מחור שחור בעזרת חבל. תורת היחסות הכללית איננה מאפשרת זאת, כיוון שמרגע שעצם נמצא בחור שחור, קו הזמן שלו כולל נקודת-סוף לזמן עצמו, ואין "קווי עולם" היכולים לחצות את אופק האירוע.
רוב התיאורטיקנים מפרשים את הייחודיות המתמטית של משוואות תורת היחסות כהוכחה לכך שהתיאוריה הנוכחית אינה מושלמת, ושתופעות נוספות, שעדיין אינן ידועות ואינן מובנות, מתרחשות ככל שמתקרבים לייחודיות.
איך להיכנס לחור שחור ולצאת בשלום
דמיינו לעצמכם אסטרונאוט הנופל במהירות למרכזו של חור שחור פשוט, שאינו מסתובב, כשרגליו קדימה. ככל שהוא מתקרב לאופק האירוע, כך לוקח לפוטונים שהוא שולח יותר זמן לצאת משדה הכבידה. צופה מן הצד יראה את האסטרונאוט מאט ככל שהוא מתקרב לאופק האירוע, לשם נדמה שהוא לא יגיע לעולם.
לעומת זאת, צופה הנופל לחור שחור אינו מבחין בכל ההשפעות הללו כשהוא חוצה את אופק האירוע. לפי השעון שלו, הוא חוצה את אופק האירוע בתוך פרק זמן סופי, אם כי הוא אינו מסוגל לקבוע מתי בדיוק הוא חוצה אותו, כפי שלא ניתן לקבוע את המיקום של אופק האירוע מתצפיות מקומיות.
משקיף הנופל לתוך חור שחור ע"ש שווארצשילד (כלומר לא מסתובב ולא טעון) לא יוכל למנוע את הייחודיות. כל ניסיון לעשות זאת רק יצר את הזמן הנדרש כדי להגיע לשם. כשהם מגיעים לייחודיות, הם נמחצו לדחיסות אינסופית והמאסה שלהם מתווספת לסך הכול של החור השחור. לפני שזה יקרה, הם ישוסעו לגזרים על ידי כוחות הגאות ההולכים וגוברים בתהליך המכונה לפעמים "ספגטיזציה" או אפקט האטריה.
במקרה של חור שחור טעון (רייסנר-נורדסטרום) או מסתובב (קר), אפשר למנוע את הייחודיות. הרחבה של פתרונות אלה ככל האפשר חושפת את האפשרות היפותטית של יציאה מהחור השחור אל זמן-חלל שונה כשהחור השחור פועל כחור תולעת. אולם אפשרות הנסיעה ליקום אחר היא תיאורטית בלבד, כיוון שכל הפרעה תהרוס את האפשרות הזאת. כמו כן, נראה שניתן לעקוב אחר עקומות סגורות דמויות-זמן (חזרה לאחור לעבר של עצמו) סביב הייחודיות של קר, מה שמוביל לבעיות של סיבתיות כמו פרדוקס הסבא. צפוי כי אף אחת מהתופעות המוזרות הללו לא תשרוד בטיפול נאות של מכניקת קוואנטים בחורים שחורים מסתובבים וטעונים.
הופעת ייחודיות ביחסות הכללית נתפשת בדרך כלל כאות להתפרקות התיאוריה. אולם התפרקות זו היא צפויה; היא מתרחשת במצבים שבו אפקטים של מכניקת קוואנטים מתארים את הפעולות אלה בגלל הדחיסות הקיצונית, ומכאן שגם אינטראקציה בין חלקיקים. עד כה לא היה אפשרי לשלב אפקטים קוואנטיים ואפקטי כבידה לכלל תאוריה אחת. הציפייה הכללית שבתורת כבידה קוונאטית יופיעו חורים שחורים ללא ייחודיות.
ואולם מנקודת המבט האישית שלו, האסטרונאוט יחצה את אופק האירוע ויגיע לייחודיות, בזמן סופי. מרגע שחצה את אופק האירוע, אי אפשר יהיה לצפות באסטרונאוט מבחוץ. גופו יהפוך בהדרגה לבלתי נראה, וככל שיתקרב לייחודיות, הפרשי הכבידה בין ראשו לרגליו יהפכו מוחשיים יותר, והוא יחוש שהוא נמתח, ולבסוף הוא ייקרע (ע"ע "ספגטיזציה").בקרבת הייחודיות, הפרשי הכוחות נעשים חזקים מספיק כדי שהגוף יתפרק לאטומים. הנקודה בה הפרשי הכוחות הופכים משמעותיים תלויה בגודלו של החור השחור. בחורים שחורים גדולים במיוחד, כאלה הנמצאים במרכזי גלקסיות, נקודה זו נמצאת הרחק בתוך אופק האירוע, ויש לאסטרונאוט סיכוי לחצות את אופק האירוע בשלום. לעומת זאת, בחור שחור קטן, הפרשים אלה הופכים למשמעותיים עוד הרבה לפני ההגעה לאופק האירוע.
אנטרופיה וקרינת הוקינג
בשנת 1971 הוכיח סטיוון הוקינג שהשטח הכולל של אופק האירוע של חור שחור קלאסי אינו יכול לקטון, תוצאה זו, הידועה כעת החוק השני של המכניקה של חורים שחורים, דומה מאוד לחוק השני של התרמודינמיקה, הקובע כי האנטרופיה הכוללת של מערכת לעולם אינה יכולה לקטון. יעקב בקנשטיין העלה את האפשרות שקיים קשר בין אנטרופיה של חור שחור לבין שטח אופק האירוע.
בשנת 1975, פיתח הוקינג תיאוריית שדה קוואנטית שמתאימה לזמן-חלל מעוקם. הוא גילה שחורים שחורים יכולים לפלוט קרינה תרמית, הידועה כיום בשם קרינת הוקינג. הוא חישב את האנטרופיה, וגילה שאכן היא יחסית לשטח, ובכך אישר את השערתו של בקנשטיין. מאוחר יותר נתגלה כי חורים שחורים הם בעלי אנטרופיה מירבית, כלומר, שהאנטרופיה המירבית באזור בחלל היא האנטרופיה של החור השחור הגדול ביותר שהוא יכול להכיל.
תכונה תמוהה אחת היא שהאנטרופיה של חור שחור עולה יחסית לשטחו ולא יחסית לנפחו, כיוון שאנטרופיה היא בדרך כלל כמות גדולה העולה באופן ליניארי עם נפח המערכת. מאפיין מוזר זה
הוביל להצעת העקרון ההולוגרפי שלפיו כל דבר שקורה בנפח הזמן-חלל יכול להיות מתואר על ידי נתונים על גבולו של אותו נפח.קרינת הוקינג נוצרת ע"י אופק האירוע, ואיננה מגלה מידע על תוכנו של החור השחור. אך למרות זאת, היא גורמת לכך שחורים שחורים אינם שחורים לחלוטין. מעבר לכך, התופעה מראה שהמאסה של החור השחור קטנה כלל שעובר הזמן. תופעות אלה הן זניחות בעצמים בקנה מידה אסטרונומי, אך חשיבותן גוברת בורים שחורים זעירים, בהם שולטים חוקי מכניקת הקוואנטים. חורים שחורים זעירים צפויים להתנדף, ולבסוף להיעלם בפרץ של אנרגיה. כיוון שכך, כל חור שחור שהמאסה שלו איננה גדלה עתיד להיעלם, וקיים יחס ישר בין קצב ההיעלמות לבין המאסה.
בשנת 1915 מצא קארל שווארצשילד פתרון מתמטי להוכחת קיומם של החורים השחורים, המבוסס על תורת היחסות של איינשטיין. הוא פיתח נוסחה המתארת את עיקום הזמן-חלל בקרבת עצם כדורי וסימטרי. הוא חישב את "רדיוס שווארצשילד", כפי שמכונה היום רדיוס של חור שחור. לפי הנוסחה, עצם כבידתי קורס לחור שחור במידה והרדיוס שלו קטן מגודל מסוים, הידוע בשם רדיוס שווארצשילד. מתחת לרדיוס זה, הזמן-חלל הוא כה מעוקם, עד שכל קרן אור הנפלטת מאזור זה, ללא קשר לכיוונה, תנוע לכיוון מרכז המערכת. כיוון שתורת היחסות שוללת תנועה במהירות העולה על מהירות האור, כל מה שמתחת לרדיוס שווארצשילד יקרוס למרכז. בנקודה זו תיווצר ייחודיות כבידתית.
קיים יחס הפוך בין הדחיסות הממוצעת בתוך רדיוס שווארצשילד לבין מאסת החור השחור; לדוגמה, לחור שחור שהמאסה שלו שווה לזו של כדור הארץ תהיה דחיסות של 32X1030 kg/m, ואילו לחור שחור על-מאסיבי שהמאסה שלו שווה ל-09 מאסות שמש תהיה דחיסות של 20 kg/m3 בערך. לפי הנוסחה של שווארצשילד, כיוון שהרדיוס הממוצע של כדור הארץ הוא 6,371 ק"מ, יש לדחוס אותו 4×1026 פעמים כדי שיקרוס ויהפוך לחור שחור. עבור עצם בעל מאסה דומה לזו של השמש, שהרדיוס הנוכחי שלה הוא בערך 700,000 ק"מ, יהיה רדיוס שווארצשילד בערך 3 ק"מ.
אחת הסברות היא שחורים שחורים גדולים כאלה אינם נוצרים במישרין מקריסה אחת של צביר כוכבים, אלא מתחילים את חייהם כחור שחור בגודל כוכב, וגדל אט-אט על ידי ספיחה של חומר וחורים שחורים אחרים.
על שמו של שווארצשילד קרוי סוג של חור תולעת המהווה גשר בין שני אזורים בחלל ומחבר שני יקומים. זהו סוג בלתי יציב ביותר של חור תולעת שמתמוטט מיד עם היווצרותו.
מי שהחישוב המתמטי המפורט מעניין אותו יכול לראות אותו כאן.
הדרך היחידה לגלות חורים שחורים היא לצפות בתופעות המתרחשות בקרבתם, כגון עדשות כבידה או כוכבים החגים סביב אזור בו אין חומר נראה. התופעות הבולטות ביותר מופיעות, כנראה, עקב נפילת חומר לתוך חור שחור, אשר מתאסף לדיסקת ספיחה לוהטת המסתחררת במהירות אדירה, עד שהוא נבלע ע"י החור השחור. הפרשי מהירות בין אזורים שונים בדיסקת הספיחה גורמים להתלהטות החומר, הפולט קרינת X. התחממות זו היא יעילה ביותר, ויכולה להפוך כ-50% ממאסת האנרגיה של הגוף לקרינה, בניגוד להיתוך גרעיני, שיכול להמיר אחוזים בודדים בלבד של מאסה לאנרגיה. תופעה נוספת הצפויה להתרחש היא היווצרות שני סילוני חלקיקים במהירויות יחסותיות הנפלטים בכיוון המאונך לדיסקת הספיחה.
אולם כל התופעות האלה קיימות לא רק בקרבת חורים שחורים, אלא גם סביב עצמים אחרים, כגון כוכבי נויטרונים. גילוי דיסקות ספיחה ומסלולים בלתי שגרתיים יכול להצביע רק על הימצאות עצם מאסיבי במיוחד באותו אזור, אך אינו אומר דבר על טיבו. לשם זיהוי עצם שכזה כחור שחור יש צורך לשלול קיום של עצם (או קבוצת עצמים) מאסיבי כל כך באזור. קיימת הסכמה בעניין זה בקרב האסטרופיסיקאים, על אף שלפי היחסות הכללית, כל ריכוז של מאסה בדחיסות מספיקה סופו לקרוס לתוך חור שחור.
כיום קיימות עדויות בלתי ישירות רבות לקיומם של חורים שחורים המסווגים לשלושה סוגים לפי המאסה, ללא תלות בתנע הזוויתי או במטען החשמלי, כפי שהיא נקבעת ע"י רדיוס אופק האירוע, או רדיוס שווארצשילד:
חור שחור בעל מאסת כוכב - בעל מסה של כוכב רגיל (פי 4 עד 15 ממסת השמש שלנו).
