[עושים היסטוריה] 83: שרוף את הפרק הזה! על הנפט.

הפודקאסט עושים היסטוריה

הנפט מקבל יחסי ציבור גרועים מאוד בשלושים השנים האחרונות, במידה מסוימת של צדק. דיווחי העיתונות, עם זאת, אינם מספרים את כל הסיפור: הנפט הוא נוזל מופלא ורב-גוני, וכשנשרוף את הליטר האחרון בתוך מנוע המכונית, אנחנו נגלה שיהיה לנו קשה מאוד להסתדר בלעדיו…

מדוע אמר אחד ממנהלי חברות הנפט כי 'לשרוף נפט להפקת אנרגיה זה כמו לשרוף את המונה ליזה כדי לחמם את הבית'?
-על אדווין דרייק, פקח הרכבות המובטל שפשוט לא ידע מתי להפסיק לחפור…
-ומה גרם לעשרות אלפי נשים אמריקניות ללכת מכות בפתחן של חנויות בגדים?

כל זאת ועוד בפרק שלפניכם. תודה לויקטור בן-עזרא על הסיוע, כתמיד, בהפקת התוכנית.
(עדכונים ותיקונים: בפרק אמרתי ש'צריך להיוולד בלי כרומוזום X'. צריך להיות- 'צריך להיוולד בלי כרומוזום Y', שכן לגברים יש כרומוזומי X ו-Y, ולנשים שני כרומוזומי X. כמו כן, ראוי לציין שפרות וכבשים פולטים מתאן בעיקר דרך הפה ולא דרך העכוז, כפי שנאמר בפרק. ולסיום: הנה קישור למאמר בנושא 'כמה נפט עוד נשאר לנו', באדיבות רפי ארזי.)
ניר דהן יחזיר אתכם אל הגיר והלוח- אטמו את האוזניים היטב.

האזנה נעימה,
רן


נפט – היסטוריה של נוזל מופלא

כתב: רן לוי

אילו תמונות קופצות לכם לראש כשאתם שומעים את המילה 'נפט'? תנו לי לנחש. קורמורנים מסכנים מכוסים בנוזל שחור וסמיך מכף רגל ועד קצה המקור. עשן אפור ומסריח שנפלט מארובה של בית זיקוק. שייחים סעודים שוחים בכסף. גזים מהאגזוז. זיהום. רוע. מוות. אם אלו הדימויים שנקשרו גם אצלכם למושג 'נפט', קשה להאשים אתכם. בשלושים השנים האחרונות הנפט זוכה ליחסי ציבור איומים ונוראיים. אני חשוף לתקשורת כמו כולם, אבל אני לא מצליח להיזכר בכתבה עיתונאית אחת שמדברת על הנפט במונחים חיוביים. לכל היותר אנחנו שומעים שמנייה כלשהי זינקה במאתיים אחוזים אחרי שמישהו גילה כתמים שחורים על הרצפה בחדר המדרגות שלו.

זה בסדר לא לאהוב את הנפט. לגיטימי אפילו לשנוא את הנפט, במיוחד אם אתה במקרה קורמורן. אבל כדי לשנוא משהו, כדאי להכיר אותו קודם. לפתח דעה נחרצת על נוזל כל כך חשוב לכלכלה העולמית בלי להבין באמת במה מדובר, זו לא חוכמה- במובן המילולי של הביטוי. בפרק זה אני רוצה להציג בפניכם את הנפט מזווית אחרת, מאוזנת יותר. אני בטוח שאחרי שתסיימו להאזין לפרק זה לא תרוצו להצטרף לקבוצת האוהדים של חברת British Petroleum בפייסבוק, אבל אני מאמין שלכל הפחות תזכו בהערכה נכונה יותר לגבי חשיבותו של החומר המרתק הזה.

ישנה קבוצה נוספת של אנשים שרוצים מאוד שתדעו שלנפט יש עוד שימושים, חוץ מלזהם את כדור הארץ. אלו הם הפטרוכימאים: הכימאים שמתמחים בנפט. אמנם שני שליש מהנפט הגולמי הולכים, בסופו של דבר, למנועים של מכוניות וגנרטורים- אבל מבחינתם, מדובר בבזבוז מדהים. הנפט הוא נוזל כל כך רב גוני ושימושי, עד שלהשתמש בו רק כדי להפיק ממנו אנרגיה, כפי שהגדיר זאת אחד ממנהלי חברות הנפט, זה כמו לשרוף את המונה ליזה כדי לחמם את הבית. מאותם אחוזים בודדים של הנפט הגולמי שלא הופכים לדלק עבור מכוניות או מטוסים, הפטרוכימאים מפיקים אלפי חומרים סינתטיים שקשה לדמיין איך היינו חיים בלעדיהם. צבעים, למשל, וגם אספירין נגד כאבי ראש. מיתרי גיטרה. עדשות מגע. דיסקים. אצטון. צמיגי מכוניות. קוביות של לגו. הרשימה המלאה תהיה ארוכה כאורך הגלות, אבל יהיה מספיק לנקוב בשם אחד: פלסטיק.

פלסטיק

פלסטיק נמצא בכל מקום, וכמעט כל סוגי הפלסטיק מופקים מתוצרי נפט. תרימו את הראש ותסתכלו סביב- אני בטוח שתוכלו בקלות לזהות לפחות עשרה מוצרים המכילים פלסטיק ברדיוס של כמה מטרים מכם. איך היו החיים שלנו נראים בלעדי הפלסטיק? נכון, אפשר היה לבנות את השלט של הטלוויזיה מעץ, את השקעים בקירות מאבן ואת המזרקים בבית החולים מזכוכית- אבל היינו מרגישים את זה בכיס, ללא ספק. פלסטיק הוא חומר גלם חזק, נוח לעיבוד וזול יחסית. לא קל להחליף אותו בחומרים אחרים, אפילו שאנחנו כבר ערים לזיהום הסביבתי החמור שהוא גובה מאיתנו. חלק גדול מהשגשוג הטכנולוגי והעלייה ברמת החיים שלנו הם תודות לחומרים פלסטיים- ובעקיפין, תודות לנפט.

פחמימן, Hydrocarbon, היא מולקולה שמכילה רק שני סוגי אטומים: פחמן ומימן. פחמן הוא מבין האטומים הבודדים שמסוגלים ליצור שרשראות ארוכות של עצמם: פחמן מתחבר לפחמן שמתחבר לפחמן, וכן הלאה. אטומי המימן בפחמימן תלויים על היקף השרשרת כמו ענבים מסביב לענף של גפן. ההבדל בין כל שני סוגי פחמימנים הוא באורך השרשרת. אם השרשרת מכילה שלושה אטומי פחמן נקבל את גז הפרופאן. ארבעה אטומי פחמן ייצרו את מולקולת הבוטאן, גז הבישול. 'שרשרת' של פחמן יחיד היא מולקולה של מתאן- הגז הריחני שנפלט ממערכת העיכול שלנו…סליחה, ממערכת העיכול של גברים בלבד, כמובן. כל זה טוב ויפה, אבל מדוע אני מספר לכם על הפחמימנים? מייד תבינו.

אם ניקח את אחד מאטומי המימן של הפחמימן ונחליף אותו בקבוצת אטומים אחרת, החומר המתקבל יהיה בעל תכונות שונות מאוד מאלו של הפחמימן המקורי. למשל, אם נחליף את אחד המימנים שתלויים על השרשרת, במולקולה קטנה של חמצן ומימן- מולקולה בשם 'הידרוקסיל'- נקבל אלכוהול. הסוג הספציפי של האלכוהול שנקבל יהיה תלוי באורכה של השרשרת המקורית: מפחמן בודד נקבל מתנול. משני פחמנים- אתנול. מעשרה פחמנים- מנתול, וכן הלאה וכן הלאה. יש אינספור ואריאציות אפשריות על הרעיון הבסיסי הזה, כמו הוספה של שתי מולקולות הידרוקסיל, שלושה או יותר. אולי בכלל נחליף את ההידרוקסיל במולקולה אחרת לגמרי- משהו עם גפרית, או חנקן, או יסוד אחר. המגוון האדיר של חומרים שניתן להפיק באמצעות שינויים קטנים יחסית, הוא הסיבה לכך שהפחמימנים הם הבסיס של כל הכימיה האורגנית: הכימיה של היצורים החיים.

אותו המגוון הוא גם סוד כוחו של הנפט. הנפט הוא שם כולל לתערובת מגוונת מאוד של פחמימנים: ניתן למצוא בו שרשראות פחמן מכל האורכים כמעט, ממולקולות קלות כמו מתאן ופרופאן ועד לפחמימנים עם עשרים אטומי פחמן ויותר. מכל פחמימן כזה ניתן להפיק חומרים שונים ומשונים באמצעות החלפות פשוטות של אטומי המימן עם קבוצות אחרות של אטומים. את השרשראות הקלות יחסית של חמישה עד שבעה אטומי פחמן ניתן להפוך לנוזלי ניקוי וממיסים. משרשראות של שניים עשר פחמנים נפיק בנזין. ככל שנטפס בסולם הפחמימנים נקבל נוזלים ומוצקים כבדים יותר כמו דיזל, זפת ואספלט. מכל חבית של נפט ניתן לזקק ולהפיק עשרות ומאות כימיקלים לאינספור שימושים ויישומים שונים. כעת אפשר להבין מדוע נחמץ ליבם של הפטרוכימאים כשהם רואים מיליוני ליטרים של נפט נבלעים בתוך מנועי בעירה פנימית, בכל שניה, בכל העולם. איזה בזבוז!

הנפט מוכר לאנושות עוד מימי קדם: פה ושם הנוזל השמנוני והשחור היה בוקע באופן טבעי מתוך האדמה. זהו גם מקור שמו הלועזי של הנפט, Petroleum: פטרה- סלע, כמו הסלע האדום בירדן, ואולאום- שמן בלטינית, כלומר שמן הסלע. למרות שכבר בימי בבל ואשור נמצאו לנפט שימושים שונים כמו איטום ספינות או קירות בתים, לאורך מרבית ההיסטוריה איש לא הבין את הפוטנציאל האמיתי שטמון בנפט. רק בתחילת המאה ה-19 הצליחו הכימאים לגלות כיצד ניתן להפריד את הנפט למרכיביו השונים ולזקק ממנו חומרי דלק לתאורה, למשל. פה ושם נקדחו בארות נפט ראשונות והוקמו בתי זיקוק פשוטים- פולין, דרך אגב, הייתה מעצמת נפט רצינית באותם ימים- אבל נקודת המפנה האמיתית בהיסטוריה של הזהב השחור הגיעה תודות לעקשנות יוצאת הדופן של פקח רכבות מובטל.

אדווין דרייק

בתקופת אמצע המאה ה-19 היו מפיקים שמן לפנסי תאורה משומן לוויתנים. לוויתנים, כמקור לחומר גלם, הם קצת בעייתים- בעיקר בגלל הנטייה הטבעית שלהם שלא להפוך מרצונם לחומר גלם. תהליך חדשני שנתגלה באותם הימים יכול היה להוות פתרון מצוין לבעיה הזו: זיקוק של קרוסין מתוך הנפט. הסתבר שקרוסין הוא חומר דלק מצוין עבור הפנסים- בעיקר מכיוון שהפיק פחות עשן שחור בזמן הבעירה. התגלית הזו הביאה לעליית הביקוש לנפט, אבל כל הנפט היה מופק אז אך ורק מנביעות טבעיות שבקעו מבטן האדמה. נביעות אלה היו נדירות למדי, ורק כמה עשרות חביות נפט הופקו בכל שנה בעולם כולו.

אדווין דרייק נולד בניו-יורק בשנת 1819. את רוב הקריירה שלו עשה בתחום הרכבות: הוא היה סוכן נסיעות, פקיד משרדי ופקח. בשנת 1857, כשהיה כבר לקראת שנתו הארבעים, החליט דרייק לעזוב את הרכבת ולחפש לעצמו עתיד חדש. באחד מנדודיו פגש דרייק שני אנשי עסקים שלנו איתו במקרה באותו בית המלון. השניים הקימו חברה חדשה בשם Seneca Oil וחיפשו מישהו שיעבור ברחבי המדינה וייחפש נביעות נפט חדשות ובלתי מוכרות. אדווין דרייק היה בדיוק האיש שהם היו זקוקים לו: אמנם לא היה לו שום ניסיון מעשי בחיפוש נפט, אבל היה לו כרטיס נסיעה חופשי ברכבת.

בשנת 1858 נשלח אדווין, שזכה בסנקה לכינוי החיבה 'קולונל דרייק' למרות שמעולם לא שירת בצבא, למחוז טיטוסוויל בפנסילווניה. האזור היה ידוע בעושר יחסי של נביעות נפט ובסנקה קיוו שדרייק יצליח לאתר כמה מוקדים חדשים. ההתחלה לא הייתה מעודדת: למרות כל מאמציו של קולונל דרייק, הוא הצליח להפיק רק כמה ליטרים בודדים של נפט בכל יום. דרייק ניסה את השיטה המקובלת של חפירת שוחות כדי לזרז את נביעת הנפט, אבל ללא הצלחה. המצב היה עגום למדי.

בצר לו, החליט קולונל דרייק לפנות לכיוון שונה לגמרי- תרתי משמע. הוא ידע שכורים שחפרו פנימה, לתוך הקרקע, כדי לאתר מרבצי מלח- התלוננו שלפעמים נפט היה חודר לתוך הקידוחים שלהם והורס את המלח. אדווין רצה להשתמש בשיטות של כורי המלח כדי למצוא נפט, אבל נדרשה לו כמעט חצי שנה עד שהצליח לאסוף את ציוד הקידוח המתאים: מנוע קיטור גדול, מקדחה, ראש קידוח ועוד. בזמן הזה הלך והצטמצם התקציב שנתנה לו חברת סנקה…עד שלבסוף, כל הכסף אזל. דרייק ניסה לשכנע את בעלי החברה שימשיכו לממן את ההכנות לקידוח, אבל הם סירבו.

קשה לראות איך מצבו של דרייק יכול היה להיות יותר עגום משהיה באפריל, 1859. החברה שמימנה אותו נטשה אותו. התושבים המקומיים לגלגו על היומרה האבסורדית שלו. היה נפט באזור, זה בטוח, אבל מי יודע איפה בדיוק צריך לקדוח כדי למצוא נפט, ולאיזה עומק? כולם החלו מכנים אותו 'קרייזי אדי'. אבל אדווין דרייק לא היה משוגע- רק עקשן. הוא לא ידע מתי להפסיק. שנים רבות מאוחר יותר העקשנות הזו תגרום לו להפסדים ענקיים שיביאו אותו לפשיטת רגל, אבל בינתיים לקולונל דרייק היה בור לחפור, וזה מה שהיה חשוב.

הוא המשיך לממן את ההכנות מכספו הפרטי ואף לקח הלוואות על שמו. במאי 1859 החלו הפועלים סוף סוף לקדוח בקרקע. הצרות לא הפסיקו- ואפילו להפך. בשלב מוקדם יחסית פרצה דליקה בתוך המנוע שהניע את המקדחה, ורק במאמצים רבים הצליח דרייק להציל אותו ולהשיבו לפעולה. עד מהרה נתגלתה בעיה חדשה וחמורה: מים חדרו לתוך הקדח ומוטטו את דפנותיו. דרייק חשב וחשב, והגה פתרון מקורי: הוא השחיל צינור מתכת ארוך וחלול, עשוי חוליות, אל תוך הבור- והמשיך לקדוח בתוך צינור המתכת. הטכניקה שהמציא דרייק הייתה כל כך מוצלחת, עד שהיא משמשת את קודחי הנפט עד ימינו. לרוע מזלו, דרייק לא רשם פטנט על הטכניקה הזו, עובדה שתתרום אף היא לטרגדיה הכלכלית שלו בהמשך.

הימים חלפו. אחר כך השבועות. והחודשים. הקדח הלך והעמיק: עשרה מטרים, חמישה עשר מטרים, עשרים מטרים. ועדיין, לא היה שום סימן לנפט. רק העקשנות הבלתי מתפשרת של דרייק גרמה לו להמשיך ולקדוח, בזמן שכולם מסביבו פשוט ריחמו עליו. לקראת סוף אוגוסט, הפרוייקט כולו נראה היה כאבוד. בעשרים ושבע באוגוסט הגיע המקדח לעומק של עשרים ואחת מטרים. עוד יום עבודה הסתיים ללא שום תוצאות, וכולם הלכו הביתה.

למחרת בבוקר הגיע אחד הפועלים אל הקידוח, הציץ לתוך הבור ונדהם לגלות נוזל שחור עולה ועולה בתוך צינור המתכת. נפט! המון נפט! כבר מרגע ההתחלה הפיקה באר הנפט של דרייק עשרים וחמש חביות ליום. חברת סנקה חזרה לעניינים, כצפוי, והחלה משווקת את הנפט לתעשיין מקומי שזיקק ממנו את הקרוסין יקר הערך. תוצר לוואי של תהליך הזיקוק היה נוזל בשם בנזין- אבל אותו זרקו לפח, כי לא היה מה לעשות איתו.

בהלה לנפט פרצה בפנסילווניה. מחירי הקרקעות של איזורים עשירים בנפט זינקו במאות אחוזים. עשרות ומאות בארות נפט צצו בתוך שנים ספורות והתפשטו למדינות אחרות כמו טקסס וקליפורניה. כולם השתמשו בטכניקת צינור המתכת שהמציא אדווין, שלא הייתה מוגנת על ידי פטנט, כזכור. לפתע פתאום הוצף השוק בהיצע אדיר של נפט, אלפי חביות בכל יום. הביקוש, לעומת זאת, היה עדיין מצומצם מדי, ובנוסף לא היו בתי זיקוק שיעבדו כל כך הרבה נפט. עד מהרה התפוצצה הבועה הכלכלית הזו: מחירו של הנפט צנח מעשרים דולר לחבית, לכמה עשרות סנטים בודדים.

המפסיד הגדול מכל העסק היה, כפי שודאי ניחשתם, קולונל דרייק. את כל הכסף שהרוויח מבאר הנפט שלו השקיע בהימורים בבורסה על מחירה העתידי של חבית נפט- וכשהשוק הוצף בנפט זול, דרייק איבד את כל כספו. הוא שקע בעוני, אבל למזלו פנסילווניה לא שכחה אותו. המדינה שהרוויחה הררים של כסף בזכות עקשנותו הבלתי מתפשרת של דרייק זכרה לו חסד נעורים. החל משנת 1873 העניקה לו פנסיוולניה פנסיה חודשית נאה של 1500 דולרים עד מותו בשנת 1880. שוק הנפט התאושש בהמשך, בעיקר אחרי שהנרי פורד החל בייצור המוני של אוטומובילים זולים. בשנת 1906 כבר הופקו למעלה ממאה ועשרים מיליון חביות נפט בכל שנה. היום, רק לשם ההשוואה, העולם צורך את אותה כמות נפט- בכל יום!!!

אדווין דרייק יכול, דרך אגב, לזקוף לעצמו עוד תקדים ראשון מסוגו בתעשיית הנפט. אחד הפועלים שלו נכנס אל הצריף שבו אוחסנו חביות הנפט…עם מנורת קרוסין. הדליקה שפרצה במקום, שהייתה שריפת באר הנפט הראשונה בהיסטוריה, כילתה את מנוע הקיטור, את החביות ואת הצריף כולו.

זיקוק נפט

נפט גולמי מגיע במגוון של צורות, צבעים ואפילו 'טעמים' שתלויים בעיקר באזור הגיאוגרפי שממנו הוא נשאב. יש בארות שמפיקות נפט סמיך כזפת ואחרות שמפיקות נפט 'קל' כמו המרקם של בנזין. צבעו של הנפט הגולמי הוא בדרך כלל ירוק כהה עד שחור, אבל הוא גם יכול להיות כמעט שקוף. גם כמות הזיהומים שהנפט הגולמי מכיל משתנה משדה לשדה: נפט שמכיל פחות מאחוז אחד של גפרית הוא נפט 'מתוק', ואחוז גבוה יותר של גפרית יהפוך אותו לחמוץ. ככל שהנפט קל ונקי יותר, תהליך הזיקוק שלו פשוט יותר. זו הסיבה שנפט מתוק וקל, כמו זה שמופק בטקסס למשל, יקר יותר מהנפט הכבד והחמוץ של רוסיה.

כשנפט גולמי מגיע לבית הזיקוק, מתחיל תהליף ההפרדה שלו למוצרים שונים. בתחילה מפרידים את הדלקים הכבדים, בעלי שרשראות הפחמנים הארוכות, מהדלקים הקלים יותר. הדלק הקל הולך למכוניות, הכבד יותר למטוסים או הסקה, והכבד ביותר לזיפות גגות וסלילת כבישים. חלק מהתוצר עובר מבית הזיקוק למפעלים הפטרוכימיים, וכאן מתרחש הקסם האמיתי של המרת הנפט למוצרים מתקדמים יותר. הכימאים נעזרים בקיטור לוהט ובאמצעים נוספים כדי לפרק את השרשראות הארוכות לחלקים קטנים יותר, ותוצרי הפירוק עוברים עוד ועוד תהליכים כימיים עד שהם הופכים למוצר הסופי. למשל, הנפט מזוקק לנפטה, שהופכת לבנזן, שמומר לציקלוהקסן, שמפורק לחומצה אדיפית שמתרכב עם חומצה אחרת ליצירת….חומר שכולנו מכירים היטב. חומר בעל תכונות כה נפלאות, עד שהוא גרם לנשים עדינות ומטופחות לשרוט אחת את השנייה ולמשוך בשערות בניסיון להשיג אותו. מייד תבינו.

