[עושים היסטוריה] 66: האם אנחנו אחראים להתחממות הגלובלית?

לד"ר הנריק סוונסמרק, מומחה אקלים דני, ישנה תיאוריה מסוכנת מאוד. הוא טוען שלא פעילות האדם אחראית להתחממות הגלובלית, כי אם עוצמת הקרינה הקוסמית. אם הוא צודק, ייתכן וכל מאמצינו להגביל את פליטת גזי החממה הם חסרי תועלת…

הפודקאסט עושים היסטוריה

לד"ר הנריק סוונסמרק, מומחה אקלים דני, ישנה תיאוריה מסוכנת מאוד. הוא טוען שלא פעילות האדם אחראית להתחממות הגלובלית, כי אם עוצמת הקרינה הקוסמית. אם הוא והחוקרים התומכים בו צודקים, ייתכן וכל מאמצינו להגביל את פליטת גזי החממה הם חסרי תועלת. הצטרפנו אלי אל השורה הראשונה בקרב איגרוף מדעי עקוב מדם…

-מה הפך את הכינורות של סטרדיוואריוס לטובים כל כך?
-מה הקשר בין כתמי השמש ואשפת חצים קדומה בהרי האלפים?
-מהי התגלית הישראלית שסייעה לביסוס התאוריה של הנריק?
-וראיון עם דייסון פרימן, המדען המיתולוגי שבסך הכל עשה קצת סדר במתמטיקה…

תודה לויקטור בן עזרא על הסיוע בהכנת התוכנית.
בפינת המרצה האורח אנחנו מארחים את לוטם אליהו, מורה לביולוגיה וכותבת הבלוג 'מדע וחיות אחרות'. לוטם תנסה לענות על שאלה מטרידה: האם הגנים שלנו יכולים לגרום לנו…לרצוח?
ניר דהן יצביע על צירוף מקרים קוסמי (או שלא), ואתם מתבקשים לרשום את התאריך: הפרק הבא בשידור חי יהיה ב-22.2.10 בשעה 2200. אל תגידו שלא הצלחתם לזכור…הכינו את השאלות.

האזנה נעימה,
רן.


האם אנחנו אחראים להתחממות הגלובלית?

כתב: רן לוי

הפרק שזכה למספר ההאזנות הגבוה ביותר בתולדות 'עושים היסטוריה!' הוא פרק מס' 53. יכול להיות שהסיבה היא בכותרת שבחרתי לפרק: 'כיצד לשרוד פיצוץ גרעיני.' זו כותרת מסקרנת, במכוון כמובן, והיא מרמזת על האפשרות (הקלושה, אני מודה) שאני אגלה למאזינים שאם, למשל, קושרים את הקפוצ'ון טוב טוב לצוואר, אפשר להנצל משואה גרעינית.

אבל הכותרת המתחכמת אינה יכולה להסביר מדוע פרק 53 יצר גם את הכי הרבה דיונים בפורום, תגובות באתר, מיילים נזעמים וכולי. הסיבה לכך היא תוכנו של הפרק: ד"ר יהושע סוקול, כזכור, קרא תיגר על הדיעה הרווחת שפיצוץ גרעיני בלב עיר גדולה הוא אסון קטסטרופלי. עצם העובדה שהד"ר העיז להשמיע דיעה כל כך מנוגדת למה שכולנו גדלנו להאמין בו, היא זו שגרמה לסערה הגדולה.

הנה עוד משהו שכולנו גדלנו להאמין בו. כדור הארץ מתחמם. האקלים שלנו הולך ומשתגע והסיבה היא אנחנו, בני האדם. כלי הרכב והמכונות שלנו פולטים לאטמוספירה כמויות אדירות של פחמן דו-חמצני והגז השקוף הזה לוכד את חומה של השמש במה שמכונה 'אפקט החממה'. אם לא נפסיק לזהם את הסביבה, אנחנו עומדים בפני סכנה מוחשית לעתיד העולם. אני מניח שאין אחד שלא יודע את זה. הבת שלי למדה את זה בגן, והיא רק בת 4.

הנריק סוונסמרק

מעבר חד לשוויץ. קנטון ברן, על מורדות האלפים השוויצרים. אורסולה לבנברגר ובעלה, זוג טיילים מקומיים, נתקלים בעצם בלתי שגרתי שבולט מהאדמה בעודם מטרקים על אחד משבילי ההרים. הם חופרים אותו החוצה ומגלים שהעצם הזה הוא אשפת חיצים עשויית עור. אורסולה ובעלה הביאו את הממצא אל המכון המקומי לארכיאולוגיה. וטוב שכך: אשפת החיצים, שריד בן 4,700 שנים, סייעה למדענים לפתור חידה עתיקת יומין.

הטיילים גילו את אשפת החיצים מכיוון שהקרחון המקומי, קרחון שנידיוך, נמס ונעלם. עם נסיגתו של הקרחון נחשפו שבילים בהרים שהיו חבויים מתחת לקרח מזה עידן ועידנים. מדוע נמס הקרחון? התשובה הברורה, האינסטיקטיבית, היא: בגלל התחממות כדור הארץ. אבל עצם העובדה שאשפת חיצים נתגלתה מתחת לקרחון מספרת לנו שלפני 4,700 שנים היו אותם שבילים חשופים ובני אדם צדו בהם. זאת ועוד, הארכיאולוגים ידעו שישנו באותו האיזור מבנה עתיק ששימש כאכסנייה בימי האימפריה הרומית, אבל המיקום של האכסנייה היה רחוק למדי מכל דרך מרכזית. מדוע הקימו הרומאים אכסנייה באמצע שום מקום? התשובה היא שבאותה התקופה שוב נמס הקרחון, נחשפו מורדות האלפים והאכסנייה עמדה באזור שהיה- אז- מעבר חשוב בין ההרים. שני הגילויים האלה מטילים ספק עז בהנחה הראשונית שלנו. לפני 4,700 שנים וגם בתקופה הרומית, לא היו תעשיות כבדות ומכוניות מזהמות: מדוע, אם כן נמסו קרחוני האלפים?