חורים שחורים אפשריים בעלי מאסת כוכב אותרו בעיקר בזכות מציאת דיסקות ספיחה בגודל ובמהירות המתאימים, ללא הסילונים הלוהטים של קרינה שפולטים עצמים אחרים. חורים שחורים מסוג זה עשויים להיות מעורבים בהתפרצויות קרני גמא, אך תצפיות רבות הקושרות התפרצויות אלה לסופרנובות הקטינו את הסיכוי לכך.
חור שחור מאסיבי למחצה (IMBH), שהמאסה שלו גדולה פי כמה מאות מזו של השמש; כאמור, גם חורים שחורים אלה עשויים להיות הגורם להיווצרות חורים שחורים על-מאסיביים.
חור שחור על-מאסיבי - מסתו שווה לאחוז אחד ממאסת גלקסיה טיפוסית (עדויות לקיום חורים שחורים כאלה מגיעה לא מצפייה בהם, אלא מצפייה בהתנהגות של עצמים אחרים בסביבתם).
חורים שחורים מאסיביים אפשריים הופיעו לראשונה בדמות קוואזרים וגלקסיות פעילות שנתגלו ע"י אסטרונומים בשנות ה־60' של המאה ה־20. המרת מאסה לאנרגיה בעקבות חיכוך בדיסקת הספיחה של חור שחור היא ככל הנראה ההסבר היחיד לכמויות האנרגיה העצומות הנוצרות בעצמים כאלה. הצגת התיאוריה בשנות ה־70' הסירה התנגדות גדולה לאמונה שקוואזרים הם למעשה גלקסיות רחוקות - אין מנגנון פיסיקלי שיכול לייצר כמות כזאת של אנרגיה.
בעקבות תצפיות בתנועת כוכבים סביב מרכזי גלקסיות בשנות ה-90', נהוג היום להאמין שחורים שחורים על־-מאסיביים כאלה קיימים במרכז כל גלקסיה, וביניהן גם גלקסיית שביל החלב שלנו. סגיטריוס (קשת) A הוא המיקום הסביר ביותר לחור שחור על־מאסיבי במרכז הגלקסיה שלנו.
לפי המודלים הקיימים, נראה סביר למדי שבמרכז כל גלקסיה נמצא חור שחור על-מאסיבי, השואב אליו גז ואבק ופולט אנרגיה רבה, עד שהמאסה הקרובה אליו נגמרת והתהליך נפסק. מודלים אלה גם מסבירים היטב מדוע אין קוואזרים בסביבתנו. פעמים רבות דווח על היווצרות חורים שחורים מיקרוניים על כדור הארץ במאיצי חלקיקים, אך עובדה זו מעולם לא הוכחה.
המשך יבוא...
השימוש במושגים אלה נפוץ מאוד במדע הבידיוני:
warp drive
Hyperdrive
jump drive
לרשימת דוגמאות הקישו כאן.
חור תולעת נחשב לאחד מקיצורי הדרך המומלצים ביותר למסע בזמן/חלל, גם במדע וגם במד"ב. אם מקפלים משטח דו-ממדי לאורך ממד שלישי, אפשר לדמיין את חור התולעת כ"גשר&" או כמנהרה שכל אחד מפתחיה נמצא בנקודה שונה בזמן/חלל.
למה "חור תולעת"? ראיתם פעם תולעת על תפוח?
בספרות המד"ב מתוארים שימושים רבים לחורי תולעת ולחורים שחורים, אם כי הנפוץ ביותר הוא כקיצור דרך למסע בחלל במהירות על-אורית על צורותיו השונות. המונח מופיע בשתי משמעויות עיקריות - חורי תולעת שמחברים שתי נקודות בחלל וחורי תולעת שמחברים בין "יקומים מקבילים". שימו לב שלפעמים המונחים "חור תולעת" ו"חור שחור" משמשים בערבוביה, כיוון שבשנות ה-60' וה-70' ההבדלים בין השניים לא היו די ברורים (לא במד"ב ועל אחת כמה וכמה שלא במדע). כמו כן מתוארות דרכים רבות ומגוונות להיכנס לחור תולעת ולצאת ממנו (כאמור, רצוי בשלום)...
לרשימת דוגמאות הקישו כאן.
לרשימת דוגמאות הקישו כאן.
עוד דרך לנוע בחלל היא להפליג ב"ספינת הדורות". זוהי ספינת חלל שבנויה לאו דווקא למהירות על-אורית, אלא לעמידות במרחקים עצומים ובכל קושי שעלול להיווצר בחלל. היא חייבת להיות יישות עצמאית לחלוטין מכל הבחינות - מאנרגיה וטכנולוגיה (בעיקר הנעה, ניווט ותקשורת) ועד לייצור מזון ובגדים וחינוך ובילוי שעות הפנאי, וכל דבר אחר שאדם עשוי להזדקק לו בתקופת חייו. המערכות שלה חיית להיות מהימנות במידה כזאת שנוסעי הספינה יוכלו לתחזק אותן לאורך זמן. כן יהיה צורך במרחבי מחיה גדולים ועצמאיים בחלל.
תרחיש זה אינו נטול בעיות קשות – ביולוגיות, חברתיות ומוסריות. אלה הן לדעתי העיקריות שבהן:
1. אומדני האוכלוסייה בת הקיימא המינימלית משתנים. לפי תוצאות המחקר שנערך באוניברסיטת רטגרס בשנת 2005, האוכלוסיה הילידה של אמריקה היא צאצאיהם של 70 בסני אדם בלבד שחצו את הגשר היבשתי בין אסיה לצפון אמריקה. אולם האנתרופולוג ד"ר ג'ון מור העריך בשנת 2002 כי אוכלוסייה של 150 עד 180 תאפשר רבייה נורמלית למשך 60 או 80 דורות, מקביל ל-2,000 שנה. סינון גנטי קפדני ושימוש בבנק זרע מכדור הארץ יאפשר גם בסיס התחלתי קטן עם שיעור זניח של רבייה פנימית.
ספינות הדורות מבוססות על העדר שינוי דרמטי בתוחלת חיי האדם. על אף שאנשים מאריכים ימים יותר ויותר, תוחלת החיים תהיה צריכה להיות ארוכה מעבר לכל התחזיות כדי שפרט אחד כלשהו יחיה לאורך כל המסע.
2. מנין יימצאו המתנדבים שיסכימו לצאת לדרך בידיעה שלא רק לא יזכו לשוב הביתה, אלא גם לא יזכו להשלים את המסע? ובעיקר דורות הביניים, שנגזר עליהם להיוולד, להתרבות ולמות בדרך בלי שיזיכו לראות שכר לעמלם?
3. הספינה חייבת להיות גדולה כל כך, שקשה להאמין שניתן לבנות אותה בכדור הארץ ובוודאי שלא לשגר אותה ממנו.
4. תנאי החיים בספינה הם כאלה שמחייבים הסתגלות חברתית מיוחדת לחיים בסביבה סגורה הרמטית; שעה אחרי היציאה לדרך זה לא הזמן המתאים לגלות שאתה סובל מקלאוסטרופוביה, למשל, ושישה חודשים בתחנת חלל זה ממש לא נחשב. טרם נערכו ניסויים רציניים שבוחנים את הסתגלות האדם לחיים בתנאים כאלה לאורך זמן (ראה ביוספירה 2).
ובכל זאת, בהנחה שכל הבעיות ייפתרו, הספינה תצא לדרך כשעל סיפונה צוות מגוון ומאוזן בקפידה מבחינה גנטית (בניגוד לסתם "שניים שניים" כמו בתיבת נוח, על אף שגם אותה ניתן לראות כסוג של "ספינת דורות"), ובמחשב שלה תכנית מדוקדקת וקפדנית של משימות ופעילויות לכל תקופת המסע. בניגוד למקובל בספינות מהסוג הזה, הצוות לא יהיה שקוע בתרדמת הקפאה (או בתרדמה אחרת מכל סוג שהוא) אלא יהיה ער ופעיל. מובן מאליו שכדרך הטבע, אנשים ימותו בזה אחר זה. מצד שני, גם ייוולדו ילדים (כמובן, במסגרת התכנון הגנטי הקפדני, שבין היתר ימנע גידול בלתי מבוקר של מספר הנוסעים, עד כדי ZPG). עם הזמן ימותו כל אנשי הצוות המקורי, ילדיהם יגדלו, יולידו ילדים, יזדקנו וימותו, וכן הלאה וכן הלאה, דור הולך ודור בא (ומכאן השם "ספינת דורות").
ככל שהספינה תתרחק יותר מן הארץ, השמירה על הקשר תהיה משימה קשה יותר, וזאת גם בהנחה שמערכת הקשר תהיה "בזמן אמת" ולמעשה בלתי תלויה במרחק ובזמן (אבל באמת, עד איזה מרחק ולכמה זמן?) המידע המעודכן על ההתפתחויות בארץ והעדכונים ליומן המשימות והפעילויות יילכו ויתמעטו, עד שיפסיקו לחלוטין להגיע. ככל שהמידע שבמחשב הספינה יפסיק להתעדכן, תהפוך הארץ לזיכרון עמום, לחלק מהמיתולוגיה הקולקטיבית של הדור העשירי או המאה לנוסעי הספינה.
אבל בהנחה שהספינה תמשיך לפעול ללא תקלות ולפי ההוראות הממוחשבות, יגיע הרגע הנכסף שבו ייראה באופק היעד, כוכב לכת במערכת שמש אחרת, שכל הסימנים מעידים על כך שהוא מתאים לחיי אדם. הנוסעים, שאיש מהם לא ראה מעולם את הארץ חוץ מאשר בתמונות מיושנות (או בהולוגרמות) שבמחשב הספינה, וגם לא יראה, יירדו מהספינה ויתחילו לבנות לעצמם בית חדש וחברה חדשה. סביר להניח שהמבנה החברתי שהם יקימו יהיה שונה לחלוטין מזה המוכר לנו. הספינה, שלא תשוב להמריא, תהפוך למרכזו של היישוב החדש, ועם הזמן תשתלב במיתולוגיה שהתהוותה במהלך המסע... הסוף?
אגב, לפי ההגדרה הרחבה ביותר של המונח, ניתן לראות את כדור הארץ כולו כ"ספינת דורות&" או "ספינת החלל ארץ".
ונסיים בשאלת טריוויה: מתי ראיתם ב"מסע בין כוכבים" ספינת כוכבים ממריאה או נוחתת (להבדיל מ"עוגנת")?
תשובה: אף פעם. אפילו לא בסרט הקולנוע החדש. בראשית ימי הסידרה החליטו היוצרים שצילום המראות ונחיתות יהיה מסובך מדי מבחינה טכנית ועל כן המציאו את מתקני השיגור למיניהם ("Beam me up, Scotty&" זוכרים?) שהלכו והתפתחו ונפוצו בגירסאות שונות, גם במקביל להמראות ונחיתות למיניהן. אגב, ה"אנדרומדה&" אף היא פרי רוחו של רודנברי, שגודלה "כגודל חמש נושאות מטוסים&" דווקא כן נראית נוחתת באחד הפרקים.
ועוד טריוויה: נכון שהמשגרים ב"סטארגייט" הם משגרי טבעות ואילו המשגרים ב"מסע בין כוכבים" הם משגרי קרניים, אבל העיקרון דומה, למרות ששם החליטו לוותר על משגרי הטבעות ולעבור להשתמש במשגרים זהים כמעט לחלוטין לאלה שנראו ב"מסע בין כוכבים".
וכן, "פסיכוזת המשגר" חיה וקיימת גם ב"אטלנטיס"...
הגירסה שתיארתי לתרחיש "ספינת הדורות" היא רק אחת (ולדעתי המתונה ביותר מביניהן). קיימות גירסאות נוספות רבות. אמנם לא מצאתי דוגמאות קולנועיות לעיסוק בתרחיש כזה, וגם דוגמאות טלוויזיוניות אינן נפוצות, אבל בספרות המד"ב הוא נפוץ מאוד.
לרשימת דוגמאות הקישו כאן.
המירוץ לשיגור חלליות מונעות באנרגיית שמש נמצא בעיצומו, וכבר יצא מתחומי המדע הבידיוני. סוכנויות החלל של ארה"ב, אירופה, יפאן ורוסיה כבר עוסקות בתכנון של שיגור מפרשיות שמש.
