ארוך, ארוך מאוד: על השעון שיתקתק עשרת אלפי שנים

כתב: רן לוי

דני היליס אינו אדם שרגיל לכשלונות. חבריו מכנים אותו 'גאון' בפה מלא, והרזומה שלו עשיר בהצלחות מרשימות: יזם טכנולוגי מצליח, טכנולוג ראשי של חברה גדולה בעמק הסיליקון, בוגר של אוניברסיטת MIT היוקרתית וזו רק רשימה חלקית. אך בשלושים ואחת בדצמבר, 1999, שעה אחת בלבד לפני שהמאה העשרים הגיעה לסיומה ופינתה את מקומה למיליניום חדש ומבטיח- דני היליס עמד בפני האפשרות הנדירה של כישלון.

שלוש שנים קודם לכן חברו מספר מהנדסים, הוגי דיעות ואמנים כדי להקים את אחת האגודות המשונות והמרתקות שאי פעם נהגו: 'האגודה של העכשיו הארוך' (The Foundation of the Long Now). הרעיון שאיחד את מקימי האגודה היה הרצון לקדם את התכנון והמחשבה לטווח ארוך. ה"טווח הארוך", לדידם, לא היו עשרים, שלושים או אפילו מאה שנים: עשרת אלפים שנה, לא פחות. בעולם שבו מכשיר חשמלי שורד אך בקושי מעבר לשלוש שנות שימוש, מחשבות מעין אלו דורשות שאר רוח עצום. חברי אגודת העכשיו הארוך ניחנו בשאר רוח שכזה: אפילו את השנה בתאריך הם כותבים בחמש ספרות- 01996- מתוך הבנה שארבע ספרות בלבד מגבילות את יכולת התכנון שלהם עד לשנת 9999 'בלבד'.

דני היליס, המהנדס המחונן, הגה את הפרוייקט הראשון שלהם: 'השעון של העכשיו הארוך'. אמנם מדובר במכשיר שמודד את הזמן, אך השם 'שעון' עושה למכונה המתוכננת עוול. ייתכן והשם 'המכונה המדהימה והשאפתנית ביותר שאי פעם תוכננה' יתאים לו יותר. מדובר בשעון שאורך חייו הצפוי הוא עשרת אלפים שנה. המספר הזה כל כך גדול, עד שקשה לתפוס אותו לאשורו. הנה קנה מידה: התרבות האנושית כולה, משברים גסים כדי חרס פשוטים בתוך מערות חשוכות, ועד מעבורות חלל הממריאות בשאגה- קיימת כעשרת אלפי שנים. דני היליס ביקש ליצור שעון שיתקתק משך זמן ארוך פי חמישה מהזמן שחלף מאז ישו, פי שתיים מהזמן שחלף מאז הוקמו הפירמידות.

ימים ספורים לפני תום המילניום סיימו חברי הצוות ההנדסי של היליס לבנות את אב-הטיפוס הראשון של השעון: מודל מוקטן של הדבר האמיתי, אך עם זאת מכונה שאמורה אף היא לשרוד ולתקתק במשך עשרת אלפי שנים. בכל אלף שנה, בחצות הלילה, אמור השעון להשמיע שני צלצולים. היליס ידע שזו ההזמנות הראשונה והאחרונה שלו לשמוע את יציר כפיו משמיע שני צלצולים. אם טעה בתכנון, אם מישהו מהמהנדסים פיספס פרט חשוב או אם עובד סדנא לא ביצע את עבודתו כהלכה- הוא לא יזכה לשמוע את בן טיפוחיו מצלצל פעמיים בימי חייו.

האתגרים בפני מי שמנסה לתכנן מכונה כה שאפתנית הם אדירים, אולי הקשים ביותר שניתן להעלות על הדעת. על המהנדס להתמודד כנגד שני כוחות כבירים, בלתי צפויים ובלתי מתפשרים: כוחות הטבע, וטבע האדם. ומבין השניים הללו, טבע האדם הוא המסוכן והבעייתי ביותר.