עוד מעבר חד. אנטוניו סטרדיווארי היה בונה כינורות איטלקי בסוף המאה ה-17. כלי המיתר שבנה נחשבים כלי הנגינה הטובים בהיסטוריה. כינור סטרדיוואריוס שכזה נמכר ב-2006 במכירה פומבית תמורת 3.5 מיליון דולר. מה הופך את כלי הנגינה של סטרדיווראי לכל כך משובחים? אל תשאלו אותי, אני מהנדס חשמל ואין שם אפילו שבב איכותי אחד, ככל הידוע לי. המומחים טוענים שהסיבה נעוצה בעץ שבחר האמן עבור הכלים שלו- עץ דחוס וקשיח באופן יוצא דופן, ולכן הצלילים שהוא מפיק גם הם יוצאי דופן.

מדוע היו העצים בתקופתו של סטרדיווארי כל כך דחוסים? מכיוון שהיה קר. זו הייתה אחת התקופות הקרות ביותר בהיסטוריה הכתובה, והקור נתן את אותותיו בטבעות הצפופות והדחוסות של העצים שלא גדלו כמו שצריך. אבל מדוע היה כל כך קר במאה ה-17? שוב, סביר להניח שבני האדם לא השפיעו על האקלים באופן משמעותי. צריך לחפש את הסיבה במקום אחר. ישנו מדען אחד, בדנמרק, שטוען שהוא מצא סיבה אחרת, ושיש לו ראיות מוצקות מאוד לכך שההשפעה שיש לבני האדם על האקלים היא זניחה מאוד. המדען הזה סופג המון אש וביקורת קשה משאר הקהילה המדעית, על סף האלימות המילולית ממש. אף אחד לא מאשים אותו בשרלטנות: הנריק סוונסמרק הוא אחד מהמדענים הבולטים ביותר בדנמרק, זוכה פרסים יוקרתיים בחקר האקלים ומדען שפירסם מאמרים חשובים בכל הירחונים המדעיים הנחשבים. אבל עצם העובדה שהוא מעז להטיל ספק במה שכולנו יודעים שהוא חייב להיות נכון, זו כבר בעיה.

זו, כמובן, לא הפעם הראשונה שויכוח כזה מתפתח בין מדענים. כמעט בכל המקרים, הקונצזוס הוא הנכון: אם כל המדענים טוענים שאי אפשר להפר את חוק שימור האנרגיה ומדען בודד טוען שאפשר- הוא כנראה טועה. אבל מדי פעם, גם הקונצזוס טועה.

וויליאם תומסון

וויליאם תומסון מוכר לנו היום בתוארו 'לורד קלווין'. תומסון היה המדען החשוב ביותר במחצית השניה של המאה ה-19, גאון שאחראי לפיתוחים חשובים בתורת התרמודינמיקה והחשמל. באותה התקופה ניסו מדענים רבים לחשב את גילו של כדור הארץ. הארכיבישוף אושר כבר פתר את החידה המטרידה הזו במאה ה-16 כשחישב, על פי סיפורי התנ"ך, שכדור הארץ נברא בשנת 4004 לפנה"ס, ב-22 באוקטובר בסביבות שבע בערב. בכל זאת, למרות הדיוק המרשים, רוב המדענים עדיין חשו שאפשר לשפר את החישוב הזה באמצעות שימוש, למשל, בעובדות.

תומסון ערך סדרה של חישובים המבוססים על הפיסיקה המדויקת ביותר של אותה התקופה. הוא הניח שכדור הארץ נוצר בעקבות התגבשות האבק הבין-כוכבי על ידי כוח המשיכה, וחישב כמה זמן לוקח לכדור במאסתו וקוטרו של כדור הארץ להתקרר לטמפרטורה הנוכחית. התוצאה אליה הגיע הייתה שכדור הארץ נוצר לפני כעשרים עד מאה מיליון שנים בערך. התיאוריה הזו נתקבלה על ידי שאר הקהילה המדעית בזרועות פתוחות: חישוביו של תומסון היו ללא דופי, והעקרונות המדעיים שמאחוריהם יציבים כמו סלע. לא הייתה סיבה לפקפּק בהם. לתומסון לא הייתה שום דרך לדעת שהרדיואקטיביות ממשיכה לחמם את כדור הארץ מבפנים, עובדה שלמעשה שומטת את הקרקע מתחת להנחת היסוד שלו, שכדור הארץ התקרר בהדרגה על לטמפרטורה הנוכחית שלו. גם חישובים שערכו מדענים אחרים, על סמך מדידות ריכוזי המלחים באוקיינוס או קצב היבנות השכבות הגיאולוגיות, נתנו תוצאות שהיו פחות או יותר דומות לחישוב של תומסון. עובדה זו נתנה משנה תוקף לתאוריה שלו.

