[עושים היסטוריה] 306: באגים, מזוודות וסוכני FBI- על משבר התכנה (ש.ח.)

אם המכונית שלנו מתקלקלת אחת לכמה שבועות, אנחנו מחליפים אותה. אך העובדה שמערכות הפעלה ותכנות מורכבות דומות קורסות מדי פעם בפעם – הפכה לעובדה שלמדנו לחיות עימה, בלית ברירה. האם נוכל אי פעם להפטר לגמרי מבאגים ושגיאות תוכנה?
http://www.ads.ranlevi.com/2020/04/01/panda-osimhistoria-softwarecrisis/

אם המכונית שלנו מתקלקלת אחת לכמה שבועות, אנחנו מחליפים אותה. אך העובדה שמערכות הפעלה ותכנות מורכבות דומות קורסות מדי פעם בפעם – הפכה לעובדה שלמדנו לחיות עימה, בלית ברירה. האם נוכל אי פעם להפטר לגמרי מבאגים ושגיאות תוכנה?
האזנה נעימה,
רן.

אהבתם את הפרק?

לחצו על הכוכבים כדי לדרג את הפרק.

דירוג ממוצע 4.6 / 5. מספר מדרגים 75

אין הצבעות עד כה. הייה הראשון לדרג את הפרק.


רשימת תפוצה בדואר האלקטרוניאפליקציית עושים היסטוריה (אנדרואיד) | פייסבוק | טוויטר

דף הבית של התכנית | iTunes | RSS Link

פנדה מזרנים

[עושים היסטוריה] 305: גלי מוח, חלק א' – המצאת ה EEG

סערה חשמלית סוערת וכיאוטית אופפת את מוחנו בכל רגע נתון: גלי אלפא, בטא ורבים אחרים. בפרק זה נשמע על סיפור גילויים של גלי המוח ועל המכשיר הרפואי המזוהה עימם, ה- EEG, ונבין כיצד נוצרים הגלים ומה הם מגלים לנו על האופן שבו מתקשרים הנוירונים במוח זה עם זה.
http://www.ads.ranlevi.com/2020/03/24/overwolf-historia-eeg/

סערה חשמלית סוערת וכיאוטית אופפת את מוחנו בכל רגע נתון: גלי אלפא, בטא ורבים אחרים. בפרק זה נשמע על סיפור גילויים של גלי המוח ועל המכשיר הרפואי המזוהה עימם, ה- EEG, ונבין כיצד נוצרים הגלים ומה הם מגלים לנו על האופן שבו מתקשרים הנוירונים במוח זה עם זה.
האזנה נעימה,
רן.

אהבתם את הפרק?

לחצו על הכוכבים כדי לדרג את הפרק.

דירוג ממוצע 4.6 / 5. מספר מדרגים 74

אין הצבעות עד כה. הייה הראשון לדרג את הפרק.


רשימת תפוצה בדואר האלקטרוניאפליקציית עושים היסטוריה (אנדרואיד) | פייסבוק | טוויטר

דף הבית של התכנית | iTunes | RSS Link


גלי מוח חלק א' – המצאת ה-EEG

הסיפור שלנו מתחיל באיש שנפל מסוס. 

הנס ברגר (Berger) החל את הקריירה האקדמית שלו כסטודנט למתמטיקה באוניברסיטת ג'נה שבגרמניה. הוא היה סטודנט מבריק וסקרן – אבל בתוך מספר חודשים גילה שמתמטיקה זה לא בשבילו.  הוא החליט לעזוב את הלימודים ולהתגייס לצבא. השנה הייתה 1892: לא היו עדיין טנקים או מכוניות – רק סוסים וכרכרות, וכך מצא את עצמו ברגר בחיל הפרשים. 

באחד הימים, תוך כדי תרגיל צבאי, נבהל סוסו של ברגר והתרומם על שתי רגליו האחוריות. ברגר, הפרש הטירון, הועף מהאוכף – ונחת על השביל, ממש במסלולה של כרכרה גדולה שהובילה תותחי ארטילריה. ברגר המבוהל כבר ראה את המוות לנגד עיניו, אבל ממש ברגע האחרון הצליח הנהג לעצור את הסוסים הדוהרים ולבלום את הכרכרה. ברגר ניצל בנס, אבל המפגש הקרוב עם המוות הותיר אותו מזועזע. 

ואז, ימים מספר לאחר מכן, קיבל ברגר טלגרמה ממשפחתו. זו לכשעצמה הייתה הפתעה, כי הוא אף פעם לא קיבל טלגרמות מאביו ואמו. אבל תוכן המכתב היה אפילו עוד יותר מפתיע: אחותו, שהייתה קרובה מאוד אליו כשהיו צעירים, הרגישה שמשהו לא בסדר איתו וביקשה מאביהם לשלוח לו טלגרמה כדי לוודא שהוא בריא ושלם. 

המכתב הותיר את ברגר מהורהר ומלא במחשבות. איך ידעה אחותו, ממרחק של מאות קילומטרים, שמשהו לא בסדר איתו? האם חשה, באופן כלשהו, את הפחד והבהלה שהרגיש כשכמעט נדרס על ידי הכרכרה? האם מדובר ב…טלפתיה? 

היום, בעידן המודרני, היינו מבטלים את השאלה של הנס ברגר בהינף יד: אלפי מחקרים הוכיחו ללא צל של ספק שאין דבר כזה טלפתיה. אבל אז, בשלהי המאה ה-19, השאלה הזו הייתה עדיין פתוחה יחסית – ובפרט אחרי שהפיזיקאים חשפו את דבר קיומה של הקרינה האלקטרומגנטית: שדות חשמליים ומגנטיים המתפשטים במרחב ומעבירים מידע ממקום למקום במהירות עצומה, כפי שהוכיחה ההמצאה הטריה של הרדיו. מחקריהם של לואיג'י גלווני ואחרים העלו שגם בגוף החי מתרחשות תופעות חשמליות, כמו למשל האותות החשמליים השולטים על פעולת השרירים. ברגר שאל את עצמו אם יכול להיות שתופעות חשמליות המתרחשות בתוך המוח שלנו מייצרות גם כן שדות אלקטרומגנטיים, מעין 'גלי רדיו' המסוגלים להעביר מידע ממוח אחד למוח אחר באותו האופן שבו שדה מגנטי שפועל על חוט מתכת גורם לזרם חשמלי לנוע בתוך החוט. מי יודע, אולי ההעברה הטלפתית הזו של מידע מוחי מתרחשת רק במקרים קיצוניים מאוד, כמו סכנת המוות שבה היה נתון ברגר כשנפל מהסוס, ורק בין אנשים שמבנה המוח שלהם דומה – כמו בין שני אחים קרובים. 

התקרית הזו שינתה את מסלול חייו של ברגר. כשסיים את שירותו בחיל הפרשים הוא חזר לאקדמיה, אבל הפעם לעולם הפסיכיאטריה וחקר המוח. כצפוי, המחקרים שלו לגבי הטלפתיה לא העלו דבר – אבל כפי שקרה לא פעם בדברי ימי המדע, הם הובילו את ברגר לאחת התגליות החשובות ביותר בתולדות הרפואה, ואולי אפילו יובילו את החוקרים המודרניים לפתרונה של אחת החידות העמוקות, המסקרנות והחשובות ביותר במדע: חידת התודעה האנושית, ואיך המוח שלנו יוצר את מי שאנחנו. 

שורשי תגליתו של הנס ברגר טמונים במחקר שערך מדען אחר, האנגלי ד"ר ריצ'רד קטון (Caton). קטון היה איש אשכולות במלוא מובן המילה: הוא היה רופא מומחה ברפואת ילדים, מחנך מוערך שהקים את מוסדות ההשכלה הגבוהה הראשונים בליברפול – ואפילו כיהן כראש העיר של ליברפול בין השנים 1907-1908. שלושים שנה קודם לכן, כשהיה עדיין מדען צעיר, חקר קטון את מוחותיהם של בעלי חיים קטנים כמו חתולים, ארנבים וקופים. כמו גלווני לפניו, גם קטון ביקש לבדוק אם ישנן תופעות חשמליות המתרחשות בתוך המוח. 

ציוד המדידה שבו השתמש קטון במחקריו היה גס מאוד: למעשה, זה היה ציוד ששימש במקור לתקשורת טלגרף ובקושי היה מסוגל להגיע לרזולוציות המדידה הנדרשות כדי לגלות את התופעות החשמליות החלשות המתרחשות בתוך רקמת המוח העדינה. למרות זאת, קטון הצליח לבצע מדידות אמינות יחסית – בעיקר בזכות העובדה שכיוון שעבד עם בעלי חיים, היה מסוגל לפתוח את מכסה הגולגולת שלהם ולהחדיר את אלקטרודות המדידה לתוך המוח עצמו. 

ניסוייו של קטון הראו לו שהמוח עשיר בפעילות חשמלית סוערת ומגוונת. 

"זרמים חלשים בכיוונים משתנים זורמים דרך מכשיר המדידה כשהאלקטרודות מוצבות בשני מקומות שונים על פני רקמת המוח, או כשאלקטרודה אחת מונחת על החומר האפור והאלקטרודה השניה על פני עצם הגולגולת."

"הזרם נמצא בדרך כלל בשינוי מתמיד: התנודות הנמדדות הן לרוב קטנות… בזמנים אחרים נמדדו שינויים גדולים [בתנודות] שמדי פעם באות במקביל לתנועות של השרירים, או לשינויים במצב המנטלי של החיה."

ה"תנודות" שתיאר ריצ'ארד קטון הן מה שאנחנו מכנים היום בשם 'גלי מוח', או Neural Oscillations בעגה המקצועית. הגלים האלה אינם גלים 'פיזיים', במובן שבו אנחנו מכירים גלים בים למשל: שום דבר במוח לא זז ממקום למקום. מדובר בגלים של מתח חשמלי. 

כדי להבין מהם גלי מוח, בואו נדמיין סוללה רגילה. המתח בסוללה הוא לרוב 1.5 וולט – או במילים אחרות, אם אני לוקח מכשיר מדידה עם שתי אלקטרודות ומצמיד אלקטרודה אחת להדק השלילי של הסוללה ואלקטרודה נוספת להדק החיובי, מכשיר המדידה שלי יראה שהפרש המתחים בין שני ההדקים הוא 1.5 וולט. באותו האופן, כשחיבר קטון אלקטרודה אחת לשכבות הפנימיות של המוח, ואלקטרודה שניה לחלק החיצוני של המוח – הוא ראה הפרש מתחים. אמנם הרבה יותר קטן מזה של סוללה ממוצעת – כמה אלפיות הוולט בסך הכל – אבל עדיין, הפרש מתחים ברור כמו זה שקיים, עקרונית, בסוללה. 

אבל בעוד שהמתח בסוללה הוא קבוע – זאת אומרת, אם הסוללה לא מתרוקנת, תמיד נמדוד הפרש מתחים של 1.5 וולט בין ההדקים – הפרש המתחים במוח משתנה כל הזמן, ואף פעם לא נשאר קבוע. רגע אחד נמדוד 10 מיליוולט, ורגע אחר כך – 20 מיליוולט. לפעמים נמדוד אפילו מינוס 10 מיליוולט – דהיינו, המתח בקליפת המוח יהיה נמוך יותר מהמתח בשכבות העמוקות של שלו, כאילו התהפכו ההדקים של הסוללה ועכשיו הפלוס הפך למינוס והמינוס לפלוס. במילים אחרות, בעוד שהמתח החשמלי שמייצרת הסוללה הוא קבוע ובלתי משתנה, המתח החשמלי שנמדוד במוח יהיה סוער ודינמי כמו משבי רוח פתאומיים בעת סופה. 

ריצ'ארד קטון לא היה מסוגל לפענח את המדידות שלו ולחלץ משמעות כלשהי משינויי המתח הכאוטיים שמדד במוח – אבל הוא כן הצליח להבחין בשינויים ברורים בדפוס הפעילות של המוח בזמן שבעל החיים הזיז שריר כלשהו, או כשהפעיל על החיה גירוי חושי כמו למשל אור בוהק, רעש חזק או ריח של אוכל. 

קטון פרסם את תוצאות מחקריו ב-1875, אבל הן לא משכו יותר מדי תשומת לב מצד המדענים באנגליה ובארצות הברית. רק ברוסיה ובמזרח אירופה היו חוקרים שהמשיכו את עבודתו – אבל גם הם לא הציגו פריצות דרך משמעותיות, בעיקר מכיוון שציוד המדידה שעמד לרשותם באותם ימים לא היה רגיש מספיק. בפרט, הפרשי המתחים במוח הם זעירים כל כך עד שאי אפשר היה למדוד אותם מבלי לפתוח את הגולגולת ולהכניס את האלקטרודות ממש לתוך המוח עצמו – עובדה שהגבילה מאוד את אפשרויות המחקר, וכמובן מנעה כל אפשרות של מחקר בבני אדם. 

כשהחל הנס ברגר את מחקריו בשלהי המאה ה-19, הוא בכלל לא חשב בכיוון של מדידות חשמליות: הוא התמקד במדדים אחרים של פעילות מוחית, כמו שינוי בזרימת הדם ורמת החמצן בדם בתגובה לגירויים שונים. היום אנחנו יודעים שמדידות כאלה יכולות, עקרונית, לספק לנו המון מידע על הנעשה במוח – זה העקרון שעליו מבוססים סורקי fMRI מודרניים, למשל – אבל בזמנו של הנס, גם ציוד המדידה עבור המדדים האלה לא היה רגיש מספיק. ברגר ערך המון ניסויים שונים ומשונים, כמו למשל למדוד את שינויי לחץ הדם במוח בתגובה לרעש של ירי מאקדח או הסנפה של קוקאין – אבל כל הניסויים האלה לא הובילו אותו לשום מקום. ברגר החליף את מדידות לחץ הדם במדידות של שינויי טמפרטורה על פני המוח – אבל גם כאן, יוק. 

בלית ברירה, פנה ברגר – שהכיר את תוצאות מחקריו הקודמים של קטון – אל הפעילות החשמלית. היו לו כמה וכמה אתגרים אדירים שניצבו בדרכו. הראשון הייתה העובדה שברגר הרופא היה חסר כל הכשרה בסיסית בחשמל. הוא לא הבין באלקטרודות, זרמים או שדות ואת כל מה שהיה צריך ללמוד לשם הניסויים שלו, למד פחות או יותר בכוחות עצמו. 