חומרי הגלם מהן יבנה השעון חייבים להיות פשוטים וזולים, כדי שלא לפתות את גנבי בעתיד לפרק אותו לגורמים. הוא צריך להיות מוגן מפגעי מזג האוויר, רעידות אדמה ואסונות דומים. המנגנון שיפעיל את השעון צריך להיות פשוט להבנה וקל לתחזוקה, כדי שגם במקרה של מלחמת עולם שלישית והידרדרות תרבותית בחזרהאל תקופת הברונזה- יהיה מי שידאג לשיפוץ ותיקון. הוא צריך לשמור על הדיוק שלו במשך אלפי שנים, ולא פחות חשוב: הוא צריך להיות מובן. איש אינו מבטיח שבני האדם בעוד חמשת אלפי שנה ישתמשו בלוח השנה הגריאוריאני ובתצוגת השעון הסטנדרטית המוכרת לכל אחד מאיתנו. שעון שלא ניתן להבין ממנו את השעה, פשוט אינו שעון.

לכל בעיה שכזו כבר היה פתרון שמצאו מהנדסים בתקופות קדומות יותר- דני היליס היה מוכרח ללמוד מהם את אותן הפתרונות, אם רצה להצליח. הפירמידות המצריות ומעגל הסטונהנ'ג האנגלי שרדו ללא פגע במשך אלפי שנים, כמעט ללא נזק מעשי ידי אדם. המפתח לשרידות זו טמונה בחומר הגלם מהם נבנו: אבן. זולה, פשוטה וחסרת ערך- האבן אינה מושכת אליה שודדים. זה גם החומר ממנו יבנה השעון של העכשיו הארוך. מהפירמידות ניתן ללמוד גם את יתרונות המיקום: איזור יבש וצחיח, מבודד ובלתי נגיש. אירגון העכשיו הארוך קנה פיסת אדמה על פסגתו של הר גבוה במדבר של נבאדה- איזור שומם ומרוחק, עליו יקום השעון המתוכנן. האפשרות השניה, להחביא את השעון (באותו האופן שבו הוטמנו ונשמרו מגילות ים המלח), נפסלה על הסף: השעון חייב להיות גלוי כדי למלא את תפקידו.

הצורך בפשטות ותחזוקה נוחה הכתיב את הטכנולוגיה שבבסיס השעון: לא אלקטרוניקה מתוחכמת, כי אם מנגנון מתכתי ברור וקל להבנה. אדמונד בקט, המהנדס שתיכנן את ה'ביג בן' המפורסם, התמודד גם הוא עם אותה הבעיה: כיצד להבטיח שבני לונדון העתידיים יידעו כיצד לכוון את השעון ולשמור על דיוקו? הפתרון שלו היה להשתמש מטבע של פני: כדי להאט את השעון יש להניח שתי מטבעות של פני על מנגנון מיוחד בשעון. כדי לגרום לו למהר מעט- יש להסיר את המטבעות. פתרון פשוט, קל וזמין בכל זמן. גם היליס הימר על הפשטות. הוא החליט לבנות מחשב- אבל מכני. התכנון גאוני באלגנטיות הפשוטה שלו.

לב השעון הוא דיסקת מתכת עגולה, שבתוכה מסתובבת זרוע מכנית כמו מחוג על פני שעון. על פני הדיסקה, באזור הפנימי שלה, טבועים סדרה של פינים שהם למעשה מספר בינארי: אם יש פין, הספרה היא '1', ואם אין- '0'. המחוג המסתובב 'קורא' את המספר (האופן המדויק שבו הוא עושה כן אינו משנה לצורך ההסבר), ואז 'כותב' אותו על סדרה של פינים ניידים שנמצאים על היקף הדיסקה: הוא מפיל פינים או מרים אותם כדי לשכפל במדויק את המספר שקרא ממרכז הדיסקה. הפינים הניידים על ההיקף הם כמו תא זיכרון במחשב אלקטרוני, שתוכנו ניתן לשינוי.

בכל סיבוב שלם, המחוג כותב את המספר הקבוע אל תא הזכרון שבהיקף ומוסיף אותו לתוכנו הקודם של התא: אם המספר המקורי הוא, למשל, 3, אז בסיבוב הראשון תא הזכרון יכיל 3, בשני 6, בשלישי 9 וכן הלאה. בשלב מסוים, תא הזיכרון מלא עד אפס מקום: מבחינה מעשית, כל הפינים על היקף הדיסקה התרוממו. או אז, תצוגת השעון מתקדמת צעד אחד קדימה- ותא הזיכרון מתרוקן ומוכן לסיבוב נוסף. היתרון הגדול של תכנון כזה הוא בפשטות שלו ובדיוק הדיגיטלי הבלתי מתפשר שלו: אם פין כלשהו נשבר, הבעיה ניכרת לעין וקל להחליף אותו.