אבל היו כמה מדענים שלא היו מרוצים מתוצאות החישוב של תומסון. הביולוגים האבולוציונים ודארווין בראשם, טענו שכדי שהברירה הטבעית תיצור את המגוון הגדול של בעלי חיים וצמחים שאנחנו רואים כיום מעל פני הקרקע וכן בשכבות המאובנים- נדרשים מאות מיליוני שנים, ולא עשרות מיליונים. אם תורת האבולוציה נכונה, החישוב של תומסון חייב להיות שגוי.

במשך ארבעה עשורים סירבה הקהילה המדעית לקבל את האפשרות שתומסון טועה. רק כאשר נתגלתה תופעת הרדיואקטיביות סביב תחילת המאה העשרים, הבינו כולם את גודל הטעות: כדור הארץ הוא בן למעלה מארבע מיליארד שנים, ולא עשרים מיליוני שנים. כעת, כשהדוגמא האחרונה עדיין טרייה במוחנו, הבה נבחן גישה אלטרנטיבית ומרתקת במיוחד לסוגיית התחממות כדור הארץ.

קרניים קוסמיות

בשנות השמונים של המאה שעברה החל הנריק סוונסמרק, חוקר אקלים דני, להתעניין בהשפעה שיש לשמש על אקלים כדור הארץ. המדענים יודעים מזה זמן רב שלשמש, ובמיוחד לשדה המגנטי שלה, יש תפקיד בקביעת הטמפרטורה הממוצעת על פני הכוכב שלנו. אפשר להבחין בעוצמת השדה המגנטי של השמש על פי כמות כתמי השמש- איזורים כהים שבהם עוצמתו של השדה המגנטי השמשי גבוהה במיוחד. כתמי השמש מופיעים במחזוריות של פחות או יותר אחת עשרה שנים, ובתקופות שבהן הם נמצאים בשפל- הטמפרטורה כאן על כדור הארץ צונחת מעט. מחזוריות אקלימית זו ניתנת למדידה והיא עקבית לכל אורך ההיסטוריה. למשל, גל הקור שפקד את העולם בשלהי המאה ה-17 ושגרם לעצים להיות דחוסים ולסטראדיוואריוס לבנות כינורות כל כך מוצלחים, הוא תוצאה של תקופה שבה כתמי השמש היו בשפל שלא נראה כדוגמתו. תקופה זו מכונה 'מינימום מאונדר', ומאז ועד היום לא נצפתה התמעטות חריגה כל כך של כתמי השמש.

הבעיה היא שעל פניו, השמש לא אמורה להשפיע באופן כה בולט על מזג האוויר בכדור הארץ. איזה קשר יש לשדה המגנטי של השמש למה שקורה אצלנו באטמוספירה? גם אם לוקחים בחשבון את שינויי העוצמה הקיצוניים ביותר בשטף האור שמגיע מהשמש- עדיין, ההשפעה צריכה להיות מאוד מינורית. זו הייתה החידה שטרדה את מוחו של הנריק. הוא ביקש למצוא מנגנון פעולה אפשרי שישמש כמגבר לפעילותה של השמש: איזו תופעת טבע בלתי מוכרת שמושפעת מהשינויים בשדה המגנטי של השמש, ואז בתורה מביאה לשינויים חזקים יותר על כדור הארץ.

הנריק עבד בעברו באוניברסיטת ברקלי ובמכון המחקר על שם נילס בוהר, כך שכל הזמן היה מוקף בפיסיקאים. לכאורה, איזו תועלת כבר יכולה לצמוח לחוקר אקלים מחברתם של אנשים שמשוכנעים שמשוואות דיפרנציאליות זה דבר שימושי? אבל תועלת הייתה גם הייתה.

אחד הנושאים המסקרנים ביותר באסטרופיסיקה הוא חקר הקרניים הקוסמיות. הקרניים הקוסמיות הם חלקיקים זעירים, בדרך כלל אלקטרונים ופרוטונים בודדים, אשר נעים בחלל במהירויות אדירות- עד קרוב מאוד למהירות האור- ומפגיזים את כדור הארץ ללא הרף מכל עבר. הקרניים הקוסמיות נוצרות לרוב כתוצאה מאירועי סופרנובה, התפוצצויות אדירות של כוכבים מאסיביים במיוחד. השמש מגינה עלינו מפני רובן של הקרניים הקוסמיות. היא לוכדת אותן באמצעות השדה המגנטי האדיר שלה עוד בפאתי מערכת השמש ומסיטה אותן ממסלולן. הקרניים שכן מצליחות לחדור דרך המגן הזה צריכות להתמודד עם השדה המגנטי של כדור הארץ עצמו. התוצאה היא שרק חלק קטן מהקרניים הקוסמיות מצליח לחדור אל האטמוספירה.

הנריק הדני שאל את עצמו אם יכול להיות שהקרניים הקוסמיות גורמות באופן כלשהו לשינוי בכמות העננים שעוטפים את כדור הארץ. לעננים ישנה השפעה על האקלים שלנו- השפעה דרמטית מאוד אפילו: הם מחזירים כמעט את כל אור השמש שפוגע בהם בחזרה לחלל ובכך מקררים את הקרקע. אם היינו יכולים, בדרך קסם, להעלים את כל העננים מהאטמוספירה- כדור הארץ היה מתחמם בעשר מעלות שלמות!