האתגר השני היה שבניגוד לקטון, ברגר ביקש לחקור בני אדם ולכן לא יכול היה להחדיר את אלקטרודות המדידה לתוך המוח – אלא רק להצמיד אלקטרודות לחלק החיצוני של הגולגולת. אמנם בעשורים שחלפו מאז ימיו של קטון הטכנולוגיה השתפרה משמעותית – אבל השינויים הזעירים בשדה החשמלי של המוח היו עדיין ממש בקצה גבול היכולת של ציוד המדידה. למעשה, המדידות היו כל כך רגישות להפרעות ולרעשים חיצוניים, עד שברגר היה צריך לכבות את כל המכשירים החשמליים בסביבה, כדי שלא יפריעו לניסויים שלו – כולל מכונות כביסה ומכונות לצילום רטנגן שהיו בבניינים אחרים.

ברגר גייס מתנדבים רבים לניסוייו, ביניהם גם את הבן שלו. הוא ניסה מגוון של אלקטרודות שונות מחומרים שונים כדי לגלות מי מהן ניחנת ברגישות הגבוהה ביותר – ולבסוף, ב-1924, הצליח לבודד מתוך הרעש החשמלי הכיאוטי של המוח דפוס ברור ורפטטיבי: גלים עולים ויורדים בתדירות של שמונה עד שניים עשר הרץ – דהיינו, שמונה עד שניים עשר מחזורים בכל שניה – שברגר העניק להם את השם 'גלי אלפא'. 

בהמשך גילה גם גלים בתדר גבוה יותר, שניים עשר עד שלושים הרץ – להם נתן את השם 'גלי בטא'. 

על אף התגלית המרתקת, ברגר לא מיהר לפרסם את ממצאיו. הוא היה מודאג שמא מדובר בסך הכל במדידה שגויה: הוא לא סמך על ציוד המדידה שלו, ולא סמך על הכישורים הטכניים שלו עצמו. במשך חמש שנים תמימות המשיך ברגר לערוך ניסויים שונים, לשפר את ציוד המדידה ולצבור עוד ועוד מדידות – עד שב-1929 חש מספיק בטוח בעצמו כדי לפרסם את תוצאות הניסויים, בסדרה של עשרים ושלושה מאמרים מפורטים. הוא כינה את הטכניקה שהמציא כדי למדוד את פעילות המוח על פני הגולגולת בשם 'אלקטרו-אנצפלו-גרם' – EEG בקיצור – מילה שמשמעותה המילולית היא 'רישום הפעילות החשמלית במוח'. 

אבל למרות הזהירות המופלגת של ברגר – אף אחד לא האמין לו. חלק מעמיתיו באוניברסיטה התעלמו מהתגלית לחלוטין, וחלק אפילו לגלגו עליו בפומבי. מדוע? בגלל צירוף של מספר סיבות. ראשית, אף אחד כמעט לא האמין שאפשר לחלץ מתוך הרעש החשמלי הכאוטי והפרוע של המוח מידע קוהרנטי שיעניק לנו תובנות בעלות משמעות. 

הסיבה השניה הייתה הנס ברגר עצמו. מדען אמריקני שביקר במעבדתו של ברגר מספר שנים לאחר מכן תיאר אותו במילים הבאות – 

"[ברגר] לא נחשב בעיני עמיתיו מקרב חוקרי המוח הגרמניים כמדען מהשורה הראשונה – כיוון שהיה לו מוניטין של תמהוני, או שרלטן. נראה לי שהוא טיפוס צנוע ומכובד, ניחן בחוש הומור מפותח […] – אבל הייתה לו חולשה קטלנית אחת: הוא היה בור גמור לגבי הבסיס הטכני והפיזיקלי של עבודתו. הוא לא ידע כלום על מכניקה או חשמל."

זאת ועוד, הנס ברגר היה טיפוס מסוגר שנטה לעבוד לבדו, ולא שיתף פעולה עם חוקרים אחרים. כל אלה הביאו לכך שבמשך שנים מספר לאחר שפרסם את מאמריו – אף אחד לא לקח אותם ברצינות. חמש שנים חלפו, ורק ב-1934 החליט חוקר בריטי בשם אדגר אדריאן (Adrian) לנסות ולשחזר את ניסוייו. אדריאן, בניגוד לברגר, היה מדען בעל שם: שנתיים קודם לכן זכה בפרס נובל על מחקריו לגבי מערכת העצבים, ובהמשך חייו כיהן כראש החברה המלכותית הבריטית למדע. רק כשאיששו ניסוייו של אדריאן את תוצאותיו של הנס ברגר הסכימו מדענים נוספים לבחון את ה EEG ברצינות – עוד באותה השנה הדגימו חוקרים כיצד ניתן לאבחן אפילפסיה – 'מחלת הנפילה' – באמצעות השוואת גלי המוח של חולי אפליפסיה לגלי מוח של אנשים בריאים. הממסד המדעי קיבל את המצאתו של הנס ברגר בזרועות פתוחות, ומעבדות מחקר רבות אימצו את הטכנולוגיה החדשה. 

הנס ברגר זכה, סוף סוף, להכרה מצד הממסד המדעי, וגלי האלפא שגילה מכונים גם 'גלי ברגר', על שמו. אבל במישור האישי, סיפורו של ברגר הסתיים דווקא באורח טרגי: הוא התאבד בתליה ב-1941. קשה לדעת מדוע החליט ברגר לשים קץ לחייו שנים ספורות בלבד לאחר שחגג את ההצלחה המקצועית הגדולה ביותר שמדען יכול לייחל לה. יש האומרים שסבל מדיכאון עקב מחלת עור קשה שלקה בה, או שאולי הסתכסך עם המפלגה הנאצית ששלטה בגרמניה באותה התקופה ואיימה לחסל את הקריירה שלו – אבל אין לנו עדויות חד משמעיות לכאן או לכאן. 

אם כן, בתחילת שנות השלושים של המאה העשרים הייתה בידי החוקרים טכנולוגיה שבפעם הראשונה איפשרה להם לבחון את התהליכים החשמליים המתרחשים במוח מבלי לפתוח את מכסה הגולגולת. בשנים שאחר כך השתכללו מכשירי ה – EEG, ונעשו קלים, רגישים ואמינים יותר. אבל בעיה אחת נותרה עדיין בעינה, אותה הבעיה שהטרידה אפילו את ריצ'רד קטון שישים שנים קודם לכן: פענוח קריאות ה – EEG. הפלט של מכשיר ה EEG דומה מאוד לפלט של קריאות אק"ג של הלב: דף נייר ועליו מודפסות מדידות המתח החשמלי שקולטות האלקטרודות, לאורך ציר הזמן – זאת אומרת, כל נקודה בגרף מציינת מדידת מתח ברגע מסוים. אבל בעוד שגרף של אק"ג נראה 'ברור' יחסית – פולס ואז שקט, ואז שוב פולס ושוב שקט וכן הלאה – הגרף של ה EEG הוא ברדק אחד גדול. האות הנקלט עולה ויורד, פעם נמוך ופעם גבוה, פעם לאט ופעם מהר – ורק אנשי מקצוע מיומנים יכולים לאתר בתוך הכאוס הזה את הסימנים הקלושים של גליות מסודרת ומאורגנת. ב-1938 הצליחו חוקרים אחרים לזהות גל מוח נוסף, גמא, בעל תדירות של 30 עד 150 הרץ. הגילוי הזה רמז על כך שבמדידות ה EEG הכאוטיות מסתתרים, כנראה, עוד גלים מסוגים שונים. איך ניתן לפענח את המדידות האלה ולחלץ את הדפוסים החשמליים שמסתתרים בהן? 

כדי להתחיל לענות על השאלה הזו, עלינו ראשית להבין איך בדיוק נוצרים הגלים בתוך המוח – ולשם כך, אנחנו צריכים להכיר את אבן הבניין המרכזית שלו, הנוירון. 

הנוירון – או 'תא עָצָב' בעברית – הוא ברמת העיקרון מכונה שיש לה המון המון כניסות המכונות 'דנדריטים', ויציאה אחת בודדת המכונה 'אקסון'. אם אתם רוצים לדמיין נוירון, הוא קצת מזכיר מטאטא: האקסון הוא גליל צר וארוך, כמו מקל המטאטא, ומהצד השני ישנם המוני דנטריטים קצרים וצפופים שאפשר לדמות אותם לשערות המטאטא. כמה המון? עד מאה אלף דנטריטים, או מאה אלף כניסות לנוירון אחד. אם לוקחים בחשבון שמוח אנושי ממוצע מכיל כשמונים ושישה מיליארד נוירונים, אני חושב שאתם מתחילים לקבל מושג לגבי על רמת המורכבות המדהימה של המכונה שפועלת לנו בין האוזניים.

הבה ניקח, לצורך ההסבר, שני נוירונים בלבד – ונחבר אותם זה לזה: דהיינו, ניקח את היציאה של נוירון אחד – האקסון – ונחבר אותה לאחת הכניסות של הנוירון השני, לדנטריט. נקודת החיבור בין האקסון לדנדריט מכונה 'סינפסה'. כעת שני הנוירונים יכולים להתחיל ל'שוחח' זה עם זה, והם מנהלים את השיחה הזו באמצעות אותות חשמליים: הנוירון הראשון שולח פולס חשמלי מהיר שעובר דרך האקסון, מדלג דרך הסינפסה ועובר אל הדנדריט. הפולס החשמלי הזה יוצר שינוי, הפרעה בשדה החשמלי שעוטף את הנוירונים – וההפרעה הזו מתפשטת במרחב עד שהיא מגיעה אל האלקטרודה שצמודה אל הגולגולת, ונקלטת בה. שימו לב שבשלב הזה, אין לנו עדיין גל שעולה ויורד בצורה הדרגתית ומתונה כמו אדווה על פני אגם – אלא פולס בודד ופתאומי, שיותר דומה באופיו ליריית אקדח. 

ועוד דבר: האות החשמלי שעובר באקסון או בדנטריט יחיד הוא עדיין חלש מדי מכדי שניתן יהיה לקלוט אותו באלקטרודה שמרוחקת כמה מ"מ או ס"מ מהנוירון – במיוחד בהתחשב בעובדה שעצמות הגולגולת מנחיתות את האות החשמלי ומחלישות אותו עוד יותר. כדי שתוכל האלקטרודה לקלוט אותו, על האות להיות חזק וברור יותר – משמע, צירוף של פולסים מכמה וכמה נוירונים שונים. והפולסים האלה חייבים להיות מסונכרנים, דהיינו – שכל הנוירונים בקבוצה ירו את הפולסים שלהם יחדיו, באופן מתוזמן. מדוע? זה קצת כמו לעמוד מחוץ לאיצטדיון כדורגל: אם כל צופה באיצטדיון מדבר על משהו אחר ובזמן אחר, מישהו שעומד בחוץ ישמע רק רחש כללי שכזה, רעש חסר משמעות. אבל אם יציע שלם צועק בבת אחת 'גול!' – גם מישהו שנמצא קילומטר מהאיצטדיון ירגיש כאילו המשחק מתרחש אצלו בסלון, ואני אומר את זה בתור מישהו שגר כמה שנים טובות ליד אצטדיון קרית אליעזר בחיפה. העובדה שאנחנו מסוגלים למדוד את הפעילות החשמלית של המוח בעזרת EEG פרושה שישנן קבוצות של אלפי עד מיליוני נוירונים שמסיבה כלשהי מסונכרנים אחד עם השני ופועלים יחד, כמעט כגוף אחד. 

וכיצד הופך הפולס המסונכרן הזה, שדימיתי אותו קודם ליריית אקדח חדה ופתאומית – לגל שעולה ויורד באופן מתון? משפט המפתח כאן הוא 'כמעט כגוף אחד'. אם כל הנוירונים בקבוצה היו יורים את הפולס החשמלי בדיוק באותו הזמן – היינו מקבלים פולס חזק, אבל עדיין פולס חד ומהיר. בפועל, הסנכרון בין הנוירונים הוא הרבה פחות נוקשה ומוחלט: יש חלון זמן מסוים שבו לנוירון מותר לירות את הפולס שלו, אבל חלק מהנוירונים ירו בתחילת חלון הזמן, חלק באמצע וחלק בסוף. זה קצת מזכיר מטווח צבאי: מנהל המטווח צועק 'אש' – ומהרגע הזה כל חייל במטווח יורה בזמנו החופשי. באופן טבעי, נקבל מעט פולסים בתחילת חלון הזמן ובסופו, ורוב הנוירונים יירו את הפולסים שלהם איפשהו במרכז חלון הזמן. מנקודת מבטה של האלקטרודה שמודדת את כל זה, הפולסים יוצרים מעין גל – מעט פולסים בהתחלה ואז יותר ויותר פולסים באמצע, ואז דעיכה, פחות ופחות נוירונים שיורים פולסים, עד שכל הניורונים משתתקים לגמרי, ואז שוב מתחיל המחזור מחדש. כך נוצר גל מוח, כשקבוצה של המוני נוירונים יורים את האותות החשמליים שלהם באופן מסונכרן או מסונכרן-למחצה. 

אבל זו לא התמונה המלאה, שהרי כפי שסיפרתי לכם מקודם – האות שנקלט בפועל באלקטרודות הוא לא גל יפה ומסודר שעולה ויורד בצורה ברורה, כי אם אות מבולגן וכאוטי כמו גלי ים בזמן סופה חזקה. מה פשר הכיאוטית הזו? 

ובכן, היזכרו בתגליתו של הנס ברגר. השדה החשמלי שמדד ברגר ממוחם של הנבדקים שלו היה גם כן כיאוטי ומבולגן, אבל הוא בכל זאת הצליח לזהות בתוך הכאוס הזה שני גלים ספציפיים – גלי אלפא וגלי בטא – שכל אחד מהם בעל תדירות שונה. המשמעות היא שבמוח יש יותר מקבוצה אחת של נוירונים מסונכרנים: למעשה, ישנן אינספור קבוצות נוירונים כאלה – חלקן נמצאות במיקום ספציפי, דהיינו כל הנוירונים בקבוצה קרובים זה לזה – ובאחרות, הנוירונים מפוזרים באזורים שונים בכל רחבי המוח. חלק מהקבוצות מכילות מספר קטן יחסית של נוירונים, ואחרות מכילות המון נוירונים. כל קבוצה כזו יכולה להסתנכרן סביב תדר מסוים, שונה מהקבוצות האחרות שסביבה – ואפילו אם יש שתי קבוצות נוירונים שפועלות באותו התדר, הן יכולות להיות שונות זו מזו בפאזה של מחזור הגל: דהיינו, כשקבוצה אחת נמצאת בשיא הפעילות החשמלית, הקבוצה השניה תהיה דווקא בתקופה השקטה של המחזור שלה, ולהפך. כל הגלים השונים והמשונים האלה פועמים בתוך המוח בו זמנית ונקלטים יחד באלקטרודות. והתוצאה? 