הגרביון

דיכאון הוא מחלה אכזרית. הסובלים מדיכאון קליני מספרים על תחושת הריקנות האיומה ועל חוסר היכולת להנות, לשמוח ולקיים שגרת חיים נורמלית. לד"ר וואלאס קארותרס הייתה סיבה לשמוח בשנת 1937: שנים ספורות קודם לכן הוא גילה תהליך כימי מהפכני ופורץ דרך אשר סלל את הדרך ליצירתם של סיבים בעלי תכונות מופלאות. ממש לאחרונה נבחר כחבר באקדמיה הלאומית למדעים, כבוד גדול לכל מדען אמריקני. הייתה לו רעייה צעירה ונאה ובת שנולדה רק ארבע חודשים קודם לכן. אבל הדיכאונות האיומים שמהם סבל ד"ר קארותרס, עוד מילדותו, מנעו ממנו להנות מכל אלה. הוא חש שחייו ריקים מתוכן וחסרי מטרה. באחד מימי חודש אפריל נעל את עצמו בתוך חדר בבית מלון, שתה מיץ לימון ובלע כדור ציאניד. קארותרס היה כימאי מצוין, עד הרגע האחרון: הוא ידע שהחומצה החזקה שבמיץ תאיץ את השפעתו של הציאניד על הגוף. הוא צדק.

באותה התקופה היו כמה אנשי עסקים שדווקא הייתה להם סיבה טובה להיות מדוכאים. חברת דופו (DuPont) נוסדה בשנת 1802 וצמחה להיות ענק כימיה בקנה מידה עולמי. שנות השלושים המוקדמות של המאה העשרים לא היו טובות עבורה. דופו ייצרה, בין היתר, חומרי נפץ עבור הצבא האמריקני, וועדה של בית הנבחרים קבעה שבמלחמת העולם הראשונה החברה מכרה את חומרי הנפץ לצבא במחיר מופרז מאוד. התחושה בציבור הייתה שדופו היא 'סוחרת מוות' שמרוויחה על חשבונם של החיילים הגיבורים. התדמית הציבורית שלה הייתה בשפל המדרגה.

כפי שהסתבר בהמשך, דופו של 1934 הייתה צריכה להודות למנהלים שעמדו בראשה בשנת 1926. הם קיבלו אז החלטה מאד לא שגרתית: להקים מעבדה שתעסוק במדע טהור, כזה שאינו מושפע משיקולים עסקיים. התקווה הייתה שביום מן הימים ניתן יהיה לנצל את הפיתוחים שייצאו מהמעבדה למוצרים אמיתיים, אבל לא היה שום ביטחון שמשהו שייצא מהמעבדה הזו יהיה שימושי בעתיד הנראה לעין. דופו פנתה אל ד"ר וואלאס קארותרס, אחד החוקרים המצויינים ביותר באקדמיה, והציעה לו לנהל את המעבדה. קארותרס סירב. זה לא שהוא אהב את האקדמיה יותר מדי- ההפך הוא הנכון: קארותרס שנא ללמד בכיתה והיה שמח להיפטר מהכורח הזה. אבל הוא גם סבל, כאמור, מהתקפי דכאון חוזרים ונשנים וחשש שלהתקפים הללו תהייה השפעה הרסנית מאוד בסביבה העסקית התחרותית של דופו. בדופו לא וויתרו: הם הציעו לו משכורת כפולה מזו שהרוויח באקדמיה, והחוקר לא יכל לסרב.

קארותרס וצוות המעבדה החלו חוקרים נושא שהיה שנוי במחלוקת בקרב הכימאים באותה התקופה: סיבים מלאכותיים. רבים האמינו אז שסיבים אורגניים כמו משי עשויים ממולקולות מורכבות מאוד, ושיהיה קשה- אם לא בלתי אפשרי- ליצור סיבים שכאלה באופן מלאכותי. קארותרס וכמה כימאים נוספים לא הסכימו עם קביעה זו. הם האמינו שסיבים הם בסך הכל שרשראות ארוכות של מולקולות פשוטות, או 'פולימרים'. ('פולי' זה 'הרבה', 'מר' זה 'חלק'- פולימר הוא 'הרבה חלקים'). קארותרס החליט להוכיח את הטענה הזו באמצעות בנייה מהיסוד של מולקולה ארוכה שכזו, באמצעים מלאכותיים בלבד.

זה לקח ארבע שנים ארוכות וקשות, אבל ב-1930 חלה פריצת הדרך. אחד העוזרים של קארותרס הכניס מקל לתוך דלי בו עמדה עיסה דביקה ונוזלית של חומר פלסטי, שכאמור הופק מנפט. כששלף את המקל החוצה נמשכו מהדלי סיבים ארוכים ודקים שהתקשו במהירות. העוזר ניסה לקרוע אותם בחוזקה, אבל הסיבים לא נכנעו בקלות: הם התנגדו לעומס וכמעט חתכו את אצבעותיו. זה היה פולימר פלסטי ראשון מסוגו, סיב מלאכותי חזק ויציב אך עם זאת גמיש מאוד. קארותרס הוכיח את צדקתו וכמו מדען אמיתי החליט לעבור הלאה ולעסוק בתחומים חדשים ומאתגרים. בדופו, לעומת זאת, קיוו להוציא כמה דולרים מההשקעה הגבוהה במחקר התיאורטי. עשרות מהנדסים ולבורנטים ניסו להפוך את הסיב החדש למוצר שניתן למכור אותו, אבל זה לא היה קל: הסיבים לא היו יציבים מספיק בחום גבוה, וכל אריג שיהיה עשוי מהם יהרס בכביסה או בגיהוץ הראשון.

בשנת 1934 נתבקש ד"ר וואלאס קארותרס לחזור ולעבוד על הסיב הסינתטי החדש כדי לשפר אותו ולהפוך אותו למוצר מוגמר. בתום שלוש שנים נתקבלה התוצאה הסופית- סיב משופר שהיה עמיד גם בטמפרטורות גבוהות יחסית. הסיב החדש כונה 'סיב 66', שם קוד שגם רמז על המבנה שלו. הוא מורכב משתי מולקולות- כל אחת שרשרת פחמימנית המכילה שישה אטומי פחמן- המתחלפות אחת עם השניה ליצירת שרשראות ארוכות ויציבות. החיבור בין המולקולות נעשה באמצעות מולקולה קטנה בשם 'אמיד', ולכן השרשרת כולה קיבלה גם את השם 'פוליאמיד'.

התגלית הזו הייתה הסיב הנכון, בזמן הנכון. משי מגיע מהמזרח הרחוק, וארצות הברית קיבלה כמעט את כל המשי שלה מיפן. אבל לאורך שנות השלושים הלכה וגברה המתיחות בין שתי המעצמות הללו- ואיתה פחת גם ייבוא המשי. סיב 66, ידעו בדופו, הוא התחליף המושלם למשי היפני. היה מוצר אחד ספיציפי שהיה עשוי ממשי, ושהיה בעל חשיבות אדירה בעיני האמריקנים- או ליתר לדיוק, בעיני האמריקניות: הגרביונים. גרביונים העשויים ממשי הם עדינים, מלטפים ומחטבים….(שיעול) זאת אומרת, ככה אומרים לי. זה לא שיש לי מושג באמת. הרי זה ממש בלתי אפשרי להשיג גרביונים במידה שלי. (שתיקה מביכה)..אם…הייתי..מחפש גרביונים במידה שלי, זאת אומרת.

בכל אופן, גרביונים ממשי היו גם נעימים וגם חזקים, והיו מפתחים מעט מאוד 'רכבות', אותן שריטות לא נעימות על הבד. בדופו מייד החלו לעבוד על ייצור גרביונים מסיב 66 תוך שמירה על סודיות גמורה. היו מי שטענו, ברצינות גמורה, שהעבודה על הגרביונים בדופו הייתה חשאית יותר מהעבודה בפרוייקט מנהטן לבניית הפצצה האטומית הראשונה. במקביל חיפשו בדופו שם מסחרי מוצלח לסיב החדש. הוקמה ועדה מיוחדת שהגתה לא פחות מארבע מאות שמות לחומר הפלא החדש, ביניהם 'דופארו' ו-'נו רן' ('רן', בסלנג, היא רכבת בגרביונים). השם שתפס, בסופו של דבר, היה… 'ניילון'.

על אף החשאיות, החלו מתפשטות שמועות ברחוב האמריקני על המצאה חדשה שעומדת 'להרוג את המשי'. כתבות בעיתונים דיברו על סיב פנטסטי וחזק כמו פלדה שממנו אפשר ליצור גרביונים רכים שאף פעם לא יפתחו רכבות. השמועות הללו יצרו דילמה אצל דופו. מצד אחד הפרשנים הנלהבים מדי העניקו לדופו יחסי ציבור נפלאים וקידום מכירות פנטסטי. הם איפשרו לדופו להעביר את המסר העיקרי שלה:  'המדע מסוגל לחקות ולהתעלות על חומר פראי ויפה כמו המשי'. הנשים לא הפסיקו לדבר על הניילון. קשה לכמת במספרים או לתאר במילים עד כמה העניין הפעוט הזה, של רכבות בגרביונים, הפריע לנשים האמריקניות. אני מתנצל מראש אם הפרק הזה מקבל נימה מעט שוביניסטית, זו ממש לא הכוונה- אבל כנראה שצריך להוולד בלי כרומוזום X כדי לתפוס באמת את החשיבות של הרכבות בגרביונים, ואולי עוד כמה דברים משונים כמו הכורח הכמעט-ביולוגי ללכת לשירותים בזוגות. מצד שני, בדופו גם ידעו שהניילון לא באמת מסוגל לעשות את כל הדברים הללו. הוא אמנם חזק, אבל לא כמו פלדה- וגרביונים עשויים מניילון בהחלט מפתחים רכבות כעבור זמן. הניילון לא מושלם. היו כמה מהנדסים בדופו שניסו להסביר את העניין לעיתונאים, אבל ללא הצלחה יתרה.

דופו הציגה את גרביוני הניילון לעולם בסדרה של תערוכות וירידים בשנים 1937-1938. החברה הציגה עוד כמה פיתוחים חדשניים תחת הסיסמא השיווקית 'חיים טובים יותר באמצעות הכימיה', אבל גרביון הניילון האפיל על כל שאר המוצגים. נשים צעירות וחטובות עלו על במות מוגבהות והתהלכו בחצאיות קצרות עם גרביונים לרגליהם, וכל הנשים בקהל- וכנראה שגם הגברים- היו מוקסמים. נזירה שצפתה בתצוגה הייתה אפילו מוכנה לוותר על עקרונות המוסר שלה לטובת הגרביון, וטענה בלהט שמותר ורצוי לדוגמניות להתהלך באופן כה חושפני- שהרי אי אפשר להציג את ההמצאה המדהימה הזו אחרת. בשנת 1938 הציגה דופו את המוצר המסחרי הראשון שהיה מבוסס על הניילון: מברשת שיניים שסיביה היו עשויים מניילון במקום משערות של בעלי חיים, כפי שהיה מקובל עד אז.

הגרביונים הגיעו לחנויות ב-1939, ומייד החלה הסתערות אדירה עליהם. ארבעה מיליון גרביונים נמכרו ביום אחד! בעלי החנויות ההמומים תיארו את התגובה הנשית כמו 'עדר של תרנגולות שרצות לתוך הלול בשעת ההאכלה'. כשהחלו הלקוחות משתמשות בגרביונים בפועל, הן גילו באופן לא מפתיע שהניילון אינו מושלם. פה ושם החלו עולות תלונות, כמו נשים שגילו שאם הן עומדות קרוב מדי לצינור האגזוז של מכונית, הגרביונים שלהם נמסים ומתפרקים. בנוסף, כמה עיתונאים גילו- באמצעות עיון בפטנטים שהגישה דופו- שאחד ממרכיבי הניילון הוא חומר המכונה 'קאדאבארין'. קאדאבארין, כפי שמרמז שמו, הוא החומר שגורם לסרחון הבלתי נסבל של גופות מרקיבות. ד"ר קארותרס השתמש בו באחד מהניסיונות המוקדמים ליצירת ניילון, אבל זנח אותו בהמשך.

העיתונאים פיספסו את העובדה שהקאדאבארין אינו קשור למעשה לניילון 6-6, והחלו להעלות השערות לגבי מקורו של הקאדארבין שבו עושה, כביכול, דופו שימוש. היו מי ששיערו שהגרביונים עשויים למעשה מחלקי גופות. היו גם שמועות שזו הסיבה האמיתית להתאבדותו של ד"ר וואלאס קארותרס, שלא יכל לשאת את 'האשמה' כביכול. בדופו התאמצו מאוד להסביר שקאדאבארין לא מופק מגופות, ושבכל אופן הוא אינו קיים בניילון- אבל בסופו של דבר, לא היה צורך בהסברים: גרביוני הניילון היו הצלחה, ורובן המכריע של הנשים היו מרוצות מאוד מהם.

לרוע מזלן של נשות אמריקה, הניילון הנפלא נלקח מהן באותה הפתאומיות שבה ניתן להן. ב-1942 נכנסה ארצות הברית למלחמת העולם השנייה ודופו, כמו תעשיות גדולות אחרות, עברה לייצר אך ורק עבור הצבא. הניילון שהיה אמור להפוך לגרביונים מלטפים הופנה כעת לייצור מצנחים למטוסים, כילות לחיילים ביערות הגשם המזרח-אסייתים ושימושים דומים. גם הנשים, כמו כל הציבור האמריקני, התגייסו בשמחה למאמץ המלחמתי. גרביוני הניילון הפכו למעין סמל של ההקרבה האזרחית למען המולדת. האימרה המקובלת הייתה 'תורידי אותם בשביל הדוד סם'. אינספור גרביוני ניילון נאספו מהארונות והמדפים, מוחזרו והפכו בין היתר לגלגלים של מטוסים מפציצים, שזכו לכינוי 'גרביונים מעופפים'.

זה לא אומר שהיה קל לנשים לשכוח את הגרביונים שלהם. היו נשים שצבעו את רגליהן באיפור כדי שייראו כאילו הן עוטות גרביונים. רמאים ממולחים מיהרו לשווק נוזלי פלא שכביכול הפכו גרביונים ישנים מסיבים נחותים לגרביוני ניילון 'אמיתיים'. מחירם של זוג גרביונים בשוק השחור זינק בבת אחת: מדולר אחד בימים שלפני המלחמה, לעשרים דולר במהלכה. הגרביונים הפכו למוצר כל כך נחשק עד שבאחד המקרים חוקרי המשטרה פסלו את האפשרות שרצח מסוים התבצע לצורך שוד, מכיוון שהרוצח השאיר בזירה שישה זוגות של גרביונים- והרי איזה שודד שפוי יעשה דבר כזה?

באוגוסט 1945, עם תום הקרבות, חזרה דופו למכור גרביונים לשוק האזרחי. קשה לתאר את מה שארע כשחזרו הגרביונים למדפים. כל הלחץ שחוו הנשים במהלך המלחמה, הצורך להקריב למען המדינה, הרצון לחזור סוף סוף לחיים נורמליים…הכל תועל והתנקז לתשוקה אל פיסת לבוש אחת. במקומות רבים בארצות הברית צבאו אלפי נשים על חנויות הבגדים. בפיטסבורג, למשל, נלחמו ארבעים אלף נשים על שלושה עשר אלף זוגות גרביונים שהיו בחנות. וב'נלחמו', אני מתכוון ל'נלחמו': מרפקים בצלעות, בעיטות, דחיפות, קללות, משיכות בשיער. העיתונאים המשועשעים תיארו את מהומות הניילון תוך שימוש בז'רגון הצבאי שהיה שגור עדיין בפיהם: 'מכירה של גרביונים בשיקגו! אין הרוגים'. שוטר שנאלץ לפזר מהומה אלימה במיוחד בכניסה לחנות בגדים הכריז באוזני עיתונאי 'אני מקווה שלא אראה אישה לעולם'.

היו רבים שהאשימו את דופו שהיא אוגרת במכוון את הגרביונים ויוצרת ביקוש מלאכותי. בדופו הדפו את הטענות הללו וטענו שהחברה מייצרת שלושים מיליון זוגות גרביונים בחודש: מספיק גרביונים לכולם. הם הפנו אצבע מאשימה לנשים שלטענתם אגרו גרביונים שלא לצורך, כמו אישה אחת שקנתה שלושים ושישה זוגות גרביונים. בסופו של דבר, הלחץ הציבורי עשה את שלו: דופו נאלצה להעניק רשיונות ייצור של גרביוני ניילון לחברות אחרות, ההיצע עלה בהתמדה ומהומות הניילון שככו.

תהליך ייצור הניילון של דופו מוגן על ידי פטנט, אבל עד מהרה גילו חברות אחרות שיטות לייצר את הפולימר הזה ואחרים שדומים לו בדרכים שונות. הניילון הוא היום מוצר אוניברסלי שמשמש לא רק בביגוד כי אם גם בציוד ספורט, בדים לאוהלים, מיתרי גיטרה וחבלים. שקיות ניילון, דרך אגב, כמו אלו שאנחנו מכירים מהסופר- לא עשויות מניילון אלא מפלסטיק אחר. בצורתו המוצקה, הניילון הוא גם מרכיב חשוב בתעשייה ואפשר לעשות ממנו ברגים, אומים וכולי. המשי, שלאורך כל ההיסטוריה האנושית היה מוצר נחשק ומוערך ביותר, הפך בבת אחת ללא רלוונטי. כך חולפת לה תהילת עולם.

כמה נפט נשאר?

הנפט, אם כן, הוא חלק בלתי נפרד ממארג חיינו. אפילו אם כל המכוניות שלנו יעברו לנסוע על סוללות חשמליות במקום בנזין- עדיין יהיה לנו קשה מאוד להסתדר בלעדיו. השאלה המתבקשת היא, אם כן, כמה נפט עוד נשאר לנו? רוב ההערכות מדברות על עוד טריליון (אלף מיליארדים) חביות נפט קל אשר חבויות עדיין באדמה. זה נשמע המון, אבל לא כשלוקחים בחשבון שהעולם צורך כיום מיליארד חביות נפט בכל עשרה ימים לערך. נותרו לנו ככל הנראה אולי עשרים או שלושים שנים להנות מדלק זול, ואחר כך נאלץ לעבור לשימוש בנפט ה'כבד' יותר. הפקה וזיקוק של נפט כבד יקרים יותר מנפט זול, והמחיר יעלה בהתאם.

יש לנו, אם כן, סיבות טובות מאוד לנסות ולמצוא תחליף מתאים לנפט הגולמי- וזה עוד לפני שדיברנו על הבעיות הסביבתיות שנגרמות בתהליך ההפקה, ההובלה והשימוש בו. מסתבר שלמצוא תחליף לנפט זה לא כל כך פשוט…אנחנו אפילו לא ממש בטוחים שאנחנו יודעים כיצד הוא נוצר מלכתחילה. התיאוריה הסטנדרטית קובעת שמקורו של הנפט הוא בייצורים ימיים כמו פלנקטון ואצות. כשהפלנקטון מת ושוקע במקרה באיזור שבו אין חמצן זמין שיסייע לתהליך הריקבון, השרידים הופכים לחומר דמוי שעווה המכונה 'קרוגן'. בתנאים של לחץ וטמפרטורה גבוהים בבטן האדמה, הקרוגן הופך לנפט או לגז טבעי. הנפט שוקע עד שמגיע לשכבה סילעית בלתי חדירה ומצטבר בה.

הכימאים משערים שזהו תהליך היווצרותו של הנפט בגלל שניתן למצוא בנפט מולקולות מסויימות שמגיעות אך ורק מיצורים חיים- אבל תגלית אסטרונומית מסויימת מעלה תהיות לגבי נכונות התיאוריה הזו. טיטאן, ירחו של שבתאי, מכיל כמויות גבוהות של מתאן- למעשה, אגמים על גבי אגמים של מתאן. מתאן, כפי שציינתי קודם, הוא פחמימן שמקורו על כדור הארץ. הוא אורגני ברובו וניתן למצוא אותו גם במרבצי נפט וגז טבעי. אבל על טיטאן אין, עד כמה שאנחנו יודעים, פרות וכבשים שמפריחות מתאן מעכוזיהן או פלנקטון עתיר בפחמן שיהפוך לנפט. התגלית הזו מדרבנת מספר מדענים לשער כי ישנו תהליך נוסף של היווצרות נפט- תהליך שאינו אורגני. במילים אחרות, רוב הנפט מגיע מיצורים חיים אבל חלקו נוצר בבטן האדמה בתהליכים טבעיים.

התיאוריה הזו, המכונה 'התיאוריה הא-ביוגנית' שנויה במחלוקת ומעוררת ויכוחים רבים, ולא רק מסיבות מדעיות טהורות. אם נפט יכול להיווצר בתהליכים אי-אורגניים, אולי זה אומר שהוא אינו משאב מתכלה. אולי אפשר להמשיך ולשאוב נפט מהאדמה ולבנות סביבה את התעשייה והכלכלה שלנו- ולוותר על מקורות אנרגיה 'ירוקים' ויקרים יותר כמו אור השמש, הרוח והגלים. יש המון פעילי איכות הסביבה שעצם העלאת האפשרות שנפט אינו משאב מתכלה היא טאבו מוחלט עבורם.