החללית הרוסית קוסמוס-1, למשל, שהייתה אמורה לפרוש 8 מפרשים משולשים ולהיות מונעת ע"י פוטונים מן השמש שידחפו את המפרשים, שוגרה ב-2001 מצוללת גרעינית המיועדת לשיגור טילים בליסטיים בין-יבשתיים, השיגור הצליח, אך פקודת ההיפרדות של החללית לא פעלה. גם "קוסמוס&" אגב, אמורה לשאת תקליטור המכיל מידע רב ואוסף של יצירות ספרותיות (מד"ב ולא) העוסקות בתחום.
לפרטים מלאים על המבצע ולרשימה של היצירות הכלולות בתקליטור הקישו כאן.
המתכננים מקווים שיום אחד זו תהיה השיטה שתאפשר לבני אדם לנוע בין הכוכבים, שכן "מפרשית השמש" מסוגלת לגמוא מרחקים אדירים בזמן קצר והטווח שלה יכול להגיע עד למסלולו של צדק.
כמה מקורות בנושא:
http://www.hayadan.org.il/wp/solar_sail-0310081/
http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3999293.stm :
לרשימת דוגמאות הקישו כאן.
עוד שיטה שעושה צעדים ראשונים של מעבר מתחום המד"ב לתחום המדע מכונה בשם "מעלית לחלל" או TSE ((Tethered Space Elevator.
הוגה הרעיון היה המדען הרוסי קונסטנטין צ'ולקובסקי Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, אם כי גם המדען והממציא ניקולה טסלה Nikola Tesla (דמות שנויה במחלקות שנזכרה בין היתר בסרט "היוקרה") השתעשע ברעיון דומה באותה תקופה. בשנת 1895, בהשראת מגדל אייפל בפריס, הגה צ'ולקובסקי מגדל שמגיע מהארץ לחלל. הוא ראה בעיני רוחו כבל דק, 35,800 ק"מ אורכו, ובקצהו מגדל בשמים, הנע במסלול גיאוסטשיונרי. המגדל של צ'ולקובסקי היה מסוגל לשגר עצמים למסלול ללא טיל (בעזרת המהירות המסלולית שלו, והמהירות המסלולית של כל עצם שמשוגר מראש המגדל ומאפשרת לו להישאר במסלול גיאוסטשיונרי).
רק בשנת 1959 הגה עוד מדען רוסי, יורי נ' ארטסוטאנוב, תכנית מעשית יותר לבניית מגדל חלל. הוא הציע להשתמש בלווין גיאוסטשיונרי כבבסיס לבניית המגדל ולהשתמש במשקל נגד כדי שמאסת הכבל המחבר את המגדל תישאר יציבה. ארטסוטאנוב פרסם את הרעיון שלו במוסף יום ראשון של "קומסומולסקאיה פראבדה" ב-1960, אבל הנוסח האנגלי התפרסם רק זמן רב לאחר מכן.
בשנת 1966 החלו ארבעה מהנדסים אמריקנים לעסוק ברצינות בשאלת החומר שממנו ייבנה הכבל באורך 35,000 ק"מ. הם גילו שאפילו גרפיט, קוורץ ויהלום אינם חזקים מספיק - החומר שייבחר חייב להיות חזק לפחות פי שניים מכל חומר ידוע שהיא קיים אז.
בשנת 1975 תכנן מדען אמריקני נוסף, ג'רום פירסון, חתך רוחב מתחדד, מתאים יותר לבניית המגדל. לפי התכנון שלו, הכבל השלם עבה יותר במסלול הגיאוסינכרוני, שם המתח רב ביותר, וצר יותר בקצוות, כדי להפחית את העומס על המרכז. גם הוא הציע להשתמש במשקל נגד שיתפרש על פני 144,000 ק"מ (כמחצית המרחק לירח). הוא הביא בחשבון גם את הפרעות הכבידה, התנועה והמשקל שינוע על הכבל.
אחרי פיתוח הנאנו-צינוריות-פחמן בשנות ה-90', המהנדס דייוויד סמית'רמן מהמשרד לפרויקטים מתקדמים של נאס"א הבין שחוזקם של חומרים אלה הוא שיכול להפוך את רעיון המעלית לחלל למעשי. בסדנה שנערכה במרכז מרשל לטיסות חלל הוזמנו מדענים ומהנדסים רבים לדון ברעיונות ולהכין תכניות שיהפכו את הרעיון למציאות. התוצאות פורסמו במאמר בשם "Space Elevators: An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium". כאן תוכלו לצפות במצגת המתארת איך זה אמור לעבוד.
באותו זמן, מדען אמריקני נוסף בשם בראדלי אדוארדס, מנהל המחקר במכון למחקר מדעי בפיירמונט, מערב וירג'יניה, הגה רעיון ליצור רצועה באורך 100,000 ק"מ העשויה מנאנו-צינוריות פחמן מרוכבות. ההבדל שבעוד סמיתרמן מציע כבל עגול, אדוארדס הציע כבל בעל מבנה של רצועה (פס) בטענה שצורה זו יעילה ועמידה יותר בפגיעות מטואוריטים. בתמיכת המוסד לרעיונות מתקדמים של נאס"א (NASA Institute for Advanced Concepts), המשיך אדוארדס לפתח את רעיונו ולעצב את תא המעלית, מערכת ההנעה הראשית, הימנעות מהתנגשות בפסולת חלל, מערכת עגינה, מערכת חמצן,הימנעות מפגיעות ברקים וסופות הוריקן על ידי הצבת תחנת הבסיס באזור קו המשווה במערב האוקיינוס השקט. בנוסף לכך אמד את עלות הבנייה, תיכנן את לוחות הזמנים לתכנון וביצוע הפרויקט כולו והתחשב בגורמי סיכון סביבתיים. העיכוב הארוך ביותר לרעיונו של אדוארדס נגרם ממגבלות הטכנולוגיה ליצור הרצועה עליה ינוע תא המעלית. חישוביו הסתמכו על סיבים מרוכבים של נאנו צינוריות פחמן אפוקסי בעלי כושר מתיחה מינימלי של 130 ג'יגה פסקל (בחישוביו לקח מקדם ביטחון של 2). אולם, ניסויים שונים ורבים הצליחו להניב חומר בעל כושר מתיחה של עד 63 ג'יגה פסקל
אדוארדס אמר כי הוא מקווה שתהיה לו תוכנית גמורה של המעלית בתוך שנה (כלומר בסוף 2004). לדבריו של אדוארדס, השיגורים צפויים להיות משעממים למדי, ללא העשן, האש והרעש המלווים בדרך כלל שיגורי חלליות...
ב-13 בספטמבר 2003 כבר התקיים בסנטה פה כנס של מדענים שדנו בתוכניות מעשיות לבניית מעלית לחלל, כנראה מבסיס אי שם באוקיינוס השקט. הם העריכו שהתקציב הדרוש לפרויקט יהיה כ-7 מיליארד דולר.
ומה המצב עכשיו? המירוץ לבניית מעלית החלל הראשונה בעיצומו, וכבר מתוכננות מעליות כאלה על הירח ועל כוכבי הלכת האחרים. האופטימיים אומרים שאת המעלית הראשונה נראה עוד בימי חיינו.
אז מה צריך לקרות לפני שנזכה לנסוע במעלית לחלל?
את המגדלים שמהם ייצאו הכבלים יש לבנות על קו המשווה, כדי למזער את הסכנת החשיפה לפגעי מזג האוויר. מיקום המגדלים בקו המשווה גם מאפשר להתיישר עם המסלול הגיאוסטשיונרי שעובר בדיוק מעל לקו המשווה. מכל מגדל יימתחו 4 עד 6 כבלים באורך 36,000 ק"מ שמרכז המאסה שלהם נמצא במסלול גיאוסטשיונרי. כל כבל יישא רכב שיגור לשימוש רב פעמי (Reusable Launch Vehicle -RLV) מונע באנרגיה חשמלית, שיוביל נוסעים ומטענים מהארץ לחלל ובחזרה. עלות הובלה של מעבורת חלל ששוקלת 12,000 ק"ג במעלית החלל תהיה כ-177,000 דולר. לשם השוואה, אדם הנושא מטען של 150 ק"ג ישלם רק 222 דולר! לכבל יהיה מחובר כבל נוסף שישמש כמשקל נגד וגם כאמצעי לשיגור מטענים למסלולים גבוהים יותר, או לשיגור לוויינים וחלליות למסלולים אחרים או לירח.
כדי להשיג מטרה זו, יש צורך להשלים את פיתוחן של כמה טכנולוגיות חיוניות:
1. נאנו-טכנולוגיה - פיתוח החומר שממנו ייבנה החלק מהמערכת שיישאר בחלל. מעריכים שלשם כך דרושות עוד 15 שנה;
2. טכנולוגיית כבלים - בניית כבלים ארוכים במיוחד, הפיקוח עליהם והשליטה בהם;
הכנת כבל באורך של למעלה מ-35,000 קילומטרים היא משימה קשה. ב-1996 החליטו ארבעה מהנדסים אמריקנים לקבוע איזה סוג של חומר יידרש לבניית מעלית חלל, בהנחה שהכבל יהיה ישר ללא חיתוך בקטע ההצטלבות שלו. הם מצאו שהכוח הנדרש הוא כפול פי שניים מהכוח של כל חומר קיים, כולל גרפיט, קוורץ ויהלום.
3. טכנולוגיית מגדלים גבוהים - עדיין לא נבנה בניין שגובהו מעל לקילומטר, אבל חלק מהחומרים הדרושים לכך כבר קיימים;
4. הנעה אלקטרומגנטית - פיתוח הנעה אלקטרומגנטית לכלי רכב יבשתיים מהירים, שתאפשר לעבור את המרחק של 36,000 ק"מ במהירות גבוהה ותוך חיסכון באנרגיה. למעשה מדובר בגירסה מהירה של הרכבות החשמליות המשמשות כיום להובלת נוסעים בין טרמינלים בנמלי תעופה. הרכבת "תרחף" מעל המסילה, ללא כל חלקים נעים שיכולים להישחק. השיטה מכונה "ריחוף מגנטי" (magnetically levitated-MAGLEV). טכנולוגיה זו חיונית לפיתוח מעליות החלל;
5. תשתית החלל - כלכלה המבוססת על חלל תאפשר פיתוח תשתיות כגון תחבורה, שירותים ומתקנים שיזרזו את הבנייה בחלל ואת מעבר התעשייה מכדור הארץ למסלול הגיאוסטשיונרי. מעלית החלל תהיה חיונית לתמיכה לתמוך בתעבורה ההמונית לחלל. רק שימוש המוני בה יצדיק את העלויות הגבוהות.
סביר להניח שבשלבים הראשונים, לפחות, תשמש מעלית החלל להובלת מטענים בלבד, לפחות עד שייפתרו בעיות המיגון מפני קרינה ביציאה מהאטמוספירה ובחזרה אליה (למשל במעבר דרך חגורת ואן אלן), ובעיות אחרות של ביטחון ובטיחות.
(תמונה 20, לקוחה מהאנציקלופדיה של ויקיפדיה)
לרשימת דוגמאות הקישו כאן.