דמיינו לעצמכם שאתם במשחק כדורגל בין בית"ר ירושלים והפועל תל אביב, ומציבים מיקרופון במרכז האיצטדיון. בצד אחד של המגרש נמצאים האוהדים של הפועל ששרים יחד ובסנכרון מלא שיר נאצה נגד בית"ר. בצד השני נמצאים האוהדים של בית"ר, שמקללים ביחד את הפועל.  המיקרופון הבודד שלנו קולט את שני השירים בו זמנית, ולמי שמאזין להקלטה קשה מאוד להבין מי בדיוק בן-*זונה ומי בדיוק נמצא על ה*ין של מי. באותו האופן, האלקטרודה שמודדת את שינויי השדה החשמלי במוח קולטת את כל הגלים השונים והמשונים בו זמנית – והתוצאה היא הקלטה כיאוטית ומבולבלת, שקשה מאוד לפענח אותה. 

אז מה עושים? למרבה המזל, מדידות EEG אינן הסיגנלים הכאוטים היחידים שמהנדסים צריכים להתמודד עימם. יש מגוון רחב מאוד של תופעות טבעיות ומלאכותיות שמפיקות גם כן סיגנלים מבורדקים, והצורך בכלים להתמודד עם אותות שכאלה עלה הרבה מאוד שנים לפני שמישהו אפילו דמיין לעצמו את האפשרות למדוד תופעות חשמליות במוח. ז'אן בפטיסט ג'וזף פורייה (Fourier) הצרפתי נתקל בצורך הזה עוד בראשית המאה ה-19, במסגרת עבודתו על על חקר זרימת חום בגופים שונים. כדי להתמודד עם האתגר הזה הוא פיתח כלי מתמטי רב עוצמה הקרוי על שמו: 'התמרת פורייה'. 

הרעיון שבבסיס התמרת פורייה הוא העברה של האות שלנו – 'או 'התמרה' בעברית יפה, מלשון 'תמורה', שינוי – ממרחב הזמן למרחב התדר. נכון, אני יודע – זה לא אומר לכם כלום. אם זה מעודד אתכם, אני ישבתי סמסטר שלם בקורס 'מבוא להתמרות פורייה', מבלי להבין מילה ממה שאמר המרצה. אז הנה האנלוגיה שהייתה חסרה לי לפני עשרים שנה כדי להבין במה מדובר. 

נאמר שאני אופה עוגה. אני  לוקח קערה ושופך לתוכה חלב, סוכר, ביצים, קמח ועוד כל מיני דברים שתכלס אין לי מושג מה הם כי בחיים שלי לא אפיתי עוגה. אני מערבב את כל המצרכים ויוצר מהם בצק – אבל אז לפתע אני שואל עצמי: כמה ביצים שמתי בפנים? שלוש או ארבע? אני לא מבין בעוגות, אבל נראה לי שזה חשוב. היה נחמד מאוד אם הייתי יכול להתבונן על הבצק ולראות כמה ביצים וכמה קמח הוא מכיל – אבל אי אפשר: כל המצרכים כבר מעורבבים, ואי אפשר להפריד בין הביצים, הקמח, הסוכר וכל השאר. זה גם המצב של מדידות ה EEG שלנו, שהן ערבוב של כל גלי המוח השונים שקולטות האלקטרודות. 

למרבה המזל, מכיוון שאני מודע לחוסר היכולת הגסטרונית שלי, הכינותי מראש את מניפולטור האנרגיה הבין-יקומית שהזמנתי מעלי אקספרס. זאת אומרת, הזמנתי שניים אבל אחד הלך לאיבוד בדואר. אני לוקח את קערת הבצק, ובעזרת המניפולטור אני פותח שער בין יקומי ועובר אל יקום אחר שנכנה אותו 'יקום העוגה'. ביקום העוגה הפיזיקה עובדת קצת אחרת מאצלנו: שם הבצק נפרד בחזרה למרכיבים שלו בקלי קלות! זה גם מצוין לדיאטה, אני ממש ממליץ. אני מביט על המרכיבים ורואה שבאמת שמתי פחות מדי ביצים, אז אני חוזר בחזרה ליקום שלנו, שבו הבצק חוזר להיות מעורבב כמו מקודם – ומוסיף את הביצה החסרה. 

עכשיו, ברור לגמרי שזו דוגמה בדיונית והזויה: הרי במציאות, אין סיכוי שאני אנסה לאפות עוגה. אה, וגם אין דבר כזה מניפולטור בין יקומי שפותח שער ליקום העוגה. אבל במתמטיקה יש דבר כזה: הוא נקרא 'התמרת פורייה' והוא לא פחות קסום וגאוני ממניפולטור בין יקומי שכזה. 

מדידות ה EEG הן כאמור 'במרחב הזמן' – שזו בסך הכל דרך מסובכת ומרשימה לומר שבגרף של ה EEG הציר האופקי – ציר ה X, כפי שאנחנו מכנים אותו בדרך כלל – הוא ציר הזמן, והגרף מראה מה גובה המתח החשמלי שמדדנו בכל נקודה על הציר. זאת אומרת, בשניה הראשונה מדדנו עשר מיליוולט, בשניה השניה מדדנו עשרים מיליוולט וכן הלאה. 

התמרת פורייה מאפשרת לנו, באמצעות חישוב מתמטי מסוים שלא נכנס לפרטיו כרגע, להפוך את הגרף המקורי – זה שהציר האופקי שלו הוא ציר הזמן – לגרף חדש שהציר האופקי שלו הוא ציר תדר. זאת אומרת, במקום שניה ראשונה, שניה שנייה וכן הלאה, הציר מציין תדרים: אחד הרץ, שני הרץ, שלושה הרץ וכן הלאה. ההתמרה לוקחת את האות המקורי והמבולגן ומסדרת אותו מחדש על ציר התדר – כך שעכשיו אנחנו רואים את אותו האות, אבל מופרד למרכיביו השונים. דהיינו, אם האות המקורי בציר הזמן היה מורכב מגל אלפא, גל בטא וגל גמא שכולם מעורבבים זה עם זה כמו מרכיבים בבצק של עוגה – אחרי התמרת הפורייה, האות הזה מופרד לתדרים השונים ואנחנו מקבלים גרף חדש שבו רואים שלושה קווים נפרדים: קו אחד בתדר של שמונה הרץ – גל אלפא –  קו אחד בתדר של שניים עשר הרץ – גל בטא – ועוד קו בתדר של שלושים הרץ – גל גמא. עכשיו קל להבין מה באמת מתרחש בתוך האות הכיאוטי המקורי, באותו האופן שבו היה לי קל להבין אילו מרכיבים הכנסתי לתוך הבצק. 

אני מקווה שעכשיו אתם מבינים את עוצמתה של התמרת פורייה: טכניקה שמאפשרת לנו לקחת בעיה קשה מאוד לפיתרון ביקום אחד, להעביר אותה ל'יקום אחר' – מרחב התדר במקרה שלנו – שם אפשר לפתור אותה בקלי קלות. אני זוכר את התגובה שלי כשהבנתי בפעם הראשונה מה היא באמת התמרת פורייה ואיזו עוצמה יש לה: ישבתי מול השולחן כמה דקות טובות, בהיתי באוויר ומלמלתי לעצמי 'וואו…זה כל כך עמוק…' מזל שעדיין לא המציאו את טלגראס באותה התקופה, אחרת היו חושדים בי במשהו אחר לגמרי. 

בימינו רותמים המהנדסים את התמרת פורייה למגוון של צרכים ומשימות, כמעט בכל תחום בעולם המדע והטכנולוגיה. למשל, האקולייזר שאפשר למצוא בנגני אודיו שונים: זו הפונקציה בנגנים שמאפשרת לכם להגביר את עוצמת הבס של המוזיקה, למשל, או להנמיך את הבס ולהגביר את התדרים הגבוהים יותר. אי אפשר לעשות את זה על אות המקורי של המוסיקה, זה שבמרחב הזמן, מאותה הסיבה שאי אפשר לשלוף רק את הביצים מתוך הבצק. לכן הנגן מעביר את האות המקורי למרחב התדר באמצעות התמרת פורייה, מסנן את תדרי הבס או מגביר את התדרים הגבוהים יותר – ומחזיר את האות בחזרה ליקום שלנו, מרחב הזמן. תודו שלא היה לכם מושג שבתוך הרדיו הפשוט של הרכב שלכם מסתתר מניפולטור בין יקומי שכזה….

בכל אופן, ברגע שרתמו החוקרים את התמרת פורייה העוצמתית לאנליזה של מדידות ה EEG, עולם חדש נגלה בפניהם. ההתמרה אפשרה להם לזהות עוד ועוד גלי מוח, חלשים ושקטים יותר, שהסתתרו בתוך הכאוס החשמלי שיוצר המוח. פרט לאלפא, בתא וגמא, נתגלו גם גלי תטא בתדר של ארבעה עד שמונה הרץ, גלי דלתא באחד עד ארבעה הרץ, גלי מיו (Mu) בתדרים של שבעה וחצי הרץ עד שניים עשר וחצי הרץ – וממש לאחרונה נחשפו גם גלים בתדרים גבוהים הרבה יותר, אלפיים הרץ ומעלה, עושר אדיר של גלים בעוצמות שונות ובתדרים שונים. 

הטכנולוגיה החדשה גם איפשרה ל EEG להיות הרבה יותר שימושי במרפאות ובתי חולים, וכיום ה EEG הוא כלי מרכזי בארגז הכלים של הרפואה המודרנית: ניתן לאבחן בעזרתו מקרים של שבץ מוחי, הפרעות שינה, וגידולים סרטניים במוח, להעריך את חומרתן של פציעות ראש – ואפילו לעקוב אחר תפקוד מוחו של מנותח בזמן אמת, תוך כדי ניתוח מוח פולשני. 

כעת, אחרי שהבנו איך עובד EEG ואיך הוא מודד ומנתח את גלי המוח שלנו, השאלה המתבקשת היא – מה תפקידם של הגלים האלה? או אם לדייק, יש כאן שאלה אפילו עוד יותר עמוקה: האם הסנכרון הנוירוני שיוצר את גלי המוח הוא בסך הכל תוצר לוואי של הפעילות המוחית – זאת אומרת, הוא כמו הרעש שפולט מנוע של מכונית שאפשר בהחלט להסתדר גם בלעדיו – או שהסנכרון הזה הוא בורג חיוני במערכת ההפעלה של המוח שלנו, באותו האופן שבו הצילינדרים בתוך מנוע המכונית חייבים להיות מסונכרנים זה עם זה אחרת המנוע לא יעבוד כמו שצריך. 

זו תהיה השאלה שבה יעסוק הפרק הבא, חלקו השני של הפרק הזה. נדבר על הקשר בין גלים מסוגים שונים ומצבים מנטליים מסויימים כגון שינה, מדיטציה או ריכוז מקסימלי בעת ביצוע משימה מורכבת כלשהי, ונגלה איך עוזרים הגלים למוח שלנו ליצור תמונה קוהרנטית של המציאות סביבנו – למשל, איך המוח מסנכרן בין המראה הויזואלי של שתי כפות ידיים שנוגעות זו בזו והקלט הקולי של רעש פתאומי, ויודע לשייך את שני הקלטים השונים האלה לארוע אחד ויחיד, מחיאת כף. כל זאת ועוד, בפרק הבא של עושים היסטוריה. 

 

עושים היסטוריה בצל הקורונה – מיטב הפרקים לכל המשפחה

התגייסנו לגבש לכם רשימת פרקים מהטובים של ״עושים היסטוריה״ המתאימים להאזנה לכל גיל!

האזנה נעימה 🙂 

רשימת הפרקים:

על הקשר שבין אוטיזם, תסמונת אספרגר והנדסה

קרב הטילים הימי הראשון בהיסטוריה – קרב לטקיה במלחמת יום הכיפורים, חלק א – [חלק ב]

רק אל תשאלו למה! על מחשבים קוונטיים

האולימפיאדה הנאצית – ברלין 1936

איך גילה המדע את גילו של כדור הארץ?

הסורים על הגדרות: חטיבה 188 במלחמת יום הכיפורים, חלק א – [חלק ב] [חלק ג]

הדרך למצדה

אל תקרא לי מועך-פשפשים! על ההיסטוריה של שמות, חלק א – [חלק ב]

סמל"א – סייבר מודיעין ולוחמה אלקטרונית, ברפאל

Gene Drive – לוחמה גנטית נגד המלריה חלק א – [חלק ב]

מי באמת כבש את פסגת האוורסט? על המסתורין של מלאורי וארווין

כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש

הקרב על האוקיינוס האטלנטי – צוללות גרמניות במלה"ע ה-II

כופרות (Ransomeware) – היסטוריה של סחיטה ממוחשבת חלק א – [חלב ב]

כת המגילות הגנוזות – מלחמת בני האור בבני החושך

ארכימדס מסרקוסאי

ההיסטוריה של הגנטיקה

מה אפשר ללמוד מהנמלים?

'אבירי לב' צליחת תעלת סואץ במלחמת יום הכיפורים חלק א – [חלק ב] [חלק ג]

שאריות אבולוציוניות בבני אדם, הרי געש והחומר המוזר ביותר ביקום – האוני' הקטנה של המדעים

 

בנוסף גיבשנו רשימת פרקים של ״עושים תנ״ך״ הכלולים בתכנית הלימודים לתלמידים שרוצים להישאר חדים.

 

 

[עושים היסטוריה] 304: לא רציונלי, חוץ מבאינדיאנה – על פי (Pi), הקבוע המתמטי המפורסם ביותר

מאז ימי בבל העתיקה ועד ימינו מנסים מתמטיקאים רבים לחשב את ערכו של פיי, הקבוע המתמטי המוכר, בדיוק הולך וגובר…עד לאינסוף. בפרק זה נקרא על 'פפירוס רינד' ושיטוט מקרי בשוק פשפשים שהכניס עורך דין צעיר אל דפי ההיסטוריה, ועל האנשים שהשקיעו שנים מחייהם בחישובים- שהתבררו כמוטעים… על ה'פייפולוגים' המנסים לזכור את כל הספרות של פיי בעל פה ועל חידת 'ריבוע המעגל' שהטרידה את חכמי יוון. וגם, תוספת לפרק המקורי  – מהו הקבוע e, ומדוע הוא הרבה פחות מוכר מהקבוע Pi?… 
http://www.ads.ranlevi.com/2020/03/16/familysounds-historia-pi-rerun/

מאז ימי בבל העתיקה ועד ימינו מנסים מתמטיקאים רבים לחשב את ערכו של פיי, הקבוע המתמטי המוכר, בדיוק הולך וגובר…עד לאינסוף. בפרק זה נקרא על 'פפירוס רינד' ושיטוט מקרי בשוק פשפשים שהכניס עורך דין צעיר אל דפי ההיסטוריה, ועל האנשים שהשקיעו שנים מחייהם בחישובים- שהתבררו כמוטעים… על ה'פייפולוגים' המנסים לזכור את כל הספרות של פיי בעל פה ועל חידת 'ריבוע המעגל' שהטרידה את חכמי יוון.
וגם, תוספת לפרק המקורי  – מהו הקבוע e, ומדוע הוא הרבה פחות מוכר מהקבוע Pi?…
האזנה נעימה,
רן.