כיצד נוצרים העננים? השאלה הזו, עד כמה שהיא נשמעת בסיסית, עדיין לא זכתה לתשובה מספקת מצד המדע. אנחנו יודעים שכדי להתגבש לכדי טיפות מים אמיתיות, כאלה שהופכות לעננים, מולקולות המים זקוקות לגרעינים קטנים ומרחפים שסביבם הן יכולות להתגבש ולהתרכז. הגרעינים המוצלחים ביותר הם, ככל הנראה, גרגירים של חומצה גופריתית. הבעיה היא שמולקולות של חומצה גופריתית לא הופכות בקלות לגרגירים: זהו תהליך ארוך ומייגע שכרוך בהמוני התנגשויות אקראיות של מולקולות. אם היינו צריכים לסמוך רק על ההתנגשויות האקראיות האלה, כנראה שלא היינו מקבלים המון עננים בשמיים.

כאן בא לידי ביטוי הידע הפיסיקאלי של הנריק. הוא חישב ומצא שהקרניים הקוסמיות שמגיעות מהחלל ופוגעות באטומים של האטמוספירה, יוצרות שורה של תגובות שרשרת. זה לא שונה בהרבה, עקרונית, ממה שמתרחש בתוך מאיצי חלקיקים: פרוטונים עתירי אנרגיה מתנגשים באטומים ובחלקיקים אחרים ומתפוצצים בשטף מסנוור של חלקיקים משניים שמתפזרים לכל עבר.

רוב הקרניים הקוסמיות נעצרות בשכבות הגבוהות של האטמוספירה ולא משפיעות עלינו כלל. אבל חלק מהקרניים כל כך מהירות ועתירות אנרגיה, עד שהן מצליחות להסתנן קרוב מאוד לאדמה לפני שהן נבלמות. כשהקרניים הקוסמיות פוגעות באטומים של האטמוספירה, הם מרסקות אותם ומפזרות את האלקטרונים והפרוטונים לכל עבר. התוצאה היא שלפתע ישנו ריכוז מקומי גבוה של חלקיקים בעלי מטען חשמלי: מה שהיה פעם אטום נייטרלי התפרק לכמה חלקים שלכל אחד מהם יש מטען חשמלי שלילי או חיובי. מסתבר שמולקולות של חומצה גופריתית אוהבות מאוד להתרכז ולהתגבש סביב חלקיקים בעלי מטען חשמלי! אם יש אלקטרון חופשי כזה בסביבה, הוא מושך אליו מולקולות חומצה כמו…אישה יפה במזנון של הפקולטה לפיסיקה, נאמר. התוצאה היא היווצרות מהירה מאוד של גרגירים, ואז היווצרות מהירה של טיפות מים ועננים סביבם. אתם יכולים לראות את התופעה הזו במו עיניכם: כשמטוס עובר בשמיים, הוא משאיר מאחוריו לפעמים שובל של עננים לבנים. העננים הללו הם תוצאה של התגבשות מהירה של גרגירים סביב חלקיקים טעונים חשמלית שנפלטים מהמנוע של המטוס.

כעת יכול היה הנריק להסביר כיצד משפיעה השמש על האקלים שלנו. כשהשדה המגנטי של השמש חזק מאוד, הוא בולם את הקרניים הקוסמיות. אין קרניים קוסמיות, אין הרבה עננים. אין הרבה עננים- קרני השמש מחממות את האדמה ומעלות את הטמפרטורה הממוצעת. כשהשדה המגנטי של השמש חלש, הרבה קרניים קוסמיות מצליחות להתגבר על השדה המגנטי החלש של כדור הארץ ולחדור לתוך האטמוספירה. הרבה קרניים קוסמיות- הרבה עננים. אם יש הרבה עננים, חלק גדול יותר מאור השמש מוחזר לחלל וכדור הארץ מתקרר. זו ה'הגברה' שחיפש הנריק: תופעת טבע שתסביר כיצד שינויים קטנים בשדה המגנטי של השמש יוצרים שינויים גדולים באקלים כדור הארץ.

זו תיאוריה מדעית יפה ואלגנטית, ללא ספק. אז למה כשתיאר אותה הנריק בפני חבריו למכון המטאורולוגי בדנמרק, הוא ספג מהם תגובות לא נעימות, אפילו תוקפניות? מדוע סירבה ועדה של האו"ם לצרף את התאוריה שלו לדיונים בכנס בינלאומי על התחממות כדור הארץ? מדוע היו אנשים שכינו את עבודתו של הנריק כ'מסוכנת' ו'חסרת אחריות'?

תאורייה מסוכנת

מכיוון שאם הנריק צודק, יכול להיות שהעלייה ברמת פחמן הדו-חמצני באטמוספירה אינה משפיעה על האקלים באופן דרסטי כמו שחשבנו. למעשה, אם הנריק צודק, כנראה שאנחנו בכלל לא אשמים בהתחממות כדור הארץ. מדידות היסטוריות מראות שהשדה המגנטי של השמש נמצא בשיא והוא חזק יותר כיום מאשר אי פעם במאה וחמישים השנים האחרונות. על פי התאוריה של הנריק, שדה מגנטי חזק גורם למיעוט קרניים קוסמיות- וזה אומר שיש מעט עננים, ולכן כדור הארץ מתחמם. אנחנו…לא…אשמים.

אתם מתחילים להבין עד כמה מסוכן הרעיון של הנריק סוונסמרק? הקהילה המדעית מנסה מזה עשרות שנים לשכנע את הפוליטיקאים שחייבים, אבל חייבים, לצמצם את השימוש בנפט ופחם ולעבור לאנרגיה נקייה. בשנים האחרונות אנחנו מתחילים לראות סוף סוף הצלחות בתחום הזה: אל גור נרתם למאבק, מדינות רבות משקיעות בפיתוח של אנרגיות נקיות, ילדים בגן לומדים שצריך לשמור על הסביבה. ופתאום בא הנריק סוונסמרק ובועט במגדל הקלפים השברירי הזה.