טבלה מסכמת
טבלה זו, המפרטת את כל מערכות ההנעה הידועות כיום (כמעט), לקוחה בשינויים קלים מהאנציקלופדיה של Wikipedia, שם היא מופיעה גם בעברית וגם באנגלית (אין זהות בין הנוסחים).
|
רך |
שניות דחף |
דחף (ניוטונים) |
משך זמן |
|
שיטות הנעה קיימות |
|||
| 100-400 |
103- 107 |
דקות |
|
| 150-420 |
דקות |
||
| Monopropellant rocket | 100-300 |
0.1-100 |
אלפיות השנייה - דקות |
|
Momentum wheel
)בקרת עמדה בלבד) |
n/a |
0.001-100 |
לא מוגדר |
| Bipropellant rocket | 100-400 |
0.1-107 |
דקות |
| Tripropellant rocket | 250-450 |
דקות |
|
| Dual mode propulsion rocket | |||
| Air-augmented rocket | 500-600 |
שניות-דקות |
|
| Liquid air cycle engine | 450 |
שניות-דקות |
|
| Resistojet rocket | 200-600 |
10-2-10 |
דקות |
| Arcjet rocket | 400-1200 |
10-2-10 |
דקות |
| Hall effect thruster (HET) | 800-5000 |
10-3-10 |
חודשים |
| מנוע יונים | 1500-8000 |
10-3-10 |
חודשים |
| FEEP (Field Emission Electric Propulsion) | 10000-13000 |
10-6-10-3 |
שבועות |
| Magnetoplasmadynamic thruster (MPD) | 2000-10000 |
100 |
שבועות |
| Pulsed plasma thruster (PPT) | |||
| Pulsed inductive thruster (PIT) | 5000 |
20 |
חודשים |
| Variable specific impulse magnetoplasma rocket (VASIMR) | 1000-30000 |
40-1200 |
ימים- חודשים |
| Solar thermal rocket | |||
| Nuclear thermal rocket | 900 |
105 |
דקות |
| Nuclear electric rocket |
As electric propulsion method used |
||
| N/A |
9 per km2 (at 1 AU( |
לא מוגדר |
|
| Mass drivers | N/A |
לא מוגדר |
שניות |
| Tether propulsion | N/A |
1-1012 |
דקות |
|
טכנולוגיות עתידיות הנמצאות בפיתוח במעבדה |
|||
| Magnetic sails | N/A |
בלתי מוגבל |
בלתי מוגבל |
| Mini-magnetospheric plasma propulsion | N/A |
בלתי מוגבל |
בלתי מוגבל |
| Gaseous fission reactor | 1000-2000 |
103-106 |
|
| Nuclear pulse propulsion (Orion drive) | 2000-100,000 |
109-1012 |
חצי שעה |
| Antimatter catalyzed nuclear pulse propulsion | 2000-40,000 |
ימים-שבועות |
|
| Nuclear salt-water rocket | 10,000 |
103-107 |
חצי שעה |
| Beam-powered propulsion | As propulsion method powered by beam | ||
| Nuclear photonic rocket | 5x106 |
1-105 |
שנים |
|
Biefeld-Brown effect
)ראו גם ליפטר) |
N/A |
0.01-1 (currently) |
שבועות, אולי אף חודשים |
קבוצת מדענים עשתה לילות כימים כדי לבנות את המחשב האולטימטיבי. אחרי שחיברו אותו לתקע, הייתה להם רק שאלה אחת להציג לו: "האם יש אלוהים?" התשובה לא איחרה לבוא, "עכשיו יש..."
לסיפור קצר ונפלא זה יש כמה וכמה גירסאות, ואני מביאה כאן כלשונן רק שלוש מהן. שימו לב להבדלים הקלים של הדגשים בין הגירסאות, אבל ברור שזהו סיכום שאין טוב ממנו של כל החששות מפני המחשב והשתלטותו על חיינו ועתידנו.
|
"התשובה" מאת פרדריק בראון |
"הרשת הגדולה" |
הגירסה של דייוויד צ’אן |
אז ממה בעצם אנחנו פוחדים כל כך? ואם כבר אנחנו פוחדים, למה הפחד הזה לא מונע מאתנו לדהור קדימה ולהגביר יותר ויותר את התלות שלנו במחשב? במאמר שכותרתו Imagining Futures, Dramatizing Fears מאת דניאל צ'נדלר מועלות תשובות אפשריות לשאלה זו.
א. הגולם שקם על יוצרו
היחסים בין אדם למכונה, ולא משנה מאיזה סוג, תמיד היו מורכבים ודו-ערכיים, ואף טעונים רגשית. למשל, למכונית אנו מתייחסים בלשון נקבה (הרגש), אך לעומת זאת למחשב מתייחסים בלשון זכר (השכל). למכונה יש "שיגעונות", למחשב יש "ג'וקים" (ואגב, מקור המילה הוא אכן ב-Bugs, ג'וקים אמיתיים, שנהגו לכרסם בכבלי המחשבים בימים שבהם אלה תפסו חדרים שלמים במקום פינה קטנה על השולחן או כף היד).
אם נחזור להתחלה, פרנקנשטיין של מרי שלי בונה מכונה שהורגת אותו;
ב"זמנים מודרניים" של צ'רלי צ'פלין, הפועל הפשוט נאבק במכונה ששוברת אותו;
אייזק אסימוב, יוצר חוקי הרובוטיקה, שנועדו כביכול להגן על האנושות מפני פגיעת המכונה, חוזר לסיפור "התשובה" בסיפורו "השאלה האחרונה", שהתפרסם בקובץ הסיפורים "מחר כפול תשע". הסיפור דן ביכולתו של האדם להתמודד עם תופעת האנטרופיה ולהתגבר עליה;
ארתור סי. קלארק, יוצרו של האל 9000 הקטלני, חוזר אל נושא המחשב כאלוהים בסיפורו "9 מיליארד השמות של אלוהים".
הדוגמאות שבהן המכונה, ואף הטכנולוגיה באופן כללי, היא אויב האדם, הן רבות ומגוונות, אבל בשלב כלשהו חל מהפך והמכונה בתורה מנסה להתפייס עם האדם ולחזור אל האנושיות...
האם ייתכן דו קיום אמיתי בשלום בין אדם למכונה תוך שמירה על האיזון העדין? העניין עדיין שנוי במחלוקת...
ב. הפחד מפני הידע או תסביך פרנקנשטיין
שמו המלא של הרומן של מרי שלי היה "פרנקנשטיין או פרומתיאוס המודרני". אחד הסיפורים הידועים ביותר במיתולוגיה היוונית הוא סיפורו של הטיטן פרומתיאוס, שגנב את האש מהאלים ונתן אותה לבני האדם, ונענש על כך קשות. זאוס, אבי האלים, חשש מאוד מהשימוש שיעשו בני האדם במתנה החדשה, וכנראה היו לו סיבות מוצדקות...
מרי שלי התריעה מפני הסכנות שבידע, וזאת כשהייתה בת 19 בלבד. היא הגיעה למסקנה הברורה שרק לאלוהים מותר לברוא חיים (מסקנה שמדענים רבים בימינו מתקשים להפנים...)
יש לציין שהמפלצת שברא פרנקנשטיין בספר של שלי לא הייתה רעה מיסודה; עוזרו המטורף של פרנקנשטיין, איגור, גנב בטעות מוח של פושע מטורף עוד יותר מבית הקברות, וזה היה המוח שהושתל במפלצת. בספר, פרנקשטיין הבורא נבהל מתוצאות מעשיו, נוטש את היצור שברא והוא זה שבורח, לא היצור. גם כשהוא מבטיח לברוא לו בת זוג כמוהו, שוב הוא נתקף בפחד ומתחרט.
בקולנוע הפך פרנקנשטיין לאבטיפוס של דמות המדען המטורף, המשחק בידע מסוכן.
וראה גם: תרחיש פרנקנשטיין.
ג. הפחד מפני אובדן השליטה
הפחד מפני אובדן השליטה על הטכנולוגיה הוא עתיק יומין. טכנולוגיה נחשבת ל"טובה" כל עוד היא נמצאת בשליטתו הבלעדית של האדם, אבל מה קורה כאשר היא יוצאת משליטתו (הגולם, שוליית הקוסם, הג'יני בבקבוק וכו')?
אסימוב דווקא צידד בשלטון המכונה לצורותיו השונות והרבה לעסוק בו בסיפורי הרובוטים שלו. הוא הגדיר אותו כ"צורה שונה - ועליונה - של שליטה", שהרי האדם ממילא מעולם לא היה חופשי באמת. בסיפורו "The Evitable Conflict" שהופיע בקובץ "אנוכי הרובוט", הוא מתאר חברה ששלטון המחשב הפך אותה למושלמת - הכלכלה יציבה, אין רעב, אבטלה או מלחמה. גם בסיפור "The Life and Times of Multivac" שהופיע בקובץ "איש המאתיים וסיפורים אחרים", מתוארת חברה דומה, אבל שם כבר יש אנשים שמתמרדים ומבקשים להחליף את שלום המכונה בחירות.
להרחבה בנושא אסימוב וחוקי הרובוטיקה הקישו כאן.
פרנק הרברט כתב ב"חולית", שמתרחש אלפי שנים אחרי "הג'יהאד הבטלריאני", קרב הרסני ועקוב מדם בין בני האדם למכונות שבו ניצחו בני האדם את המכונות (תרגום שלי):
"לא תעשה לך מכונה בצלם מוח האדם" וגם "לא תעשה לך מכונה שתזייף מוח אנושי."
גם הוא הביע חשש מפני השתלטות המכונה על האדם.
להרחבה על הרברט והעולם של "חולית" הקישו כאן.
סיפורו של גורדון דיקסון Computers Don't Argue מדגים כמה מהסכנות הטמונות באוטומציה מוגזמת.
והדוגמה האולטימטיבית היא כמובן (ועדיין) HAL 9000 המפלצתי של "2001".
למי שמתעניין, HAL 9000 עדיין חי וקיים, תודה, ועדיין משמש כמודל להתפתחות עתידית אפשרית של המחשב. יש לו גם אחות תאומה, SAL, ולמי שלא זוכר, היו לה הופעות אורח קצרות גם ב"2001" וגם ב"2010", בתור כפילתו של HAL במרכז הבקרה בכדור הארץ. אגב, קלארק סיים זמן קצר לפני מותו לכתוב בביתו שבסרי לנקה את החלק האחרון בסאגה, "3001".
ד. הפחד מפני עליונות המכונה או: האם באמת מותר האדם מן המכונה אין?
אין ספק ביכולתה של המכונה לבצע ביעילות מטלות שיגרתיות, מונוטוניות וחוזרות על עצמן, אבל האם המכונה מסוגלת גם ליצור, לכתוב פרוזה או שירה? אפילו אסימוב אינו משוכנע. בסיפור אחד שלו **לברר איזה** מוחלף טייס-ניסוי רובוטי באנושי מפני שרק אדם יכול להתמודד עם הבלתי צפוי, אבל באחרים יש מחשבים שמגלים רגישות, יצירתיות ואינטואיציה. ב"אנוכי הרובוט", כאשר הבלש דל ספונר מציג את השאלה הזאת בדיוק בפני סאני הרובוט, הרובוט משיב לו, "ואתה יכול?"
אבל האם זהו יתרונה היחיד של הבינה האנושית? ומה יקרה ביום שבו נבין באופן מלא את פעולתו של המוח או לפחות נלמד לחקות את הרשת העצבית שלו? האם אז נוכל לומר שמותר האדם מן המכונה אין?
בכלל, שאלה ההגדרה של בינה מלאכותית, בדיוק כמו שאלת ההגדרה של חיים תבוניים, היא פילוסופית יותר מאשר מדעית. הרי אנו נוטים לייחס לכל דבר שאיננו מבינים תכונות של עליונות שכלית. ברגע שאנו מבינים את אופן פעולתה של מכונה, היא מפסיקה להיות "נבונה". איננו מבינים את המוח האנושי, ועל כן אין לנו ספק בכך שבינה אנושית עולה על בינה מלאכותית.
הבעיה היא שכל עוד איננו מבינים כיצד מתבצע התהליך היצירתי במוח האנושי, קשה מאוד ליישם אותו על מחשבים. לכן אסכם כאן בציטוט שמביא דניאל צ'נדלר מ"אי טי", שם שואל הילד אליוט את אחיו הגדול, "איך מסבירים את בית הספר לבינה גבוהה יותר?"
ה. ההתבטלות מפני המכונה
וריאציה נוספת על הפחד מפני המכונה היא הפחד שהמכונה תחליף אותנו כליל.
אסימוב טען שהמכונה האינטליגנטית "נוצרה למטרה אחת בלבד-לשרת את האדם, אבל סופה שהיא משתלטת על האדם ואיננה יכולה להתקיים בלי להחליף אותו, ועל כן עלינו להשמידה בטרם נושמד" (תרגום שלי).