אהבתם את הפרק?

לחצו על הכוכבים כדי לדרג את הפרק.

דירוג ממוצע 4.6 / 5. מספר מדרגים 73

אין הצבעות עד כה. הייה הראשון לדרג את הפרק.


רשימת תפוצה בדואר האלקטרוניאפליקציית עושים היסטוריה (אנדרואיד) | פייסבוק | טוויטר

דף הבית של התכנית | iTunes | RSS Link

[עושים היסטוריה] 303: הסיוט הגדול ביותר של הכינים – על מגיפות קטלניות בהיסטוריה (ש.ח.)

הבידודים, הבהלה והפחד שאנחנו חווים כרגע עקב מגיפת הקורונה אינה מאורע נדיר בדברי ימי האנושות. בפרק זה נשמע על שלוש מגיפות קטלניות במיוחד – המוות השחור, השפעת הספרדית והטיפוס – כיצד הגיבו להן בני האדם ואיזו השפעה הייתה להן על מהלך ההיסטוריה. האזנה..נעימה? לא בטוח. בוא נגיד, מעניינת
http://www.ads.ranlevi.com/2020/03/09/speakers-historia-magefot/

לחצו להורדת הפרק (MP3) | קישור לטקסט המלא

הבידודים, הבהלה והפחד שאנחנו חווים כרגע עקב מגיפת הקורונה אינה מאורע נדיר בדברי ימי האנושות. בפרק זה נשמע על שלוש מגיפות קטלניות במיוחד – המוות השחור, השפעת הספרדית והטיפוס – כיצד הגיבו להן בני האדם ואיזו השפעה הייתה להן על מהלך ההיסטוריה.
האזנה..נעימה? לא בטוח. בוא נגיד, מעניינת… 😉
רן.

אהבתם את הפרק?

לחצו על הכוכבים כדי לדרג את הפרק.

דירוג ממוצע 4.6 / 5. מספר מדרגים 82

אין הצבעות עד כה. הייה הראשון לדרג את הפרק.


רשימת תפוצה בדואר האלקטרוניאפליקציית עושים היסטוריה (אנדרואיד) | פייסבוק | טוויטר

דף הבית של התכנית | iTunes | RSS Link

[עושים היסטוריה] 302: מי בכלל צריך אוזן ביונית? על שתל השבלול (ש.ח.)

יש מי שמכנים אותו 'נס רפואי': שתל העוקף את  מנגנוני האוזן , מזריק את הצלילים והקולות היישר אל העצב ובכך הופך אדם חירש לאדם שומע. מדע בידיוני של ממש…אך מדוע היו חירשים שהתנגדו נחרצות לשימוש בשתל השבלול?
http://www.ads.ranlevi.com/2020/03/01/libra-osimhistoria-shablul/

לחצו להורדת הפרק (MP3) | קישור לטקסט המלא

יש מי שמכנים אותו 'נס רפואי': שתל העוקף את  מנגנוני האוזן , מזריק את הצלילים והקולות היישר אל העצב ובכך הופך אדם חירש לאדם שומע. מדע בידיוני של ממש…אך מדוע היו חירשים שהתנגדו נחרצות לשימוש בשתל השבלול?…
כמו כן, בסוף הפרק – פינה מיוחדת בשיתוף רשות הטבע והגנים, העוסקת בבעיית חיות הבר בערים – חזירי בר, צבועים וכדומה – מה גורם לה, וכיצד ניתן לפתור אותה.
האזנה נעימה! 🙂
רן.

אהבתם את הפרק?

לחצו על הכוכבים כדי לדרג את הפרק.

דירוג ממוצע 4.5 / 5. מספר מדרגים 58

אין הצבעות עד כה. הייה הראשון לדרג את הפרק.

לרשימת הפרקים המלאה


הרשמה לפודקאסט:

רשימת תפוצה במיילiTunes | אפליקציית 'עושים היסטוריה' לאנדרואיד | RSS Link | פייסבוק | טוויטר


[עושים היסטוריה] 301: 'החתלתול הפרסי': תוכנת ריגול נגד דאעש – פרק מתוך הפודקאסט Check Point Radio

כשחשפה אסיל כיאל, חוקרת סייבר במעבדת המחקר של צ'ק פוינט, תוכנת ריגול המכוונת נגד הטרוריסטים של דעאש, היא לא הייתה מופתעת במיוחד: המזרח התיכון, על שלל המאבקים שבו, הוא כר פורה לנוזקות מסוגים שונים ומשונים. אבל כשהחלה אסיל 'לחפור' בקוד של תוכנת הריגול כדי להבין מי עומד מאחורי המתקפה – נכונה לה הפתעה. פרק מיוחד (באנגלית) מתוך הפודקאסט Check Point Radio, המביא סיפורים מתוך ממצאי מעבדת של צ'ק פוינט. הפודקאסט זמין באפליקציית הפודקאסטים של עושים היסטוריה, ובכל אפליקציות הפודקאטים בכל הפלטפורמות.
http://www.ads.ranlevi.com/2020/02/20/libra-mh-ep301-checkpoint/

לחצו להורדת הפרק (MP3)

כשחשפה אסיל כיאל, חוקרת סייבר במעבדת המחקר של צ'ק פוינט, תוכנת ריגול המכוונת נגד הטרוריסטים של דעאש, היא לא הייתה מופתעת במיוחד: המזרח התיכון, על שלל המאבקים שבו, הוא כר פורה לנוזקות מסוגים שונים ומשונים. אבל כשהחלה אסיל 'לחפור' בקוד של תוכנת הריגול כדי להבין מי עומד מאחורי המתקפה – נכונה לה הפתעה.
פרק מיוחד (באנגלית) מתוך הפודקאסט Check Point Radio, המביא סיפורים מתוך ממצאי מעבדת של צ'ק פוינט. הפודקאסט זמין באפליקציית הפודקאסטים של עושים היסטוריה, ובכל אפליקציות הפודקאטים בכל הפלטפורמות.

האזנה נעימה,

רן.

אהבתם את הפרק?

לחצו על הכוכבים כדי לדרג את הפרק.

דירוג ממוצע 4.6 / 5. מספר מדרגים 53

אין הצבעות עד כה. הייה הראשון לדרג את הפרק.

לרשימת הפרקים המלאה


הרשמה לפודקאסט:

רשימת תפוצה במיילiTunes | אפליקציית 'עושים היסטוריה' לאנדרואיד | RSS Link | פייסבוק | טוויטר


 


פרק 301: 'החתלתול הפרסי': תוכנת ריגול נגד דאעש – Check Point Radio

 

אחד הדברים שאני הכי אוהב בלהיות פודקאסטר זה שבכל שבוע אני נתקל במשהו חדש: כל פרק של כל פודקאסט שאני עושה לוקח אותי לעולמות חדשים שלא הכרתי ומפגיש אותי עם אנשים מרתקים שכנראה לא הייתי פוגש אם לא הייתי עושה את מה שאני עושה. זה נכון, למשל, לפרק על הנמלים שעלה לא מזמן ולפרקים על דיפ-פייקס שעלו לפניו, זה נכון לנושא של הפרק הבא של עושים היסטוריה שאני עובד עליו וכרגיל אני לא יכול לספר לכם עליו – למרות שממש ממש בא לי – וזה נכון גם לנושא של הפרק שאתם מאזינים לו עכשיו.

צ'ק פוינט היא חברת אבטחת מידע ישראלית ותיקה ומוערכת מאוד בעולם: היא הייתה זו שהמציאה את ה FireWall בשנות התשעים, טכנולוגיה שהפכה מאז לכלי סטנדרטי בעולם אבטחת המידע. גיל שווייד, מנכ"ל החברה ואחד משלושת מייסדיה, זכה בפרס ישראל ב-2018 בתחום ההיי-טק. אתם בטח יכולים לנחש כמה התרגשתי שכשפנתה אלינו צ'ק פוינט לפני מספר חודשים וביקשה שנפיק עבורה פודקאסט באנגלית על אבטחת מידע: כתבתי בעבר ספר על ההיסטוריה של התוכנות הזדוניות, ולא בכל יום אני מקבל הזדמנות לעבוד עם חוקרים, מפתחים ומנתחי מודיעין מהשורה הראשונה בעולם. בפודקאסט שאנחנו יוצרים עבור צ'ק פוינט – Check Point Radio, או CPRadio בקיצור – אנחנו מביאים בכל פרק אנליסט ממעבדת המחקר של צ'ק פוינט, לספר לנו על תוכנה זדונית חדשה ומעניינת שגילה ולחשוף בפנינו חלק מהעולם האפל והמסתורי שרובנו לא נחשפים אליו בדרך כלל – עולמם של ההאקרים, כותבי הוירוסים והנוזקות, שפועלים בשירות עצמם או כפי שקורה לא מעט – בשירות צבאות וסוכנויות ביון של מדינות שונות.

הפרק שתשמעו מיד הוא בדיוק מסוג הסיפורים שאני לא חושב שהייתי שומע עליהם אלמלא הפודקאסט שאנחנו עושים עם צ'ק פוינט. הוא עוסק בתוכנה זדונית בשם Domestic Kitten – חתלתול פרסי, בתרגום חופשי – שמכוונת נגד הטרוריסטים של דאעש. מי עומד מאחורי החתלתול הפרסי? יכול להיות שהתשובה תפתיע אתכם. בפרק אני מארח את אסיל כיאל, מי שחשפה את התוכנה הזדונית – ובמלוא הכנות, אחת הנשים המרשימות ביותר שיצא לי לארח באולפן של עושים היסטוריה. יש לי תחושה שעוד נשמע עליה בעתיד.

אם אהבתם את הפרק, אתם מוזמנים להאזין לכל שאר הפרקים של CPRadio שזמינים באתר הבית של מעבדת המחקר של צ'ק פוינט בכתובת https://research.checkpoint.com/, וכמובן גם באפליקציית עושים היסטוריה לאנדרואיד, ובכל אפליקציות הפודקאסטים בכל הפלטפורמות. ואם, אחרי ששמעתם את הפרק הזה, מתחשק לכם שניצור גם לכם פודקאסט לארגון או לחברה שלכם? אל תהססו לפנות אלי – ran@ranlei.com.

[עושים היסטוריה] 300: אדיסון, טסלה ו-ווסטינגהאוז: מלחמת הזרמים

בשלהי המאה ה-19 התחוללה מלחמה טכנולוגית עקובה מדם (תרתי משמע), שנסובה סביב השאלה – כיצד יולך החשמל, ההמצאה החדישה והמסעירה, אל בתי הצרכנים: האם יהיה זה באמצעות זרם ישר (DC) או זרם חילופין (AC)? בויכוה הזה היו מעורבים אגו, פחד – וכסף, הרבה מאוד כסף. באורח יוצא דופן ולרגל פרק 300, זהו חידוש (לא שידור חוזר!) של פרקים שלוש וארבע של התוכנית.
http://www.ads.ranlevi.com/2020/02/09/familysounds-hisotry-current-wars/

לחצו להורדת הפרק (MP3)

בשלהי המאה ה-19 התחוללה מלחמה טכנולוגית עקובה מדם (תרתי משמע), שנסובה סביב השאלה – כיצד יולך החשמל, ההמצאה החדישה והמסעירה, אל בתי הצרכנים: האם יהיה זה באמצעות זרם ישר (DC) או זרם חילופין (AC)? בויכוח הזה היו מעורבים אגו, פחד – וכסף, הרבה מאוד כסף.
באורח יוצא דופן ולרגל פרק 300, זהו חידוש (לא שידור חוזר!) של פרקים שלוש וארבע של התוכנית.

האזנה נעימה,

רן.

אהבתם את הפרק?

לחצו על הכוכבים כדי לדרג את הפרק.

דירוג ממוצע 4.6 / 5. מספר מדרגים 54

אין הצבעות עד כה. הייה הראשון לדרג את הפרק.

לרשימת הפרקים המלאה


הרשמה לפודקאסט:

רשימת תפוצה במיילiTunes | אפליקציית 'עושים היסטוריה' לאנדרואיד | RSS Link | פייסבוק | טוויטר


פנדה מזרנים

פודקאסט סיפורים מהניידת


פרק 300: אדיסון, ווסטינגהאוז וטסלה – מלחמת הזרמים

יש לי מסורת ב'עושים היסטוריה': כל מאה פרקים, אני משתדל להביא לכם פרק מיוחד ושונה מהרגיל, שמציג באופן כלשהו טפח מהנעשה מאחורי הקלעים של התכנית. בפרק מאה זה היה פרק מיוחד על ההיסטוריה של הפודקאסטים בארץ ובעולם, בפרק 200 סיפרתי לכם על תהליך העבודה על הפרקים – ובפרק הזה, אני אמשיך את המסורת של ההצצה מאחורי הקלעים של העשיה שלנו.

'מלחמת הזרמים' היה הנושא של פרקים שלוש וארבע של עושים היסטוריה. אנחנו מדברים כאן על שנת 2007, פחות או יותר. כמה שנים מאוחר יותר, אחרי שצברתי קצת ניסיון – קצת הרבה ניסיון – החלטתי לגנוז את הפרקים האלה. למעשה, החלטתי לגנוז את כל הפרקים הראשונים של עושים היסטוריה, כיוון שהרגשתי שהם בוסריים מדי ולא מספיק מהוקצעים . מאוחר יותר, בעקבות בקשות חוזרות ונשנות ממאזינים, החלטתי לפתוח אותם מחדש להאזנה – חוץ מהפרקים על מלחמת הזרמים. מדוע? כי הם היו גרועים באופן יוצא דופן. הם היו גרועים לא רק מבחינה טכנית של איכות ההקלטה, העריכה וכדומה – אלא גם מבחינת איכות התוכן שלהם.