בואו נהיה ריאליים לרגע. תאוריית הקרניים הקוסמיות של הנריק היא אולי אסטתית ויפה, אבל יש סיבה לכך שכמעט כל המדענים משוכנעים שהפחמן הדו-חמצני הוא הגורם להתחממות כדור הארץ. כשבודקים את כמויות גזי החממה באטמוספירה במיליון השנים האחרונות מגלים שכמות הפחמן הדו-חמצני הייתה יציבה מאוד לכל אורך הזמן הזה. אבל לפני כמאתיים שנה, שיעור הפחמן הדו-חמצני באוויר זינק לפתע בחדות- ממש עם תחילת העידן התעשייתי. האם זהו רק צירוף מקרים? קשה להאמין. אנחנו יודעים שהפחמן הדו-חמצני יכול לגרום להתחממות, ואנחנו מודדים את ההתחממות הזו. זה יהיה לא הגיוני לנטוש את התיאוריה הסבירה הזו לטובת רעיון רדיקלי ובלתי מוכח.

ומה יקרה אם הנריק טועה? מה אם החישובים שלו שגויים ויסתבר שאנחנו *כן* אלה שאחראים להתחממות כדור הארץ? זה הימור אדיר, רולטה רוסית בקנה מידה גלובלי. התחממות של כדור הארץ תגרום לשינויים קיצוניים בכל מקום: האיזורים השחונים יהפכו למדבריות שוממות והאיזורים הגשומים יסבלו משטפונות וסופות רבות עוצמה. התשתיות שלנו לא מוכנות להתמודד עם שינויים כל כך דרמטיים באקלים. אם הקרחונים בקוטב הצפונייימסו ויעלו את מפלס האוקיינוסים במטר אחד בלבד, מאות מיליוני בני אדם יכולים למצוא את עצמם ללא בית.

כשכל כך הרבה נמצא על כף המאזנים, קל להבין מדוע מרבית המדענים אינם ששים לתמוך בתאוריית הקרניים הקוסמיות. ובכל זאת, הנריק אינו לבד: פה ושם אפשר למצוא חוקרים נוספים שמשמיעים דברי כפירה בתורת האקלים המקובלת. את חלקם התקשורת נוטה לסווג, בצדק או שלא בצדק, כתימהונים או כבעלי אינטרסים- כמו מדענים שעובדים בשירות חברות הנפט, למשל. אבל יש מדען אחד, מתנגד בולט מאוד לתיאורית ההתחממות הגלובלית המקובלת, שאי אפשר לנפנף בכזו קלות.

פרימן דייסון

פרימן דייסון הוא אחד מהשמות הגדולים- אפשר לומר, מיתולוגיים- של תורת הקוונטים. בשנות הארבעים היו שתי תיאוריות מתחרות שהסבירו כיצד הפוטונים משפיעים על החומר, תחום המכונה 'אלקטרודינמיקה קוונטית'. אפשר להרגע, אני לא מתכוון להכנס להסברים על אלקטרודינמיקה קוונטית. הפעם. בואו נאמר רק ששתי התאוריות המתחרות הפיקו ניבויים שנראו נכונים, אבל הן היו שונות מאוד זו מזו. זה מצב מאוד לא נעים עבור הפיסיקאים: זה אומר שהם לא ממש מבינים מה קורה. כאן נכנס דייסון, מתמטיקאי צעיר מאנגליה, לתמונה. הוא שבר את הראש במשך למעלה משנה, וב-1949 הצליח למצוא הסבר מתמטי שחיבר את התאוריות הללו. זו הייתה הצלחה מסחררת!

האלקטרודינמיקה הקוונטית לא סתם 'החזיקה מעמד'. מדידות מעבדה אישרו את החישובים התיאורטיים עד לרמה של מיליונית האחוז, מה שהופך את התיאוריה הזו לניבוי המדעי המדוייק אי פעם. דייסון אחראי גם למושג 'כדור דייסון', רעיון שמצא את דרכו לספרי מדע בדיוני רבים ('עולם טבעת' של לארי ניבן הוא כנראה המפורסם מביניהם) וכשהמפתחים של סדרת משחקי המחשב המיתולוגית 'האף-לייף' חיפשו שם לדמותו של הגיבור הראשי, מדען מבריק אך מסוקס, הם בחרו ב'פרימן'- גורדון פרימן- על שמו של דייסון, כמובן.

אבל כל זה כמעט ונשכח בחמש השנים האחרונות. אם תחפשו את שמו של דייסון בגוגל, רוב התוצאות יהיו קשורות בדרך זו אחרת לסוגיית ההתחממות הגלובלית ולא בפיסיקה או במדע בדיוני. ומדוע? מכיוון שדייסון הפך לקול הבולט והברור ביותר כנגד התיאוריה המקובלת. הטענה שלו, בתמציתיות, היא שאנחנו משלים את עצמנו אם אנחנו חושבים שהמדענים באמת מבינים את מזג האוויר. האקלים שלנו, אומר דייסון, הוא מערכת מסובכת ומורכבת מאין כמותה שעשרות אם לא מאות גורמים משפיעים עליה. המודלים שבהם משתמשים החוקרים כדי לחזות מה יקרה בעתיד הרחוק הם פשטניים מדי. הם אינם כוללים את הגורמים שאנחנו לא מבינים כלל (כמו השפעת השמש על האטמוספירה, למשל) ואת הגורמים שאנחנו כן מבינים, הם אינם ממדלים כמו שצריך: הרי אי אפשר לחשב את מיקומו של כל ענן בשמיים, כוח החישוב הנדרש לשם כך הוא לא מעשי.