אגב, אסימוב שינה מאז את דעתו, וגם דעתי האישית היא שבינתיים אפשר להירגע. עוד לא נולד המחשב שיכול באמת להחליף את המוח האנושי, ובעיקר לא את היכולת האסוציאטיבית שלו. וזאת לא בגלל הפיגור בהתפתחות המחשוב, אלא בגלל הפיגור בחקר המוח. המדע עדיין לא הגיע להבנה של המוח שתספיק כדי לחקותו במעבדה, ואפילו מחשב-העל המשוכלל והחדיש ביותר עדיין אינו מסוגל לכך.
א. אז מה עוד אפשר להשיג בתחום המחשוב?
מחשב מדבר בקול אנושי ומציית לפקודות קוליות? כבר קיים.
הגברת מספר הפעולות ומהירות ביצוען? זו רק בעיה טכנית.
העברת פונקציות אנושיות לשליטה ממוחשבת מלאה? גם זה הולך ומתרחש לנגד עינינו, אם כי בקצב אטי יותר.
בניית מודלים מורכבים יותר ויותר (מדעיים מכל הסוגים, צבאיים)? גם זו רק שאלה של זמן.
ב. מה אי אפשר להשיג?
קיימת גישה, ואני מצדדת בה, שהמחשב, משוכלל ככל שיהיה, הוא בעצם גולם במובן שהוא תלוי באופן מוחלט באדם המתכנת ומפעיל אותו (לפחות בינתיים). בעתיד הנראה לעין, הסיכויים שהגולם הזה יקום על יוצרו עדיין קלושים.
המחשב יכול לבנות לנו את הנשק המשוכלל ביותר, אבל לעולם לא ניתן לו את היכולת להחליט בעצמו מתי להשתמש בנשק ונגד מי. זה באמת יהיה סיוט...
גם "המתרגם האוניברסלי" עדיין רחוק מאתנו, ואפילו תוכנות התרגום המתקדמות ביותר עדיין לא מתקרבות לרמה הזאת.
זיהוי מלא לפי תמונה? עדיין יש קשיים.
המחשב מנצח את האדם במשחק שחמט - האם יכולת לשחק שחמט היא באמת סימן לבינה אמיתית? או שמא יתרונו היחיד של המחשב על האדם, כפי שאמר צ'נדלר, הוא יכולתו לברור במהירות את האפשרות הסבירה ביותר מבין מיליונים או מיליארדים? כולנו זוכרים את ניצחונו של גארי קספרוב על Deep Thought, קודמו של "כחול עמוק", גם את הפסדו לתוכנת שחמט ב-1995.
אגב, משחק השחמט ב"2001" היה תחרות בין שתי יישויות תבוניות שלאחת מהן הייתה עליונות ברורה, אבל אין זאת אומרת ש-HAL היה חסין מפני טעויות. יש לציין שבמקור, בספר, HAL תוכנת מראש להפסיד 50 אחוזים מהזמן, כדי שהאסטרונאוטים לא יאבדו עניין...
אמנם עשינו דרך ארוכה מה"טמגוצ'י" (איפה הוא היום, אגב?) ועד AIBO, אבל הדרך לבינה מלאכותית מלאה עדיין ארוכה. תחילה יש לפתור את כל הבעיות הקשורות לכישורים חברתיים, יכולת הבנה, שיתוף ברקע תרבותי ובידע, ומוסר.
ואם כבר מוסר, העיסוק בשאלת המוסר של המכונה הוא חלק בלתי נפרד מכל דיון רציני בהתפתחות המחשוב והבינה המלאכותית, וליתר דיוק, האם אפשר לתת למכונה מוסר? ואולי היא תפתח מוסר עצמאי משלה, לאו דווקא תואם את זה שלנו, ואולי אף מנוגד לו?
המתמטיקאי והפילוסוף הבריטי אלן טורינג (שבין היתר מיוחסת לו תרומה נכבדה לניצחון בעלות הברית במלחה"ע ה-2 בשל חלקו בפיצוח הצופן הגרמני הסודי ביותר, ה"אניגמה"), הציע כבר בשנת 1950 מבחן למדידת בינה מלאכותית. המבחן היה פשוט מאוד - שמים אדם ומכונה בחדר אחד, חוקר בחדר אחר, והוא מעביר לשניהם שאלות זהות. אם אין הוא מצליח להבחין לפי התשובות מי המשיב, האדם או המכונה, המכונה עוברת את המבחן. מהימנות המבחן שנויה במחלוקת עד היום, אך טרם נמצאה שיטה טובה יותר למדידת בינה של מכונה. אגב, זה מזכיר מאוד את המבחן שערך דקארד לרייצ'ל ב"בלייד ראנר", אלא ששם הוא מכונה "מבחן ווייט-קאמפף" (כזכור, לפי אחת הגירסאות, דקארד עצמו היה מכונה...)
ונסיים כמנהגנו בשאלת טריוויה - האם לדעתכם היה AIBO עובר את מבחן טורינג?
ראה:
Computing Machinery and Intelligence מאת אלן טורינג
על השערת כדור הארץ הנדיר
בתחום המציאות הווירטואלית, לעומת זאת, ההתקדמות מהירה מאוד. כל אחד יכול לשחק היום במשחקים המבוססים על מציאות וירטואלית. הממשקים כבר קיימים, ויצאו כבר מזמן מתחום המד"ב.
ההוכחה לכך היא לפחות שני סרטים שאינם סרטי מד"ב שבהם מוצגים יישומים כאלה. ב"שועל האש" של קלינט איסטווד, שנעשה עוד ב-1982, מתוארת קסדה המחוברת בחיישנים למוחו של הטייס ויוצרת ממשק ישיר בין המוח לבין מערכות ההפעלה של המטוס. הבעיה היחידה של הטייס בסרט היא שהוא צריך לחשוב בשפה שבה חשב בונה הממשק (במקרה שלנו, רוסית). ב"חשיפה", שנעשה ב-1994, אנו רואים את מייקל דאגלס משוטט בתוך ספרייה וירטואלית כשדמי מור האימתנית רודפת אחריו. ולפני שנים לא רבות כבר התבשרנו על הגעת מערכות דומות לחיל האוויר שלנו...
הצעד הבא בכיוון זה הוא כנראה תצוגות הולוגרפיות מלאות - כלומר, לא יהיה עוד צורך במסכים כבדים ומגושמים על השולחן, וגם לא במסכים שטוחים ודקים. הטכנולוגיה כבר נמצאת בשלבי פיתוח מתקדמים, ולא ירחק היום ובו יוכל כל אחד לשאת (או להסתובב עם...) מחשב נייד קטן וקל בעל תצוגה הולוגרפית במקום מסך, והצורך במסך עצמו יבוטל כליל, כפי שכבר ראינו בסרטים "צ'ק פתוח" ו"דוח מיעוט" ועוד הרבה לפני כן בסידרה Time Trax (זוכרים את SELMA?)
ולסיכום, על תיאוריית "המוח בצנצנת" שמעתי בפעם הראשונה בקורס על הפילוסופיה של המד"ב של פרופ' עדי צמח. נושא הדיון היה האם ייתכן שאיננו אלא מוח בצנצנת המונחת על מדף וכל העולם הסובב אותנו איננו אלא עולם וירטואלי שקיים רק בדימיוננו. הדיון הסתיים בשאלה "ואיך אנו יודעים שאיננו כאלה?"
אני חייבת להודות שהמחשבה על כך גרמה לי אי-שקט לא מעט...
לפי האנציקלופדיות של Ynet ו-Wikipedia, שלושה מושגים שמשמשים בערבוביה הם:
א. רובוט:
אוטומט שהתוכנית שלו גמישה ואיננה קבועה מראש נקרא "רובוט".
המילה "רובוט" מקורה בשפה הצ'כית (בצ'כית: "עובד כפייה"), וליתר דיוק במחזהו של קארל צ'אפק, RUR Russum's Universal Robots)) שנכתב ב-1920 כאזהרה מפני השתוללות הטכנולוגיה. בתחילתה הייתה המילה הגדרה מקובלת לאוטומט שהתוכנית שלו גמישה ואיננה קבועה מראש.
הרובוט עולה על האוטומט ביכולתו לזהות תנאים חריגים ולהגיב עליהם, כולל הפסקת פעולה במקרה של תקלה חמורה, וכן ביכולתו לבצע עבודות שונות לפי תוכניות שונות ומתחלפות. החיישנים שלו משוכללים מאוד, ומערכת הבקרה שלו כוללת מחשב, או כמה מחשבים.
הרובוט אמנם נולד כהמצאה ספרותית מתחום המדע הבדיוני, וידועים במיוחד סיפורי הרובוטים של אייזק אסימוב. אולם הרובוטים הפועלים כיום עדיין אינם דומים לאלה שבספרות - מגוון פעולותיהם קטן יותר, שיקול הדעת שלהם מצומצם יותר, ובעיקר, אין כל דימיון חיצוני בינם לבין בני אדם, בניגוד לאנדרואידים הספרותיים - רובוטים בעלי צורה אנושית, שקשה להבחין בינם לבין בני אדם.
אבל רובוטיקה, מסתבר, איננה עניין של טכנולוגיה בלבד. הכול מתחיל מחוקי הרובוטיקה של אייזק אסימוב. אסימוב, המדען (ביוכימאי) הקנאי לדיוק מדעי (בדיוק כמו קארל סאגן האסטרונום/אסטרופיסיקאי), ניסח את חוקי הרובוטיקה (ואת עקרונות היסוד של הפסיכוהיסטוריה) בצורה פשוטה וברורה. חוקי הרובוטיקה הפכו לאבני יסוד גם בספרות המד"ב וגם בפיתוח הרובוטיקה.
ב. אנדרואיד:
מקור המילה הוא יווני, ופירושה "דמוי אדם" או "ממין האדם" (להבדיל ממין זכר או נקבה). הראשון שהשתמש בה היה הסופר הצרפתי Mathias Villiers de l'Isle-Adam (1838-1889) ביצירתו "ערב המחר". בספרות ובקולנוע משתמשים בה כדי לציין כמה סוגים של יצורים מעשי ידי אדם:
1. רובוט הדומה לאדם;
2. קיבורג הדומה לאדם;
3. יצור מלאכותי אך אורגני מעיקרו הדומה לאדם.
ג. קיבורג:
המונח "קיבורג" מציין בדרך כלל יצור המורכב מתערובת של חלקים אורגניים ומכניים, שמטרה היא לחזק את היכולות של הראשונים בעזרת הוספת האחרונים.
"קיברנטיקה" הוא המדע העוסק בחקר התקשורת ויחסי הגומלין בין אדם למכונה, או בין מערכות אלקטרוניות לבין מערכות ביולוגיות. מקור המילה הוא המילה היוונית "קיברנטס", או "קברניט", ובהשאלה, האדם ששולט במכונה (ולא להיפך)...
למדע זה יש יישומים בהנדסה, בביולוגיה, בתורת הארגון, בפסיכולוגיה, וכמובן במדעי המחשב והרובוטיקה.
העיסוק בקיברנטיקה מהווה גם רקע לעיסוק בשאלות פילוסופיות מעמיקות, כגון: האם מכונות מסוגלות לחשוב? האם רובוט יכול להיות יצירתי או בעל תודעה? האם בני אדם אינם אלא אוטומטים מורכבים ביותר? והאם אפשר לבנות תיאוריות פסיכולוגיות על בסיס של תבניות ממוחשבות?
לפי ההגדרה הצרה ביותר של המונח, כל אדם הנושא קוצב לב יכול למעשה להיחשב לקיבורג, ברגע שהמכשיר הופך לחלק בלתי נפרד מגופו והוא אינו יכול לשרוד בלעדיו. גם שימוש בטכנולוגיות כגון עזרי שמיעה, עדשות מגע וכו' הופך אותנו לקיבורגים לפי הגדרה זו...
בשנות ה-60' טבעו מנפרד א' קליינס (מומחה למכשור פיסיולוגי ולמערכות מידע ומדען מחקר ראשי במעבדת ההדמייה הדינמית בביה"ח רוקלנד בניו יורק) ונתן ס' קליין את המונח סייבורג, והשתשמו בו במאמר בכתב העת לאסטרונאוטיקה על הצורך ביצור האנושי המשודרג שיוכל לשרוד בתנאים הקשים ביותר של החלל החיצון, וזאת בתגובה לצורך שהתעורר בראשית ימי חקר החלל.