אז לרגל פרק 300, החלטתי לעשות משהו שמעולם לא עשיתי בתוכנית עד כה, ולכתוב מחדש פרקים שכבר עלו בעבר לאוויר – הפרקים על מלחמת הזרמים. בנוסף, בסוף הפרק, ננתח את הפרקים המקוריים, אלה שכתבתי לפני כמעט שלוש עשרה שנה, ונראה מה היו הבעיות הגדולות שלהם. האזנה נעימה.

 

'מלחמת הזרמים' הייתה מלחמה שתוצאותיה השפיעו על כל אחד מאיתנו. על אף שאף כדור לא נורה במלחמה זו, היו כאלה שמתו. בעיקר כלבים וחתולים,אבל גם אדם אחד.

המחלוקת שהייתה בבסיס מלחמת הזרמים הייתה השאלה הבאה: כיצד יולך החשמל בארצות הברית מתחנת הכוח שמייצרת אותו, אל בית הלקוח. האם יהיה זה זרם ישר ((DC, או באמצעות זרם חילופין (AC)? למי שמתוודע לעניין בפעם הראשונה, זה נראה כמו דיון טכני לחלוטין. אבל אל תתנו לרושם הראשוני להטעות אתכם: הויכוח על שיטת הולכת החשמל היה רחוק מאוד מלהיות אך ורק טכני. היו מעורבים בו אגו, ופחד – וכסף, הרבה מאוד כסף.

התקופה המדוברת היא סוף המאה התשע עשרה, שיא המהפיכה התעשייתית, על סף תחילת עידן החשמל: ארצות הברית והעולם כולו היו מוכנים למהפיכה שתביא חשמל לכל בית. בכל מקום כבר היו נורות חשמל, וזה גם היה השימוש העיקרי לחשמל בכלל, שכן  טלוויזיות, מזגנים וכדומה עדיין לא הומצאו. אם למישהו נדמה כי תאורה ביתית ותאורת רחוב הן התפתחויות טכנולוגיות משניות יחסית, הוא מוזמן לבקר בכפר קטן במקסיקו, לא רחוק מקאנקון, שם ביליתי שני לילות במסגרת הטיול הגדול של אחרי הצבא. אז, בתחילת שנות האלפיים, בשורת החשמל עדיין לא הגיעה לכפר המקסיקני הקטן. ביומיים האלה, שגרת החיים שלי השתנתה במאה ושמונים מעלות: במקום להשאר ער עד אחת או שתיים בלילה, כמו כמעט בכל יום של הטיול, כשירד הלילה בכפר בשבע בערב- הלכנו לישון. שבע בערב! יומיים כאלה הספיקו כדי להעניק לי נקודת מבט חדשה לגבי חשיבותו של החשמל לתרבות שלנו, תובנה חשובה – בהנתן שחודשיים לאחר מכן התחלתי את השנה הראשונה שלי בלימודי הנדסת חשמל .

אם כן, חשמל צריך היה להגיע לכל בית ולכל עסק. אבל איך בדיוק יגיע החשמל לבתים ולעסקים? היה ברור לכל שמי שישלוט על תשתית הולכת החשמל, עתיד להרוויח הרבה מאוד כסף – ולא רק מתשלומי הצרכנים הפרטיים והעסקיים, אלא גם במסגרת מכרזים ממשלתיים, מוניציפליים וצבאיים, שהרי כל ארגון וכל עיר יהיו תלויים בחשמל לכל צרכיהם. ועוד נקודה חשובה: מי שמייצר את החשמל, קובע את התקן שלפיו חייבות כל יצרניות מוצרי החשמל השונים להתיישר. יש פה מונופול דה-פקטו על התקינה בתחום החשמל, ומונופול שווה בדרך כלל הרבה כסף. ברור, אם כן, שלכל הגופים שהיו מעורבים במלחמת הזרמים הייתה מוטיבציה עצומה לנסות ולכפות את שיטת הולכת החשמל שלהם על השוק בארצות הברית.

תומאס אדיסון

סיפורינו מתחיל עם תומאס אדיסון.

אני מניח שהשם תומאס אדיסון לא זר לכם: אחרי הכל, הוא נחשב לאחד מגדולי הממציאים בכל הזמן. אדיסון החל את הקריירה שלו כמפעיל טלגרף, משרה שבה זכה לאחר שהציל את בנו של מנהל תחנת הטלגרף מדריסה על ידי רכבת חולפת. אדיסון היה מפעיל טלגרף טוב ומיומן – תכונה מפתיעה, בהתחשב בכך שא', ההשכלה הרשמית שלו הסתכמה בשלושה חודשי לימוד בלבד, וב' – הוא היה חירש באופן חלקי. ואולי העובדה הזו לא צריכה להפתיע אותנו כל כך: החירשות החלקית, סיפר אדיסון, איפשרה לו להתעלם מרעשי רקע והפרעות, ולהתרכז בפענוח השדרים. 

הדחף להמציא ולחדש זרם תמיד בעורקיו של אדיסון, והוא בחר לעשות בעיקר משמרות לילה – כדי לנצל את השקט והבדידות היחסית לניסויים על מקלטים ומשדרי טלגרף חדשניים שניסה לפתח. לרוע מזלו, אחד הניסויים הסתיים בכך שאדיסון שפך חומצת מצברים על השולחן של הבוס – תקלה שעלתה לו במשרתו.

אבל אדיסון לא נתן לכשלונות קטנים לייאש אותו. הוא המשיך לפתח ולהמציא, וההמצאה הראשונה שלו שהצליחה ללכוד את תשומת הלב של הציבור הייתה הפונוגרף – מכשיר שהיה מסוגל להקליט קולות ולהשמיע אותם. לאורך הקריירה הארוכה והמפוארת שלו פיתחו אדיסון והמהנדסים שעבדו תחתיו אינספור המצאות שכיום הן חלק בלתי נפרד מחיינו: למשל, מיקרופון ראשוני, שיטת סינכרון בין קול ותמונה – הטכנולוגיה שנמצאת בבסיס הקולנוע המודרני – מכשירים לצילום תמונות רנטגן, סוללות חדשניות, כימיקלים חשובים ועוד ועוד. אין פלא שהציבור האמריקני העריץ את "הקוסם ממנלו פארק", הכינוי לו זכה על שם המקום בו קבע את ביתו ומעבדת הפיתוח שלו.

אבל לא פחות חשובים מיכולותיו הטכניות של אדיסון – ואולי אפילו חשובים יותר מהן – היו חושיו המחודדים של אדיסון בתחום העסקים. שלא כמו ממציאים רבים אחרים, שעל חלקם נשמע גם בפרק הזה, אדיסון ניחן ביכולת לתרגם את הגאונות הטכנולוגית שלו להקמת עסק מכניס ורווחי. הדוגמה הטובה ביותר לכך היא ההמצאה המפורסמת ביותר של אדיסון: נורת החשמל. אם לדייק – נורת החשמל הומצאה עוד לפני אדיסון, אבל הוא שיפר ושכלל אותה כדי שתתאים לייצור סדרתי, ותחזיק מעמד במשך אלפי שעות. אדיסון הבין בחושיו העסקיים החדים שהנורה היא רק החלק האחרון בשרשרת ארוכה של תשתיות ומערכות ליצור והולכת חשמל. בלעדי הגנרטור שמייצר את החשמל, והכבלים הארוכים שמוליכים את החשמל ממפעל הייצור ועד בית הלקוח – הנורה שווה כקליפת השום. ב-1880, שנה אחת בלבד לאחר שהמציא את הנורה שלו, הקים אדיסון את Edison Illuminating Company, שפיתחה וייצרה גנרטורים ליצור חשמל. 

כאן אנחנו מגיעים, בפעם הראשונה, לשאלת האופן שבו מיוצר ומולך החשמל ממפעל היצור ועד בית הלקוח. יש שתי צורות עקרוניות להולכת חשמל בכבלים: זרם ישר (Direct Current, או DC), וזרם חילופין (Alternating Current, או AC, בקיצור.) לבחירה בזרם ישר או בזרם חילופין יש השלכות דרמטיות על כמעט כל חוליה בשרשרת האספקה של החשמל – החל מתכנון הגנרטור שמיצר את החשמל, דרך בחירת סוגי הכבלים שיוליכו אותו ועד לאופן תכנון המתקנים והמכונות שצורכים את החשמל בנקודות הקצה. לכן, הבחירה העקרונית בזרם ישר או זרם חילופין הייתה הימור על הרבה מאוד כסף. אם בחרת בטכנולוגיית זרם ישר ובסופו של כל העולם החליט לעבוד בזרם חילופין – או להיפך – המשמעות היתה שכל הכסף שהשקעת בהקמת תשתית יצור והולכת החשמל נזרק לפח, פשוטו כמשמעו, ואתה מפסיד את כל ההשקעה שלך. אם נדמה את צומת ההחלטה הזו למשחק בקזינו, אדיסון ניצב בפני רולטה שהיו בה רק שני מספרים – והיה צריך לבחור על איזה משני המספרים הוא רוצה לשים את כל הכסף שלו. 

זרם ישר (DC)

אדיסון הימר על זרם ישר, DC. כדי להבין מדוע בחר בזרם ישר, בואו נבין טוב יותר מהו זרם חשמלי בכלל וזרם ישר בפרט. 

זרם חשמלי הוא תנועה של אלקטרונים. האלקטרונים בתוך פיסת מתכת, לדוגמא, פחות או יותר חופשיים לנוע ממקום למקום בתוך המתכת – אבל בהיעדר התערבות חיצונית, שום דבר לא שולט על כיוון תנועתם, וכך כל אלקטרון נע לכיוון אחר באופן אקראי. אפשר לדמות את המצב הזה לאולם כנסים שבו הקהל נע מדוכן לדוכן, כל אחד לפי מה שמעניין אותו באותו הרגע. 

אבל מה יקרה אם לפתע מישהו יפתח את מערכת הכריזה ויכריז: 'שימו לב, קפה וקוראסונים חינם במבואה!'. 

[שום דבר לא קורה]

אה, סליחה – היינו בכנס בסקנדינביה. התכוונתי שאנחנו בכנס בישראל. 

[צעקות והתפרעויות]

אוה, זה יותר הגיוני. בכל אופן, תחת השפעת כוח הקוראסון, כל האורחים בכנס מסתובבים והולכים לאותו הכיוון. במילים אחרות, נוצר זרם של אנשים שצועדים – סליחה, רצים – לכיוון המבואה. 

אותו הדבר מתרחש במתכת כאשר מחברים אותה למקור מתח, כמו סוללה. אם מחברים את המתכת למקור מתח חיובי – הצד החיובי של הסוללה – האלקטרונים, שיש להם מטען חשמלי שלילי, יימשכו אל הסוללה וינועו לכיוונה כגוף אחד, כמו מכוניות בכביש חד סטרי. אם מחברים את המתכת למקור מתח שלילי – דהיינו, צד המינוס של הסוללה – האלקטרונים השליליים יידחו ממנו וינועו בכיוון ההפוך. 

הפרט החשוב לענייננו הוא שאם מחברים למתכת מקור מתח קבוע – דהיינו, מכשיר שמייצר את אותו המתח בדיוק כל הזמן, כמו סוללה למשל – האלקטרונים יזרמו תמיד באותו הכיוון. זהו זרם ישר. 

לזרם ישר יש כמה יתרונות, אבל העיקרי שבהם היא העובדה שקל יחסית לייצר אותו בעזרת גנרטורים פשוטים – מה שכונה אז 'דינמו' – וקל לאגור ולאחסן אותו באמצעות סוללות, בטריות. מכיוון שכך, כמעט כל מאמצי המחקר והפיתוח בתחום החשמל לאורך המאה ה-19 התמקדו בזרם ישר, רוב המהנדסים בתקופתו של אדיסון הבינו זרם ישר וידעו לעבוד איתו, וכל התשתיות הרלוונטיות – מהגנרטורים שייצרו את החשמל ועד המנועים שצרכו אותו – התאימו לעבודה בזרם ישר. כשמבינים את הסביבה ההנדסית שבה גדל אדיסון, קל להבין מדוע הימר על זרם ישר כשיטה המועדפת ליצור והולכת חשמל. 

אבל לזרם ישר היה גם חיסרון גדול מאד, חיסרון שנובע מתכונה בסיסית של כל חומר שנקראת התנגדות, Resistance. 

התנגדות, כשמה כן היא, היא הנטיה של החומר להתנגד למעבר של זרם חשמלי דרכו. נזכור שזרם החשמל עשוי מאלקטרונים, והאלקטרונים האלה נעים בין האטומים של המתכת – ומדי פעם בפעם, הם מתנגשים בהם. ההתנגשויות האלה בולמות את תנועת האלקטרונים וממירה חלק מהאנרגיה החשמלית לחום שנפלט מהמתכת. לעיתים, אנחנו יכולים לנצל את החום שיוצרת ההתנגדות לצרכינו: הנורה שפיתח אדיסון, למשל, היתה מבוססת על חוט דק בעל התנגדות גבוהה מאד – כך שזרם החשמל שעבר דרכו גרם לו להתחמם לטמפרטורה גבוהה ולזרוח באור חזק. אבל ברוב המקרים, החום שיוצרת ההתנגדות הוא בזבוז של אנרגיה. תחשבו על הכבלים הארוכים שמוליכים את החשמל ממפעל היצור ועד לבית הלקוח: ההתנגדות של הנחושת ממנה עשוים הכבלים היא התנגדות נמוכה יחסית, אבל בכל זאת מדובר בכבלים באורך של עשרות קילומטרים – ואפילו אם כל מטר של כבל מבזבז רק מעט אנרגיה חשמלית, לאורך הכבל הארוך אחוזים ניכרים מהאנרגיה הולכים לאיבוד כחום ולא מגיעים לביתו של הצרכן. הבזבוז הזה עולה המון כסף ליצרניות החשמל, שכן הן צריכות להוסיף עוד ועוד גנרטורים כדי לפצות על האנרגיה שהלכה לאיבוד בדרך. 

כמות האנרגיה שהולכת לאיבוד כחום תלויה במידת ההתנגדות של החומר שדרכו זורם החשמל – אבל, וזו נקודה חשובה, היא תלויה מאד גם בעוצמת הזרם. קל להבין את זה אם נדמיין את האלקטרונים זורמים בתוך החומר ומתנגשים באטומים – אם נזרים דרך החומר יותר אלקטרונים, דהיינו זרם חזק יותר, נקבל יותר התנגשויות ולכן יותר בזבוז אנרגיה. 