לאמיתו של דבר, התיאוריה החלופית לגבי מקורו של הנפט אינה מעלה ומורידה דבר וחצי דבר לגבי שאלת האנרגיה הירוקה. תהליך של היווצרות נפט, גם לפי התיאוריה הא-ביוגנית, דורש מיליוני שנים. גם אם מאגרי הנפט יתמלאו מחדש ביום מן הימים, זה כבר לא יהיה רלוונטי בקבועי הזמן שאנחנו, בני האדם, מתייחסים אליהם. בעוד כמה עשרות שנים אנחנו נאלץ למצוא תחליף לנפט, לכל הפחות לצרכי הפקת אנרגיה. כדאי שנתחיל להתמודד עם האתגר הזה כבר היום.


יצירות אשר נעשה בהן שימוש בפרק:

ramblinglibrarian – Dark Woods II
dydjej inja – 750ml of Cider
cynthusia – I've Got Fake French (DJ Cynthusia) remix
electronic oldDog – Brilliant

[עושים היסטוריה] 82: ניווט ימי ומפות חובקות עולם

הפודקאסט עושים היסטוריה

הפעם נעסוק במפות בקנה מידה גדול, ובאתגרים שהן מציבות בפני מי שיצרו אותן (הקרטוגרפים) ומי שנאלצו בלית ברירה להשתמש בהן (הימאים).

-על אל-אידריסי, המלומד בר-המזל…
-על הטרגדיה של איי סילי, ומזלו הרע של האדמירל קלאודסאלי שובל…
-ועל הנגר – שען שיצר את הג'אדגט החשוב ביותר בהיסטוריה.

תודה לויקטור בן עזרא על העריכה הלשונית ולרפי ארזי על הרעיון, התחקיר לפרק- והסבלנות להמתין עד שהפרק יצא לאור…

עדכון: תיקון קטן- בפרק דיברתי על ליקוי חמה, צריך להיות ליקוי ירח.
עדכון נוסף: הנה סיכום נהדר שיצר עזרא ברנע על תולדות הניווט הימי. תודה, עזרא!

למי שפיספס את ערב ההרצאות 'קש(ו)רים ברשת' שנערך באפריל, עכשיו זו ההזדמנות האחרונה לשמוע את ההרצאות על המוח והרשת. הארוע יערך ביום שלישי, ה-31.8.10 בסינימטק ת"א. פרטים נוספים על הערב, נושאי ההרצאות וכיצד ניתן להזמין כרטיסים מוזלים מראש- תמצאו כאן.

ההרשמה למפגש המאזינים השני של 'עושים היסטוריה!' בעיצומה. שריינו לעצמכם מקום.

האזנה נעימה!
רן


ג'ון הריסון ובעיית קו האורך: על ניווט ימי ומפות חובקות עולם

כתב: רן לוי

מוחמד אל-אידריסי היה מלומד בר מזל.

אל-אידריסי נולד בצפון אפריקה בשנת 1099 וגדל בספרד שהייתה אז תחת שלטון מוסלמי. משם יצא אל-אידריסי למסעות ארוכים שלקחו אותו מליסבון שבפורטוגל ועד דמשק שבמזרח התיכון. במהלך מסעות אלו התפתחה אצלו אהבה גדולה לגאוגרפיה: חקר כדור הארץ. נדודיו הביאו אותו אל העיר פלרמו שבאי סיציליה והפגישו אותו עם אדם שחלק איתו את האהבה הגדולה לגאוגרפיה. אדם זה היה רוג'ר השני, מלך סיציליה: כפי שכבר אמרנו, אל-אידריסי היה מלומד בר מזל. רוג'ר היה השליט הנכון במקום הנכון. סיצילה הדרומית הייתה במגע רצוף עם העולם המוסלמי ולכן הייתה הנצרות בה פחות אדוקה ויותר קוסמופוליטית. רוג'ר, אדם נאור וסקרן, אסף סביבו רופאים, פילוסופים, מתמטיקאים ומלומדים מכל תחום. המלך ביקש מאל-אדריסי לאסוף את כל המידע על העולם שסביבם (או לפחות העולם הידוע באותה תקופה) ולאגד אותו למפה אחת מקיפה וברורה. מקומות, מדינות, תרבויות, אקלים, צמחים, בעלי חיים- הכל. בעידן שלפני וויקיפדיה, זו הייתה משימה לא פשוטה.

אל-אידריסי לקח על עצמו את השליחות הכבירה ברצון. רוג'ר נתן לו את כל התנאים האפשריים כדי להצליח בה. זמן? אין בעיה, כמה שיידרש. כסף? כמה שצריך. עוזרים? אל-אידריסי הקים בפלרמו אקדמיה שהוקדשה אך ורק לגאוגרפיה. קשה לדמיין נקודת פתיחה טובה יותר למחקר במאה ה-11. אני מכיר לא מעט חוקרים גם בימינו שהיו מקנאים באל-אדריסי. זאת ועוד, מיקומה של סיציליה במרכז אגן הים התיכון הפך אותה לתחנת מעבר חשובה לסוחרים מכל רחבי אירופה, המזרח הרחוק ואפריקה. אל-אידריסי אירח בלשכתו סוחרים שעגנו בנמל פלרמו וחקר אותם ביסודיות לגבי הארצות שבהן ביקרו.

עברו חמש עשרה שנים- חמש עשרה שנים של מחקר מקיף וממצה, אינספור ראיונות ותחקירים, הצלבות והצלבות-חוזרות של מחקרים וספרים ישנים. אל-אדריסי צייר את הטיוטה הראשונה של המפה האולטמטיבית שלו. לכבודו של המלך שמימן אותו, הוא כינה אותה 'מפת רוג'ר'. מפת רוג'ר הייתה הטובה ביותר והמדוייקת ביותר מכל אלו שבאו לפניה. היא הייתה הסמכות הגאוגרפית, בה' הידיעה, במשך שלוש מאות השנים הבאות. אך למי שמתבונן בעיניים מודרניות ב'מפת רוג'ר' נכונה אכזבה מסוימת. נכון, אפשר לזהות בה את המבנה הכללי של אסיה, אפריקה ואירופה. גם מסלולו של הנילוס ומקורותיו משורטטים שם בדיוק לא-מבוטל…אבל זה לא זה. צורת היבשות לא נכונה, גם המרחקים לא נכונים. לא כך נראה העולם. עצם העובדה שהמפה הייתה כל כך לא מדוייקת, למרות שלאל-אדריסי היו את כל המשאבים הזמינים לתקופתו, מראה לנו עד כמה היה קשה לגאוגרפים בימיו של אל-אדריסי, ולמעשה גם מאות שנים לאחר מכן, לקבל מושג אמיתי על העולם שבו הם חיים.

מפות עולם

הנושא של 'מפות' הוא גדול וענף ולכן בפרק זה בחרתי להתמקד רק בסוג מסוים אחד של מפות: מפות של העולם כולו. למפות עולם ישנה חשיבות מיוחדת, וחשיבות זו נובעת דווקא מעצם העובדה שמפות כאלה הן לא מפות שימושיות בחיי היום יום. בעידן שלפני הרכב הממונע, רובם המוחלט של בני האדם לא יצא את גבולות המדינות שבהן חיו. חלקם אפילו לא עזבו את המחוז. חשיבותן של מפות העולם היא בכך שהן משקפות את האופן שבו ראו התרבויות השונות שיצרו אותן את מקומן ביחס לעולם שסביבן. למשל, היכן נמצא 'מרכז העולם', דהיינו- האיזור החשוב ביותר לאותה התרבות. מה דעתם על העמים שסביבן ועד כמה הכירו תרבויות אחרות. האם המפה מתארת את המציאות המדעית האובייקטיבית, או אוטופיה דתית ומוסרית? בשנים מאוחרות יותר הייתה למפות עולם גם חשיבות מעשית יותר, בהשפעה שהייתה להן על חקר העולם. מגלי עולם וכאלה שיוצאים למסעות ימיים ארוכי טווח זקוקים למפות בקנה מידה גדול. לדיוק של מפות אלה הייתה השפעה דרמטית על הצלחתן של אותן מסעות גילוי, כפי שעוד נראה.

הדחף לצייר מפות של סביבתו היה טמון באדם עוד משחר ימי האנושות. ישנם עדויות לכך שהאדם הקדמון צייר מפות גסות על קירות המערות הפרה-היסטוריות. ללא ספק רובן המוחלט של המפות הקדמוניות, אם היו כאלה, אבדו לנו לנצח בערפילי הזמן. מפת העולם הראשונה המוכרת לנו נוצרה בבבל, במאה התשיעית לפני הספירה. רואים בה את בבל, את הערים השכנות לה ונהרות מרכזיים כמו החידקל. בקצוות המפה- למעשה, בקצה העולם כפי שהיה מוכר לבבלים- ישנם שבעה איים, מסודרים לאורך היקף המפה בצורת כוכב. האיים הללו סימנו את המקומות שהבבלים לא הכירו. את מקומו של המידע הוודאי החליפה המיתולוגיה. על אי אחד, נכתב במפה, ישנו חושך תמידי. על אי אחר ישנה מפלצת זועמת התוקפת כל מי שיעז להניח עליו רגל.

הפילוסופים היוונים שיכללו מאוד את תמונת העולם. המוקדמים שבהם עוד התלבטו לגבי צורתו המדוייקת של העולם: היו כאלה שחשבו, למשל, שהעולם הוא בצורת עמוד גלילי מאונך, ושאנחנו נמצאים על הפאה העליונה של העמוד הזה- דהיינו, שהעולם הוא עגול אבל שטוח. החל מימיו של אריסטו, סביב המאה השלישית לפני הספירה, היוונים כבר ידעו שהעולם הוא כדור. העדויות היו נסיבתיות אבל רבות עוצמה. למשל, הצל העגול שמטיל כדור הארץ על הירח בזמן ליקוי ירח, והעובדה שספינות שמגיעות לאופק נראות כאילו הן שוקעות באיטיות, כך שכעבור זמן רק התורן שלהם בולט מעל המים. הפילוסוף היווני ארתוסנטס אף חישב את היקף כדור הארץ בדיוק יוצא דופן, עד כדי אחוז אחד של סטיה מהערך שידוע לנו כיום.

שיטת הקואורדינטות

מי שללא ספק נחשב לגדול הגאוגרפים של העולם העתיק הוא קלאודיוס תלמי, בן המאה הראשונה לספירה. המפות שלו היו שגויות ולא-מדוייקות כמו אלו של קודמיו, אבל זה לא העיקר. התרומה של תלמי לקרטוגרפיה הייתה רעיון פשוט אבל רב-עוצמה: קואורדינטות. תלמי הגה את רעיון קווי האורך וקווי הרוחב, ובכך איפשר לציין במדויק את מיקומם של עצמים ומקומות על גבי המפה. העובדה שאנחנו משתמשים באותה השיטה- פלוס מינוס שינויים הכרחיים, כמובן- גם היום, כמעט אלפיים שנים מאוחר יותר, היא עדות לעוצמתו של הרעיון הזה.

קווי רוחב הם קווים מקבילים המחלקים את כדור הארץ לפרוסות במקביל לקו-המשווה. קו המשווה הוא קו רוחב אפס, ישראל נמצאת בסביבות קו רוחב שלושים מצפון לקו המשווה ונורבגיה בסביבות קו רוחב שישים צפון. קווי אורך, המכונים גם 'מרידיאנים', מחלקים את כדור הארץ לפרוסות שוות מקוטב עד קוטב- כמו פלחים של תפוז. כשהשמש נמצאת מעל קו האורך, השעה היא שעת צהריים- בדיוק באמצע מסלול תנועתה מזריחה ועד שקיעה. במדינות מסויימות נהוג לציין את השעה לפי מיקומה של השמש ביחס לקו האורך: השעה 11am היא שעה אחת ante-meridium, דהיינו שעה לפני הצהריים, והשעה 3pm מציינת שלוש שעות post-meridium, אחרי הצהריים.

כמו תחומי ידע אחרים, גם הרעיונות הגיאוגרפיים של תלמי אבדו לאירופאים בימי הביניים. המפות שאנשי ימי הביניים שרטטו היו מפות דתיות ולא גיאוגרפיות- זאת אומרת, מטרתן הייתה להציג תפיסת עולם דתית יותר מאשר לתאר את העולם כפי שהוא. זו הסיבה שירושלים כמעט תמיד מוקמה במרכז המפה, לסמן את חשיבותה כ'מרכזו של העולם'. גם גן-העדן סומן במפות רבות, בדרך כלל באיזור אסיה, במזרח- שכן סביר להניח שהשמש זורחת מכיוון גן העדן. מפות מודרניות משורטטות כך שהצפון הוא בחלק העליון של המפה, דהיינו המפה מיושרת- Oritented  באנגלית- לצפון. בימי הביניים מפות היו מיושרות כך שהמזרח היה בחלק העליון, וזו הסיבה שאנחנו מכנים את המזרח the orient.

אם מפות העולם האירופאיות לא היו מדוייקות והמפות המוסלמיות היו מוצלחות מהן רק במעט, אין פלא שימאים בימי הביניים לא ששו להתרחק מהחוף. הדרך הכמעט יחידה שלהם לדעת היכן הם נמצאים במידה גבוהה של ביטחון הייתה על ידי זיהוי של ערים מוכרות, מפרצים, גבעות וכדומה. לעיתים, עם זאת, לא הייתה ברירה: מזג האוויר או זרמים חזקים אילצו את הימאים להתרחק מהחוף. במקרה כזה הסתמכו הימאים על שיטות ניווט בסיסיות ועתיקות יומין.

ניווט ימי

שיטת הניווט הפשוטה ביותר הייתה 'ניווט עיוור', Dead Reckoning. בניווט עיוור מפנים את חרטום הספינה לכיוון הרצוי, מודדים את מהירות ההפלגה וכך יודעים שבעוד כך וכך ימים הספינה אמורה להגיע ליעדה. כל אחד יכול לנווט ניווט עיוור, אפילו ביבשה: אם אנחנו יודעים, למשל, שהמקרר נמצא במרחק עשרה צעדים מהסלון- אנחנו יכולים לפנות לכיוון המטבח, לעצום עיניים, לספור עשרה צעדים ולהיות בטוחים שהגענו למקרר- או לכל הפחות לסביבה הקרובה שלו. זו בדיוק הבעיה בניווט עיוור- הדיוק. ניווט עיוור מדוייק רק עבור מרחקים קצרים: לאורך זמן, השגיאות הקטנות לאורך המסלול מצטברות והימאי עלול למצוא את עצמו רחוק מאוד מהנקודה אליה רצה להגיע.

היו לא מעט מקורות לשגיאות שכאלה. כיוון ההפלגה, למשל, נקבע בעזרת מצפן. אבל הצפון המגנטי- הנקודה בה בוקע השדה המגנטי מתוך הקרקע- מרוחק כאלף וחמש מאות ק"מ מהצפון ה'אמיתי' של כדור הארץ, הקוטב הצפוני. ההבדל הזה אינו משמעותי כשמפליגים באיזור קו המשווה, אבל השפעתו גדלה ככל שעולים צפונה. זאת ועוד, מחט המצפן מושפעת מגורמים כמו מתכות שאולי מאוחסנות בספינה, מרבצים של סלעים מגנטיים בקרום כדור הארץ ועוד. הקדמונים לא ידעו מה משפיע על המצפן ומה לא. ימאים רבים האמינו שאפילו שום מסוגל לשגע את מחט המצפן. חוסר הודאות הביא לכך שהמצפן נחשב עזר ניווט לא-אמין במיוחד.

גם את מהירות ההפלגה לא היה קל לדעת, בהיעדר שיטה אמינה למדידת זמן. דרך מקובלת הייתה לזרוק חתיכת עץ אל המים לפני הספינה. ברגע שחרטום הספינה עובר את העץ, הנווט היה מתחיל לדקלם שיר או טקסט קבוע, בעודו עוקב אחרי תנועתו של העץ הצף לאורך הדופן. ברגע שהעץ היה חולף את ירכתי הספינה הוא היה מפסיק לשיר- ולפי הנקודה בשיר אליה הגיע הוא היה יכול לדעת כמה זמן חלף. מכיוון שאורך הספינה ידוע, ניתן היה לחשב בצורה גסה את מהירותה של הספינה. את המהירות ביחס לעץ, LOG באנגלית, היו רושמים בספר מיוחד המכונה log-book, עוד ביטוי שנשמר עד ימינו.

לשיטה זו היו, כמובן, מגבלות. היא לא יעילה במקומות שבהם עוצמת הזרמים במים הייתה משמעותית: הזרם היה יכול לסחוף את הספינה מהר או לאט יותר ביחס לבול העץ, ולכן המהירות המחושבת כבר לא הייתה המהירות האמיתית כי אם המהירות ביחס לזרם המים. במאה ה-16 שוכללה שיטת מדידת המהירות. את בול העץ קשרו לחבל והשליכו אותו מירכתי הספינה. על החבל היו קשרים במרחקים קבועים. נער הסיפון היה מחזיק בידו שעון חול ומודד כחצי דקה. בפרק הזמן הזה מדד הנווט את אורך החבל שהשתחרר למים לפי מספר הקשרים שספר, ומכאן חישב את מהירותה של הספינה. כיום אנחנו מודדים את מהירותן של ספינות ב'קשרים', כשריד לאותה שיטת מדידה. ניווט עיוור יעיל, אם כן, בהפלגות למרחקים קצרים יחסית. כדי לחצות גופי מים גדולים כמו האוקיינוס האטלנטי, שיטה זו לא מספיק מדוייקת.

לימאים הייתה שיטה לדעת באיזה קו רוחב הם נמצאים, דהיינו- עד כמה צפונית או דרומית לנקודת היעד הם נמצאים. זה לא נשמע הרבה, אבל זה עדיף מכלום. אם, למשל, רצית להפליג מיפו לקפריסין, יכולת להפליג צפונה עד אשר הגעת לאותו קו רוחב עליו נמצאת קפריסין, ואז לפנות מערבה ולהפליג ישר על קו רוחב זה עד שהגעת לאי. זה מאריך מאוד את ההפלגה ומערים קשיים לוגיסטיים רבים, אבל לכל הפחות ידעת שתגיע ליעד, וגם זה משהו.

מציאת קו הרוחב היא עניין פשוט יחסית. כל מה שצריך לעשות, עקרונית, הוא לאתר את כוכב הצפון- משהו שכל ילד יכול לעשות ברגע שהוא יודע איפה לחפש. כוכב הצפון נמצא מעל הקוטב הצפוני, ולכן הזווית של כוכב הצפון מעל האופק היא קו הרוחב עליו הספינה נמצאת. למשל, כשעומדים בקוטב הצפוני עצמו כוכב הצפון נמצא מעל הראש בזווית של תשעים מעלות- מכאן, שאנחנו נמצאים בקו רוחב תשעים צפון. כשכוכב הצפון נמצא 45 מעלות מעל האופק, הספינה על קו רוחב 45 צפון. כשהספינה קרובה לקו המשווה כוכב הצפון ממש נושק אל האופק: זווית של אפס מעלות, ומכאן קו רוחב אפס.

מדידת הזווית של כוכב הצפון וכוכבים אחרים נעשתה באמצעות מכשירי ניווט אסטרונומיים כגון אצטרולב, סקסטנט וקוורדנט שהיו בעיקרון לא יותר מאשר מדי-זווית מתוחכמים. על אף הפשטות שלה, לשיטת הניווט על פי קווי רוחב היו חסרונות בולטים. שיטה זו הייתה יעילה- מבחינתם של הנווטים האירופאים- רק בחצי הכדור הצפוני של כדור הארץ. כוכב הצפון נעלם מתחת לאופק כבר באיזור קו המשווה, וככל שיורדים דרומה כל שאר הכוכבים המוכרים של חצי הכדור הצפוני הולכים ונעלמים אף הם. בנוסף, ניווט אסטרונומי תלוי בחסדי מזג האוויר ומצב הים. אם עננים הסתירו את השמיים, אי אפשר לנווט. אם הגלים גבוהים, המדידות הופכות להיות חסרות ערך. אם גשם מסתיר את האופק, כל החישובים הופכים להיות מאוד לא מדויקים. אני חושב שאני ובני-מחזורי היינו הקצינים האחרונים בחיל הים שלמדו ניווט אסטרונומי. ברוב המדידות שאני ביצעתי, התוצאה הייתה שאנחנו אי שם ליד איי סיישל. מכיוון שיכולתי לראות בבירור את הארובות של חדרה לנגד עיניי, נאלצתי להסיק שאני סובל מסוג חמור במיוחד של ורטיגו, שהרי גבר ישראלי אף פעם לא טועה בניווט.

עם תחילת הרנסנס נחשפו האירופאים מחדש למורשתו של תלמי. עד מהרה, דיעותיו של תלמי בתחומי האסטרונומיה והגיאוגרפיה הפכו להיות הדוגמה השלטת. למרות שהיה מדובר בשיפור ביחס למצב הקודם, הדוגמה החדשה לאו דווקא הייתה תמיד צודקת. למשל, תלמי חישב מחדש את היקפו של כדור הארץ, אבל החישוב שלו היה מוטעה: ההיקף שקבע היה קטן בערך במחצית מההיקף הנכון שחישב ארתוסנטס כ-400 שנים לפניו. הספנים האירופאים של המאה ה-15 בחרו להסתמך על החישוב השגוי שלו- ואולי טוב שכך: בהסתמך על ההיקף שחישב תלמי, קולומבוס האמין שהודו נמצאת ממש מעבר לאוקיינוס האטלנטי- אם היה יודע את המרחק האמיתי לאסיה, אולי לא היה יוצא למסע שלו מלכתחילה.