יותר מזה, דייסון אפילו כופר בשאלה העקרונית ביותר: מי אמר, הוא שואל, שהתחממות גלובלית היא רעה לאנושות? אם כדור הארץ מתחמם, יהיו כאלה שירוויחו מכך- למשל, החקלאים בקווי הרוחב הצפוניים והדרומיים, שהקרקעות שלהם יפשירו וניתן יהיה לגדל גידולים שפעם היו בלתי אפשריים באקלים הקר. הדיעות שדייסון משמיע קשות לעיכול. למשל, דייסון תומך בהמשך השימוש בפחם ובנפט, במיוחד במדינות מתפתחות כמו הודו, סין ובמדינות אפריקניות. לדבריו, 'אנרגיה ירוקה' ומתחדשת היא מותרות שרק העולם המערבי העשיר יכול להרשות לעצמו. עבור מדינות עניות, האנרגיה הזולה שמספק הפחם היא הדרך היחידה לחלץ את מאות מיליוני התושבים ממעגל העוני- אנרגיה עבור אספקת מים נקיים, חשמל לכל התושבים וצרכים בוערים נוספים. ומה לגבי הפחמן הדו-חמצני? דייסון אופטימי. הביוטכנולוגיה, לדעתו, תאפשר לנו בקרוב לפתח זני עצים בעלי יכולת משופרת מאוד לקליטת פחמן דו-חמצני, והבעיה הזו פשוט תעלם כלא הייתה.

ניר שביב

הנריק סוונסמרק אינו לבד, אם כן. את התמיכה הגדולה ביותר בתאוריה שלו מצא המדען הדני דווקא כאן, בישראל, בדמותו של פרופסור ניר שביב –אסטרופיסיקאי מהאוניברסיטה העברית שבירושלים.

אם היינו יכולים להעיף מבט מהחלל בכדור הארץ לפני 2.3 מיליארדי שנים, יכול להיות שלא היינו מזהים אותו כלל. עולמנו היה באותה התקופה כדור שלג אחד גדול: הקרחונים התפשטו והגיעו עד לקו המשווה הטרופי, האוקיינוסים קפאו בשכבה עבה של קרח או מים מעורבים בקרח, כמו מכונת ברד ענקית בטעם מלוח. הטמפרטורה הממוצעת על כוכב הלכת צנחה אל מתחת לאפס. למעשה, כדור הארץ היה דומה יותר לאירופה, ירחו הקפוא והחלק של צדק, מאשר לעולם החמים של ימינו. אותה התופעה בדיוק התרחשה גם לפני 700 מיליוני שנים, וגם לפני חמישים מיליוני שנים בלבד: למעשה, אנחנו כרגע במעין הפוגה זמנית בתוך גל ארוך מאוד של התקררות גלובלית.

פרופסור שביב בחן את הקשר שבין 'פלנטת כדור השלג', כפי שמכונה כדור הארץ הקפוא, לבין מיקומנו בתוך גלאקסית שביל החלב. השמש, וכל מערכת השמש יחד איתה, מקיפים את הגלאקסיה אחת לכשלושים מיליוני שנים בערך. במהלך ההקפה הזו השמש נכנסת ויוצאת מאיזורים של כוכבים צפופים במיוחד- אלו הזרועות הספיראליות של הגלאקסיה. שביב גילה שיש קשר הדוק בין אפיזודות הקור הללו וכניסתה של מערכת השמש לתוך איזורים צפופים. כשאנחנו בתוך הזרוע הספיראלית, נעשה פה קר בצורה בולטת. לא תמיד ההתקררות מגיעה עד לרמת התקרחנות של הכוכב כולו, אבל הטמפרטורות הממוצעות בהחלט צונחות.

התיאוריה של הנריק סוונסמרק השתלבה בתגליתו של שביב כמו שתי חתיכות תואמות בפאזל. בתוך האיזורים הצפופים של הגלקאסיה נמצאים הכוכבים הצעירים והמאסיביים שלה וכמו קורט קוביין וג'ניס ג'ופלין- הכוכבים הצעירים והבוהקים ביותר, הם אלו שמתים ראשונים. כשכוכבים מתים, הם מתפוצצים ומפזרים קרניים קוסמיות לכל עבר. כשמערכת השמש חולפת דרך המבול הזה של קרניים קוסמיות, כדור הארץ מתכסה במעטה עבה יותר של עננים מחזירי-אור, והטמפרטורה צונחת. על פי תאוריה זו, לפני 2.3 מיליארד שנים עבר כדור הארץ באזור שבו ארעו במקרה כמה וכמה סופרנובות קרובות, ולכן ספגנו כמות גדולה מהרגילה של קרניים קוסמיות מקררות.

הכוכבים המקררים

הבה נסכם בכמה מילים את תאוריית 'הכוכבים המקררים' של הנריק סוונסמרק וניר שביב. כמות הקרינה הקוסמית משפיעה על האקלים בכדור הארץ. בתקופות שבהם עולמנו מופצץ בקרניים קוסמיות רבות, נוצרים עננים שמקררים מאוד את הקרקע. כמות הקרניים הקוסמיות משתנה באופן מחזורי: המיקום שלנו בתוך הגלאקסיה יוצר מחזורים דרמטיים מאוד על פני מיליוני שנים, ואילו השינויים הקטנים בשדה המגנטי של השמש יוצרים מחזורים קצרים ועדינים יותר. הנריק, ושותפו לכתיבה הסופר נייג'ל קולדר, מרחיבים על התאוריה בספרם החדש 'הכוכבים המקררים: תאוריה חדשה על השתנות האקלים'.