אבל הנקודה הקריטית כאן היא שהפסד האנרגיה כתוצאה מההתנגדות לא רק גדל בהתאם להתחזקות עוצמת הזרם – הוא גדל לפי הזרם *בריבוע*. זאת אומרת, אם הזרם דרך החומר גדל פי שתיים – בזבוז האנרגיה גדל פי ארבע, ואם הזרם גדל פי ארבע – הבזבוז גדל פי שש עשרה. במילים אחרות, ככל שליצרנית החשמל יש יותר לקוחות שצורכים ממנה יותר זרם, האנרגיה שהולכת לאיבוד כחום בתוך הכבלים גדלה בקצב מסחרר. 

לאדיסון ואנשיו היו שתי פתרונות אפשריים לבעיה הזו. הראשון היה להוליך את החשמל בכבלי נחושת עבים יותר. ככל שהכבל עבה יותר, ההתנגדות החשמלית שלו פוחתת – ואז פחות אנרגיה חשמלית מומרת לחום והולכת לאיבוד. אבל כאן יש בעיה: נחושת היא מתכת יקרה, וכל מילימטר שנוסיף לקוטר של כבל הנחושת מייקר את תשתית ההובלה במידה משמעותית, עד כדי אלפי דולרים לקילומטר של כבל. 

הפתרון השני הוא להקפיד שהכבלים לא יהיו ארוכים. אם אורכו של כבל הוא קילומטר אחד במקום שני קילומטרים, חסכנו חצי מהאנרגיה שהייתה הולכת לאיבוד. אבל המשמעות של כבלים קצרים היא שאדיסון צריך להקים את תחנות הכוח שלו הרבה יותר קרוב לבתי הלקוחות, במרחק של לא יותר משלושה קילומטרים – ומכאן שיידרשו המון תחנות כוח קטנות כדי לספק חשמל לעיר גדולה כמו ניו יורק. הקמת תחנת כוח היא לא עניין זול, אבל יותר זול מאשר לעבות את כבלי הנחושת – ולכן זה היה הפיתרון שבו בחר אדיסון: הרבה תחנות כוח קטנות, שמפוזרות ברחבי העיר ומספקות חשמל לצרכנים הקרובים אליהן. 

אבל תומאס אדיסון לא היה היחיד שהבין שהעתיד נמצא בחשמל. ברחבי ארצות הברית קמו כמה וכמה חברות שעסקו ביצור והפצת חשמל, ולא מעט אנשי עסקים ממולחים לטשו את עיניהם לשוק המתפתח והמסקרן הזה. אחד מהם היה ג'ורג ווסטינהאוז. 

ג'ורג ווסטינהאוז

כמו תומאס אדיסון, גם ג'ורג ווסטינהאוז החל את הקריירה שלו כממציא צעיר ופורה, וכבר בגיל 19 החזיק את הפטנט הראשון שלו. הפריצה הגדולה שלו ארעה כשהיה בן 22, אחרי שהיה מעורב בתאונת רכבת שכמעט ונסתיימה באסון: הרכבת שבה נסע נתקלה במחסום כלשהו על הפסים והצליחה לבלום ממש ברגע האחרון. בעקבות הכמעט-תאונה הזו פיתח ווסטינגהאוז מתקן בשם 'בלם האוויר'- מכשיר שנעזר באוויר דחוס כדי לאפשר לרכבת לבצע בלימת חירום מהירה. בלם האוויר האוטומטי של ווסטינגהאוז קידם את תעשיית הרכבות המתפתחת – שהייתה אז בחוד החנית של הקידמה הטכנולוגית וההתפשטות האמריקנית למערב היבשת – והפך אותה לבטוחה ואמינה יותר. ווסטינגהאוז, שכמו אדיסון הוכיח את עצמו לא רק כממציא אלא גם כאיש עסקים מעולה, הקים את החברה שנקראה על שמו, והפכה עד מהרה למעצמה תעשייתית שייצרה כמעט כל מכשיר שאפשר להעלות על הדעת: תנורים, מקררים, טוסטר משולשים, מכונות תפירה, מכונות כביסה, טוסטר משולשים, מייבשי כביסה, מערכות סטריאו, רק היום במחסני חש… אתם מבינים את הכוונה. 

ווסטינהאוז עקב בעניין רב אחר ההתפתחויות בעולם החשמל, וב-1885 שכר את שירותיו של מהנדס מבריק בשם וויליאם סטנלי ג'וניור כדי שיפתח עבורו את התשתיות הדרושות לייצור והולכת חשמל. בתחילה, שקל ווסטינהאוז לבסס גם את התשתית שלו על חשמל בזרם ישר, ולהתחרות ראש בראש בחברה של תומאס אדיסון. אבל עד מהרה הבין שזו תהיה טעות עסקית חמורה. תומאס אדיסון החזיק בפטנטים על כמעט כל היבט של יצור והולכת חשמל בזרם ישר – מהגנרטור בצד אחד ועד המנורות והמנועים בצד השני. ברגע שווסטינגהאוז יתחיל לשווק את השירות שלו, עורכי הדין של אדיסון יתנפלו עליו ולא ינוחו עד שימצאו את העילה לגרור אותו לבית המשפט. החשש הזה, יחד עם סוגיית בזבוז האנרגיה בכבלי הנחושת וההכרח להקים המון תחנות כוח יקרות, הפכו את העסק כולו להרבה פחות משתלם. 

ווסטינגהאוז חיפש פתרון, ויום אחד נתקל במאמר במגזין אירופאי שעסק בחשמל – אבל מסוג אחר: חשמל בזרם חילופין, AC. כשקרא ווסטינהאוז את המאמר, הוא הבין שהוא מחזיק בידיו את המפתח לפתרון בעיית בזבוז האנרגיה – ואולי גם את המפתח לנצחון בקרב העסקי מול תומאס אדיסון. 

זרם חילופין (AC)

מהו 'זרם חילופין'? ובכן, אם בזרם ישר כל האלקטרונים נעים לאותו הכיוון כמו מכוניות בכביש חד-סטרי, בזרם חילופין האלקטרונים מחליפים את כיוון תנועתם: פעם קדימה, פעם אחורה. אתם אולי שואלים את עצמכם – רגע, אבל אם הם נעים קדימה ואז אחורה, הם אף פעם לא מגיעים ליעדם, למנורה או למנוע שבבית הלקוח! זה נכון, אבל זה לא משנה. עצם תנועתם של האלקטרונים בתוך המוליך, היא זו שמעבירה את האנרגיה. לצורת ההדגמה, קחו את כפות הידיים שלכם, תצמידו אותן זו לזו – ותתחילו לשפשף. אחרי כמה שניות תתחילו להרגיש את הידיים מתחממות, וזה למרות שכפות הידיים נעות קדימה ואחורה במקום. במילים אחרות, מבחינה עקרונית, זרם חילופין מספק אנרגיה חשמלית לצרכן בדיוק כמו זרם ישר.

אם כן, כיצד יכול זרם החילופין לפתור את בעיית החימום ובזבוז האנרגיה בכבלי החשמל? 

ובכן, כמות האנרגיה החשמלית שעוברת בכבל תלויה בשני גורמים: כמות הזרם, ועוצמת המתח. באנלוגיה לצינור מים, הזרם הוא כמות המים שעוברת בצינור, והמתח הוא כמו הלחץ שלהם. נאמר שאני רוצה להשתמש בצינור המים כדי לנקות את רצפת החניה שלי מחוץ לבית. אני יכול לקחת צינור ענק ולהעביר בו המון המון מים שישטפו את הרצפה ויסחפו את הלכלוך כמו בצונאמי, או לחילופין – אני יכול לקחת צינור הרבה יותר דק, אבל לדחוף בתוכו את המים בלחץ מאד גבוה. אם ראיתם פעם מכשיר לניקוי באמצעות לחץ מים, אתם יודעים שזה עובד מצוין. באותו האופן, אנחנו יכולים להעביר את אותה כמות של אנרגיה חשמלית או באמצעות זרם חשמלי גדול במתח נמוך – או באמצעות זרם נמוך אבל במתח גבוה מאוד. 

אם יש לנו שתי אפשרויות, ושתיהן מביאות לאותה התוצאה, איך נדע באיזו מהן לבחור? ובכן, יש שיקול אחד חשוב שמשפיע על הבחירה הזו. הזכרו במה שציינתי לפני רגע: איבוד האנרגיה בתוך כבל חשמלי בגלל ההתנגדות, תלוי בעוצמת הזרם שעובר בכבל. שימו לב – הוא תלוי אך ורק בעוצמת הזרם: גובה המתח החשמלי לא משפיע. דהיינו, אם אני מעביר זרם של 2 אמפר במקום 1 אמפר, הגדלתי את איבוד האנרגיה פי ארבע – אבל אם הגדלתי את המתח ממאה וולט לאלף וולט – מיליון וולט! – זה לא משפיע על כמות האנרגיה שהולכת לאיבוד. נהפוך הוא: אם הגדלתי את לחץ המים בצינור שלי, אני יכול להסתפק בצינור דק יותר כדי לנקות את החנייה שלי – ובאותו האופן, אם הגדלתי את עוצמת המתח, אני יכול להקטין את הזרם שעובר בכבל. ואם הקטנתי את הזרם החשמלי – הקטנתי גם את כמות האנרגיה שמתבזבזת בגלל ההתנגדות.

בשורה התחתונה, אם כן, אפשר לפתור את בעיית חימום הכבלים ובזבוז האנרגיה החשמלית על ידי העלאה משמעותית של המתח החשמלי, ובעקבותיה הורדה דרמטית של הזרם שזורם בתוך הכבל. הבעיה היא שבזרם ישר, אי אפשר להעלות בקלות את המתח החשמלי. אם הגנרטור שלך מייצר חשמל במתח של 100 וולט, לדוגמה – היה קשה מאוד להפוך את המתח הזה לאלף וולט. אבל – וזו הנקודה החשובה לענייננו – כשמדובר בזרם חילופין קל יחסית לבצע את ההמרה הזו. המאמר שבו נתקל ג'ורג' ווסטינהאוז תיאר פיתוח חדש יחסית בשם 'שנאי', טרנספורמטור בלעז, שמסוגל לקבל בצד אחד שלו חשמל בזרם ומתח כלשהם –  ולהוציא מהצד השני חשמל בזרם ומתח שונים לגמרי, בתנאי שמדובר החשמל הזרם חילופין. זה אומר שאפשר, לצורך הדוגמה, להשתמש בגנרטור שמפיק זרם חילופין במתח נמוך, לחבר אותו לשנאי – ולהמיר אותו למתח גבוה. הזרם, בהתאמה, יומר מזרם גבוה לזרם נמוך. החשמל במתח גבוה יזרום בכבלי הנחושת עם מעט מאוד בזבוז אנרגיה – עד שיגיע קרוב מאד לביתו של הצרכן – שם יוצב שנאי נוסף, שיוריד את המתח הגבוה בחזרה למתח נמוך, שהוא המתח לו זקוקים הנורות והמכשירים השונים. 

ווסטינגהאוז וסטנלי, המהנדס שעבד איתו, החלו פועלים במרץ כדי להקים מערכת ליצור והולכת חשמל בזרם חילופין. הם רכשו פטנט ליצור השנאי החדש, הזמינו גנרטור AC מחברת סימנס הגרמנית והחלו את הניסויים הראשונים שלהם בשטח. ההתקדמות הייתה מבטיחה, אבל ווסטינהאוז היה זקוק למכשיר אחד ספציפי, שבלעדיו הרשת החשמלית שקיווה להקים בארצות הברית לא תהיה מושלמת: מנוע חשמלי שמסוגל לעבוד בזרם חילופין. בתי חרושת ומפעלים צריכים מנועים שיניעו את מכונות הטקסטיל, המחרטות וכל שאר המכונות התעשייתיות. לתומאס אדיסון היו מנועים שעבדו עם זרם ישר – ולכן הוא היה מסוגל לספק ללקוחות התעשייתיים שלו פתרון מלא מקיר אל קיר: לא רק לייצר את החשמל ולהוליך אותו עד למפעל –  אלא גם למכור להם מנועים שיכולים לעבוד עם החשמל הזה. 

כשג'ורג' ווסטינגהאוז נכנס לתמונה שנה לאחר מכן, כמעט כל דבר בעולם ה-AC היה עדיין חדש, טרי ולא מוכר. בפרט, מנועי חשמל שעובדים בזרם חילופין היו עדיין בחיתוליהם, והמנועים היחידים שהיו זמינים לווסטינגהאוז היו מנועים בעלי יעילות נמוכה מאד: דהיינו, מנועים שצרכו המון אנרגיה חשמלית אבל הפיקו רק מעט מאד עבודה מועילה. ווסטינהאוז חיפש בנרות מנוע חשמלי טוב ויעיל שעובד על זרם חילופין, כדי להציע ללקוחות הפוטנציאלים שלו פתרון מלא, שווה ערך לזה של תומאס אדיסון.

וכאן נכנס לתמונה ניקולה טסלה. 

ניקולה טסלה

ניקולה טסלה נולד ב-1851, בכפר סרבי קטן שנמצא היום בשטח קרואטיה, וכבר בגיל צעיר יחסית הוכיח את עצמו כמהנדס מוכשר במידה יוצאת דופן. הוא הקים את רשת הטלפוניה בהונגריה – רשת שהייתה אחת הראשונות באירופה כולה, והגה המצאות רבות ומגוונות – ביניהן, למשל, הרמקול הראשון. 

התכונה הבולטת ביותר של טסלה כמהנדס הייתה התפיסה האינטואיטיבית רבת העוצמה שלו לגבי חשמל. הוא הבין דברים וראה דברים בעיני רוחו, שמהנדסים אחרים היו מסוגלים להבין בקושי רק אחרי נבירה באינספור משוואות וחישובים. כילד צעיר ניחן טסלה בזכרון צילומי וחווה הבזקי השראה כמו-אפילפטיים: מילה, או עצם כלשהו שראה יזמו במוחו התקפים פתאומיים של הארה וטסלה היה רואה אז המצאות שלמות לנגד עיניו. 

ב-1884 היגר ניקולה טסלה לארצות הברית, והתייצב לראיון בחברה היחידה שידע שבה יוכל לממש את הפוטנציאל שלו: החברה של תומאס אדיסון. בכיסו של טסלה היה מכתב המלצה שהעניק לו מעסיקו הקודם באירופה. "אני מכיר שני אנשים דגולים," כתב המנהל במכתב ההמלצה, "הראשון הוא אתה, והשני ניצב לפניך."