קולומבוס ושאר החוקרים הנועזים הצליחו להקיף את כדור הארץ ולגלות את העולם החדש למרות שלא היו להם שיטות ניווט מתוחכמות. אף על פי כן, הצורך בשיטה אמינה ובדוקה כדי לדעת היכן בדיוק נמצאת הספינה בים הלך והחמיר. ככל שהמסחר הגלובלי פרח והתפתח, כך היה ברור לכולם שמגבלות הניווט בים הן בלתי נסבלות. הקש ששבר את גב הגמל היה טרגדיה שארעה דווקא לאומה שנחשבה מאז ומתמיד למלכת הימים- בריטניה.

הטרגדיה של איי סילי

בשנת 1707 היו הבריטים במלחמה כנגד צרפת וספרד. כוח גדול של הצי הבריטי, בפיקודו של האדרימל קלאודיסאלי שובל (Shovel) נשלח לתקוף את העיר הצרפתית טולון. זו הייתה מתוכננת להיות התקיפה האחרונה לאותה שנה שכן החורף עמד בפתח. הקרבות נסתיימו בתוצאות מעורבות: הצי הבריטי הצליח להעלות באש כמה ספינות צרפתיות, אבל הובס בקרב ימי כנגד צי צרפתי-ספרדי משולב. בסוף חודש ספטמבר, 1707, הורה הפיקוד הבריטי לאדמירל שובל להחזיר את הצי חזרה הביתה.

עשרים ואחת ספינות תותחים יצאו מנמל גיברלטר שבפאתי הים התיכון בדרך אל האיים הבריטים. כמעט מייד נקלע הצי למזג אוויר סוער. ככל שהתקדמו הספינות אל תוך האוקיינוס האטלנטי, כך התחזקו הרוח, הגשם והגלים. בעשרים ואחת באוקטובר זימן האדמירל שובל את כל הנווטים של שאר הספינות אל ספינת הדגל שלו, ה- HMS Association. בפיו הייתה שאלה אחת פשוטה: איפה אנחנו נמצאים? כל הנווטים הסכימו שהצי נמצא פחות או יותר על קו הרוחב של דרום האיים הבריטיים, באיזור פתח התעלה שבין אנגליה וצרפת. כמה מערבית או מזרחית בתוך הפתח- במילים אחרות, על איזה קו אורך- זו כבר הייתה שאלה אחרת. הרוח והגלים דחפו את הספינות ללא הרף והיה קשה לשמור על מסלול ומהירות קבועים, כנדרש בשיטת הניווט העיוור. עשרים מתוך עשרים ואחד הנווטים קבעו שהצי נמצא קרוב לגדה המזרחית של התעלה, לא הרחק מחופי צרפת. נווט אחד לא הסכים איתם: הוא חשב שהם קרובים מאוד לאיי סילי, קבוצת איים קטנה בדרום בריטניה- דהיינו, קרובים לגדה המערבית של התעלה.

אדמירל שובל קיבל את דעת הרוב. זו הייתה החלטה הגיונית למדי, כזו שכל מפקד היה מקבל במקומו. שובל היה קצין מוערך בממלכה. כמה שבועות לאחר מכן, כאשר הובאה גופתו ללונדון, הוא אפילו נקבר בכנסיית ווסטמינסטר, שם טמונים גדולי האומה הבריטית. לפעמים, גם החלטות הגיוניות מאוד עשויות להיות שגויות מאוד.

שובל הורה לארבע ספינות קלות לעזוב את הקבוצה ולנוע קדימה כדי ללוות שיירה של אוניות סוחר שהיו אמורות להיות באזור. ארבעת הספינות יצאו לדרך במסלול צפון-מזרחי, מתוך אמונה שהם נמצאים לא הרחק מצרפת. כמעט מייד נתגלתה הטעות: הספינות הפליגו היישר לתוך השרטונים הבוגדניים והגלים האיומים של איי סילי. רק במזל הצליחו רבי-החובלים שלהן להעלות אותן על החוף ולהימנע מהיטרפות על הסלעים. לרוע המזל, לא הייתה להם שום דרך לעדכן את אדמירל שובל בדבר טעותו. שאר הצי החל מפליג צפונה כשהוא עיוור לחלוטין לסכנה בפניה הוא ניצב. והתוצאות לא איחרו לבוא. בדרך כלל מפליגות כמה ספינות קלות לפני הצי המרכזי כדי להתריע מפני סכנות- אבל במקרה הזה שובל כבר שלח את הספינות הקלות קדימה. לכן נותרה האסוסיאיישן, ספינת הדגל של הצי ועליה האדמירל עצמו, להוביל את הדרך.

ישנה אגדה לפיה אחד המלחים על סיפונה של ספינת הדגל ניסה להתריע בפני האדמירל שהם קרובים לאיי סילי. המלח היה בן האיים וזיהה את הריח של האיים שהיה מוכר לו היטב. על פי האגדה האדמירל זעם על המלח שהוא מפיץ מידע מתסיס בין אנשי הצוות ותלה אותו בו במקום על הסתה למרד. אם נכון הסיפור הזה או לא, לעולם לא נדע.

ב-22 באוקטובר, בשעה שמונה בערב, הבחינו הצופים על סיפונה של האסוסיאיישן בגלים המתנפצים על השרטונים של איי סילי- ממש בקרבת הספינה. הם הפעילו את אותות האזהרה, אבל זה היה מאוחר מדי. הספינה הגדולה התרסקה על הסלעים בעוצמה רבה, ובתוך פחות מארבע דקות לא נותר ממנה זכר. כל שמונה מאות אנשי הצוות שהיו על סיפונה נהרגו. עוד שתי ספינות שהיו מייד מאחורי האסוסיאשיין הבחינו במתרחש, אבל לא הספיקו לשנות את מסלולן. אחת אחרי השניה התנפצו על השרטונים. בכל אחת מהן היו כמה מאות אנשי צוות. ספינה רביעית, ה- HMS Firebrand, התרסקה לתוך אותו השרטון שהטביע את האסוסיאשיין רק דקות ספורות קודם לכן. גורלה כבר כמעט נחרץ, אבל גל גדול שהגיח בשניה האחרונה ממש שיחרר את הספינה מהסלעים ואיפשר לרב-החובל שלה להרחיק אותה מעט מהאיים לפני שטבעה. עשרים ושמונה מתוך ארבעים המלחים שהיו על סיפונה ניצלו. שאר ספינות הצי הצליחו לחמוק מגורלן של הספינות המובילות. בין 1500 ל-2000 ימאים נהרגו באותו הלילה. זה היה אחד האסונות הימיים הנוראיים ביותר בהיסטוריה הבריטית. אבל כבד ירד על הממלכה. גופותיהם של הנספים נשטפו לחוף במשך ימים ארוכים, עדות מצמררת לטעות איומה בניווט.

גם גופתו של של אדמירל שובל נסחפה אל החוף, כמה קילומטרים מהמקום בו טבעה ספינתו. ישנה אי ודאות לגבי גורלו של שובל. אחת הגרסאות טוענת שהאדמירל היה עדיין חי, אם כי בקושי, כשהגיע לחוף. שתי נשים שראו אותו הבחינו בטבעת איזמרגד גדולה על אצבעו, דקרו את הקצין בחזהו וגנבו את הטבעת. רק שלושים שנים לאחר מכן, על ערש דווי, התוודתה אחת הרוצחות בפני כומר מקומי ונתנה לו את הטבעת. ייתכן והסיפור הזה מגמתי, שכן לאיי סילי היה אז מוניטין של מקום פרוע וחסר חוק. סביר להניח שהאדמירל כבר לא היה בין החיים כשנשטף אל החוף.

בעיית קו האורך

האירוע הטרגי באיי סילי דחף את הבריטים לנסות ולמצוא פתרון לבעיית הניווט בים, ובאופן פרטני- לחפש שיטה לקבוע בדייקנות באיזה קו אורך נמצאת הספינה.  הפתרון העקרוני כבר היה, למעשה, לנגד עיניהם. שיטה פשוטה ואלגנטית למציאת קו האורך הייתה ידועה כבר למעלה מאלפיים שנה, פרי מוחו של היפארכוס מרודוס, פילוסוף יווני בן המאה השניה לספירה.

יממה אורכת 24 שעות בהן כדור הארץ עושה סיבוב שלם – כלומר 360 מעלות. זה אומר שכדור הארץ מסתובב 15 מעלות בכל שעה. אם השעה בנמל הבית היא 12 בצהרים, ואצלי בספינה השעה היא אחת אחרי הצהריים- המשמעות היא שמפרידות בינינו 15 מעלות אורך. אם השעה היא 2 בצהריים, מפרידות בינינו 30 מעלות אורך. מכאן שכל מה שצריך לדעת כדי לחשב במדויק באיזה קו אורך נמצאת הספינה, הוא לדעת מה השעה בספינה, ומה השעה בנמל הבית.

אבל תאוריה לחוד ומציאות לחוד. אף שעון מאז תקופתו של היפארכוס ועד תחילת המאה ה-18 לא היה מדויק מספיק כדי שאפשר יהיה לסמוך עליו. די בכך שהשעון יפגר או ימהר בארבע דקות בלבד, כדי שחישוב קו האורך יהיה שגוי במעלת אורך אחת שלמה- דהיינו, 110 ק"מ! על פני מסע של שבועות וחודשים, השגיאה הזו תהפוך כל חישוב למיותר. בתקופת הרנסנס הומצאו שעוני מטוטלת שהיו מדוייקים למדי, אבל רק ביבשה. התנאים על הים היו קשים מדי עבור המנגנונים העדינים: הטילטולים היו מפרים את התנועה המחזורית של המטוטלת, שמני הסיכה היו קופאים בלילות הקרים וקפיצי המתכת העדינים היו מתארכים תחת השמש הקופחת. כל הפרעה שכזו הביאה לסטיות שהלכו והצטברו לאורך זמן.

ב-1717, עשר שנים אחרי האסון של איי סילי, הציעה ממשלת בריטניה פרס של 20,000 פאונד- שווה ערך לכמה מיליוני דולרים של ימינו- למי שימציא שיטה לקביעת קו האורך שבו נמצאת הספינה. הוקמה 'ועדת קו האורך', שמטרתה הייתה לבחון את ההצעות השונות. בראשה עמד לא אחר מאשר אייזיק ניוטון הגדול.

הצעות רבות זרמו אל שולחן הועדה. חלקן היו משונות, חלקן היו אבסורדיות. אחת ההצעות, למשל, היתה לעגון כמה אלפי ספינות מסביב לעולם שכל אחת מהן תירה בדיוק בשעה 12 בלילה רקטה לשמים שתראה למרחוק וכך יוכל לדעת כל מלח בימים מתי שעה 12 בגריניץ'. הצעה אחרת נגעה לאמונה עממית בשם 'אבקת סימפתיה'. לפי אמונה זו, ניתן לרפא פצעים על ידי פיזור אבקה מיוחדת על העצם שגרם לפצע, להב חרב למשל. מה שישפיע על החרב, ישפיע גם הפצע. ההצעה אמרה- ואולי הייתה זו רק סאטירה מחוכמת, קשה לדעת- שיש לפצוע כלב באמצעות חרב, ולהעלות אותו על הספינה. בשעה 12 בצהריים, כשהספינה כבר בים, יש לפזר את אבקת הסימפטיה על החרב בחוף. מכיוון שהאבקה תגרום לפצע של הכלב לשרוף- הוא יילל, וכך ידעו המלחים שהשעה היא 12 בצהריים בלונדון. עכשיו רק צריך לוודא שהכלב נשאר פצוע במשך כל המסע…

גרמני בשם טוביאס מאייר העלה רעיון מעשי יותר. תנועתו של הירח לאורך השמים מהירה ביחס לרקע הבלתי משתנה של הכוכבים הרחוקים. אם ניתן יהיה למדוד במדויק את הזווית בכל רגע נתון בין הירח לבין כוכב ידוע כלשהו, ניתן יהיה להסיק מכך את השעה- אפילו ברזולוציה של דקות בודדות- באמצעות טבלאות מוכנות מראש. זה היה רעיון חכם והגיוני, אבל הכנת הטבלאות המפורטות והמדויקות הייתה תהליך ארוך, מתיש ומייגע. אסטרונומים רבים החלו לבצע את המדידות כדי ליישם את הצעתו של מאייר במציאות.

באותו הזמן בערך החל שען אלמוני בשם ג'ון הריסון להרהר בבעיית קו האורך. להריסון היה ניסיון מעשי בבניית שעונים יבשתיים מדוייקים מאוד, בעיקר בזכות העובדה שהיה לו גם רקע נרחב בנגרות. למעשה, אפשר גם לומר שהוא היה נגר עם רקע נרחב בשענות. עוד קודם לכן בנה הריסון שעון עבור אחד הלקוחות שלו, שעון שהיה מדויק במידה יוצאת דופן לאותה התקופה. איכות שמני הסיכה הייתה אז נמוכה מאוד, וחלק גדול מהבעיות בשעונים מכאניים נבעו מסיבה זו. הסוד של הריסון היה שימוש בעץ מיוחד שאיפשר את פעולת השעון ללא שמן-סיכה.

הריסון הגה פתרונות יצירתיים גם לשאר האתגרים שמולם ניצב השעון בים. במקום מטוטלת, למשל, הוא החליט להשתמש בקפיץ שלא יהיה מושפע מטילטולי הגלים. את המנגנונים העדינים שבשעון הוא תכנן מחומרים המגיבים באופן שונה לשינויי טמפרטורה: בזמן שחומר אחד מתכווץ, החומר האחר יתארך. ההשפעה ההפוכה תתקזז ותבטל את השפעת הטמפרטורה.

הריסון הציג את התכנון שלו לאדמונד האלי, שהיה האסטרונום המלכותי. האלי התרשם מאוד וסייע לו להשיג מימון ראשוני לבניית השעון. לאחר שלוש שנות עבודה, ב 1736, הציג הריסון את השעון שבנה לועדת קו האורך. ניוטון היה סקפטי: הוא האמין שמדידות אסטרונומיות הן הפתרון האפשרי היחיד לבעיית מציאת קו האורך והשעון של הריסון הוא לא יותר מאשר גאדג'ט חביב. כדי להוכיח את צדקתו, הריסון לקח את השעון שבנה להפלגה ניסיון לפורטוגל וחזרה. המסע היה סיוט בשביל הריסון, שהיה חולה במחלת ים במשך כל המסע, אך היה רגע אחד במסע ששינה את יחסה של הועדה אל השען החובב. כשהגיעו קרוב לחופי בריטניה, נווטי הספינה חישבו את מיקומה כדי לא להתרסק אל הסלעים. הריסון הסתכל בשעון, מצא את קו האורך והבחין מייד בסטייה של כמה עשרות ק"מ בין החישוב שלו לחישובם הנווטים. על פי החישוב שלו הספינה הייתה הרבה יותר קרובה לחוף משהאמינו הנווטים. הוא ציין זאת באזני הקברניט  ואכן, זמן לא רב לאחר מכן הגיעו אל החוף.

הדיוק המרשים שהפגין השעון של הריסון עדיין לא עמד בדרישות המחמירות לקבלת הפרס הגדול. אף על פי כן, הועדה התרשמה שהוא יודע מה הוא עושה. הוחלט להעניק לו מימון לבניית שעון נוסף, מדוייק יותר. במשך שנתיים נאבק הריסון עם התכנון המקורי שלו, ולבסוף הגיע למסקנה שזו לא הדרך: הוא יהיה חייב לשנות את המנגנון באופן דרסטי כדי להשיג את הדיוק הנכסף. הריסון תכנן שעון אחד, זנח אותו, שעון שני- ואז זנח גם אותו. חלפו עוד 23 שנים.

לבסוף הבזיק במוחו רעיון שאפשר בהחלט להגדיר אותו כ'מהפכני'. במקום שעון גדול, כבד ונייח, הריסון החליט לתכנן שעון קטן שיוכל להכנס אפילו לתוך כיס מכנסיים. במבט ראשון זה נשמע כמו רעיון אווילי לחלוטין: אם שעון גדול וכבד לא יצליח לשמור על דיוק מספיק, איך יוכל לעשות זאת שעון קטן ועדין? זאת ועוד, אף אחד לא האמין באותה התקופה שאפשר בכלל לבנות שעון כל כך קטן ושעדיין יהיה מדויק. אבל הריסון הבין את מה שרבים פיספסו לפניו: שעון קטן שיהיה עמיד מספיק בכדי להמשיך ולעבוד גם בטלטולים בתוך כיס מכנסיים, יהיה עמיד גם בטלטולי ספינה. לאחר מאמצים רבים הצליח הריסון להפיק תחת ידיו שעון כיס נייד, שעמד בתנאי הדיוק שהציבה ועדת הפרס: סטייה של שתיים עד שלוש שניות בכל שבוע, לכל היותר.

הריסון כל כך התרשם מעבודתו עד שציין ביומנו:

"אני חושב שאני יכול להעז ולומר שאין בכל העולם דבר מכאני או מתמטי יפה יותר משעוני זה ואני מודה לאלוהים שזכיתי לחיות מספיק זמן כדי להשלים אותו".

הריסון, שכבר היה בשנות השבעים לחייו, שלח את בנו כדי להעמיד את השעון במבחן האולטימטיבי. הבן הפליג עם השעון לג'מייקה ושם נמדדה הסטייה: פחות מחצי דקה על פני שישה שבועות, או דיוק של עשרה מייל על פני המסע כולו- דיוק שהיה חסר תקדים בכל ההיסטוריה הארוכה של הניווט בים.

למרות שהוכיח את ביצועי השעון שלו, הריסון נאלץ להמתין זמן רב עד שזכה בפרס המיוחל. היו מדענים, בעיקר אסטרונומים, שהיו 'מושקעים' מאוד בשיטת הניווט על פי הירח ולא רצו לוותר עליה. רק אחרי בדיקה נוספת ודין ודברים ממושך מול חברי ועדה סקפטיים, הסכים לבסוף הריסון למסור לועדה את השרטוטים הנדרשים לבניית השעון- וקיבל את הכסף, יותר מארבעים שנה לאחר שהחל בעבודה הסיזיפית.

השעון של הריסון הוכיח את עצמו גם בתנאים הקשים ביותר. קפטיין ג'יימס קוק לקח עימו עותק של אחד השעונים והקיף עימו את העולם. קוק כל כך התלהב מהדיוק הנפלא של השעון, עד שהתייחס אליו כ'חברי הנאמן' ו'המדריך שלעולם אינו מכזיב'.

הייתה רק בעיה אחת: השעון של הריסון היה יקר. למעשה, ייצור של חמישים שעונים שכאלה עלה לצי בערך כמו העלות של ספינת מלחמה מצויידת במלואה. בלאת ברירה המשיכו נווטי הצי להשתמש בשיטת הניווט על פי הירח במשך עשרות שנים, למרות שזו הייתה מסובכת יותר ואמינה פחות- במיוחד בלילות מעוננים או תנאי ים קשים, שאז קשה לבצע מדידות אסטרונומיות מדוייקות.

רק בשנת 1815 נמצאה השיטה לייצור המוני של שעונים כאלה והשימוש בהם הפך לסטנדרטי בצי הבריטי. כל תשומת הלב הופנתה לשענים כמו ג'ון ארנולד ותומאס ארנשו שהצליחו להוזיל מאוד את עלות הייצור של שעון בודד והפכו אותו למוצר מעשי. בזמן שחלף נשכח שמו של ג'ון הריסון. שעוניו המקוריים הושארו במרתפי המצפה המלכותי בגריניץ' והעלו שם חלודה.

בשנת  1920 מצא במקרה קצין צי בדימוס בשם רופרט גולד את השעונים במעמקי המרתף. גולד, שהיה שען חובב, הצליח לשכנע את הצי לתת לו לעבוד בהתנדבות ולהשמיש מחדש את השעונים לצורך תצוגה במוזיאון. הוא הקדיש שנים מזמנו החופשי בכדי להחזיר את כל הדגמים של הריסון לחיים, וגם פירסם ספר הסוקר את ההיסטוריה של השעון הימי ואת מקומו החשוב של ג'ון הריסון בהיסטוריה הזו.

בזכות מאמציו של גולד זכה ג'ון הריסון מחדש בכבוד שנגזל ממנו. הוא נחשב לאחד מהממציאים החשובים בהיסטוריה הבריטית, ובווסטמינסטר אבי- אותה הכנסייה בא נטמן אדמירל שובל- הוצבה אבן מיוחדת לזכרו ועליה סימון של קו האורך החוצה את הכנסייה. עכשיו, לפחות, האדמירל יכול לדעת בוודאות היכן הוא נמצא.

[עושים היסטוריה] 81: על אלפרד נובל וההיסטוריה של חומרי נפץ.

הפודקאסט עושים היסטוריה

הפעם נעסוק בהמצאה אשר תרמה רבות לפיתוח התעשייתי המודרני -אך גם הביאה סבל וכאב לאינספור בני אדם: חומרי נפץ. על אלפרד נובל והמצאת הדינמיט, האסון בהליפקס ועוד.

על כל זאת ועוד בפרק שלפניכם. תודה לויקטור בן-עזרא על הסיוע בהכנת התוכנית, ולגיא שבבו מהאוני' של קולומביה הבריטית על הסיוע בתחקיר. (*הערה: את שמו המלא של ה-TNT יש לבטא: טרי-ניטרו-טולואן, ולא כפי שביטאתי זאת בפרק. תודה לרועי על התיקון!)