המדע הזה, שהנריק מכנה אותו 'קוסמוקלימטוגרפיה', הוא עדיין צעיר מאוד ואפוף בעננה של אי-ודאויות. לא כולם מסכימים עם הניתוחים הסטטיסטיים שלו והניסויים שערך עדיין לא זכו לבדיקה ואישור מקיף של מדענים נוספים. גם ההשפעה של הגלקאסיה על כדור הארץ אינה עובדה גמורה: יש אי ודאות גדולה לגבי תיארוך של תקופות קרח על כדור הארץ מחד וזמני התפוצצויות של סופרנובות מאידך. אנחנו אפילו לא יודעים בוודאות כמה גדולה גלקסיית שביל החלב, מהו המסלול שעושה השמש סביבה ואיפה בדיוק נמצאים הכוכבים הצפופים.

זו תקופה מרתקת בהיסטוריה של המדע. אנחנו רגילים להתבונן על מחלוקות מדעיות דרמטיות רק בדיעבד: קופרניקוס וגלילאו נגד הכנסיה הנוצרית, דארווין והאקסלי נגד מתנגדי-האבולוציה, איינשטיין נגד תורת הקוונטים. הנה ניצבת בפנינו הזדמנות לחזות בהתגוששות ענקים כזו במו עינינו. אנחנו יושבים בכסאות של השורה הראשונה ודם מהזירה ממש ניתז עלינו מדי פעם. כל אחד יכול לבחון את הראיות ולהאמין, כפי שאמר מורפיוס, במה שהוא רוצה להאמין.

אני רק יודע דבר אחד. בין אם זה ימנע את ההתחממות הגלובלית ובין אם לאו, אני אשתדל להמנע מזיהום מיותר של הסביבה. ואם הבת שלי תחזור מהגן ותשאל אותי, אני אגיד לה שכן- כדאי לשמור על כדור הארץ.

5 תגובות בנושא “[עושים היסטוריה] 66: האם אנחנו אחראים להתחממות הגלובלית?”

  1. באיחור היסטרי, אבל הנושא עדיין רלוונטי – הפתעת אותי.
    כמדומני אתה חבר בקהילת הספקנים ולכן ציפיתי לכל אורך הפרק לרגע שבו תסביר מדוע התיאוריה הזו מופרכת, אך זה לא קרה.
    קודם כל – החכמתי, ואני שמח שנתת במה לתיאוריה, אפילו שהיא לא בקונצנזוס המדעי.
    כפי שציינת בסוף, התיאוריה הזו היא לא יותר מרעיון נסיבתי נחמד שלא ניתן להוכיח, לעומת עדויות הפוכות רבות. מבחינתי זה הדבר שהופך אותה לרעיון חביב שכדאי לחקור בזמן שממשיכים להיאבק בנושא פליטת גזי חממה. במקרה הגרוע – "בזבזנו" משאבים על פליטת פחות זיהום.

    עוד נקודה בנושא ההתחממות הגלובלית: גם אם נפסיק בסופו של דבר לשרוף דלקים, האנושות פיספסה לדעתי את השיעור החשוב מכל הנושא הזה, והוא ההתייחסות בכבוד לעולם וההבנה שמשאביו מתכלים, גם אלו שלא נראים כמתכלים. בארה"ב למשל רק עכשיו מבינים שכדאי לחסוך כמה שאפשר במים (וגם זה רק בחלק המערבי של ארה"ב, כי בחלק המזרחי יש כמובן מים בשפע..). כנ"ל לגבי צריכת המזון, כשבעולם המערבי ממשיך לזרוק כמויות גדולות של מזון פשוט כי אפשר. אפשר לקרוא לזה מוסר כלפי העולם או הבנה שאנחנו אורחים על הכדור ולא להיפך.

    הפרק הזה, יחד עם פרק 161 (האם יש אמת באסטרולוגיה) הראו לי שוב את הסגירות של הקהילה המדעית, סוג של משטרת מחשבות שבה כל מי שחורג מהמקובל מוקע ומנודה וחבל, כי המתקפות האישיות ומלחמות האגו פוגעות באמת המדעית שאליה מנסים לחתור.

    1. תודה, שי!
      נדיר שאני מנסה 'לתקוף' תיאוריות שאינן בקונצזוס המדעי. אני לא מרגיש שזה תפקידי, לשפוט
      מה נכון ומה לא: בכל תחום של המדע יש אנשים טובים ומוכשרים ממני לעשות זאת…בנוסף,
      חלק מהעיסוק בהיסטוריה של המדע כרוך בהתקלות שוב ושוב (ושוב) בתאוריות נכונות שנדחו
      בתחילה על ידי הקהילה המדעית, ורק לאחר זמן רב אומצו על ידי המדענים: אני מניח שלמדתי
      להיות זהיר.. 🙂

      אגב, אני לא חושב שהקהילה המדעית סגורה לרעיונות חדשים – ההפך הוא הנכון! הסגירות וההתנגדות
      לשינוי היא תכונה אנושית בסיסית שכולנו לוקים בה. דווקא הקהילה המדעית פיתחה מנגנון מובנה – השיטה
      המדעית – שנועד כדי למזער את ההשפעה של החסרון האנושי הזה. ברור שעדיין אי אפשר להפטר
      ממנו לגמרי, אבל דווקא בעולם המדע הוא משפיע הרבה פחות מבכל תחום אחר, לדעתי.
      רן