טסלה התקבל לעבודה והחל לעבוד אצל אדיסון כמהנדס מן המניין. עד מהרה הבחינו כולם בכישוריו הבולטים, והוא קיבל את המשימות הקשות והמורכבות ביותר – כמו למשל, לנסות ולשפר את ביצועי המנועים החשמליים שייצרה החברה. אבל כעבור שישה חודשים בלבד הסתיים הרומן הקצר עם החברה של אדיסון – וטסלה עזב אותה בטריקת דלת. אנחנו לא יודעים מה בדיוק עמד מאחורי הפרידה הלא נעימה הזו: על פי אחת הגרסאות של הסיפור, אחד ממנהליו של טסלה הבטיח לו בונוס שמן במיוחד אם יעמוד במשימה כלשהי, אך בהמשך הפר את ההבטחה הזו. 

תהא הסיבה אשר תהא, טסלה החליט להתפטר ולנסות את מזלו כממציא עצמאי. הוא חבר לשני משקיעים, ויחד הם הקימו חברה שפיתחה נורות לתאורת רחוב – עוד פיתוח טכנולוגי שהסעיר את דמיונו של הציבור באותם הימים. אבל המיזם כשל, המשקיעים החליטו לקחת את כספם למקום אחר – וטסלה נותר פחות או יותר חסר כל. מצבו הכלכלי היה כל כך קשה, עד שהוא נאלץ לפנות לעבודות דחק בשכר זעום – כמו, למשל, חפירת שוחות בקרקע עבור לא אחרת מאשר, למרבה האירוניה, החברה של תומאס אדיסון. 

אבל גם בתקופות הקשות ביותר, מוחו של טסלה לא הפסיק לייצר תובנות ורעיונות חדשים, כמו למשל שפופרת ואקום חדשנית לייצור קרני רנטגן, וגם – מנוע שעובד על חשמל בזרם חילופין. 

מנוע פוליפאזי

כאמור, היו כבר בנמצא מנועים שכאלה – אבל הם לא היו מוצלחים במיוחד. מדוע? הזכרו באופן פעולתו של זרם חילופין: האלקטרונים במוליך נעים קדימה ואחורה, קדימה ואחורה – בדרך כלל חמישים עד שישים פעמים בכל שניה. בזמן תנועתם, האלקטרונים מייצרים שדה מגנטי, והשדה המגנטי הזה הוא זה שמסובב את ציר המנוע. אבל אם האלקטרונים נעים קדימה ואז אחורה ואז שוב קדימה – זה אומר שיש רגעים שבהם הם מאטים, עוצרים, ומשנים את כיוון תנועתם. ליתר דיוק – בין מאה עד מאה ועשרים רגעים כאלה בכל שניה. וברגעים האלה, כשהאלקטרונים עומדים במקום – הם לא מייצרים שדה מגנטי, מה שאומר ששום דבר לא דוחף את המנוע. 

טסלה הבין, בעזרת האינטואיציה ההנדסית החזקה שלו, את נקודת התורפה הזו של מנועי זרם החילופין והגה דרך מחוכמת לפתור אותה. במקום להשתמש בזרם חשמלי יחיד כדי לסובב את ציר המנוע – הוא השתמש בשניים: דהיינו, אל המנוע מגיעים שני קווי חשמל בזרם חילופין נפרדים זה מזה. שני הזרמים בכבלים יהיו מסונכרנים ביניהם באופן כזה שבזמן שבכבל אחד האלקטרונים מאטים ועוצרים כדי להחליף את כיוון תנועתם – האלקטרונים בכבל השני יהיו בשיא תנועתם. וכשהאלקטרונים בכבל השני עוצרים כדי להחליף כיוון, האלקטרונים בכבל הראשון ינועו בתנופה מלאה, וחוזר חלילה. אפשר לחשוב על זה כמו שני פדלים של אופניים – בזמן שפדל אחד נמצא בנקודה הכי נמוכה של הסיבוב שלו, הפדל השני יהיה בנקודה הכי גבוהה – ולהיפך. 

בתוך המנוע, זרם האלקטרונים הראשון מייצר שדה מגנטי שדוחף את ציר המנוע, ואז כצפוי הזרם מאט ונעצר – והשדה המגנטי נעלם. אבל בדיוק באותו הרגע, כאמור, זרם האלקטרונים השני – שנמצא בשיא תנועתו – מייצר גם הוא שדה מגנטי חזק, ועכשיו השדה הזה דוחף את המנוע ומפצה על העובדה שהשדה המגנטי הראשון איננו. כך שני הזרמים מתחלפים ביניהם, כל אחד דוחף את ציר המנוע בתורו כך שאין יותר 'נקודות מתות' במהלך תנועת המנוע, והוא עובד בצורה יעילה וחלקה.  

בשפה המקצועית אנחנו קוראים לזרם האלקטרונים הראשון 'פאזה ראשונה' ולזרם השני 'פאזה שניה', למנוע שעובד על שני זרמים או יותר – מנוע 'פוליפאזי', דהיינו מנוע מרובה פאזות. ראוי לציין שטסלה לא היה היחיד שחשב על הרעיון המבריק הזה: היה ממציא נוסף שהגה את אותו הרעיון ממש כמעט במקביל לטסלה – אבל הוא היה באירופה וטסלה בארצות הברית, כך שהשניים לא היו מודעים זה לעבודתו של זה. בכל אופן, טסלה הציג את המנוע הפוליפאזי שלו בפני ועדה מקצועית של מהנדסים באקדמיה, ואלה התרשמו מאד – ובצדק. המנוע הפוליפאזי של טסלה היה רעידת אדמה בעולם החשמל: בזכותו יש לנו היום מגוון של מוצרים שמבוססים על מנועים חשמליים חזקים – ממזגנים ועד מכונות תעשייתיות. כיום מקובל לבנות מנועים תלת-פאזיים, דהיינו מנועים שפועלים על שלושה זרמים חשמליים שונים, אבל העיקרון הוא אותו העיקרון. 

השמועה על המנוע החדש שפיתח ניקולה טסלה הגיעה לג'ורג' ווסטינגהאוז ב-1888, שהבין מיד שמצא את החוליה החסרה בשרשרת זרם החילופין שלו: מנוע חשמלי יעיל שיוכל להתחרות במנועי הזרם הישר של תומאס אדיסון. ווסטינגהאוז נפגש עם טסלה, ורכש ממנו את הזכויות למנוע שלו תמורת שישים אלף דולר במזומן – סכום שווה ערך לכמה מיליוני דולרים של ימינו – והבטחה לתמלוגים נוספים בעתיד. מעבר לחברות העסקית, לטסלה ווסטינגהאוז היה גם חיבור טוב ברמה האישית: שניהם היו מבין האנשים הבודדים בתקופתם שהבינו את יתרונותיו ומעלותיו של החשמל בזרם חילופין, וטסלה ראה בווסטינגהאוז בן ברית אמיתי. אבל המאבק להגשמת החזון של רשת חשמל בזרם חילופין רק החל, והוא עתיד היה להיות עקוב מדם – תרתי משמע. 

הארולד בראון

אם הייתם מתהלכים ברחובותיה של ניו-יורק ב-1888 ומרימים את הראש לשמיים – לא הייתם רואים הרבה שמיים, אלא עשרות כבלי מתכת: טלגרף, חשמל זרם ישר, חשמל זרם חילופין, קווי טלפון ראשוניים ועוד. היו המון חברות חשמל ותקשורת בניו-יורק, כל אחת מהן בנתה תשתית הולכה משלה – והתוצאה הייתה עמודי חשמל שנשאו עשרות ואף מאות כבלים מכל סוג. המודעות לסכנת ההתחשמלות ותכנון בטיחותי של מערכות ההולכה הייתה כמעט לא קיימת באותה התקופה, והיו הרבה מקרים שבהם כבלי נחושת שנשאו חשמל במתח גבוה מאד עברו ליד כבלי תקשורת במתח נמוך. תקלות חיבור או אפילו רוח חזקה במיוחד היו גורמים לכבלים לגעת זה בזה – ואז כבל תקשורת שהיה בדרך כלל בטוח ובלתי מזיק, הפך לפתע למלכודת מוות שרק מחכה לקורבן הבא. 

וב-1888 ו-1889, היו לא מעט קורבנות כאלה בניו-יורק. החורף של 1888, למשל היה קשה ומושלג במיוחד, עמודי חשמל רבים קרסו תחת כובד השלג ועשרות אנשים התחשמלו למוות. מקרה אחד זכור במיוחד: טכנאי טלגרף שטיפס על עמוד חשמל ב-1889, נגע במה שחשב שהוא קו תקשורת במתח נמוך. לרוע מזלו, קו התקשורת הזה נגע בקו מתח גבוה על עמוד חשמל אחר, קילומטרים רבים משם. הטכנאי המסכן התחשמל ונהרג במקום, אבל גופתו מעלת העשן נותרה תקועה על עמוד החשמל במשך שעות ארוכות לנגד עיניהם של עוברי האורח המזועזעים – עד שהצליחו לחלץ אותה משם. 

האירועים הקשים האלה, שדווחו בהרחבה בעיתונות המקומית, הובילו למחאה ציבורית גדולה בניו-יורק. עיקר המחאה הופנה נגד חשמל בזרם חילופין, שכן חלק גדול מקווי המתח הגבוה בעיר נשאו זרם חילופין – שהרי כפי שציינתי קודם, קל יותר להמיר חשמל בזרם חילופין ממתח נמוך למתח גבוה, וחזרה. 

אחד המבקרים הקולניים ביותר של זרם החילופין היה מהנדס חשמל בשם הארולד בראון (Brown). בראון, שהזדעזע מכמות התאונות הקטלניות, שלח מכתבים נזעמים למערכות העיתונים בהם טען כי זרם חילופין מסוכן באופן יוצא דופן, ויש לאסור על השימוש בו לחלוטין – או לכל הפחות להורות ליצרניות החשמל להוריד את המתח עד לרמה של כמה מאות וולט בלבד, במקום אלפי וולט. המכתבים והעלונים שהפיץ בראון סייעו להעלות את נושא זרם החילופין לראש סדר היום של הציבוריות האמריקנית. 

ג'ורג' ווסטינגהאוז לא היה איש העסקים היחיד שניסה להקים תשתית הולכת חשמל בזרם חילופין – היו עוד חברות שעשו את אותו הדבר בדיוק – אבל בהיותו תעשיין מוכר ומפורסם, הוא מצא את עצמו כמייצג בעיני הציבור הרחב את התומכים בזרם החילופין. זה היה מצב לא נעים מבחינתו של ווסטינגהאוז. הוא ידע שהאשם האמיתי במצב הבטיחותי העגום הן החברות שמתקינות את הכבלים על עמודי החשמל בעיר, שחסכו לעצמן כסף בכך שלא הפרידו כמו שצריך בין קווי מתח גבוה וקווי מתח נמוך. הוא לא תמך בחברות האלה והאמין שהן חייבות להתחייב לעמידה בתקני בטיחות מחמירים יותר – אבל מכיוון שבראון ודומיו תקפו את עצם הרעיון של זרם חילופין כתחליף ראוי לזרם ישר, וכיוון שווסטינגהאוז האמין שזרם חילופין הוא העתיד של הולכת החשמל, הוא מצא את עצמו נאלץ להגן על האינטרסים של החברות העברייניות האלה כדי להגן על זרם החילופין. שהרי, אם הרולד בראון יצליח לשכנע את המחוקקים להוריד את רמת המתח של חשמל בזרם חילופין לשלוש מאות וולט – כל התכנית העסקית של ווסטניגהאוז נידונה לכשלון, שכן במתח נמוך אין לזרם חילופין יתרון על פני חשמל בזרם ישר. ווסטינגהאוז התנגח בבראון מעל דפי העיתונים בטורי דיעה וטורים שכנגד, שבהם טען בתוקף שחשמל בזרם חילופין לא מסוכן יותר מחשמל בזרם ישר – אם מקפידים על התקנה בטוחה ונאותה של כבלי החשמל, כמובן. 

מהי האמת? מי משתי שיטות הולכת החשמל מסוכנת יותר לבני האדם במקרה של התחשמלות?

ובכן, שתיהן מסוכנות. התחשמלות מזרם חילופין עשויה לגרום לפרפורים בלב, כשהמתח המתחלף גורם למנגנון הטבעי ששומר על קצב הלב לצאת מסינכרון. לעומת זאת, אם מישהו נוגע בידו בכבל חשמל הנושא זרם ישר, המתח הקבוע יגרום לשרירי היד להתכווץ ולהנעל בעוצמה – ואז האדם לא יכול להשתחרר מהכבל כדי להציל את עצמו. בשני המקרים, סכנת המוות היא מוחשית גם במתחים נמוכים יחסית, שכן די בזרם חשמל זעום יחסית – עד כדי שלושים אלפיות האמפר -לשם השוואה, הרבה פחות מהזרם שעובר בכבל שמטעין את הטלפון הנייד שלכם – כדי לגרום לפרפורים בלב, נעילת שרירים וכדומה. במילים אחרות, חשמל בזרם חילופין בהחלט מסוכן, והוא מאוד מאוד מסוכן במתח גבוה – אבל גם חשמל בזרם ישר מסוכן, כמעט או בדיוק באותה המידה. 

ניסויים אכזריים

כדי להוכיח את טענותיו בדבר הסכנה האיומה הטמונה בזרם חילופין, ערך הארולד בראון סדרה ארוכה של ניסויים אכזריים באופן יוצא דופן, שבהם חישמל למוות כלבים וחתולים משוטטים שמצא ברחוב. ברשותכם, אחסוך מכם את התיאורים הקשים של הניסויים האלה: במקרים רבים חישמל בראון את הכלבים פעמים רבות עד שהרג אותם, והחיות המסכנות סבלו סבל רב. באחד המקרים, למשל, היה כלב שספג כל כך הרבה מכות חשמל ובכל זאת שרד איכשהו, ואחד מאנשיו של בראון כבר לא היה מסוגל לעמוד בסבלה של החיה האומללה: הוא התערב, שחרר את הכלב ואימץ אותו.  אין ספק שבראון האמין שסבלם של הכלבים הוא לשם מטרה טובה, הצלת חיי אדם, אבל גם האנשים שסבבו אותו עיקמו את אפם בחלחלה למראה שיטות העבודה שלו. אחרי הניסויים בכלבים עבר בראון לחשמל כבשים, סוסים ובעלי חיים גדולים אחרים, שכן אלה היו דומים יותר לבני אדם במשקלם.