האזנה נעימה!
רן


אלפרד נובל וההיסטוריה של חומרי נפץ

כתב: רן לוי

המצור היה חלק בלתי נפרד ממלחמה בימי הביניים. ערים רבות היו מוקפות חומה וכל אציל שכיבד את עצמו בנה לעצמו טירה מפוארת. הצבא התוקף, אם כן, היה מתפרש סביב החומה ומכתר אותה וכך הייתה מתחילה מלחמת התשה והרעבה. המצור היה נמשך חודשים, לעיתים אפילו שנים- עד שמישהו מהצדדים הלוחמים היה נשבר. כל זאת השתנה בעקבות תגלית שנעשתה בסין לפני כאלף שנה בערך וחילחלה לאירופה כמה מאות שנים מאוחר יותר. הסינים פיתחו שיטה לייצור אבקה גרגירית שחורה שמתלקחת בקלות ומפיקה חום עז וגזים לוהטים: אבקת שריפה. הסינים השתמשו בה בעיקר כחומר בעירה בתוך זיקוקים:  הם והיפנים אחריהם ראו בשימוש באבקת שריפה לצרכי מלחמה מעין פחיתות כבוד. לאירופאים, עם זאת, לא היו עכבות שכאלה.

אבקת שריפה שחורה היא סוג של חומר נפץ שאותו אנחנו מכנים היום בשם 'חומר נפץ הודף'. כשאבקת השריפה בוערת היא מפיקה גזים לוהטים. המהנדסים האירופאים גילו חיש מהר שבתוך קנה סגור, הגזים החמים יוצרים לחץ עז אשר מסוגל לדחוף החוצה פגז במהירות אדירה. הבעירה בחומר נפץ הודף היא איטית יחסית: היא מתפשטת בתוך החומר במהירות של כמה עשרות עד מאות מטרים בשניה בלבד. האיטיות הזו היא תכונה רצויה עבור חומר נפץ הודף: לחץ הגזים בתוך קנה התותח נבנה בהדרגה והפגז משתחרר בצורה מבוקרת. אם הפיצוץ היה מהיר מדי, הלחץ הפנימי היה מרסק את התותח לפני שהפגז היה מספיק לעזוב את הקנה.

הופעתו של התותח בשדה הקרב הייתה ראשיתו של תהליך אשר בסופו הפכו חומות בצורות לאלמנט קישוטי וחסר תועלת. בתחילה עוד ניסו הערים להתמודד עם כוחה של אבקת השריפה על ידי עיבוי החומות או תכנון עתיר-זוויות, כך שהפגז 'יגרד' את החומה במקום לפגוע בה במלוא עוצמתו. מירוץ החימוש הזה בין התותח ההולך וגדל לחומות ההולכות ומתעבות הביא, בסופו של דבר, לפשיטת רגל כלכלית של ערים שלא יכלו לשאת בנטל הכספי של הקמת חומה. חומרי הנפץ ניצחו במערכה.

חומרי נפץ

חומר נפץ הודף עשוי מתערובת של שני חומרים בסיסיים: אחד שהוא מקור האנרגיה, ושני שהוא החומר המחמצן. במקרה של אבקת השריפה, מקור האנרגיה הוא אבקת פחם והחומר המחמצן הוא אשלגן חנקתי. הקשרים הכימיים שבתוך מולקולות אבקת הפחם נמצאים, בדרך כלל, במצב יציב למדי: כל עוד לא נפריע להם בשום צורה, הם לא יתפרקו. אך אם נקרב אל אבקת הפחם להבה חמה, האנרגיה שבאש תערער את הקשרים הללו. המולקולות יתפרקו ויתרכבו מחדש עם האטומים שבחומר המחמצן- תהליך המכונה 'חמצון'. במהלך החמצון נפלטת יותר אנרגיה מאשר נדרשת כדי להתחיל את התהליך- ואנרגיה זו גורמת לפירוקן של מולקולות נוספות, חמצון שלהם, פליטת אנרגיה חדשה וכן הלאה וכן הלאה.

ההבדל בין שריפה רגילה לבעירה של אבקת שריפה הוא במיקום החומר המחמצן. בשריפה רגילה, כמו זו של גזע עץ הבוער בתוך מדורה, החמצן נמצא באוויר שסביב הגזע. האינטנסיביות של התגובה הכימית מוגבלת מכיוון שחלק גדול מהחומר הדליק כלל לא נחשף לחומר המחמצן. בחומר נפץ הודף החומר המחמצן הוא חלק מהתערובת עצמה. קרבה זו בין חומר הדלק והחומר המחמצן מאיצה מאוד את התגובה הכימית ומאפשרת שחרור כמות גדולה של אנרגיה בפרץ זמן קצר מאוד- דהיינו, פיצוץ.

במשך מאות שנים שלטה אבקת השריפה בעולם חומרי הנפץ ללא עוררין. סוגים נוספים של חומרי נפץ 'איטיים' נתגלו מאז ימי הביניים, אבל אבקת השריפה נותרה הפופלארית מכולן. כל זה השתנה במאה ה-19. פרופסור אסקניו סובררו (Sobrerro) היה כימאי באוניברסיטת טורין שבאיטליה. ב-1846 גילה חומר חדש אשר עתיד היה לשנות את דברי ימי האנושות- וגם לזעזע את חייו של החוקר עצמו. סובררו גילה שכאשר הוא מוזג חומר בשם 'גליצרין' לתוך צנצנת המכילה תערובת של חומצות מסויימות, מתקבל נוזל שומני שקוף בעל אופי…עצבני במיוחד. סובברו היה כימאי מנוסה וזהיר למדי, אבל כל אחד עושה טעויות. הטעות הראשונה הביאה לכך שצנצנת התפוצצה מול פניו וכמעט הרגה אותו במקום. הטעות השניה חירבה לגמרי את אחת המעבדות.

ניטרוגליצרין היה חומר הנפץ הראשון מסוג 'חומר נפץ מרסק'- חנ"מ, בקיצור. בניגוד לחומר נפץ הודף, בחנ"מ מקור האנרגיה אינו בבעירה אלא בפירוק של המולקולה המהווה את חומר הנפץ. תהליך זה, המכונה 'ניפוץ' (Detonation) מפיק פחות אנרגיה מזו המופקת מבעירה של חומר נפץ הודף- אבל הוא הרבה יותר מהיר. גל ההלם חולף דרך החנ"מ במהירות של עד שמונה קילומטרים בשניה, כשכל מולקולה שמתפרקת משחררת אנרגיה שגורמת לפירוק של שכנתה, וכן הלאה. גל ההדף שנוצר כתוצאה מההתרחבות המהירה של הגזים הלוהטים הוא זה שיוצר את מירב הנזק כתוצאה מניפוץ החנ"מ.

אסקניו סובררו נחרד כשהבין עד כמה התערובת החדשה שיצר מסוכנת. הוא סירב להמשיך ולחקור אותה ואפילו השמיד חלק מרישומי הניסויים שלו כדי לשמור על התגלית בסוד- אבל ללא הועיל. השמועה אודות ה'שמן המתפוצץ' עשתה לה כנפיים. שנים לאחר מכן אמר סובברו על המצאתו את הדברים הבאים:

"כשאני חושב על כל הקורבנות שנהרגו בתאונות של ניטרוגליצרין, הנזק האדיר שניגרם וודאי עוד ייגרם בעתיד, אני כמעט מתבייש להודות בכך שאני ממציאו…הנחמה היחידה שלי היא הידיעה שאם לא אני, מישהו אחר היה מגלה אותו בתוך זמן קצר."

אלפרד נובל

רצה הגורל ובמעבדתו של סובררו עבד גם כימאי שוודי צעיר בשם אלפרד נובל. נובל שמע אודות התגלית- טוב, היה קשה לפספס את החדשות- והחליט לבחון את הפוטנציאל המסחרי של הניטרוגליצרין. נובל חזר לשוודיה ושכנע את אביו, שהיה בעל מפעל לייצור תחמושת, להקים מעבדה כדי לחקור לעומק את תכונותיו של הניטרוגליצרין ובעיקר כדי לשפר את בטיחותו. אלפרד ידע שכל עוד הניטרוגליצרין כל כך מסוכן, אף אחד לא יהיה מוכן לגעת בו. משפחת נובל הקימה את מעבדת המחקר שלה באחד מפרברי שטוקוהולם, באזור עירוני. השכנים מסביב, כצפוי, לא היו כל כך מרוצים. הם חשו שהם חיים ליד הר געש בלתי צפוי. הם צדקו.

פריצת הדרך הראשונה של אלפרד נובל הייתה פיתוח נפץ עבור הניטרוגליצרין. הנפץ הוא מיכל זעיר של חומר נפץ רגיש לחום. אל הנפץ חיבר נובל פתיל ובו אבקת שריפה. הפתיל בוער בקצב איטי וידוע מראש עד שהוא מגיע אל הנפץ, יוזם אותו ובכך מפוצץ את הניטרוגליצרין. פיתוח הנפץ איפשר הפעלה מבוקרת יותר של הניטרוגליצרין, ונובל החל משווק את הפלא החדש ללקוחות פוטנציאליים- והיו הרבה כאלה. אירופה וארצות הברית של אמצע המאה ה-19 היו במהלכה של תנופת פיתוח ותיעוש נרחבת: מסילות רכבת נסללו בכל מקום ומכרות נחפרו עמוק יותר כדי לספק יותר חומרי גלם לתעשייה. ההדף האדיר של חומר הנפץ המרסק סייע לחצוב דרכים חדשות בגבעות קשוחות ולהעמיק את המכרות במהירות וביעילות.

לצד מעבדת המחקר, בליבה של שכונת המגורים הצפופה, הקים נובל בית חרושת קטן לייצור ניטרוגליצרין. פיתוח הנפץ היווה התקדמות בטיחותית מבורכת, אבל הניטרוגליצרין נותר לא פחות מסוכן משהיה. זהו נוזל שכל מכה הכי קטנה, כל זעזוע חזק או התחממות לא מבוקרת מפוצצת אותו. האם נובל הבין עד כמה *באמת* מסוכן הניטרוגליצרין? קשה לדעת. ייתכן ופיתוח הנפץ הכניס אותו לשאננות יתרה- כך טוענת לפחות ביוגרפיה אחת של הממציא. למרות זאת, יתכן שההילה של נובל כמי שייסד מאוחר יותר את פרס נובל היוקרתי ותרם כה רבות לקידום המדע, הביאה לגישה סלחנית מדי כלפיו. לי, באופן אישי, קשה להאמין שנובל לא היה מודע לטירוף שבאחסון מאות קילוגרמים של חומר נפץ מהסוג הרגיש ביותר בטבורה של שכונת מגורים. יכול להיות שהפיתוי הכלכלי להמשיך ולייצר ניטרוגליצרין כדי לענות על הביקוש היה חזק מדי. כך או כך, הוא שילם מחיר יקר על טעות זו. הוא- ואחרים.

השלישי בספטמבר, 1864, החל כיום שגרתי למדי.

אמיל נובל, אחיו הצעיר של אלפרד, עבד במעבדה. חברת רכבת מקומית הזמינה מנה גדולה של ניטרוגליצרין ואמיל, יחד עם חבר נוסף, עמלו על הכנת התערובת. אמיל היה עוזר מעבדה מוכשר ואחראי- אבל משהו השתבש באותו היום. מה בדיוק קרה באותו הבוקר במעבדה? האם נשמטה הצנצנת הלא נכונה ונפלה אל הרצפה? האם החליק מישהו על שלולית מים ונפל על הארגז הלא נכון? את הסיבה לא נדע לעולם, אבל את התוצאה שמעה שטוקוהלם כולה במה שנודע בשנים מאוחרות יותר כ'בום של נובל'. בתוך שבריר שניה נמחקה המעבדה ובית החרושת כולו, כאילו לא היו. חמישה בני אדם, ביניהם אמיל, שלושה עובדים במפעל ועובר אורח שחצה את המדרכה הסמוכה- נהרגו במקום. קירות הבתים הסמוכים קרסו פנימה ופצעו באורח קשה שכנים חסרי מזל. דיווחי העיתונות מזירת האירוע היו גרפיים במידה שאנחנו לא רגילים לה בעיתונות המודרנית. הכתבים לא קימצו במילים כשתיארו את מצבן הנורא של הגופות לאחר הפיצוץ- כולל איברים שניתקו ממקומם ובשר שנפרד מהעצמות. צריך לזכור שמראות כאלה היו כמעט בלתי מוכרים באותם הימים, ואפשר ממש לחוש את הזעזוע של העיתונאים מהמחזה השטני שנגלה לעיניהם.

אלפרד נובל ניצל בנס: הוא לא היה במפעל באותו היום. אנחנו לא יודעים כיצד השפיעה עליו התאונה ומותו של אחיו הצעיר והאהוב: הוא לא שוחח על כך ולא הזכיר את התאונה באף ראיון או מכתב עד יומו האחרון. אנחנו יודעים, לעומת זאת, שלפחות אח אחד אחר של נובל הפציר בו לעזוב את הכל ולנטוש את העבודה על הניטרוגליצרין. אך לאלפרד לא הייתה כל כוונה להפסיק. ההפך הוא הנכון. מטרתו, שהתחדדה אחרי התאונה בשנת 1864, הייתה לאלף את הניטרוגליצרין הפרוע. הוא שכר אסדה והציב אותה באגם מבודד. כדי להעביר את הצנצנות שהכילו את חומר הנפץ מהחוף לאסדה, נובל ארז אותן בתוך שקים מלאים בחול רך ופריך המכונה 'קייסלגור'. באחד הימים, בעודו עובד על האסדה, הבחין לפתע נובל בטיפת ניטרוגליצרין שנזלה מאחת הצנצנות והחלה מתגלגלת אל קצה השולחן. אלפרד מיהר לנסות ולעצור אותה והעצם היחיד שהיה בהישג ידו היה שק פתוח, מלא בקייסלגור. הוא חפן מלוא הכף מהחול הרך ופיזר אותו על הטיפה המתגלגלת. הניטרוגליצרין נספג בתוך החומר והעיסה שהתקבלה הייתה בעלת מרקם דומה לזה של חימר.

נובל הסתקרן והחל בוחן את תכונותיה של התערובת החדשה. עד מהרה גילה שהקייסלגור הופך את הניטרוגליצרין לאדיש יותר: אפשר למעוך אותו, להכות בו, לזרוק אותו- והוא לא יתפוצץ. זו הייתה התקדמות נהדרת, אבל נותרה עדיין שאלה קריטית: האם התערובת החדשה תהיה גם נפיצה כמו ניטרוגליצרין טהור? כדי לבחון זאת, נובל הניח גוש של התערובת החדשה על גבי קרש, הצמיד לה את הנפץ שהמציא, הדליק את חוט הבעירה- ושלח את הקרש על פני המים. מספר דקות לאחר מכן הרעיד את האגם פיצוץ אדיר.

התגלית של נובל, שהיה איש עסקים מוצלח מאוד, הפכה אותו לאדם עשיר מאוד. הוא כינה את התערובת 'אבקת הבטיחות של נובל', ושיווק אותה תחת השם המסחרי 'דינמיט'. את הדינמיט עיצב לצורת מקלות דקים שהתאימו לחורי הקידוח במכרות ומחצבות, ומקלות הדינמיט עם הפתיל הארוך שהשתלשל מהן הפכו להיות מזוהות עם המושג 'חומר נפץ'. שימושים צבאיים להמצאה לא אחרו לבוא, כמובן.

סיפור הקמתם של פרסי נובל הוא מוכר למדי, אבל אזכיר אותו כאן בקצרה לשם השלמות. בשנת 1888 ביקר לודוויג נובל, אחיו של אלפרד, בעיירה הצרפתית קאן- ושם הלך לעולמו. עיתון מקומי, שעורכו סבר בטעות שאלפרד הוא המנוח, פרסם את דבר מותו תחת הכותרת- 'אלפרד נובל, שהתעשר בזכות גילוי השיטה המאפשרת להרוג יותר אנשים מאי פעם, מת אתמול.' אירוע זה דירבן את נובל להשאיר בצוואתו הוראות מפורטות להקמתה של קרן שתעניק פרסים למדענים ואנשי רוח מצטיינים.

חומרי נפץ מודרניים

במרוצת המאה העשרים הלכו חומרי הנפץ והשתכללו. ה-TNT, או בשמו המלא טריני-טרוט-לואן, נתגלה כבר ב-1863 אך נכנס לשימוש סדיר סביב שנת 1905. ה- TNT השתלב בעיקר ביישומים צבאיים בזכות מספר תכונות מוצלחות מאוד. הוא יציב מאוד ואינו רגיש להלם או חיכוך, ובנוסף ה-TNT הופך לנוזל בטמפ' נמוכה יחסית של כשמונים מעלות- טמפ' נמוכה בהרבה מהטמפ' בה הוא עלול להתפוצץ. את חומר הנפץ הנוזלי ניתן לשפוך לתוך פגזים ולעצב אותו כנדרש. השימוש ב-TNT  הפך להיות כה נפוץ, עד שעוצמתם של כל חומרי הנפץ האחרים נמדדת ביחס אליו. למשל, פצצה אטומית היא שוות ערך לכך וכך מיליוני טונות של TNT.

אם כבר הזכרנו פצצות גרעיניות, ראוי להזכיר שעקרון הפעולה של פצצות גרעין ופצצות מימן שונה לחלוטין מזה של חומרי נפץ רגילים, 'קונבציונליים'. בחומרי נפץ מקור האנרגיה הוא בפירוק קשרים כימיים בין אטומים, בעוד שפצצות גרעיניות שואבות את כוחן מפירוק קשרים בתוך האטומים עצמם או מהיתוך של שני אטומים ליצירת אטום חדש, כפי שמתרחש בפצצת מימן.

חומרי נפץ מודרניים הם בטוחים מאוד לשימוש. Composition 4, או בשמו המוכר יותר סי-4, הוא חומר נפץ חזק בשלושים אחוז יותר מ-TNT, אך עם זאת אפשר אפילו לירות עליו כדור רובה- והוא לא יתפוצץ. גם אם נדליק אותו בעזרת גפרור, הוא יבער באיטיות: החיילים האמריקניים במלחמת וייטנאם השתמשו בסי-4 כחומר בעירה לצרכי בישול. אני מניח שמגיע צל"ש לחייל הראשון שהיה אמיץ מספיק כדי לנסות את הטריק הזה. סי-4 הוא גם רעיל, וחיילים בוייטנאם היו בולעים אותו בכמויות קטנות כדי לזכות בחופשת מחלה.

קל מאוד לייצר חומר נפץ, ברגע שאתה יודע איך לעשות את זה. אחד מחומרי הנפץ הנפוצים ביותר בעולם, למשל, הוא ה-ANFO: הוא מהווה כשמונים אחוז מכלל חומרי הנפץ שנעשה בהם שימוש תעשייתי במכרות ומחצבות בארצות הברית. ה-ANFO קל להכנה עד כדי גיחוך: הוא מכיל בעיקר דשן לצמחים ושמן מנועים. בהרבה מכרות בארצות הברית הפועלים מכינים אותו על המקום: מנקזים קצת שמן מהמנוע של הטרקטור, שופכים אותו לתוך שק של דשן, מערבבים היטב ומחברים את הנפץ המתאים. זה הכל. הפשטות הזו משחקת לידיהם של טרוריסטים, כמובן. כאן בישראל אין צורך להכביר מילים על הנושא הכאוב הזה, אבל גם האמריקנים למדו אותו על בשרם: בשנת 1995 החריבה מכונית תופת מלאה במאות קילוגרמים של ANFO את בניין הממשל הפדרלי שבאוקלוהומה-סיטי. 168 איש נהרגו בפיגוע, והבניין נהרס כליל. גם הפיגוע הראשון במגדלי התאומים שבניו-יורק, בשנת 1993, בוצע באמצעות ANFO.

אין יותר מדי מה לעשות כנגד חומרי נפץ מאולתרים כמו ANFO, אבל למרבה המזל עוצמתם נמוכה ביחס לחומרי נפץ מתקדמים כמו סי-4, Semtex או HBX. כדי למנוע מטרוריסטים לעשות שימוש בחומרי נפץ מתקדמים שכאלה נהוג להוסיף להם בתהליך הייצור חומרים המכונים 'סמנים', מארקרים באנגלית. חלק מהסמנים הם כימיקלים נדיפים שכלבים משטרתיים יכולים להריח בקלות. סמנים אחרים הם חלקיקים זעירים שמסוגלים לשרוד את הפיצוץ ולכוון את החוקרים אל המפעל שייצר את חומר הנפץ, תאריך הייצור שלו ומשם גם אל עקבותיהם של המפגעים.

כמות חומר הנפץ שנעשה בה שימוש בפיגוע טרור היא בדרך כלל מוגבלת: קשה לצבור, להסתיר ואז לשנע כמויות גדולות של חומרים בעייתים שכאלה. המגבלה הזו אינה משפיעה על צבאות וממשלות- וזו הסיבה לכך שתאונות בחומרי נפץ הן מסוכנות והרסניות הרבה יותר מפיגועי טרור- כפי שידגים לנו הסיפור הבא.

אסון הליפקס

העיר הליפקס שבקנדה הייתה מרכז לוגיסטי חשוב מאוד עבור בעלות הברית במלחמת העולם הראשונה. אחת הסיבות המרכזיות הייתה מבנה הנמל שלה: המעגן היה חבוי עמוק בתוך היבשת וכדי להכנס לתוכו יש לעבור בתעלה צרה המכונה 'The Narrows'. התעלה הצרה הגנה על המעגן מפני צוללות אויב ועל כן משך אליו הנמל שבהאליפקס ספינות מכל העולם.