מאז "איש הפח" של פרנק ל' באום עוסקת הספרות בשאלת החיבור והממשק הפיסי בין אדם ומכונה. איפה נגמר האחד ואיפה מתחיל האחר?
בשנת 1972 כתב הסופר מרטין קיידין את ספרו "קיבורג", שעסק באדם שאברי גופו שניזוקו הוחלפו בהדרגה ע"י אברים מכניים. הספר עובד לסידרה המצליחה "האיש השווה מיליונים" שממנה לקוח הציטוט שבשם פרק זה. כזכור, גיבור הסידרה היה סטיב אוסטין, אסטרונאוט לשעבר את שתי רגליו, זרוע ועין שאיבד בהתרסקות מטוס. ד"ר רודי ולס, מומחה לביוניקה (החלפת אברים אורגניים במכניים), והיה במקרה גם ידידו הטוב של סטיב אוסטין, הוזעק ע"י מחלקה סודית בממשלה שגילתה עניין בעבודתו "לבנות מחדש" את אוסטין בהשקעה של 6 מיליון דולר. ולס מסכים בעל כרחו, על אף סירובו לנתח את ידידו הטוב. אוסטין, אגב, נשאר אנושי במאה אחוז למרות הכול, והסתגל למצבו החדש רק אחרי שניצל מניסיון התאבדות.
הסיפור הוליד גם סידרת-בת, "האישה הביונית".
סקירה היסטורית
במאה הראשונה לספירה ולפני כן, סטסיבוס, פילון, הרון ואחרים תיארו מעל 100 מכונות ואוטומטים, כולל כבאית, אורגן רוח, מכונה מופעלת במטבעות וכדור איאולוס מונע בקיטור (ראה Pneumatica and Automata של הרון איש אלכסנדריה).
בשנת 1206, אל-ג'זארי בנה את התזמורת הרובוטית, אוטומטים מוקדמים בני תכנות.
בשנת 1495, לאונרדו דא וינצ’י בנה את האביר המכני, דגם של רובוט דמוי אדם. האביר הרובוטי היה מסוגל לעמוד, לשבת, להרים את מגן העיניים שלו ולתמרן באופן עצמאי את זרועותיו. המערכת הרובוטית כולה הופעלהע"י מערכת של גלגלות וכבלים. היא הוצגה בראשונה בחגיגה שאירח הדוכס ספורצה בחצרו במילנו. אחרי גילוי מחברת הרישומים של לאונרדו, בנו את הרובוט תוך נאמנות לעיצוב של לאונרדו; הדבר הוכיח שהרובוט תפקד באופן מלא, כפי שתכנן לאונרדו.
בשנת 1738, ז'אק דה ווקנסון בנה את הברווז המעכל, ברווז מכני שהיה מסוגל לאכול, לנפנף בכנפיו ולהפריש.
במאה ה-19, היסאשיגה טנאקה, מהאבות המייסדים של תאגיד "טושיבה" של ימינו, בנה את צעצועי קראקורי, צעצועים מכאניים יפניים שהגישו תה, ירו חצים וצבעו.
בשנת 1860, ג'ובאני לופיס בנה את ספינת האש החופית, ספינת אש נשלטת מרחוק (מכנית), בהתבסס על רעיון של קצין ארטילריה אלמוני בצי האוסטרי.
בראשית שנות ה-70' של המאה ה-19, ג'ון אריקסון (פנאומטיקה), ג'ון לואיס ליי (הנחייה בכבל חשמלי), וויקטור פון שליהה הנחייה בכבל חשמלי) בנו טורפדו מונחה מרחוק.
בשנת 1898, ניקולה טסלה בנה את כלי השיט הראשון (טורפדו) הנשלט ע"י רדיו (אלחוטי).
בשנת 1921 מופיעים אוטומטים בדיוניים ראשונים בשם "רובוטים" במחזהו של קארל צ'אפק RUR (Rossum's Universal Robots) המילה “רובוט" נכנסת לאוצר המילים שלנו.
בשנת 1928, וו' ה' ריצ'רדס בנה את אריק, אריק, רובוט דמוי אדם, המבוסס על חליפת שריון עם מפעילים חשמליים, והציג אותו בתערוכה השנתית של אגודת מהנדסי הדגמים בלונדון
בשנות ה-30', תאגיד ווסטינגהאוז לחשמל בנה את אלקטרו, רובוט דמוי אדם במראהו, שהתנשא לגובה שני מטרים והגיע למשקל 140 ק"ג. הוא היה מסוגל ללכת לפי פקודה קולית, להגיד 700 מילים (באמצעות פטיפון- של 78 סל"ד), לעשן סיגריות, לפוצץ בלונים, ולהזיז את ראשו וזרועותיו. גופו של אלקטרו היה מורכב מציוד פלדה, ומשלד ממונע מכוסה בעור מאלומיניום. ה"עיניים" הפוטואלקטריות היו מסוגלות להבחין בין אור אדום לירוק. הוא הוצג ביריד העולמי בניו יורק ב-1939 והופיע שוב באותו יריד ב-1940, עם "ספארקו", כלב רובוטי שהיה מסוגל לנבוח, לשבת, ולהתחנן למזון.
בשנת 1948, ויליאם גריי וולטר בנה את אלזי ואלמר, רובוטים פשוטים שהפגינו סממני התנהגות ביולוגיים
בשנת 1956, חברת Unimation, החברה הראשונה בעולם לייצור רובוטים שהוקמה ע"י ג'ורג' דוול ושותפו ג'וזף אנגלברגר, בנתה את הרובוט המסחרי הראשון בהתבסס על הפטנטים של דוול.
בשנת 1961, ג'ורג' דוול בנה את יונימייט, הרובוט התעשייתי הראשון, שעבד בפס ייצור של ג'נרל מוטורס במפעל ביואינג, ניו ג'רסי.
בשנת 1963, פוג'י יוסוקי קוגיו בנה את ה"פאלטייזר", הרובוט בעל החך הראשון.
בשנת 1973, חברת קוקה לרובוטיקה בנתה את פאמולוס, רובוט ראשון בעל שישה צירים מונעים אלקטרומכנית.
בשנת 1975, ויקטור שיינמן בנה את PUMA, זרוע תמרון אוניברסלית הניתנת לתכנות (programmable universal manipulation arm), מוצר של .Unimation
סקירה ספרותית
בספרות המד"ב קיימים כמה סוגים של רובוטים, קיבורגים ואנדרואידים:
*הרובוט החמוד והידידותי
*הרובוט המחפש את אנושיותו
הרובוט מחפש את אנושיותו ומגלה אותה (או מגלה אותה מחדש; במקרים אלה, מעניין לבחון לא רק את דרכו של הרובוט בחזרה אל האנושיות, אלא גם (ובעיקר) את תגובתה של הסביבה הקרובה לתהליך.
*הרובוט שמגלה שמנצלים אותו לרעה, קם על יוצרו ומשמיד אותו
*הרובוט האנושי יותר מאדם
רובוטים ששאיפתם העזה ביותר היא פשוט להיות אנושיים, כשבעצם הם ממילא יותר אנושיים מרוב בני האדם שסובבים אותם.
*הרובוט המפלצתי/רצחני/חסר כל רגש
מעניין, אגב, שלא משנה באיזה סוג רובוט מדובר, יש הסכמה כללית שהתכונה שהכי קשה להקנות לרובוט והכי קשה לו ללמוד אותה היא חוש ההומור. ראיתם פעם רובוט צוחק או מבין בדיחה? לדאטה זה לא הלך כל כך בקלות, כפי שראינו בין היתר בטקס ההעלאה בדרגה של וורף שפותח את הסרט "דורות", גם לא לשוורצנגר ב"שליחות קטלנית 2", כשהוא מנסה להתמודד עם ג'ון קונור, בן העשרה המתמרד הטיפוסי, וגם היילי ג'ואל אוסמונט החמוד מ-"AI" יודע לבכות, אבל לא לצחוק.
ותחשבו על זה...
לפניכם כמה דוגמאות:
ואני מביאה כאן את הטבלה הבאה, הלקוחה מהמהדורה ה-117 של ה"אנציקלופדיה גלאקטיקה" **לינק שבור** ומתארת את התפתחות הרובוטיקה לפי אסימוב:
| Designation | Appellation | Comments | In-use | In-use | Comments | Appellation | Designation |
| "Robbie" | Earth-use, non-talking nursemaid. | 1996-2007AD | 1996-2007AD | Earth-use, non-talking nursemaid. | "Robbie" | ||
| SPD | "Speedy" | Designed for use on Mercury. Due to the hostile Mercurian environment, Law 3 strengthened. | 2015AD | 2015AD | Designed for use on Mercury. Due to the hostile Mercurian environment, Law 3 strengthened. | "Speedy" | SPD |
| QT | "Cutie" | Designed to independently control the energy-beam producing Solar Stations. | 2016AD | 2016AD | Designed to independently control the energy-beam producing Solar Stations. | "Cutie" | QT |
| MC | 2016AD | 2016AD | MC | ||||
| DV | Designed to control six "subsidiary" robots. Used on the Asteroid Mines. | 2017AD | 2017AD | Designed to control six "subsidiary" robots. Used on the Asteroid Mines. | DV | ||
| HB | "Herbie" | Construction accident enabled HB-34 to read human minds. | 2021AD | 2021AD | Construction accident enabled HB-34 to read human minds. | "Herbie" | HB |
| MA | "Emma" | Designed to work in the storms on Titan | 2025AD | 2025AD | Designed to work in the storms on Titan | "Emma" | MA |
| NS | "Nestor" | Assisted in the development of the hyperatomic motor at Hyper Base. Later models were equipped with a modified First Law . The new law was stated as "No robot may harm a human being". The modification made the NS robot "slightly unstable". | 2029AD | 2029AD | Assisted in the development of the hyperatomic motor at Hyper Base. Later models were equipped with a modified First Law . The new law was stated as "No robot may harm a human being". The modification made the NS robot "slightly unstable". | "Nestor" | NS |
| "The Brain" | Immobile robot used by US Robots & Mechanical Men, Inc. to solve the mathematics of hyperspatial travel. | 2029AD | 2029AD | Immobile robot used by US Robots & Mechanical Men, Inc. to solve the mathematics of hyperspatial travel. | "The Brain" | ||
| AL | "Al" | Designed to operate Lunar disintos. AL-76 lost on Earth. | ????AD | ????AD | Designed to operate Lunar disintos. AL-76 lost on Earth. | "Al" | AL |
| ZZ | ("Sissy" was suggested but discounted) | The first series of robots designed by US Robots and Mechanical Men that were non-humanoid in appearance. Designed to explore the Jovian environment. see note 1 | ????AD | ????AD | The first series of robots designed by US Robots and Mechanical Men that were non-humanoid in appearance. Designed to explore the Jovian environment. see note 1 | ("Sissy" was suggested but discounted) | ZZ |
| TN | "Tony" | Housekeeping robot | ????AD | ????AD | Housekeeping robot | "Tony" | TN |
| LNE | "Lenny" | Designed to mine boron in the asteroid belt. | ????AD | ????AD | Designed to mine boron in the asteroid belt. | "Lenny" | LNE |
| MEC | Demonstration model used during guided tours. takes two steps forward, says "Pleased to meet you.", shakes hands and takes two steps backwards. | ????AD | ????AD | Demonstration model used during guided tours. takes two steps forward, says "Pleased to meet you.", shakes hands and takes two steps backwards. | MEC | ||
| EZ | "Easy" | Designed as a proof-reading robot. | 2033-4AD | 2033-4AD | Designed as a proof-reading robot. | "Easy" | EZ |
| R Nadila | Chief personal robot of Vasilia Aliena. | Chief personal robot of Vasilia Aliena. | R Nadila | ||||
| R Daneel Olivaw | 4720AD-????FE | 4720AD-????FE | R Daneel Olivaw | ||||
| R Giskard Reventlov | ????AD-4924AD | ????AD-4924AD | R Giskard Reventlov | ||||
| R Sammy | Messenger robot | 4721AD | 4721AD | Messenger robot | R Sammy | ||
| R Geronimo | Messenger robot | 4724AD | 4724AD | Messenger robot | R Geronimo | ||
| RX-2475 | Solarian robot in charge of Elijah Baley's welfare on his trip to Solaria. | 4722AD | 4722AD | Solarian robot in charge of Elijah Baley's welfare on his trip to Solaria. | RX-2475 | ||
| ACX-2745 | Solarian robot assigned to Elijah Baley's dwelling during his visit to Solaria. | 4722AD | 4722AD | Solarian robot assigned to Elijah Baley's dwelling during his visit to Solaria. | ACX-2745 | ||
| ACC-1129 | Solarian robot specifically designed to initiate/terminate trimensional viewing in Elijah Baley's dwelling during his visit to Solaria. | 4722AD | 4722AD | Solarian robot specifically designed to initiate/terminate trimensional viewing in Elijah Baley's dwelling during his visit to Solaria. | ACC-1129 | ||
| Faber | Auroran household robot owned by Hans Fastolfe | 4724AD | 4724AD | Auroran household robot owned by Hans Fastolfe | Faber | ||
| Pandion | Auroran household robot owned by Gladia Solaria. | 4724AD | 4724AD | Auroran household robot owned by Gladia Solaria. | Pandion | ||
| Borgraf | Auroran household robot owned by Gladia Solaria. | 4724AD | 4724AD | Auroran household robot owned by Gladia Solaria. | Borgraf | ||
| Debret | Auroran robot owned by Vasilia Aliena. | 4724AD | 4724AD | Auroran robot owned by Vasilia Aliena. | Debret | ||
| Brundij | Auroran robot owned by Santirix Gremionis. | 4724AD | 4724AD | Auroran robot owned by Santirix Gremionis. | Brundij | ||
| Landeree | Performed the task of overseer of the Zorberlon estate on Solaria. | 4924AD | 4924AD | Performed the task of overseer of the Zorberlon estate on Solaria. | Landeree | ||
| R Ernott Second, | Auroran humanoid robot. Attempted, unsuccessfully, to destroy Giskard on Earth. | 4924AD | 4924AD | Auroran humanoid robot. Attempted, unsuccessfully, to destroy Giskard on Earth. | R Ernott Second, | ||
| R Dors Venabili | ?????-12048GE | ?????-12048GE | R Dors Venabili |
למאגר מידע על קיבורגים הקישו כאן.