כדי לשמור על הדיוק לאורך השנים, השעון נעזר בשני מנגנונים המשלימים זה את זה. כריסטיאן הוייגנס, מתמטיקאי מוכשר שחי במאה השבע עשרה, חקר לעומקה תגלית שעשה גלילאו גלילאיי לפניו. כשמטוטלת- חוט שקצהו האחד קבוע במקום ומשקולת מתנדנדת בקצהו השני- נעה סביב צירה, היא תמיד משלימה מחזור סיבוב שלם בפרק זמן קבוע. מחזוריות זו חיונית כדי לשמור על דיוקו של שעון. כשמטוטלת. הוייגנס הצליח לנצל את המחזוריות הקבועה של המטוטלת כדי לתכנן סביבה את שעון המטוטלת הראשון, שאנו נוהגים לכנות 'שעון סבא'. המטוטלת תהיה גם במרכזו של שעון העכשיו הארוך: היא מדויקת, אך אינה אמינה דייה- חיכוך ותזוזה עלולים לגרום לה לסטות מזמן המחזור הקבוע. שעוני שמש, לעומת זאת, הם לא מדויקים (קשה לקרוא מהם את הזמן בדיוק רב) אבל הם אמינים: השמש זורחת ושוקעת בכל יום, ללא שינוי.

אמינותה של השמש, אם כן, היא המשלים הטבעי לדיוק של המטוטלת. בכל צהריים תחלוף השמש מעל השעון, ועדשה מיוחדת תמקד את קרניה על פס מתכת זעיר. פס המתכת יתרחב בעקבות החום, והתרחבות זו תספק אות למטוטלת (שוב, באמצעות מנגנון שפרטיו המדויקים אינם חשובים לענייננו) שלפיו תוכל היא להסתנכרן ולהתאפס בכל פעם. המכניזם הזה יהיה אמין מספיק, על פי התוכניות, כדי לפעול גם אם במשך מספר שנים השמש לא תוכל לזרוח מבעד לעננים- בעקבות פגיעה של אסטרואיד בכדור הארץ, לדוגמא. גאוני, כבר אמרנו?

כתחליף לתצוגת שעון סטנדרטית, נבחרה תצוגה המראה את מיקומם של כוכבי הלכת סביב השמש: כדורים קטנים המייצגים את כוכבי הלכת יסתובבו סחור סחור במעגלים כך שמיקומם היחסי ישקף במדויק את מצבם באותו רגע בשמי הלילה. סביר להניח שמתקדמת או מפגרת ככל שתהיה התרבות העתידית, המעקב אחר גרמי השמיים ישחק את אותו התפקיד החשוב ששיחק לכל אורך ההיסטוריה האנושית.

השעון של העכשיו הרחוק נמצא כעת בשלבי תכנון סופיים, והצוות שבונה אותו פותר את הבעיות האחרונות לפני שיתחילו העבודות במדבר של נבאדה. את המימון מספק מיליונר עלום שם, וכל הסימנים מעידים על כך שילדנו ונכדינו צפויים להתפעל מפיסת טכנולוגיה שאפתנית זו במו עיניהם. אך האם גם נכדיהם של נכדינו, וילדיהם שלהם באלף הדורות הבאים? הרבה תלוי ביכולתינו להוריש להם עולם יציב, בטוח ובעל אקלים שיוכלו לשרוד בו. כדאי לנו להזדרז ולשפר את הטעון שיפור: השעון מתקתק.

ומה לגבי אב-הטיפוס שהושלם רק כמה ימים לפני ליל המילניום, 1999? יש כאלה שחשבו ששני הצלצולים העמומים שהשמיע השעון היו אנטי-קליימקס מסוים. עבור דני היליס, לעומת זאת, הם היו קולה הערב של ההצלחה. סביר להניח שלא היה מחליף את הצלצולים העמומים בשום דבר…לא באלף שנה.