אחת מאותן ספינות הייתה הסוחרת הצרפתית 'מון-בלאן'. המון-בלאן הגיעה להאליפקס בחמישי בדצמבר, 1917, בשעת לילה מאוחרת- אך לא יכלה להכנס פנימה. שעריו של הנמל נסגרים בכל לילה לתנועת ספינות כהגנה מפני צוללות, והמון-בלאן נאלצה להטיל עוגן מחוץ לנמל. השכם בבוקר למחרת מיהרו אנשי הצוות להשיט את הספינה אל הנמל. הייתה להם סיבה טובה למהר: המון-בלאן הייתה עמוסה בכמה אלפי טונות של חומרי נפץ מכל הסוגים, ביניהם כ-200 טונות של TNT. באותה השעה יצאה מתוך הנמל ספינת סוחר בלגית בשם 'אימו', בדרכה לניו-יורק כדי לאסוף מזון וציוד לאירופה.

כשהתקרבה האימו לאזור הצר של ה- Narrows הבחינה בספינה שלישית העושה דרכה אף היא לתוך התעלה. חוקי הימאות קובעים ששתי ספינות המפליגות זו לקראת זו צריכות לפנות ימינה, כדי לחלוף אחת את השניה על דופן שמאל. במקרה הזה הספינה שנכנסה לנמל הייתה צריכה לפנות דווקא שמאלה כדי לעגון ברציף, ולכן החליטו רב-החובל של האימו וזה של הספינה שמולו להפר את הנוהג הקבוע במודע ובהסכמה הדדית, כדי לאפשר לספינה השניה גישה נוחה יותר אל הרציף. הן חלפו זו על פני זו על דופן ימין, והתוצאה הייתה שבתום התמרון הייתה האימו קרובה לגדה השמאלית של התעלה- במונחים ימיים, היא הייתה בצד הלא נכון של הכביש. זאת ועוד, האימו הפליגה מהר- מהר מדי, כך נדמה, מהמהירות המקובלת בתוך תעלה צרה.

בדיוק ברגע זה נכנסה גם המון-בלאן לתעלה הצרה. רב-החובל שלה הבחין באימו המתקרבת לקראתם, וצפר לה צפירה אחת. צפירה אחת משמעותה 'אני רוצה לחלוף אותך על דופן שמאל שלי', ובתרגום למי שאינו ימאי – 'זה הנתיב שלי, טמבל, תחזור לשלך.' רב-החובל של האימו לא הסכים לשנות את נתיבו. אולי הוא חשב שהוא מפליג מהר מדי ושלא לא יספיק לפנות ימינה בזמן. אולי הוא קיווה שרב-החובל של המון-בלאן יהיה נחמד מספיק כדי לפנות לו את הדרך. אולי פשוט התנהג בבריונות. אנחנו לעולם נדע מכיוון שעשרים דקות לאחר מכן הוא ומרבית צוותה של האימו כבר לא היו בין החיים.

האימו צפרה פעמיים, מאותת למון-בלאן שהיא מתכוונת להשאר בנתיבה ושהמון-בלאן מתבקשת לפנות שמאלה. בין שתי הספינות התנהלה תקשורת צפירות קדחתנית כדי לנסות ולפתור את התסבוכת, אבל בתוך דקות ספורות הבינו שני רבי-החובלים שאם לא יעשו משהו ומהר, ההתנגשות תהיה בלתי נמנעת. המון-בלאן שברה שמאלה בחדות, לכיוון מרכז התעלה. האימו סובבה את מדחפיה לאחור כדי לבלום, אבל בלימה זו גרמה לחרטום שלה לפנות ימינה, גם כן לכיוון מרכז התעלה. בשעה שמונה ושלושים בבוקר התנגשו המון בלאן והאימו. מתכת פגעה במתכת וניצוצות עפו לכל עבר. שריפה פרצה על סיפונה של המון בלאן.

צוותה של המון-בלאן ניסה בתחילה לכבות את הדליקה, אבל כשהבינו המלחים שהאש יצאה משליטה מיהרו לנטוש את הספינה. בעודם חותרים בסירת ההצלה ומתרחקים מחבית חומר הנפץ הבוערת שהייתה ספינתם, צעקו הימאים הצרפתים לצוותה של האימו שהספינה שלצידם היא מלכודת מוות מהגיהנום. לרוע המזל, אף אחד על האימו לא ידע צרפתית. בנוסף, המון-בלאן לא נשאה שום דגל, שלט או סימון אחר שיתריע מפני המטען הקטלני שכעת בער על סיפונה. רשויות הנמל של האליפקס, שגם להם לא היה מושג על גודל הצרה, נכנסו לפעולה. ספינות כיבוי נשלחו להתיז מים על המון-בלאן וכוחות הצלה התרכזו על הרציפים, מוכנים לקלוט נפגעים אם יהיו. מאות צופים סקרנים התגודדו משני גדות התעלה.

בינתיים הספיקו המלחים של המון-בלאן להגיע אל חוף מבטחים וברחו כל עוד נפשם בם, מקווים להתרחק מהמקום מהר ככל שרגליהם יוכלו לשאת אותם. בדרך חלפו ליד תחנת רכבת ופגשו את וינס קולמן, אחד הפקחים. הם הצליחו להסביר לו במה מדובר ווינס החל בורח אף הוא. כעבור רגע, עם זאת, נזכר הפקח שבעוד כמה דקות אמורה רכבת עמוסה במאות נוסעים להכנס לתחנה. הוא היסס, ואז פנה לאחור ורץ בחזרה אל המשרד.

בתשע וארבע דקות התפוצצה המון-בלאן. זה היה הפיצוץ מעשה ידי אדם הגדול ביותר בהיסטוריה עד אז, והפיצוץ הלא-מכוון הגדול ביותר בהיסטוריה מאז ועד ימינו. שני קילומטרים רבועים של שטח עירוני ליד הנמל שוטחו לחלוטין. הנזק היה כה מוחלט עד שאנשים שגרו במקום כל חייהם לא יכלו לזהות את המקום בו עמד פעם ביתם. 1500 איש נהרגו במקום בו עמדו. גל ההדף של הפיצוץ, שעוצמתו הייתה כחמישית מזו של הפצצה שהוטלה על הירושימה, טלטל ספינות שהפליגו בים במרחק של כשלושים קילומטרים. חלק מהעוגן של המון-בלאן, חתיכת מתכת במשקל של כחצי טון, הועף למרחק של ארבע קילומטרים. הפיצוץ העז הרים גל צונאמי בגובה 18 מטר ששטף את שני צידי התעלה. אנשים ששרדו את הפיצוץ עצמו טבעו תחת המים הגועשים, המומים מכדי לנסות ולהציל את עצמם. בכל רחבי האליפקס נפלו מנורות גז ותנורים שחיממו את הבתים בדצמבר הקר, ושריפות ענק כילו שכונות שלמות. עוד חמש מאות איש נהרגו בדליקות. כתשעת אלפים איש נפצעו בדרגות חומרה שונות. אחת הפציעות הנפוצות ביותר הייתה פגיעת עיניים: רבים צפו במאמצי הכבאים מבעד לחלונות ביתם כשהתפוצצה המון-בלאן, ושברי הזכוכית מהחלונות פצעו מאות בני אדם. עשרות מהם התעוורו לתמיד. בשנים שאחר כך הפכה האליפקס למרכז עולמי לטיפול בפציעות עיניים כתוצאה מהאחוז הגבוה יחסית באוכלוסיה שסבל מהן.

וינס קולמן, פקח הרכבת, נהרג במשרדו- לא לפני שהספיק לשלוח מסרים בהולים לכל הרכבות הנכנסות והורה להם לעצור במקומן. חייהם של מאות נוסעים ניצלו בזכות הגבורה וההקרבה העילאית של פקח רכבת אחד. קולמן נחשב היום לאחד הגיבורים הגדולים של קנדה.

פצצות דלק-אוויר

תאונות קורות- ופיצוצים מקריים אינם כה נדירים. אחת העובדות המעניינות שכל כבאי מכיר, אבל הציבור הרחב כמעט ולא, היא שכל חומר דליק שמוקף בכמות גדולה של חמצן מסוגל להתפוצץ. זו אחת הסכנות הגדולות במפעלים לטחינת קמח, למשל. כן, שמעתם נכון- גם קמח מסוגל להתפוצץ. קמח הוא חומר אורגני וכשטוחנים אותו לאבקה דקה הגרגירים הזעירים מסוגלים לרחף באוויר זמן רב. אם עובד לא זהיר מצית גפרור ברגע הלא-נכון, האבקה מתחילה לבעור- ומכיוון שהגרגירים קטנים ומוקפים בחמצן מכל הכיוונים, התגובה הכימית מתרחשת במהירות אדירה ונוצר פיצוץ.

פיצוצי קמח, תירס טחון ואבקות דומות נתנו השראה לפיתוחן של פצצות רבות-עוצמה המכונות 'פצצות דלק-אוויר'. פצצת דלק אוויר היא בעיקרון מיכל גדול של חומר דליק שנזרק ממטוס. ברגע המתאים מופעל מטען זעיר אשר מפזר את הדלק והופך אותו לענן דק של חלקיקים קלים המרחפים באוויר. שבריר שניה לאחר מכן מופעל נפץ, וגל הבעירה מתפשט בתוך הענן. מהירותו של הגל ההדף בפצצת דלק-אויר נמוכה יותר מזו של חומר נפץ מרסק קלאסי, אבל האנרגיה שבפצצה גבוהה יותר באופן משמעותי: חנ"מ הוא תערובת של מקור אנרגיה וחומר מחמצן, בעוד שפצצת דלק-אוויר מכילה את מקור האנרגיה בלבד. החומר המחמצן הוא באוויר שמסביב.

פצצת דלק-אוויר יעילה בעיקר מעל איזורים סגורים כמו בונקרים ומנהרות, שם הנזק של גל ההדף האדיר בא לידי ביטוי. היא אינה מוצלחת בתור פצצה לשימושים נפוצים יותר. בכל זאת, קשה להתמודד עם פצצת דלק-אוויר במונחים של עוצמה גולמית. למעשה, הפצצה החזקה ביותר בעולם כיום היא פצצת דלק-אוויר רוסית שמקורותיה, עד כמה שהדבר נשמע מוזר, דווקא במלחמת המפרץ של שנת 1991.

סאדאם חוסיין איים על האמריקנים, כזכור, בשחזור 'אם כל המלחמות'- הקרב המפורסם בקדישיה בשנת 637 לספירה, אז הביסו המוסלמים את הפרסים. התגובה האמריקנית לא אחרה לבוא. בזמן שיא של תשעה חודשים פיתחו מהנדסי הצבא את הפצצה הגדולה ביותר אי פעם: מפלצת במשקל של עשרה טונות אשר קוטר הפיצוץ שלה היה כמאה וארבעים מטרים. המהנדסים כינו אותה, כמחווה לדיקטטור העיראקי, The Mother of All Bombs- 'אם כל הפצצות', או בקיצור MOAB. מאוחר יותר דאג מישהו בצבא האמריקני למצוא לראשי התיבות MOAB משמעות מהוגנת יותר, משהו כמו ה'מקלע האחיד הגדודי' שלנו, המא"ג, קיצור של Machine Gun.

לרוע מזלם של המהנדסים ושל סאדאם, הניצחון העיראקי הצפוי הפך עד מהרה ל'אם כל הנסיגות', ולמרות המהירות שבה פותחה הפצצה לא נעשה בה שימוש במלחמה. כשהחליטו המהנדסים הרוסים לפתח פצצה גדולה משל עצמם, הם בחרו בטכנולוגיית דלק-אוויר. התוצאה הייתה פצצה חזקה פי ארבע מה- MOAB האמריקנית. הפצצה הרוסית זכתה לשם FOAB, או Father Of all Bombs. טוב לדעת שהאחראיות על פיתוח הפצצות האדירות של שתי המעצמות הגדולות בעולם מופקדת בידיהם של אנשים רציניים ובוגרים…

[עושים היסטוריה] 80: הסדרה שחירפנה את אסימוב- על מדע ובדיה במד"ב.

הפודקאסט עושים היסטוריה

בפרק זה נבחן את הדילמה מולה ניצב כל סופר מד"ב, 'דילמת הדיוק': עד כמה המדע שבסיפור צריך להיות מדוייק, ומתי אפשר 'לכופף' את חוקי הטבע משיקולים דרמטיים או מסחריים.

-על סידרת הטלוויזיה שהצליחה לעצבן את אייזיק אסימוב…
לארי ניבן מנתח את 'ביצועיו' של סופרמן..
-ומדוע עדיף להיות גיבור על ממוזער ולא קינג קונג?

תודה לויקטור בן-עזרא שכרגיל סייע לי בהכנת התוכנית. תודה לחברי הצוות המובחר שפרק זה הוא תוצאה של עבודת התחקיר המצויינת שלהם: יובל פרנק, מרב הדר, גיא איל ואלון טרטמן. אם גם אתם מעוניינים להצטרף לצוות התחקירנים, אנא פנו אלי דרך המייל.

מפגש המאזינים השני של התוכנית עומד בפתח! מהרו להרשם.
נשתמע,
רן


הסדרה שחירפנה את אסימוב: מדע ובדיה במד"ב

כתב: רן לוי

לא קל להיות סופר.

למי שמציץ מבחוץ, כתיבה נראית כמו מקצוע נהדר: יושבים על כסא בבית קפה, מקלידים כמה שורות על המחשב, חושבים קצת, עוד כמה שורות… איזה ג'וב נפלא. לא, ממש לא. כתיבה (ועל כך אני יכול להעיד מגוף ראשון) היא אחד המקצועות המייסרים והאומללים ביותר. כל שורה שסופר מעלה על הכתב היא תוצאה של אינספור לבטים, ניחושים והחלטות קשות. מה יאהב הקורא? מה יגידו המבקרים? האם דווקא התפנית הזו בעלילה, שנראית לי מוצלחת כל כך, תתברר כשטות גמורה? ומי אומר שאחרי כל המאמץ הזה, ההוצאה לאור או העורך בכלל יסכימו לפרסם את הספר?

גם סופרי מדע בדיוני אינם פטורים מהקשיים הללו, כמובן. בדרך כלל, בכל פרק עשירי של 'עושים היסטוריה!' אנחנו מתמקדים בסופר אחד וביצירותיו – אבל הפעם בחרתי לעסוק באחת הדילמות הבסיסיות שמולם ניצבים כל הסופרים בז'אנר המיוחד הזה. אפשר לכנות אותה בשם 'דילמת הדיוק'.

דילמת הדיוק

כשקורא פותח ספר מדע בדיוני, הוא מצפה למצוא מדע וטכנולוגיה. כמה מדע וטכנולוגיה? זו כבר שאלה של מינון, של הסגנון האינדיבידואלי של הסופר ושל גורמים נוספים, אבל מדע חייב להיות שם. סיפור מד"ב ללא מדע הוא כמו קפה נטול קפאין. אתה יכול לשתות את זה, אבל מהי הפואנטה? אם מדע חייב להיות בסיפור, מייד עולה השאלה: עד כמה הוא צריך להיות מדויק? האם מותר להקריב את הדיוק המדעי בתמורה לסיפור מותח ומרתק יותר? היכן נמצא אותו קו גבול דק שאם חוצים אותו, ה'טעויות' המדעיות – המכוונות והלא מכוונות – הופכות את הספר או הסרט למגוחך?

הנה דוגמא לסדרת מדע בדיוני שחצתה את הגבול הזה.

הסדרה 'חלל: 1999' שודרה בין השנים 1975 ו-1977. המאזינים המבוגרים אולי זוכרים אותה, שכן היא שודרה גם בישראל. העלילה העקרונית היא זו: פיצוץ אטומי מסתורי על הירח דוחף את הלווין שלנו ומסיט אותו ממסלולו. קבוצת חוקרים שנתקעה על מושבת הירח יוצאת, בלית ברירה, למסע הרפתקאות בייקום ונתקלת בחייזרים, בתופעות טבע משונות וכיו"ב. הסדרה הצטיינה באפקטים המיוחדים שלה, אבל ספגה ביקורת קשה על התסריטים ובמיוחד על חוסר האמינות שלהם. אחד המבקרים הבולטים של 'חלל: 1999' היה אייזיק אסימוב, מגדולי סופרי המדע הבדיוני. אסימוב כתב כך:

"יש שלושה מקורות אפשריים לשגיאות מדעיות בתכנית טלוויזיה: שגיאות שנעשות מתוך כורח דרמטי, שאפשר לקבל אותן; שגיאות שנעשות מתוך צורך מסחרי, שגורמות לך להאנח אבל אפשר לקבל אותן; ושגיאות שנעשות מתוך בורות, שאי אפשר לקבל אותן."

ב'חלל: 1999' היו שגיאות למכביר. אחת הדוגמות שהביא אסימוב במאמרו קשורה לכוח המשיכה של הירח, כידוע, הוא כשישית מזה שעל כדור הארץ. האסטרונאוטים של אפולו הדגימו זאת היטב בקפיצותיהם המפורסמות על אדמת הירח. גם האסטרונאוטים של 'חלל: 1999' מקפצים באטיות בחליפות החלל שלהם – אבל רק כשהם מחוץ לבסיס. ברגע שהם נכנסים אל תוך המושבה – הם חוזרים לכוח משיכה רגיל. זו שגיאה שאפשר לתייגה כ'שגיאה מתוך צורך דרמטי או מסחרי': קשה מאוד לצלם סדרה שבה כל השחקנים מרחפים באטיות כל הזמן ממקום למקום – זה לא נשמע מעשי במיוחד.

אבל מה לגבי הטעות הבאה: על הפסולת הרדיואקטיבית שגרמה לפיצוץ שהעיף את הירח ממסלולו נאמר שהייתה מאוחסנת 'בצד האפל של הירח', אולי במטרה שתישאר קרירה כל הזמן מטעמים בטיחותיים. הבעייה היחידה היא שאין דבר כזה, 'הצד האפל של הירח'. נכון שיש צד אחד לירח שאותו איננו יכולים לראות מכדור הארץ, אבל הוא אינו אפל: הוא מקבל אור מהשמש ומתחמם כשהוא מופנה אליה, בדומה לשאר חלקי הירח. הטעות הזו, אם להשתמש במונח פסיכולוגי מקצועי, חרפנה את אסימוב – אבל לא כמו הטעות הבאה.

הירח, לאחר שניתק ממסלולו מתחיל לרחף בתוך מערכת השמש, ופוגש בכוכב לכת גדול בשם 'מטה' ועליו חייזרים כלשהם. כוכב לכת בשם 'מטה'? במערכת השמש שלנו? מתי הוא הספיק להגיע אלינו? איך לא ראינו אותו קודם? ואז, רק כדי לסבך את העניינים עוד יותר, הירח עוזב את מערכת השמש ומדלג בין כוכבי שבת שונים. המרחקים המציאותיים בין כוכבי שבת בתוך הגלקסיה הם כה גדולים, עד שאפילו בפרק 5500 של הסדרה 'צעירים חסרי מנוח' הם לא היו מגיעים לכוכב הקרוב ביותר.

אז מה, אתם ודאי שואלים את עצמכם, מה חדש כאן? הרי החללית 'אנטרפרייז' מגיעה למערכת שמש חדשה בכל פרק, וספוק אינו מרים גבה, אפילו. ההבדל העקרוני הוא שהיוצרים של 'מסע בין כוכבים' הבינו את משמעות המרחקים בין הכוכבים ולכן המציאו שיטת הנעה דימיונית שהאיצה את האנטרפרייז ל-Warp Speed כדי להתגבר על המרחקים. התסריטאים של 'חלל: 1999' לא הבינו את משמעות המרחק או שבחרו להתעלם ממנו לחלוטין. בפרקים מאוחרים יותר, אולי בעקבות הערות הצופים, הם הוסיפו 'חורי תולעת' מסתוריים שבעזרתם עובר הירח ממקום למקום – אבל זו בברור 'תפירה', תוספת מלאכותית שנעשתה בדיעבד.

אבל לפני שאנחנו שופכים זפת על התסריטאים של 'חלל: 1999' ומגלגלים אותם בנוצות, כדאי לזכור שגם אייזיק אסימוב עצמו לא היה קדוש. בספריו ניתן למצוא דמויות שעושות שימוש חופשי בטלפתיה ואשר שולטות במעשיהם של אנשים אחרים באמצעות כוח המחשבה. מנקודת מבט מדעית, זהו רעיון לא ממש אמין. בכל זאת, ספריו של אסימוב נחשבים ליצירות המופת של הז'אנר.

סופרמן

אז אולי כלל לא צריך  לשמור על דיוק ועל אמינות מדעיים? כפי שציין אסימוב עצמו, לפעמים מותר לוותר על דיוק, אם הסיפור מצדיק זאת. לפעמים, עודף דיוק יכול רק לקלקל. סופרמן, למשל, הוא דמות בדיונית שאין שום צורך להציגה. מה היה קורה לו ניסו תסריטאי סרטי 'סופרמן' להקנות להם אמינות מדעית גבוהה יותר?

לארי ניבן, אחד מענקי המדע הבדיוני של המאה העשרים, כתב מאמר ובו הוא ניסה לנתח את ביצועי סופרמן מבחינה מדעית. אינני מתכוון להצלותיו ההירואיות ולכוח שריריו, אלא לביצועים מסוג… אחר. איך נאמר זאת בעדינות, סופרמן מהיר יותר מכדור רובה, חזק יותר מקטר רכבת, הוא יכול לעוף – אבל הוא בן 31 ועדיין אין לו בת זוג. עד כמה שאנחנו יודעים, אולי הוא בתול בכלל.

ניבן מנסה להעלות השערות לגבי הסיבות לחוסר התפקוד של איש הפלדה. אולי הוא סובל מהפרעה נפשית? אחרי ככלות הכל הוא יתום, פליט בודד במקום זר וגם חייזר מכוכב אחר. אולי הוא בכלל סובל מפיצול אישיות כתוצאה משנים של חיים בזהות כפולה, כקלארק קנט. ואולי לואיס ליין, אהובתו המיתולוגית, פשוט… לא עושה לו את זה. סופרמן אולי נראה חיצונית כמו אדם, אבל הוא אינו אנושי – ממש כמו שדולפין נראה כמו דג, אבל הוא יונק. יכול להיות שמשהו באותות הכימיים, בפרומונים שלואיס ליין מדיפה, דוחה את סופרמן.