  2. משפט מחניבעל הדרקון האדום מסכם את מה שלוטם אליהו סיפרה בסוף הפרק:
    "He wasn't born a monster,This guy was made one through years of abuse"
    כן…אני זוכר את המשפט בעל פה
    כן…זה קצת מוזר

  3. תודה על הפידבק החשוב, דרור. אין ספק שככל שיעבור הזמן, נשמע על מחקרים מעודכנים ומדוייקים יותר- ויכול להיות שנגלה שהתאוריה של סוונסמרק הייתה כיוון מחשבה מוטעה…אולי אפילו יהיה עדיף, אם זה המצב: כך לפחות תהיה לנו תקווה לשלוט במהלך העניינים.
    בהחלט כדאי יהיה להמשיך ולעקוב אחר הסוגיה הזו בעתיד,
    רן

  4. יש בתוכנית כמה בעיות.

    האחת היא שיש תשובות של מדענים לטענות של סוונסון , ולא רק מתקפות אישיות. לדוגמה בבלוג של כמה מדענים תומכי התאוריה של התחממות עולמית מעשה ידי אדם , realclimate.org

    חיפשתי שם את השם Svensmark ומצאתי כמה דברים

    האחד הוא טענה שבניגוד לטענה של סוונסמארק – אין בכלל מגמה בקרניים קוסמיות בעשורים האחרונים:

    http://www.realclimate.org/index.php/archives/2004/12/recent-warming-but-no-trend-in-galactic-cosmic-rays

    חברי הבלוג "אקלים אמיתי" גם טוענים שסוונסמארק מתעלם במאמרים שלו מביקורות על המאמרים האלה.
    http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/03/cosmoclimatology-tired-old-arguments-in-new-clothes/

    (לא קראתי את המאמרים כך שאיני יודע).

    מקום אחר
    http://www.skepticalscience.com/print.php?n=388

    מביא גראפים דומים – אין מגמה של כמה עשורים לגבי השדה המגנטי של השמש, ואין מגמה של הקרינה הקוסמית.

    הקישור הזה מנסה לשבור את התאוריה של סוונסמארק בעוד מקומות – לדוגמה לא בטוח שיש עליה בכמות העננים.
    מעבר לזה , הקישור מזכיר דברים דומים, התאוריה של התחממות עולמית מעשה ידי אדם חזתה כמה דברים שנתבררו בהמשך כנכונים , מלבד התאור של התחממות – בין היתר הוא חימום יתר של השכבות התחתונות של האטמוספירה וקירור של השכבות העלוינות (על הנקודה הזו היו ויכוחים שלמים במשך תקופה, כי לא מצאו את זה בנתונים במשך זמן מה), והשני הוא התחממות גדולה יותר של הקטבים יחסית לשאר האיזורים. אני לא יודע אם התאוריה של קרינה קוסמית מסבירה את הדברים האלה גם.

    ===============

    ההערות של דייסון די לא קשורות לתחום ההתמחות שלו , ונוגעות לאקולוגיה, כלכלכה ועוד .

    קודם כל יש התייחסות (שלא קראתי) של הIPCC בקשר להשפעות אפשריות של שינויי אקלים על מה שעלול להיות כאן. יש טענות כמו של דייסון שהחקלאות בארצות צפוניות יכולה לפרוח – אבל מה לדוגמה יתרחש ביערות הגשם? בקשר לישראל לדוגמה התחזית לא ממש טובה (מחקרים ישראלים שמובאים בספר "הנה זה בא"). דוגמה להשפעה שמעטים לדבר עליה – עליה במפלס מי הים בעקבות הפשרת קרחוני יבשה, תביא לעליית מפלס מי הים המלוחים – ולכן להמלחת חלק מהאקוויפרים שאנחנו נשענים עליהם (לדוגמה אקוויפר החוף שהוא האקוויפר הגדול ביותר בישראל ומאפשר יכולות אגירה רב שנתיות).

    רוב האוכלוסיה האנושית יושבת ליד נהרות וליד ימים. עליה במפלס מי הים לא צפויה להיות דבר נעים.

    אולי החקלאות של רוסיה צפון סין וקנדה יפרחו, אבל מה תהיה תקופת המעבר ואיך זה יבוא לידי ביטוי? הסיכון של תקופת מעבר של כמה עשורים של ירידה ביבולים היא לא דבר שנחמד לנסות אותו, ולאו דווקא דבר שהייתי פונה לדייסון בשביל שינתח אותו.

    ==============
    מעבר לכך, יש 2 סיבות מצויינות לנסות לפתח אנרגיות מתחדשות, גם אם לא מאמינים בהתחממות עולמית אנושית.
    האחת היא שהדלקים המחצביים הם משאב מתכלה. ולכן נצטרך להביא עוד דלקים ממקומות אחרים (כמו הירח) או לפתח אנרגיה ממקורות מתחדשים. זה טווח של כמה עשורים או יותר, אבל זו עדיין סיבה טובה.

    הסיבה האחרת היא "שיא תפוקת הנפט" – עוד תאוריה שיש לה כושר ניבוי לא רע, ואומרת שהצרות עם הדלקים המחבציים יתחילו לא ביום שהם יגמרו , אלא בתקופה שבה העלות האנרגטית של הפקת הדלקים האלה תלך ותגדל (משמע היום בערך , או אולי 2005) – כמות הנפט (והפחם והגז והאורניום) היא בעלת משמעות, רק אם יודעים גם את איכות האנרגיה של כל מאגר.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.