לרשימה של קיבורגים במד"ב הקישו כאן.
לרשימה של רובוטים ואנדרואידים בספרות ובקולנוע הקישו כאן.
Cyborg Citizen מאת כריס הייבלס גריי
בהקדמה לסידרת המאמרים שלו בנושא שכותרתה Screening DNA: Exploring the Cinema-Genetics Interface (1999) כותב Stephen Nottinghamשהקשר בין הגנטיקה לקולנוע ימיו כמעט כימי הקולנוע עצמו. וזאת מכמה סיבות - סטיות גנטיות שמובילות לעיוותים נוראים מצטלמות לא רע (כיד הדימיון הטובה על הבמאים והמעצבים), מדענים מטורפים העוסקים בניסויים אסורים הם מהנבלים החביבים בקולנוע, וכן הלאה. אפילו חלק מהמונחים המשמשים בתחום הגנטיקה משמשים בתחום הקולנוע – למשל cut ו-splice, שמציינים בשני התחומים פעולות של חיתוך והדבקה מחדש (של פריימים של סרט או של קטעי דנ"א), של לקיחת מצב קיים והפיכתו למשהו שונה לגמרי.
הקוד הגנטי והסרט השלם שניהם, במובן הזה, טקסטים פתוחים לקריאה. סופרי המדע, המודעים לכוחה של מטאפורה, תיארו גנים, בין היתר, גם כקוד מחשב, נהר של מידע ומשכפלים "אנוכיים". מנגנונים מטפוריים (למשל, סינקדוכה, מטונימיה, סמל, מדד וצלמית) ממלאים אף הם תפקידי מפתח בדקדוק הקולנועי. מינוח מתחום הגנטיקה עובר יותר ויותר חזרה לתחום הקולנוע. טכנולוגיית המחשב, למשל, מאפשר שיבוט של תמונות בצילומי אפקטים מיוחדים. כן ניתן לשבט שחקנים וירטואליים מתאי צלולואיד, המכילים מידע שהשאירו כוכבים שנפטרו, כגון ג'יימס דין, מרילין מונרו, אלביס פרסלי או סטיב מקווין. השיבוט נתפס באופן פופולארי כדרך להתעלות מעל המוות, כמו הנצחה על מסך הכסף.
ניתן לחלק את התרחישים בתחום זה לכמה סוגים עיקריים:
כאן נתחיל דווקא מהסוף. תהליך מיפוי הגנום האנושי כבר הושלם, כבר הושגה הצלחה בשיבוט יצורים אורגניים (ראה הכבשה דולי ז"ל) והושגה התקדמות בשיבוט בני אדם, על אף כל המאמצים לבלום אותו או לפחות להטיל עליו פיקוח. לאחרונה אף שמענו ש"אביה" של דולי קיבל רישיון להמשיך לעסוק בשיבוט בני אדם. בשלב זה עדיין אפשר לומר בוודאות שהשמועות על שיבוט מלא ומוצלח של אדם היו כנראה גם מוקדמות מדי וגם מוגזמות מדי.
רעיון שיבוט האדם איננו חדש, והוא נפוץ מאוד בספרות המד"ב וגם בקולנוע. בדרך כלל יש לו כמה מטרות:
החזרה לחיים של אדם אהוב (או מנהיג נערץ);
יצירה של עותק מתוך שאיפה להנציח תכונות מסוימות;
יצירת מאגר חומר גלם של אברים ורקמות להשתלה.
בדרך כלל השיבוטים מוצגים כעותקים דהויים ומופחתי בינה של ה"מקור", אם כי לפעמים הם יכולים להתפתח ולהגיע למודעות מלאה משל עצמם ואף לעליונות על ה"מקור", מה שנוטינגהם מכנה בספרו בשם "תאום בהשהיית זמן".
השאלה מהו מקום ה"בינה" וה"תודעה" בתהליך הגנטי שנויה במחלוקת קשה, אבל גם לכך מצאו פתרון במד"ב - השתלת זיכרונות.
אגב, בניגוד למה שמקובל לחשוב, בדרך כלל שיבוטים מתחילים את חייהם כעוברים, כמו כל תינוק רגיל, ולא כבוגרים, ועל כן אין כל סיבה לכך שלא יתפתחו באופן עצמאי ויגיעו למודעות מלאה משל עצמם, תוצאה שעשויה להיות ההיפך הגמור מכוונותיו של זה שיצר אותם.
תיאור של קבוצה שכל אחד מחבריה הוא בעל ייחוד משלו (או חסר כל ייחוד), אבל ביחד הם הופכים לכוח בלתי ניתן לעצירה.
הרעיון הזה נולד כנראה כסילוף הפרשנות של "ברירה טבעית" וצמצומה ל"הישרדות החזקים". סיפורים על ניסויים גנטיים שמטרתם ליצור אדם עליון, בעיקר לצרכים צבאיים או חשאיים, נפוצים מאוד. בדרך כלל התוצאות הרסנות לכל המעורבים (ולא רק במד"ב).
הכול התחיל ערב אחד בשנת 1816, כאשר קבוצה של אינטלקטואלים וסופרים צעירים החליטה לקיים תחרות של כתיבת סיפורי אימים. בין הסיפורים שנכתבו באותו ערב היו הסיפור ששימש השראה ל"דראקולה" של בראם סטוקר, וגם "פרנקנשטיין" של מרי שלי, שאמנם יצא לאור רק כעבור שנתיים.
מרי שלי כתבה את "פרנקנשטיין" כדי להפיג את שעמומה בזמן שבעלה היה עסוק בכתיבת שירה וברדיפה אחרי נשים אחרות (סתאאם)... ויצא לה משל מאין כמוהו על המדען שמנסה לשחק את אלוהים ומשלם מחיר יקר. חשוב לציין כי היא הסתמכה על ידע מדעי שהיה קיים באותה תקופה, ומבוסס על ניסוייהם של בנג'מין פרנקלין בברקים ושל לואיג'י גלוואני בגירוי שרירים באמצעות חשמל (שהצליחו לכאורה להפיח רוח חיים בצפרדע מתה).
הספר הוסרט בגירסאות רבות שתקצר היריעה מלמנות את כולן, בעיקר אם כוללים את "בנו של", "כלבו של", "דודתו של", "כלתו של", "סבתא של כלתו של" וכו' וכו'. הגירסה האחרונה בינתיים היא של קנת בראנה, שהשתדל מאוד להישאר נאמן לרוח הספר (גם בעיצוב דמותה של המפלצת, בגילומו של רוברט דה נירו).
שוב ושוב יש להדגיש כי פרנקנשטיין היה שמו של המדען, ולא של היצור. ליצור לא היה שם.
וראה גם: תסביך פרנקנשטיין.
בדרך כלל קיימים שני סוגים של "מדענים מטורפים" - זה שכוונותיו זדוניות מלכתחילה והוא אדיש לחלוטין לתוצאות מעשיו, וזה שפועל מתוך כוונות טהורות לכאורה ומבקש להיטיב עם האנושות אבל מה לעשות, זה פשוט לא הולך לו.
בשנים האחרונות חל שינוי מהותי בהצגת דמותו של המדען בקולנוע. הוא כבר לא מוצג כמטורף, אלא כאדם בעל רקע, חיים ומניעים משלו שבמקרה בחר במדע כבקריירה. הבעיה היא שהמדיום הקולנועי איננו בדיוק המתאים ביותר להצגת עבודה מדעית כפי שהיא מתבצעת במציאות, ועל כן הצגתו לוקה לעתים בפשטנות יתר, וזאת משתי סיבות עיקריות - העבודה המדעית היא תהליך ממושך ומורכב, בעוד שבקולנוע פתרון הבעיה המדעית מושג בדרך כלל ע"י פירוק שלמות מורכבת ליחידות קטנות, או הפיכת יחידות קטנות לשלמות מורכבת; כמו כן, המדענית היא בדרך כלל בלונדינית חתיכה וצעירה (שלא ברור מתי הספיקה לרכוש את כל ההכשרה וההשכלה הדרושות להצטיינות במדע).
יש לציין גם שבמד"ב תופס את מקום המדען המטורף הבודד התאגיד חסר הפנים, החוצה לאומים ומגזרים (צבאי-תעשייתי-בידורי או כל שילוב של הנ"ל), המונע ע"י מטרה אחת בלבד – רווח. כל זה הוא כנראה ביטוי לחששות הגוברים והולכים מפני הגלובליזציה.
עוד על תאגידים במד"ב ראה כאן.
מדען מגלה תגלית, במקרה או שלא במקרה. הוא מנסה לעניין אנשים ביישומי התגלית, אינו מצליח, מתבאס ומחליט להשמיד את התגלית/את אלה שדחו אותו/את העולם כולו (מחק את המיותר). בדרך כלל יש לו בת/עוזרת צעירה, תמימה ויפה שמתאהבת בגיבור התורן שמנסה לעצור את המדען או לעזור לו עד הסוף הטוב (או המר).
מדען מגלה תגלית, במקרה או שלא במקרה. הוא מנסה לעניין אנשים ביישומי התגלית, הם מנסים לגזול אותה ממנו (בד"כ כדי לעשות בה שימוש למטרות נבזיות), הוא בורח ונשבע לחלוק את התגלית (שתציל את העולם מכל הבעיות ותרפא אותו מכל התחלואים) עם כולם ובחינם. בדרך כלל יש לו בת/עוזרת צעירה, תמימה ויפה שמתאהבת בגיבור התורן שמנסה לעזור למדען או לעצור אותו עד הסוף הטוב (או המר).
במקום שנראה בתחילה כגן עדן (ע"ע עולם אבוד), המארח הנדיב מתגלה בהדרגה כמדען שטני. הנוסע התמים שנקלע למקום מנסה לברוח בעזרת הבת/העוזרת הצעירה, התמימה והיפה של המדען שמחליטה לעזור לו (אחרי שהיא מתלבטת בדיוק חצי שנייה).