נניח שסופרמן מצליח להתגבר על תחושת הקבס שלו ומחליט לעשות את זה עם לואיס – אחרי ככלות הכל, סופרמן הוא גיבור. כשהעניינים מסתיימים הזרעונים הגיבורים שלו טסים, במובן המילולי של הביטוי, במעלה הנרתיק אל הביצית המבוהלת של לואיס. הזרעון שמגיע ראשון חודר את המעטה החיצוני ומפרה את הביצית. בשלב זה, המעטה החיצוני של הביצית משתנה כך שזרעונים נוספים אינם יכולים להיכנס פנימה כדי לוודא שרק זרעון אחד בלבד יתאחד עם הביצית. אבל הזרעונים של סופרמן ממש לא זרעונים אנושיים. אם הביצית של לואיס ליין אינה עשויה מקריפטונייט, שאר הזרעונים הולכים לחורר את המעטה החיצוני כמו גבינה שוויצרית. הפריה תקינה כבר לא תצא מזה. ואפילו אם רק זרעון אחד מפרה את הביצית ובדרך פלא הדנ"א של סופרמן דומה מספיק לדנ"א אנושי כדי להביא ליצירת תינוק – איך בדיוק יצליח התינוק הזה להתפתח בתוך לואיס? הרי הבעיטה הראשונה של הסופרתינוק תקרע את הבטן של לואיס לגזרים ותחסל את שניהם.

הפיתרון ההגיוני היחיד הוא לשתול את התינוק המתפתח בתוך בטנו של סופרמן עצמו, כמו ארנולד שוורצנגר בסרט 'ג'וניור'. אבל… סופרמן בהריון… בטן ענקית שמותחת את הבד הצמוד והופכת את ה-S ל-S גדולה… זה פשוט לא מסתדר. במקרה הזה לפחות, עדיף לוותר על הדיוק המדעי ולהשאיר את הגיבור ב'מבצר הבדידות' שלו.

כמובן שגם מכותבים בז'אנרים אחרים אנחנו מצפים לרמה מינימלית של דיוק. אם התסריטאים של 'סקס והעיר הגדולה' היו טועים בשמות של רחובות במנהטן, היינו מעקמים את האף. מסופרי מדע בדיוני, עם זאת, מצופה לעמוד בסטנדרטים חמורים קצת יותר. יש תפיסה מקובלת למדי שמדע בדיוני אינו רק צורת בידור: עליו  גם לחנך את הדור הצעיר, להכיר לו את המדע 'בדלת האחורית'. זה קצת לא הוגן: כל אחד יכול לטעות, אפילו סופרי מדע בדיוני שידועים בקפדנותם על ריאליזם מדעי, מה שמכונה 'מדע בדיוני קשה'.

לארי ניבן

לארי ניבן הוא אחד מאותם סופרים קפדניים. למשל, קרבות החלל בסרטי 'מלחמת הכוכבים' בין החלליות של האימפריה והמורדים נמשכים דקות או שעות לכל היותר: אצל ניבן, קרבות חלל נמשכים שנים! הגיבור יורה טיל, וחוזר חצי שנה לאחר מכן כדי לבדוק את הפגיעה. למה? כיוון שהמרחקים אדירים ולטילים יש מהירות מוגבלת. זהו ריאליזם, דיוק מדעי ללא פשרות.

אחד מספריו המוצלחים ביותר של לארי ניבן הוא 'עולם טבעת'. ניבן זכה בפרסי הוגו ונבולה היוקרתיים בזכות הספר הזה והוא נחשב לאחת מיצירות המופת של המדע הבדיוני.

'עולם טבעת' מספר את סיפורה של משלחת היוצאת לחקור את אחד מהמבנים המדהימים ביותר שניתן להעלות על הדעת: עולם מלאכותי, טבעת ארוכה וצרה המקיפה שמש כמו שלנו. אורך הטבעת הוא למעלה ממיליארד קילומטרים ורוחבה יותר משני מיליון קילומטרים. שטח עולם טבעת משונה זה הוא כשטח שלושה מיליוני כדורי ארץ, וצדו הפנימי – זה שפונה אל השמש – מאוכלס בבעלי חיים, בצמחים ובייצורים תבוניים אשר הובאו אליו מכל רחבי הגלקסיה על ידי המהנדסים החייזרים המסתוריים שבנו אותו.

ממדי עולם הטבעת כמעט בלתי נתפשים. אפילו ניבן שאל את עצמו, בשעת כתיבת הספר, אם מישהו בכלל ייקח אותו ברצינות. אף על פי כן הוא תכנן אותו בפרוטרוט, תוך הקפדה על מתן פיתרון לכל בעיה הנדסית שהיה יכול להעלות על הדעת. כדי למנוע מהאטמוספירה לזלוג אל מעבר לגבולות הטבעת, הוא הציב קירות בגובה אלפיים קילומטרים בשולי הטבעת. בעולם טבעתי שכזה, שפניו פונות כל הזמן אל השמש, אין לילה אמתי. ניבן הציב לוחות מלבניים במסלול פנימי יותר סביב השמש, כדי שהצל שהם הטילו על הטבעת ידמה את שינויי הלילה והיום. הוא אפילו חישב את תכונות החומר שממנו צריכה להיות עשויה הטבעת, כדי שיוכל לעמוד בעומסים הנופלים עליו. אך למרות כל ההשקעה הזו, הראויה להערצה , ניבן פספס.

כשכוכב לכת, כמו כדור הארץ למשל, מקיף את השמש, הוא נמצא בשיווי משקל יציב מאוד. מצד אחד כוח המשיכה של השמש מנסה למשוך אותו פנימה. מצד אחר, מהירות תנועתו שואפת לזרוק אותו החוצה, הרחק מהשמש. שני הכוחות הללו מתאזנים והתוצאה היא תנועה מעגלית או כמעט מעגלית, יציבה וקבועה.

עולם טבעת, עם זאת, אינו כוכב לכת רגיל. המסה שלו אינה מרוכזת בכדור אחד נקודתי, כי אם פרושה לכל אורך המסלול המקיף את השמש. ללא הסברים פיזיקליים מפורטים, התוצאה הסופית היא ששני הכוחות שתוארו קודם אינם רלוונטים עבורו. אם השמש נמצאת בדיוק במרכז הטבעת המסתובבת, הטבעת לא תרגיש כוח שידחוף אותה פנימה לעבר השמש ולא כוח שינסה לזרוק אותה החוצה. זהו גם סוג של שיווי משקל, אבל בניגוד לקודמו זהו שיווי משקל לא יציב. המצב החדש הוא כמו כדור כדורסל שעומד על קצה האצבע: אם לא נעשה כלום כדי לאזן אותו, הכדור ייצא משיווי משקל כמעט מייד.

באופן דומה, גם עולם הטבעת היה זקוק לאיזון מתמיד: בלעדיו, הטבעת הייתה עוזבת את מסלולה בזמן קצר ומתנגשת בשמש. ניבן פספס את הנקודה הזו ולא נתן שום הסבר בספר למנגנון מלאכותי שישמור על שיווי משקל בעולם הטבעת.

תגובת הקוראים שהתרגלו לדיוק מדעי מהשורה הראשונה אצל לארי ניבן, לא איחרה לבוא. הוא קיבל אינספור מכתבי תיקון, ובאחד מכנסי המדע הבדיוני אפילו חכתה לו קבוצת סטודנטים זועמים באחד המסדרונות וקראו לו במקהלה: 'עולם טבעת לא יציב! עולם טבעת לא יציב!'. ניבן הודה בטעות, כמובן, ובספר ההמשך של הסדרה תיקן אותה והוסיף מנגנון של סילונים מייצבים השומר על עולם הטבעת במקומו.

הדוגמה האחרונה מלמדת אותנו שלושה דברים. הראשון הוא שטמבלים קטנוניים נמצאים בכל מקום; השני, הוא שקשה מאוד – אולי אפילו בלתי אפשרי – לשמור על דיוק מדעי מושלם; והשלישי – שזה לא ממש משנה. אחוז הקוראים של 'עולם טבעת' שהיה מסוגל לנתח את מאזני הכוחות הפיזיקליים, להבין שיש כאן טעות קריטית ושגם היה אכפת לו מכל העניין – זניח לחלוטין. כל השאר נשארו מאושרים בבורותם. שיווי משקל או אי שיווי משקל, 'עולם טבעת' הוא ספר מדהים שקיבל בצדק את כל הפרסים שזכה בהם. יש גבול עליון מסויים לרמת הדיוק המדעי, שמעבר לו אין שום משמעות מעשית.

מצד אחר, לחלוטין אין לזלזל  בחשיבותה של האמינות המדעית בסיפורי מדע בדיוני. המדע והטכנולוגיה הם חלק בלתי נפרד מהחוויה שהקורא או הצופה מחפשים בז'אנר הזה. נוסף על כך, אחת מהסיבות שבגללן אנשים רבים כל כך נמשכים למדע הבדיוני היא הידיעה, או ליתר דיוק התקווה, שיום אחד ההמצאות המופלאות שעליהן קראו בספר או שאותן ראו על המסך, יתגשמו במציאות.

למשל, יש לי תחושה, סובייקטיבית לחלוטין, ואולי לא מבוססת אך למרות זאת תחושה חזקה – שהפריחה שאנחנו רואים כיום בתחום מסכי המגע והממשקים ה'טבעיים' כמו השלט של קונסולת ה-Wii או מערכת Kinect של מייקרוסופט – היא בחלקה הגדול תוצאה של סצינה אחת בסרט 'דו"ח מיוחד'. הגיבור, בגילומו של טום קרוז, עומד מול מסך מחשב גדול. אין לו מקלדת או עכבר – רק עשר אצבעות. כמו מנצח על תזמורת הוא נוגע בחלונות ופותח אותם, גורר אותם ממקום למקום על המסך, זורק אותם הצדה ומביא חדשים במקומם. כשצפיתי בסצינה הזו חשבתי לעצמי: 'ככה זה צריך להיות!'. מעניין אם אותה המחשבה עברה במוחם של כמה מאות מהנדסים כשצפו בסרט, ועד כמה השפיעה עליהם לנסות ולהגשים במציאות את מה שראו על המסך.

לכווץ את הגיבור

יש יתרון נוסף לדיוק מדעי. אם מיישמים אותו נכון, הוא עשוי לשפר כל סיפור מד"ב ולשדרגו מאוד.

בלונדון של אמצע המאה ה-18, למשל, היו כאלה שנטרדו מהאפשרות שבעוד מאה שנים העיר כולה תהיה מוצפת בצואת סוסים. באותה התקופה, כמות העגלות והכרכרות שנעו ברחובות העיר הלכה וגדלה. השימוש במכונית ממונעת כתחליף לסוס היה מעבר לגבולות הדמיון הסטנדרטי, למרות שכל מרכיבי המכונית הבסיסיים: מנוע, שלדה על גלגלים וכו' כבר היו קיימים.

הדוגמה האחרונה מראה לנו שלמרות שנכון לומר שלדמיון האנושי אין גבולות – בפועל אנחנו אלה שמגבילים אותו. תמונת העולם שלנו היא, במדה רבה, תוצאה של המציאות שבה אנו חיים. רק אנשים מוכשרים ויצירתיים במיוחד מסוגלים לשבור את התבנית ו"לחשוב מחוץ לקופסה". כל השאר יכולים להרוויח מניצול הידע המדעי שלהם – כיוון שלפעמים, המציאות באמת עולה על כל דמיון. הדוגמה הקלסית לכך היא, כמובן, תורת הקוונטים על כל השלכותיה המשונות והמוזרות – אבל זו קלישאה מוכרת מאוד. הדוגמה הבאה אולי מוכרת פחות, אבל מרתקת ומשונה באותה המידה.

שני תתז'אנרים מפורסמים במיוחד של המדע הבדיוני הם ז'אנר 'המפלצות הגדולות': קינג קונג, גודזילה ודומיהם; וז'אנר ה'גיבור המתכווץ', כמו בסרטים 'מותק, הילדים התכווצו!', 'יום במלכודת', ספר 'המסע המופלא' של אייזיק אסימוב ועוד. נתחיל בגיבור המתכווץ. ברוב היצירות בז'אנר זה אנחנו רגילים למצוא את גיבור הסיפור כשהוא נלחם בנמלים ובעכבישים מפלצתיים או מתאמץ למצוא דרך בטוחה לרדת משולחן או מכיסא. אבל מה היה קורה לו היינו שומרים על דיוק מדעי בזמן שהיינו מקטינים את הגיבור?

יש עיקרון בסיסי אחד שחשוב מאוד להבינו כאשר ניגשים לדון ברעיון הזה. העיקרון הוא זה: כשמקטינים פי שניים אורך של עצם מסוים, השטח שלו קטן פי ארבע והנפח שלו קטן פי 8.

ניקח ריבוע, למשל. שטח ריבוע הוא אורך הצלע שלו בריבוע. לכן, אם מקצרים כל צלע פי שניים, השטח שלו קטן פי 2 בריבוע, דהיינו – פי 4. עכשיו ניקח את הריבוע ונבנה ממנו קוביה שוותצלעות. נפח הקוביה הוא אורך צלע בשלישית, ומכאן שאם נקטין את הצלע פי 2 הנפח יקטן פי 8.

כעת, הבה נכווץ את הגיבור. נניח שגובהו ההתחלתי הוא מטר ושבעים, ונקטין אותו פי 100, דהיינו עד לגובה של קצת פחות משני ס"מ.

הרבה מחום גופנו, באופן עקרוני, בורח דרך העור שלנו: זו הסיבה שאנחנו לובשים בגדים כדי שלא להתקרר. בהתאם לעיקרון שציינתי קודם, שטח פני העור של גיבורנו צריך לקטון פי עשרת אלפים, מאה בריבוע. אלו חדשות טובות! הגיבור אינו מאבד חום רב דרך העור. אבל רק רגע. נפח הגוף שלו קטן פי מאה בשלישית: דהיינו, פי מיליון. אלו חדשות לא טובות: הגוף הקטן מייצר עכשיו רק מיליונית מכמות החום שייצר פעם, אבל החום הזה מנסה לברוח דרך שטח העור שקטן רק פי עשרת אלפים. התוצאה היא שגיבורנו ייאלץ לסגל לעצמו קצב חילוף חומרים מהיר מאוד, שלא נאמר היסטרי, כדי לשמור על חום גופו. הוא יהיה חייב להמיר מזון לאנרגיה בקצב מהיר כל כך, עד שכנראה ייאלץ לאכול כל הזמן – עשרים וארבע שעות ביממה – רק כדי להישאר בחיים. אם לא יהיה זהיר, הוא עלול למות בשנתו מרעב.

נניח, עם זאת, שמצאנו פיתרון לבעייה: מתקן דמיוני שמסייע לגיבורנו לשמור על חום גופו ללא מאמץ ניכר. שכעת, כשהוא זעיר, הוא ייפתח יכולות פיזיות של גיבורעל. הכוח שמפיק שריר קטן ביחס ישר לשטח החתך שלו, מכאן שבעקבות הכיווץ הגיבור נחלש פי עשרת אלפים. מצד שני, המסה שלו – שנמצאת ביחס ישר לנפח הגוף ושאותה צריכים השרירים להזיז – קטנה פי מיליון. באופן יחסי, גיבורנו התחזק פי מאה! הוא מסוגל להרים משאות אדירים ביחס לגודלו המיניאטורי. זו הסיבה, דרך אגב, שנמלים מסוגלות להרים דברים כה כבדים ביחס לגופן. תנו לגיבור שלנו סיכה חדה, ואני מרחם על העכביש שייעז להציק לו. גם ירידה משולחן או מכיסא כבר אינה אתגר רציני. הכוח שמפעילה כבידת כדור הארץ על עצם בנפילה חופשית מתאזן, בסופו של דבר, עם הכוח שמפעיל עליו הגרר כתוצאה מחיכוך עם האוויר. אצל בני אדם "בגודל מלא", האיזון הזה מתרחש במהירות של כ-250 קמ"ש, המהירות המקסימלית של אדם הנופל כשהוא מאוזן ביחס לקרקע. המהירות הזו מכונה 'מהירות טרמינלית' והתנגשות בקרקע מוצקה במהירות כזו היא באמת חוויה טרמינלית.

אבל בעקבות הכיווץ, המסה קטנה פי מיליון ומכאן שהשפעת כוח המשיכה קטנה בהתאם. באותו בזמן שטח החתך של הגוף קטן רק פי עשרת אלפים, ולכן הגרר הופך להיות משמעותי יותר. התוצאה היא שהאיזון בין כוח המשיכה לכוח הגרר מתרחש כבר במהירויות נמוכות. גיבורנו יכול לקפוץ מכל גובה, מעשרה ס"מ ועד עשרה קילומטרים, ולנחות בבטחה על רגליו. הנחיתה לא תהיה רכה כמו נוצה, אבל סביר להניח שלא תזיק לו יותר מדי.

להגדיל את הגיבור

ומה יקרה בכיוון ההפוך? מה יקרה לגיבורנו אם ננפח אותו פי עשרה מגודלו המקורי? אותו העיקרון – שטח בריבוע, נפח בשלישית – פועל גם כאן, אבל הפעם לרעתו.

מבט חטוף בעולם הטבע יילמד אותנו שחיות גדולות אינן גרסות מנופחות של חיות קטנות יותר. במעבר מקטן לגדול הגוף חייב לעבור שינויים והתאמות כדי להתמודד עם לחצים ועם אילוצים חדשים. הצוואר הארוך והאלגנטי של הג'ירפה, למשל, מגיע עם תג מחיר. כשהג'ירפה מתכופפת כדי לשתות, משקל הדם שבצווארה מפעיל לחץ אדיר על רקמות הראש. אלמלא סידרת המסתמים הקיימים לאורך עורקי הצוואר של הג'ירפה, סביר להניח שכלי דם במוחה היו מתפוצצים תחת הלחץ בכל פעם שהייתה מנמיכה את ראשה. המסתמים חוסמים את תנועת הדם ומונעים ממנו לזרום לכיוון הראש, ובכך מפחיתים את הלחץ. אצל הגיבור הענק שלנו, כלי הדם שלו אינם מותאמים באופן אופטימלי לגודלו החדש, ורגליו בצרות צרורות: משקל הדם בתוך העורקים והוורידים עלול לפוצץ את הנימים העדינים בכפות הרגליים.

גם השלד והעצמות חייבות לעבור שינויים בהתאם לגודל. המדענים יודעים, עוד מימי גלילאו גליליי, שעצמותיהן של חיות גדולות שונות מאלו של חיות קטנות: עצם של פיל, למשל, היא קצרה ועבה ולעומת זאת  עצם של עכבר ארוכה ודקה. אבל עובי בלבד אינו מספיק. כדי להתמודד עם הלחצים הגוברים, בעלי החיים הגדולים אימצו לעצמם מבנה שלד ואופני תנועה שמפזרים את העומס באופן אופטימלי על העצמות. העכבר יכול לקפוץ ולנתר, אבל הפיל עומד על רגליו היישרות כמו עמודי תמיכה של בניין.

גיבורנו המנופח אינו ניחן באף אחד מהשינויים הללו. עצמותיו, מבנה השלד שלו ואופן תנועתו מתאימים לייצור במשקל של כשבעים קילוגרם. כעת, כשהוא שוקל מאות טונות, כל צעד שלו יהיה גם הצעד האחרון: העצמות יישברו כמו זרדים. אם הסופר רוצה להמציא קינג קונג חדש ולהקפיד על דיוק, הוא ייאלץ לפתור סדרה של בעיות לא פשוטות, אבל אולי דווקא מהצורך הזה יצמחו פתרונות ורעיונות מקוריים שייקחו את הסיפור הקלישאתי והצפוי למקומות חדשים ומרתקים.

אם כן, אין תשובה מוחלטת ואחידה לשאלת הדיוק במדע בדיוני ואמינותו. יש סופרים, כמו ארתור סי' קלארק למשל, שהצליחו מאוד בזכות שילוב מחוכם של טכנולוגיות הגיוניות עם דמיון מרחיק לכת. סופרים אחרים בנו קריירה נהדרת תוך עיקום של כמעט כל חוק טבע מוכר – פיליפ ק' דיק הוא דוגמה מצויינת לסוג זה של כותבים.

יש עיקרון מוכר וידוע בספרות ובמחזאות ושמו 'השהיית איהאמונה', Suspension of Disbelief. השהיית איהאמונה הכרחית כדי שנוכל ליהנות מהיצירה. אם נזכיר לעצמנו ללא הרף שבןאדם אינו יכול להפוך לגיבורעל רק בגלל שנעקץ על ידי עכביש, לא נצליח ליהנות מספיידרמן. על פי עיקרון זה כל קורא מוצא את רמת הדיוק שאתה הוא מסוגל לחיות, והקהל בוחר לעצמו את הדברים שלהם הוא מוכן להאמין ואת אלו שלא. יש אנשים שאין להם שום בעייה לקבל את העובדה שסופרמן מסוגל לעוף. אנשים אחרים, לעומתם, אינם מצליחים להבין איך יכול להיות שלואיס ליין אינה מסוגלת לזהות את אהובה רק בגלל ששם על עצמו משקפים עבים וסידר את השיער אחרת. לעתים, אלה אותם האנשים.