ג'ורג' ווסטינגהאוז מחא בקול כנגד ההדגמות האכזריות והמטעות האלה, לשיטתו – אבל בראון לא ויתר. הוא אפילו הזמין את ווסטינגהאוז ל'דו-קרב של חשמל': הוא ווסטינגהאוז יקבלו מכות חשמל בעוצמה הולכת וגוברת – בראון מזרם ישר ו-ווסטניגהאוז מזרם חילופין – והראשון שיכנע ויפרוש מהדו-קרב יהיה המפסיד. ווסטניגהאוז, שלא במפתיע, סירב להצעה. 

בכל הזמן הזה, הארולד בראון טען שהוא פועל באופן עצמאי ומתוך דאגה כנה לשלום הציבור. יכול להיות שזה נכון, אבל עד מהרה הסתבר שהוא לא היה גלוי לחלוטין עם הציבור – הוא, ותומאס אדיסון. 

היו לא מעט מהנדסי חשמל שתמכו בווסטינגהאוז והסכימו איתו שזרם חילופין לא בהכרח יותר מסוכן מזרם ישר  – אבל היו גם כאלה שהסכימו עם בראון, ואחד מהם היה תומאס אדיסון. 

בחברה של תומאס אדיסון היו מהנדסים רבים שהבינו את היתרונות של זרם חילופין. הם הבינו שהולכת חשמל במתח גבוה פותרת את בעיית החימום ובזבוז האנרגיה בכבלים הארוכים, ושזרם חילופין עדיף על פני זרם ישר לשם הולכת חשמל למרחקים ארוכים. אבל אדיסון עמד בשלו וסירב לעבור לזרם חילופין. מדוע? הסיבה הראשונה הייתה סכנת ההתחשמלות: אדיסון, כמו הרולד בראון, האמין שזרם חילופין מסוכן לבני אדם הרבה יותר מזרם ישר. במכתב פרטי שכתב לאחד מחבריו הוא טען כי – "אני משוכנע לחלוטין שווסטינגהאוז יהרוג את הלקוח הראשון שלו פחות משישה חודשים אחרי שיפרוס את מערכת ההולכה שלו."

הסיבה השניה, והמעשית יותר, הייתה שזרם חילופין הייתה, כאמור, טכנולוגיה חדשנית ופורצת דרך לתקופתה, והגנרטורים, השנאים והמנועים השונים עדיין לא היו אמינים ויעילים כמו מקביליהם הותיקים יותר בעולם הזרם הישר. אדיסון לא רצה לבנות את העסק שלו על טכנולוגיה רעועה ולא מוכחת. והסיבה השלישית – אדיסון כבר היה מושקע עד הצוואר בטכנולוגיית הזרם הישר, והודאה בכך שהימר על שיטת ההולכה הלא נכונה – פירושה שהמון המון כסף של משקיעים ירד לטימיון. 

זו הסיבה לכך שכשפנה הרולד בראון לתומאס אדיסון כדי שיסייע לו במאבקו כנגד זרם החילופין – אדיסון הסכים בחפץ לב. הוא העניק לבראון תקציבים, עובדים ושטח באחת ממעבדותיו. הוא עשה זאת בחשא, כנראה כדי שלא לקלקל את תדמיתו הציבורית. המעורבות של אדיסון במחקריו של בראון נחשפה רק כשמספר מסמכים ומכתבים שנגנבו ממשרדו של בראון התפרסמו בעיתונות. 

הכסא החשמלי

שיאה של המעורבות של אדיסון בהדגמותיו של בראון היה העזרה שלו בפיתוח הכסא החשמלי. באותם הימים השיטה המקובלת להוצאה להורג של פושעים הייתה בתלייה, אבל המחוקקים של ניו-יורק חיפשו שיטת הוצאה להורג שתהיה מתקדמת, הומנית ואמינה יותר. בראון קפץ על המציאה: מה יכול להיות טוב יותר כדי להדגים עד כמה חשמל בזרם חילופין מסוכן לבני אדם – מאשר להרוג בעזרתו בני אדם? הוא פנה לועדה שעסקה בנושא ההוצאות להורג בניו-יורק והציע להם את הרעיון של 'כסא חשמלי': כסא שבו יושב הנידון למוות, ואז מחשמלים אותו – בעזרת זרם חילופין, כמובן. הועדה בחנה את הרעיון ואימצה אותו. הראשון שנבחר כדי לבחון את השיטה החדשה הלכה למעשה היה רוצח בשם וויליאם קמלר שנידון למוות זמן מה קודם לכן. 

כדי לבנות את הכסא החשמלי שלו, בראון היה זקוק לשלושה גנרטורים שהפיקו חשמל בזרם חילופין. אבל מאיפה ישיג גנרטורים כאלה? הוא פנה לאדיסון ולחברה נוספת, תומסון-יוסטון, שמה, לעזרה. אולי תופתעו לשמוע שגם תומסון-יוסטון, כמו ווסטינגאוז, הייתה חברה שייצרה גנרטורים של זרם חילופין. אם כן, איזה אינטרס היה להם לעזור לבראון, שקיווה להכפיש כך את תדמיתו של זרם החילופין? האינטרס היה ברור: תומסון-יוסטון הייתה יריבה עסקית של ווסטינגהאוז, ושתיהן התחרו על אותו השוק. לתומסון-יוסטון לא היה אכפת שגנרטור זרם חילופין יהיה זה שיחשמל למוות את הפושע – כל עוד זה היה גנרטור של ווסטינגהאוז. אדיסון ותומסון-יוסטון שילבו ידיים ורכשו מווסטינגהאוז שלושה גנרטורים של זרם חילופין – בעורמה, כמובן, שהרי ווסטינגהאוז לעולם לא היה מסכים למכור להם את הגנרטורים האלה אם היה יודע לאיזו מטרה ישמשו. 

הוצאתו להורג של וויליאם קמלר נקבעה למאי 1889, וכצפוי משכה את תשומת ליבו של הציבור הסקרן. בעיתונים התלבטו איך לקרוא לשיטה החדשה הזו. המילה 'חישמול' – Electrocution – הייתה אחת ההצעות הבולטות, אבל היו מי שהציעו את השם 'ווסטינגהאוזינג', על שמו של ג'ורג' ווסטינגהאוז, וגם 'Gerrycide', על שמו של אחד אלדריג' גרי, ראש ועדת ההוצאה להורג של ניו-יורק. 

בכל אופן, המהנדסים שהיו אחראים על התהליך לא היו בטוחים מהו המתח החשמלי הדרוש כדי להרוג אדם בוגר, ובחרו באלף וולט. בדיעבד, זה היה מתח נמוך מדי. וויליאם קמלר ספג מכת חשמל באורך שבע עשרה שניות, איבד את הכרתו – אבל לא מת. נדרשו עוד כמה מכות חשמל כאלה כדי להשלים את המלאכה. ווסטינגהאוז המזועזע אמר שלדעתו, ההוצאה להורג של קמלר הייתה כל כך אכזרית, שעדיף היה לו היו משתמשים בגרזן. 

הוצאתו להורג של וויליאם קמלר סימנה את שיאה של 'מלחמת הזרמים', המלחמה על תדמיתו של זרם החילופין בעיני הציבור. אבל למרות שכלפי חוץ נדמה היה שזרם חילופין מאבד את תמיכת הציבור בעקבות ההתחשמלויות הרבות ברחובות, הניסויים האכזרים של הרולד בראון והתמיכה התקיפה של אדיסון בחשמל בזרם ישר – מאחורי הקלעים, הכף החלה לנטות דווקא לטובתו של זרם החילופין. 

נקודת המפנה

בסוף שנות השמונים של המאה התשע-עשרה התחולל משבר כלכלי גדול, שאילץ את יצרניות ציוד החשמל בארצות הברית להכנס למסלול של מיזוגים ורכישות כדי להתחמק מאיום של פשיטת רגל. לתומאס אדיסון היו בשלב הזה מספר חברות, שהתמזגו כולן לכדי חברה אחת – 'General Electric'. בתהליך המיזוג איבד אדיסון את השליטה על החברה החדשה, וכבר לא היה המחליט הבלעדי בה – עובדה שגרמה לו למרירות רבה. בשלב הזה כבר היה ברור לכולם, כמעט, שזרם חילופין הוא פתרון טכנולוגי עדיף בהרבה על זרם ישר: הוא מאפשר ליצרניות החשמל להקים רק מעט תחנות כוח גדולות במקום המון תחנות כוח קטנות – ובכך לחסוך המון כסף. הקולות בתוך החברה שתמכו במעבר לזרם חילופין גברו על התומכים בזרם הישר, וג'נרל אלקטריק החלה נוטשת את חזון הזרם הישר. 

גם ג'ורג' ווסטינגהאוז היה בצרות כלכליות. מלחמת הזרמים עיכבה את פריסת רשת החשמל שלו, והוא הבין שאם לא יעשה דבר – הוא עומד לפשוט את הרגל. ווסטינגהאוז פנה לניקולה טסלה, ובצעד חריג ביקש ממנו לוותר על התמלוגים השמנים שהיה אמור לקבל מהשימוש במנוע הפוליפאזי שהמציא. 'אם לא תוותר על התמלוגים,' הוא אמר לטסלה, 'הנושים שלי ידיחו אותי מהחברה, ואז תאלץ לריב עם הבנקאים כדי לקבל את הכסף שלך.' טסלה, שהאמין בווסטינגהאוז ובכנות כוונותיו, הסכים: הוא קרע לגזרים את ההסכם הקודם שלהם, וויתר על התמלוגים שהגיעו לו. חברת ווסטינגהאוז שרדה את המשבר הכלכלי, ובהמשך רכש ג'ורג' ווסטניגהאוז את הזכויות המלאות על המנוע מטסלה תמורת סכום חד-פעמי נכבד של יותר ממאתיים אלף דולרים. 

נקודת המפנה הבאה הגיעה ב-1892, בעקבות תערוכה גדולה שהתקיימה בשיקגו לרגל ארבע מאות שנה לגילוי אמריקה. חברת ווסטינגהאוז זכתה במכרז להאיר את מתחם התערוכה – כשלושה קילומטרים רבועים שאירחו כעשרים ושבעה מיליון איש – ועשתה זאת, כמובן, באמצעות חשמל בזרם חילופין. זו הייתה הדגמת יכולת מרשימה מאוד של הטכנולוגיה החדשה, שסייעה לווסטינגהאוז לזכות במכרז הרבה יותר חשוב בשלהי אותה השנה. היה זה מכרז ממשלתי להפקת אנרגיה ממפלי הניאגרה. ועדה מיוחדת בחנה הצעות שונות ומשונות שנתקבלו מהציבור הרחב – רובן לא מעשיות: למשל, להשתמש במים כדי לדחוף אוויר דחוס בצינורות לאורך מאות קילומטרים, או רעיונות שכללו שימוש בדליים וחבלים. ווסטינגהאוז זכתה במכרז והקימה גנרטורים שהפיקו חשמל בזרם חילופין ממי המפלים. החשמל זרם בשפע והאיר חלק ניכר מהחוף המזרחי של ארצות הברית. גם שדירות ברוודוי בניו יורק זכו להנות מהחשמל הזול של ווסטינגהאוז, והתאורה המרשימה של הרחוב הפכה ברבות השנים לסימן המסחרי שלו.

גם אחרי המצאת המנוע הפוליפאזי, ניקולה טסלה המשיך להסעיר את דמיונו של הציבור עם המצאות שכל אחת מהן הייתה יותר משונה ודימיונית מהקודמת. למשל, הוא הגה מעין 'קרני מוות' של אנרגיה מרוכזת שישמידו מטוסים וספינות אויב ממרחק של מאות קילומטרים, והמציא מתקן מרשים בשם 'סליל טסלה' שירה ברקים זוהרים לכל עבר. בד בבד עם ההמצאות היותר פנטסטיות שלו, טסלה הגה גם כמה רעיונות מעשיים מאוד – למשל המצת החשמלי לרכב (הפלאגים) שמשמש אותנו עד היום, משדר רדיו ראשון מסוגו ועוד. 

לרוע מזלו של טסלה, הוא לא היה איש עסקים מוצלח כמו תומאס אדיסון וג'ורג' ווסטינגהאוז ולא השכיל לתרגם את הגאונות הטכנית שלו להצלחה כלכלית. למשל, למרות שהקדים את ג'וליאמו מרקוני בהמצאת משדר הרדיו, ואף רשם פטנט על ההמצאה הזו בארה"ב – הפטנט הזה בוטל, כנראה משיקולים פוליטיים, וטסלה לא זכה לקבל תמלוגים עליו. זאת ועוד, טסלה סבל ככל הנראה מהפרעות נפשיות שהלכו והחמירו עם הגיל, כמו התנהגות אובססיבית קומפולסיבית שהתמקדה בספרה שלוש: הוא עשה הכל בשלשות, לן בבתי מלון אך ורק בחדרים שמספריהם מתחלקים בשלוש וכדומה. המחלה הזו העצימה, בעיני הציבור הרחב, את התדמית של טסלה כ'מדען מטורף' ואקסנטרי והוא הלך לעולמו ב-1943 כשהוא עני וחסר כל. אבל ההיסטוריה, בסופו של דבר, שפטה את טסלה לחיוב ובעשורים האחרונים הפך שמו – ובצדק- למזוהה עם חדשנות ותעוזה טכנולוגית. לא במקרה בחר אילון מאסק, אחד היזמים הטכנולוגיים הבולטים של דורנו, לקרוא את חברת המכוניות החשמליות שלו על שמו של ניקולה טסלה. 

הזכיה במכרז מפלי הניאגרה סימנה את סיומה של מלחמת הזרמים, וניצחונו המוחלט של החשמל בזרם חילופין על פני הזרם הישר. אדיסון לא טעה לגמרי בהימור שלו על זרם ישר: כל המכשירים האלקטרוניים שלנו – מהטלפון ועד הטלוויזיה – פועלים על חשמל בזרם ישר: אם תביטו במטען של הטלפון שלכם, תוכלו לראות את הקופסא הקטנה שהופכת את זרם החילופין שבשקע לזרם ישר שמתאים לטלפון. אבל יצור והולכת החשמל מתחנות הכוח ועד בתי הצרכנים נעשית כיום כולה באמצעות חשמל בזרם חילופין. אפשר לומר שבזכות ווסטינגהאוז והמהנדסים שאיתו, ניצלנו מעתיד טכנולוגי שבו לכל שכונה יש תחנת כוח משלה – עם זיהום האוויר וכל שאר החסרונות שמתלוות אליה. 

תוספת:

המאזין גיא אדליסט הוסיף לגבי הולכת חשמל בישראל כי – "מתחנת הכח והלאה מתח עליון 400 ו- 161 אלף וולט, מתח בערים אחרי השנאה 22 או 33 אלף וולט ויש עוד, עד שנאי עירוני לפני הבית." תודה גיא!