תאומים היו מאז ומתמיד חומר מרתק למחקר מדעי, גנטי ופסיכולוגי. העיסוק בתופעת לידת התאומים ובהשלכותיה הוא עתיק יומין, וברוב הסיפורים המיתולוגיים העוסקים בלידת תאומים, נסיבות הולדתם הן חריגות ומופלאות במיוחד, משום שלידה כזאת נחשבה כמשהו שחייב להיות בו אלמנט על-טבעי בלתי מבוטל, ודי אם נזכיר את קסטור ופולוקס (ילדי זאוס מאישה בת תמותה) ואת רומולוס ורמוס (ילדי ארס מאישה בת תמותה).
נושא האובדן נפוץ מאוד במיתולוגיה של התאומים. שיעור הריונות התאומים גבוה מכפי שאנו חושבים - כאחד משמונה, אבל רק אחד מבין 80-90 הריונות מסתיים בפועל בלידת תאומים, וזאת מפני שברבים מההריונות האלה אחד העוברים מת לפני שהספיק אפילו להתפתח לכלל תינוק, ולכן נולד בסופו של דבר רק תינוק אחד, שברוב המקרים מתבגר בלי לדעת כלל שהיה לו תאום, אבל חי בתחושה מתמדת של חסך ושל צורך למצוא משהו שאבד לו.
כאשר מדובר בתאומים זהים המצב מורכב עוד יותר. רק ** מבין ** הריונות מסתיימים בלידת תאומים זהים (כלומר, מביצית מופרית אחת שהתפצלה לשניים בשלב מוקדם ביותר של ההריון, בניגוד לתאומים לא זהים הנולדים משתי ביציות שהופרו בו בזמן).
בהתאם למועד ההתפצלות הראשונה, קיימים שלושה סוגים של תאומים זהים - תאומים שהם "עותקים זהים", תאומים שהם "תמונות מראה" (למשל, אחד ימני ואחד שמאלי), ותאומים סיאמיים.
התרחישים הקולנועיים מסוג זה (ולאו דווקא במד"ב) מתחלקים לשלושה סוגים עיקריים:
התאום הרע מנסה לגזול את חייו, את זהותו (וכמובן את נערתו) של התאום הטוב, והשניים מנהלים מאבק מר שבמהלכו מיטשטשים גבולות הזהות ביניהם, עד שבסוף אחד מהם מת, ואנו נותרים עם ספק מטריד - האם זה שמת הוא אכן הרע, או הטוב?
התאומים חיים יחד בשלווה ובהרמוניה עד שנכנס לתמונה משהו (בדרך כלל אישה) ששניהם חושקים בו.
פריץ לאנג ביים בין השנים 1922-1960 מספר סרטים (ואחריו המשיכו בכך במאים אחרים, עד שנות ה-70') המבוססים על ספרו של נורברט ז'אק ((Norbert Jacques ועוסקים בד"ר מבוזה, שהוא מעין שילוב של גיבור בודד מורד בממסד לבין פושע שטני ובעל כוחות על טבעיים (בעיקר היפנוזה ושינוי צורה). באותה תקופה היו דמויות פופולאריות רבות משני הסוגים האלה - שודדים-ג'נטלמנים, מורדים וחמקנים נוסח רובין הוד ("פנטומס", "ארסן לופן") ופושעים זדוניים ורשעים ("פו מנצ'ו").
אגב, לאנג, אשר נהנה בסוף שנות ה-20' מהצלחת סרטו הקלאסי "מטרופוליס", שהיה מקובל גם על ראשי המפלגה הנאצית העולה, הסתכסך עם ראשי המפלגה וב-1933 נמלט מגרמניה, בעוד אשתו וכוכבת סרטיו, תיאה פון הארבו, נשארה מאחור והצטרפה למפלגה הנאצית. הוא עשה את סרט "ד"ר מבוזה" האחרון שלו (שהיה גם סרטו האחרון בכלל) ב-1960.
רשימה מלאה של הסרטים ניתן למצוא באתר של IMDB.
אז מה צפוי לנו בעתיד בתחום הדנ"א והגנטיקה?
התערבות גנטית במזון? שנויה מאוד במחלוקת.
חיסול מחלות ע"י התערבות ברמה הגנטית? אנחנו בדרך.
הדברת מחלות תורשתיות/גנטיות? עניין קצת יותר מסובך.
אפשרות לבחור לא רק את מין העובר אלא גם כל תכונה רצויה אחרת? קיים חלקית ועדיין שנוי במחלוקת.
בימינו כבר קיימים בהוליווד בנקי זרע שמציעים תרומות זרע של חתני פרס נובל וביציות של דוגמניות (אגב, למה לא להיפך?) מגמה זו עלולה להוביל לפילוג חברתי על בסיס גנטי (במקום גזעי), אבל בפועל האפלייה תהיה על בסיס כספי, כי רק בעלי המאה יוכלו ליהנות מן הטכנולוגיה. אם כי נשאלת השאלה האם גם זה לא יהפוך לשיגעון אופנתי חולף, כמו כל דבר בהוליווד...
אגב, במציאות היו גם מדענים קצת יותר אחראים. בשנות ה-30' כתב איינשטיין מכתב לנשיא רוזוולט ובו תיאר את הפוטנציאל הטמון בפצצה הגרעינית. הוא חשש מאוד מפני כוח זה, אבל חשש עוד יותר מפני האפשרות שגרמניה הנאצית תקדים את ארה"ב בהשגת הטכנולוגיה. רוזוולט החליט ליזום את הקמת "פרויקט מנהטן", שרוב המשתתפים בו היו מדענים יהודים פליטי גרמניה הנאצית. כשהתברר לאיינשטיין אילו יישומים מעשיים הרסניים יכולים להיות לתורות היחסות שלו, אותן חשב עד אז לתיאורטיות בלבד, הוא לא היסס להביע את דעתו בעניין. התוצאה? מאיינשטיין נמנעה ההשתתפות בפרויקט; דעותיו הפציפיסטיות הפכו אותו לסיכון ביטחוני. על המשתתפים האחרים נאסר אף להתייעץ אתו. מאוחר יותר אמר שלו ידע שלגרמנים לא היה סיכוי להצליח בפיתוח פצצת האטום, לא היה כותב את המכתב לנשיא. בערוב ימיו, כשנשאל באילו כלי נשק ישתמשו במלחמת העולם השלישית, השיב, "אינני יודע באילו כלי נשק ישתמשו במלחמת העולם השלישית, אבל במלחמת העולם הרביעית יילחמו במקלות ואבנים", ציטוט שיכול להתפרש בגדול כנבואה שהתגשמה לאור המתרחש בעולם בימינו.
אגב, זו הייתה גם אחת הסיבות לכך שאיינשטיין דחה בנימוס אך בתוקף את ההזמנה להיות נשיאה הראשון של המדינה היהודית שבדרך, הלא היא מדינת ישראל.
וכן, גם לאיינשטיין הייתה עוזרת צעירה ותמימה (פחות או יותר)... לפי אחת הגירסאות, כשהיא באה אליו לריאיון עבודה, היא אמרה לו, למען הגילוי הנאות, שאיננה יודעת מתמטיקה, והוא השיב, "זה בסדר, גם אני לא יודע."
1. דנ"א בהיסטוריה
|
1859 |
צ'רלס דרווין מפרסם את "מוצא המינים". |
|
1865 |
גרגור מנדל מנסח את חוקי התורשה. |
|
1869 |
פרדריק מישר מגלה את מולקולת הדנ"א (חומצה גרעינית דיאוקסי ריבוזית) וקורא לה נוקלאין. |
|
1880 |
פיתוח טכניקות צביעה מאפשר לצפות בדנ"א במבנים המכונים כרומוזומים, המצויים בגרעין התא. |
|
1899 |
הפרייה מלאכותית ראשונה של ביצית (קיפוד ים). |
|
1907 |
בפעם ראשונה מגדלים תאים מחוץ ליצור חי, בתרבית תאים. |
|
1920 |
התגלה שהגנים מסודרים במקומות קבועים לאורך הכרומוזומים. |
|
1930 |
התגלה שקרני רנטגן מגבירות באופן מלאכותי את שיעור המוטאציה של הגנים. |
|
1940 |
הוכח שהדנ"א היא המולקולה שבה שוכן הצופן הגנטי |
|
1950 |
תצלום רנטגן ראשון של דנ"א. |
|
1952 |
ניסויים ראשונים בהשתלה גרעינית (גרעין מתא שלא התחלק לביצית שהוצא ממנה הגרעין) בדו-חיים, הנחת היסודות לכל עבודת השיבוט בעתיד. |
|
1953 |
ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק מתארים את המבנה המולקולרי של הדנ"א. הדבר מוביל להבנה כיצד הצופן הגנטי מוביל לסינתזת חלבונים. |
|
1970 |
מפותחים אנזימי הגבלה שחותכים דנ"א במקומות מוגדרים, ואחריהם אנזימים שמספקים את הכלים להנדסה גנטית. |
|
1972 |
סינתוז מולקולות ראשונות של דנ"א מחובר (רקומביננטי), כלומר דנ"א המכיל חומר גנטי מיצור אחר. |
|
1973 |
שינוי גנטי ראשון של בקטריה. |
|
1976 |
בדיקות דנ"א ראשונות למחלה גנטית אנושית. |
|
1977 |
פתיחת בנק הזרע הראשון, למכירת זרע של תורמים "עליונים שכלית", כולל חתני פרס נובל. |
|
1978 |
תחילת ההנדסה הגנטית המסחרית. ייצור אינסולין בעזרת בקטריה שעברה שינוי גנטי (טראנסגנית), במכלי התססה, ולאחר מכן מוצרי חלבון אנושיים אחרים |
|
1978 |
נולדה לואיז בראון, "תינוקת המבחנה" הראשונה, שנולדה בהפריית מבחנה. |
|
1980 |
נולד היונק הטראנסגני הראשון (עכבר). |
|
1982 |
מתקבל רצף דנ"א שלם ראשון של יצור (נגיף). |
|
1983 |
מפותחת שיטת PCR (תגובת שרשרת פולימראז) להגדלת דגימות קטנות מאוד של דנ"א. השיטה מחוללת מהפכה בתחומים רבים של המחקר הגנטי. |
|
1983 |
גידול הצמח הטראנסגני הראשון (טבק). |
|
1984 |
שיבוט ראשון של יונקים (כבשים) ע"י העברת גרעינים מתאים עובריים שלא התחלקו. |
|
1985 |
פותחו שיטות לקבלת טביעות אצבע גנטיות, התקדמות גדולה במדע הרפואה המשפטית |
|
1988 |
פטנט ראשון על יצור חי, עכברים טראנסגניים, נמכר מסחרית. |
|
1988 |
הוקם פרויקט הגנום האנושי, במגמה לזהות את כל הגנים בגנום האנושי. |
|
1993 |
דיווח על בידוד של דנ"א מחרק בן 135 מיליון שנים ששומר בענבר. |
|
1993 |
עגבניות שעברו שינוי גנטי נמכרות בארה"ב בפעם הראשונה. |
|
1994 |
החלו ניסויים קליניים בשימוש בתראפיית גנים לטיפול בסיסטיק פיברוזיס. |
|
1996 |
נולד היונק הראשון (הכבשה דולי) ששובט באמצעות גרעין מתא בוגר שהתחלק. |
|
1996 |
שתילה ראשונה בהיקף גדול של יבולים טראנסגניים (פולי סויה ותירס) |
|
1997 |
מזון ששונה גנטית מתחיל להימכר בכמויות גדולות באירופה, אך רק חלק קטן ממנו מסומן ככזה. |
|
1998 |
מתקבל גנום שלם ראשון של יצור מורכב (נמטודה). |
|
1998 |
מדענים קוריאנים טוענים ששיבטו עובר אנושי מתא אנושי בוגר. |
|
2002 |
השלמת מיפוי הגנום האנושי. |
2. דנ"א בספרות וקולנוע
ראה:
Stephen Nottingham, Screening DNA: Exploring the Cinema-Genetics Interface (1999)
3. ללוח זמנים של התפתחות ההמצאות הטכנולוגיות והקשר ביניהן לבין המד"ב הקישו כאן.