על סופר המדע הבדיוני מוטלת המשימה ליצור עולם שמצד אחד יהיה דמיוני ומרחיק לכת, ומצד אחר מציאותי מספיק כדי לשמר את האשליה. דיוק מדעי קשוח ובלתי מתפשר עלול להפוך את הסיפור למשעמם; אבל סטיות גדולות מדי מהמציאות יכולות לשבור את השהיית איהאמונה ולהרוס את החוויה. זו משימה לא פשוטה, אבל כפי שציינתי בתחילת הפרק: לא קל להיות סופר.


יצירות מוסיקליות אשר הופיעו בפרק:

cdk- The_Pudding
cdk- Baby
Nurykabe – Jar_hut

[עושים היסטוריה] 79: תרמיות מדעיות, או – האישה שילדה 16 ארנבים

הפודקאסט עושים היסטוריה

מה גורם למדענים רציניים, מומחים בתחומם, ליפול קורבן לתרמיות שנראות בדיעבד אבסורדיות לחלוטין? בפרק זה נחקור את הסיבות שתרמו להצלחתן של תרמיות מדעיות מפורסמות.

-על מארי טופט, שילדה 16 ארנבונים…או שלא?
-על האיש מפילטדאון שכמעט וניצח את המדענים- אך לבסוף הובס על ידי ילד בן 3….
-על התרנגולת שהביכה את המגזין 'נשיונל גיאוגרפיק'…
-ובני שבט אינדיאני בעלי מנהגים משונים מאין כמותם.

כל זאת ועוד בפרק שלפניכם. תודה לויקטור בן עזרא על הסיוע בהכנת התוכנית: אם אתם אוהבי פינק פלויד, כדאי לכם לקפוץ לביקור בבלוג שלו.

מפגש המאזינים שלנו בפתח: הרשמו עכשיו (כדאי לכם, זה בחינם! 🙂 ) והבטיחו את מקומכם. אל תשכחו לרשום את נושאי השיחה המעניינים אתכם.

גם הקליפ שלנו, 'ליפדאב עושים היסטוריה!' ממתין למשתתפים פוטנציאלים. הרשמו ותהיו כוכבי אינטרנט (אולי).

ניר דהן לוקח אתכם אל מרומי האלפים- כוונו את השעונים הישנים.

עדכון: בפרק סיפרתי אודות החוקר קסו סינג. גיא שבבו, מהחוג ללימודי אסיה של אונ' קולומביה, תיקן אותי שההגיה הנכונה של השם היא 'הסו הסינג'. תודה, גיא!

האזנה נעימה,
רן


איש פילטדאון ותרמיות מדעיות אחרות

כתב: רן לוי

הסיפור שלנו מתרחש בכפר קטן באנגליה, לפני קצת יותר משלוש מאות שנה, בשנת 1726. ג'ון האווראד היה רופא, שבין יתר הכישורים שלו היה גם רופא מילד: רופא שעוזר לנשים במהלך הלידה. יום אחד הוא קיבל קריאה דחופה להגיע לבית של צעירה בת 25 בשם מארי טאפט, בגלל לידה מאד לא שגרתית…האווארד נכנס אל הבית, הלך אל חדר השינה, ומצא את מארי שוכבת על המיטה מסביבה ארנבות, ארנבות מתות. ליתר דיוק, 16 ארנבות. מארי הייתה מתנשמת בכבדות, והתפתלה בכאבים- ממש כמו בלידה רגילה. היא סיפרה לו שהיא כרגע ילדה את הארנבות האלה.

האווארד לא ידע מה לעשות. באותה התקופה, לפני שלוש מאות שנה, המדענים לא ממש הבינו איך מתפתח תינוק בתוך גופה של האם ומה בדיוק קורה שם בפנים- אבל הוא אף פעם לא שמע על מקרה מוזר כזה: אישה שילדה ארנבות? הוא יצר קשר עם רופאים בלונדון, עיר הבירה, וביקש שישלחו אליו מומחים כדי שיעזרו לו להבין מה בדיוק קורה כאן. עד מהרה הסיפור הזה הגיע אל העיתונים, וכולם בממלכה דיברו עליו. המלך גורג' ה-1 החליט לשלוח אל מארי טפאט שני רופאים בכירים: אחד מהם היה אפילו רופאו האישי של המלך.

הרופאים הבכירים ביקרו אצל מארי, והיא סיפרה להם שלפני כמה שבועות קרה לה משהו מאד משונה: היא התחילה לפתח תשוקה עזה מאד לאכול בשר של ארנבים. ולא רק לאכול: היא חלמה על ארנבים כל לילה, רצתה כל הזמן ללטף ארנבים…בקיצור, ארנבים, ארנבים, ארנבים, כל היום. הרופאים המומחים בדקו את מארי, אבל ראו שהיא הייתה בריאה לגמרי. הם החליטו לשלוח את מארי טאפט ללונדון, להמשך בדיקות מקיפות יותר.

בלונדון הייתה מארי תחת השגחה צמודה: רופאים ואחיות הסתובבו סביבה במשך כל שעות היום והלילה, וחיכו לראות אם היא תלד עוד ארנבות. אבל שום דבר לא קרה: מארי לא ילדה אפילו ארנבון אחד וחמוד. ככל שחלף הזמן, החלו יותר ויותר אנשים לפקפק בסיפור של מארי. אולי כל הסיפור שלה היה בלוף? באותו הזמן גם סיפר אחד מהשכנים שלה בכפר, שממש לפני היום של לידת הארנבונים, הוא *מכר* כמה וכמה ארנבים למארי ולבעלה. חשוד מאד…

אז הגיע רופא-מנתח כלשהו, שהחליט שנמאס לו מכל הסיפור המשונה הזה. הוא לקח את מארי לשיחה, ואיים עליה: תשמעי, או שתספרי מה באמת קורה כאן, או שאני הולך לעשות לך ניתוח ולבדוק מה קורה בתוך הבטן. מארי מאד נלחצה, ונשברה: היא הודתה בפני הרופא שהיא רימתה את כולם, ושבעצם היא מעולם לא ילדה ארנבות…היא בסך הכל הייתה צעירה מסכנה מכפר קטן, שכל החיים שלה חלמה להיות מפורסמת. אבל אז, אתם יודעים, לא היה האח הגדול, ולא היה המירוץ למיליון ושושי ושושה…אז היא החליטה להמציא סיפור. בסופו של דבר לא הענישו אותה יותר מדי, והיא חזרה לכפר שלה. השאלה הברורה היא: איך הצליחה צעירה פשוטה ולא משכילה מכפר קטן, לרמות שני רופאים מומחים, אחד מהם אפילו הרופא האישי של המלך?

אחת מהתאוריות הרפואיות שרווחו באותה התקופה, המאה ה-18, הייתה תיאוריה בשם 'הטבעה האימהית' (Maternal Impression). הטבעה במובן 'לסמן' משהו, להשאיר עליו סימן כלשהו. לדוגמא, אם תביטו על אור חזק מאד – אל תעשו את זה, זה לא בריא- אבל אם זה קורה, תראו כתם שנשאר כמה שניות בעיניים. על פי התאוריה הזו, אם במהלך ההריון האמא חווה כל מיני אירועים חריגים- האירועים האלה יכולים להשפיע על העובר שבתוך הבטן. למשל, אם האם שמעה רעש חזק מאוד, התינוק יוולד חרש. אם היא ראתה הבזק חזק מאד של אור, למשל ברק בשמיים, הילד יוולד עיוור. צריך לזכור שאז לא הבינו למה יש ילדים שנולדים חירשים או עיוורים, וזו הייתה השערה די נפוצה.

הרופאים הבכירים שבדקו את מארי הכירו את התאוריה הזו, והם גם שמעו ממארי שלאורך כמה שבועות היא חלמה על ארנבים, אכלה בשר של ארנבים, ליטפה אותם…ההסבר הזה התחבר במחשבה שלהם באופן משכנע מאד אם התיאוריה של 'הטבעה אימהית', והסביר מדוע היא ילדה ארנבונים. כמו כל בני האדם, גם הרופאים- ולמעשה, כל המדענים- נוטים להאמין לסיפורים שתומכים או מסכימים עם רעיונות ומחשבות שהיו להם קודם. זו חולשה אנושית מוכרת וידועה מאד, וזו חולשה שלא מעט רמאים הצליחו לנצל לאורך ההיסטוריה כדי לרמות את המדענים.

איש פילטדאון

הנה דוגמא לתרמית נוספת- תרמית שהיא אולי החמורה ביותר בתולדות המדע.

השנה היא 1912, בדיוק לפני מאה שנים, והמקום הוא שוב- אנגליה. צ'ארלס דוסון היה אריכאולוג חובב, שהיה לו אוסף של כל מיני שרידים ארכיאולוגים מעניינים. דוסון ידע שהרבה מהממצאים הארכיאולוגים הכי מעניינים מתגלים במחצבות: מקומות שבהם חוצבים בקרקע כדי להוציא פחם או סלעים- ומדי פעם מגלים דברים שהיו קבורים בקרקע. יום אחד דוסון הלך לבקר במחצבה בשם 'פילטדאון', ואז ניגש אליו אחד העובדים של המחצבה, כשהוא מחזיק בידיו כמה עצמות. העובד סיפר לו שגילה את העצמות בזמן שחפר בקרקע במחצבה, ומכיוון שכולם ידעו שצ'ארלס דוסון מתעניין בדברים כאלה, הוא הביא לו אותם. דוסון התבונן בעצמות, וראה שמדובר בחלקים של גולגולת. הוא לקח את העצמות אל מדען במוזיאון הלאומי הבריטי, אל אדם שהיה אנתרופולוג- דהיינו, מומחה בשלדים קדומים. הם חזרו יחד אל המחצבה בפילטאון, חפרו בקרקע וגילו שם עוד חלקים של הגולגולת, שן טוחנת ואפילו כלי עבודה פרה-היסטוריים. האנתרופולוג שבדק את הגולגולת והשם היה נרגש מאד: הוא העריך שמדובר בתגלית אדירה, אחת מהחשובות ביותר בהיסטוריה! מדוע?

כפי שאתם ודאי יודעים, לבני האדם ולקופים היה פעם, לפני מיליוני שנים, אב קדמון משותף: יצור דמוי קוף, שממנו התפתחנו אנחנו, השימפנזים, הגורילות ושאר הקופים הגדולים. ממש כאילו היה אבא אחד, ואנחנו והקופים הם כמו אחים שיש להם אותו אב. היום אנחנו מאד בטוחים בתיאוריה הזו, אבל אז, לפני מאה שנה, המדענים עוד התווכחו עליה ולא היו משוכנעים במאה אחוז שזה באמת מה שהיה. הסיבה לויכוחים הייתה שעד אז לא נמצאה הוכחה ארכיאולוגית לאותו אב-קדמון עתיק: במילים אחרות, אף אחד לא גילה שלד עתיק של יצור כזה.

הגולגות החדשה מפילטדאון הייתה ייחודית מכיוון שמצד אחד, היו בה מאפיינים שאפשר למצוא בגולגולות של בני אדם- למשל, מוח גדול ושיניים קטנות יחסית. מצד שני, היו בה גם מאפיינים שאנחנו רגילים לראות אצל קופים- כמו למשל, עצם לסת ארוכה, כמו זו שיש לאורנג-אוטנג. במילים אחרות, סוף סוף נתגלה שלד- או חלק משלד- של יצור קדום שיש לו גם מאפיינים של קוף, וגם מאפיינים של בן אדם: האב-הקדמון שהמדענים חיפשו כל השנים. העיתונים פרסו את התגלית בכותרות גדולות: 'האיש מפילטדאון הוא החוליה החסרה בין הקוף והאדם'. ההתרגשות הייתה גדולה.

אך לא כל המדענים היו שותפים להתרגשות זו. היו מדענים שהטילו ספק בממצא הזה, והעלו שאלות נוקבות. למשל, זמן לא רב אחרי שנתגלה השלד בפילטדאון, נתגלו שלדים נוספים של אנשי מערות בצרפת ובגרמניה. השלדים האלה היו שונים מאד, במאפיינים הגופניים שלהם, מהשלד של 'איש פילדאטון'. אנחנו לא מצפים לגלות שינויים גדולים ומשמעותיים מאד בין שני יצורים שאמורים להיות קרובי-משפחה, וחיו פחות או יותר באותו הזמן…מה הסיבה להבדלים האלה?

אחד המדענים שפיקפקו בתגלית של דוסון היה חוקר אוסטרלי בשם ריימונד דארט. דארט עבד בדרום אפריקה, וב-1924, קצת יותר מעשר שנים אחרי שנתגלה איש פילטדאון, הגיעה לידיו גולגולת עתיקה שנחשפה במחצבה בשם טאונג. ריימונד בדק את הגולגולת, והגיע למסקנה שמדובר בגולגולת בת של ילד קטן, כבן 3, שנקברה בקרקע לפני יותר משני מיליון שנה, והיא שונה מאד מזו של איש פילטדאון: לגולגולת של דוסון היה מוח גדול, ואילו לילד מטאונג היה מוח קטן, כמו של קוף. ריימונד השתכנע מעבר לכל ספק שמדובר באב קדמון אנושי ופרסם את ממצאיו. אבל האנתרופולוגים היו כל כך משוכנעים ברעיונות המקוריים שלהם עד שכולם שכחו והתעלמו מהביקורת, ואלו שפיקפקו בעניין נדחקו לפינה. ריימונד דארט נתקל בחומה של התנגדות, ובמיוחד מהאנתרופולוגים האנגלים שרצו להגן על הגולגולת 'שלהם', כביכול. רוב המדענים האמינו, בכל ליבם, שאיש-פילטדאון הוא האב הקדמון שמשותף לקוף ולאדם. 250 מאמרים מדעיים נכתבו על סמך התגלית הזו והיא פחות או יותר קיבעה את האופן שבו תפסו המדענים את תולדות האבולוציה האנושית במשך עשרות שנים.

השנים חלפו, ועוד ועוד שלדים של בני אדם קדומים נתגלו ברחבי העולם במערות, בחפירות ארכיאולוגיות וכדומה. עם הזמן, האנתרופולוגים החלו להבין שיש כאן בעיה חמורה: כל השלדים החדשים, ללא יוצא מין הכלל, היו שונים מאד מהגולגולת של איש-פילטדאון. אף אחד מהם לא הפגין את התכונות הייחודיות שלו- מוח אנושי ולסת של קוף. למעשה, כל העדויות הסכימו הרבה יותר עם ממצאיו של ריימונד דארט. אפשר להשוות את הניסיון לפענח את ההתפתחות האנושית לפאזל מסובך, שכל פעם מגלים עוד פיסה קטנה שלו ומנסים להתאים אותה לשאר הפיסות כדי ליצור תמונה ברורה: כך נוצר האדם…אבל ככל שעבר הזמן, היה ברור שאיש פילטדאון הוא ממצא מאוד ייחודי: הוא כמו חתיכה בפאזל, שלא מתאימה לשום דבר אחר.

בשנת 1953 יצאה האמת לאור. טכניקות מודרניות ומתקדמות איפשרו לקבוע ללא צל של ספק שהגולגולת ש"גילה" צ'ארלס דוסון היא של אדם שחי בתקופת ימי הביניים- זאת אומרת, לפני שבע מאות שנה ולא כמה מיליוני שנים- והלסת שייכת במקור לקוף אורנג-גוטנג בן 500 שנים. הן עברו טיפול כימיקלי ששינה את צבע העצמות כך שיתאים לצבע של הקרקע בשכבה הגיאולוגית המתאימה. השן הטוחנת שייכת לשימפנזה ועברה שיוף והשחזה כדי להקנות לה חזות של תזונה מודרנית.

מי הרמאי של הסיפור? לעולם לא נדע את האמת. צ'ארלס דוסון, החשוד המרכזי, הלך לעולמו עוד בשנת 1916, שנים רבות לפני חשיפת התרמית. כשבדקו מומחים את שאר אוסף הממצאים הארכיאולוגים שלו, הם גילו שם עשרות שרידים מזוייפים, כך שניתן בהחלט לשער שהוא 'בישל' את כל הסיפור כדי לזכות בתהילה ואולי כדי להתקבל לחברה המלכותית הבריטית, הגוף המדעי היוקרתי ביותר בעולם. אבל ישנם גם חשודים נוספים- המדען מהמוזיאון הבריטי שסייע לו, עוזר מחקר שהסתכסך עם הבוסים שלו ואולי ביקש לנקום בהם….הרשימה עוד ארוכה. מדוע החזיק הזיוף מעמד במשך כל כך הרבה זמן, כמעט ארבע עשורים?

סיבה ראשונה לכך היא דומה למדי לסיבה שבגללה הצליחה מארי טאפט לשכנע את רופאיה שהיא אכן ילדה ארנבות: הסיפור של 'איש פילטדאון' התאים לרעיונות קודמים שהאנתרופולוגים האמינו בהם. במקרה הזה, לא מעט מדענים באותם השנים האמינו שלאב הקדמון הקדום צריך להיות מוח גדול- והגולגולת המזוייפת התאימה לתמונת העולם הזו- מכיוון שהיו לה מוח אנושי ולסת של קוף. אפשרות נוספת היא הגאווה שחשו החוקרים הבריטים בחשיבותו של המאובן 'שלהם'. הם רצו מאוד, מסיבות פטריוטיות מובנות, שהאב הקדמון הקדום ביותר יהיה בריטי, ולא צרפתי, גרמני או דרום אפריקאני.

סיבה נוספת, ואולי המשמעותית ביותר, היא שמדע האנתרופולוגיה היה צעיר מאוד בתחילת המאה העשרים ולא היו הרבה ממצאים שמולם ניתן להשוות את איש פילטדאון. כשמדע מסוים הוא צעיר ולא מפותח, קל למדענים ללכת שולל אחר מסקנות חפוזות ורעיונות שווא. אם אין לך מושג אין צריך להראות האב הקדמון ומישהו מנופף מולך בגולגולת שנראית בדיוק כמו שאתה חושב שצריכה להראות גולגולת של אב קדמון….אתה נופל בפח. הסכנה לנפילה בתרמית כזו היא אולי סיכון מחושב שצריך לקחת כשעוסקים במחקר שנמצא באמת בחזית של הידע האנושי.

עד עכשיו חשפנו שלוש סיבות לכך שתרמיות מדעיות מצליחות למרות שלעיתים הן נראות אבסורדיות לחלוטין, בדיעבד: חולשות אנושיות, רמאות מוצלחת והיעדר בסיס ידע אמין שמולו ניתן לשפוט את התרמית. המשותף לכל שלוש הסיבות הללו הוא שהן לא ממש בשליטתנו. האם המשמעות היא שאין מה לעשות? שתרמיות מדעיות הן בלתי נמנעות?

סביר להניח שתרמיות ונוכלים יהיו תמיד, אבל יש משהו שאנחנו יכולים לעשות כדי למזער את הסיכוי ליפול קורבן לתרמיות מכל סוג: להיות ספקנים, לא לוותר ולבדוק. את הלקח הזה למדו על בשרם אנשי המגזין נשיונל ג'יאוגרפיק.

ארכיאורפטור

הדינוזאורים, אותן לטאות ענקיות ומרשימות, נכחדו מהעולם לפני כשישים מיליוני שנים. ככל הנראה, אסטרואיד שפגע בכדור הארץ גרם לשינוי גדול באקלים, והדינוזאורים לא שרדו. או ליתר, כמעט כל הדינוזאורים לא שרדו. הרבה מדענים מאמינים שאחוז קטן מתוך כל הדינוזאורים כן הצליח לשרוד, ושאנחנו יכולים לראות את הצאצאים של אותם דינוזאורים שורדים בכל מקום. ציפורים…כן, על פי מה שידוע לנו היום, סביר מאד שהציפורים הן השריד האחרון שנותר מהדינוזאורים. אפשר לדמיין את זה כמו שרשרת של חרוזים. החרוז הכי שמאלי בשרשרת הוא הדינוזאור המקורי. החרוז לידו זה הצאצא של אותו דינוזאור, והוא נראה קצת קצת כמו ציפור- אבל עדיין הוא מאוד דינוזאורי. החרוז הבא, הצאצא שלו, הוא קצת יותר ציפור, וקצת פחות דינוזאור…עד שמגיעים לחרוז בקצה השני שהוא המון ציפור וקצת דינוזאור. קשה להאמין: הרי הן נראות אחרת לגמרי מהמפלצות הענקיות האלה- אבל אם בודקים את מבנה העצמות של ציפור ממוצעת, אפשר למצוא דמיון ברור.

אבל לפני עשרים שנה בערך, החוקרים לא היו בטוחים שזה נכון: היו הרבה השערות לגבי הקשר בין ציפורים ודינוזאורים, אבל לא היו הוכחות לכך. במילים אחרות, היה חסר חרוז אמצעי בשרשרת: בעל חיים שהוא חצי דינוזאור, וחצי ציפור.
ואז, יום אחד, קיבלו לידיהם האנשים של המגזין היוקרתי 'נשיונל גיאוגרפיק' מאובן מאוד מיוחד: מאובן שהיה החרוז האמצעי הזה, ההוכחה לכך שמוצא הציפורים הוא מהדינוזאורים.

ליצורים שחיו לפני כ-130 מיליוני שנים באזור שהיום הוא מחוז ליאונינג שבסין, היה מזל רע מאוד. הר געש שהתפרץ בפתאומיות השמיד אזור שהיה עד אז שוקק חיים באופן יוצא דופן, וקבר אינספור בעלי חיים וצמחים תחת טונות של בוץ סמיך. הבוץ התקשה והפך לסלע, והתוצאה היא מאובנים: שלדים של בעלי חיים, כמו דינוזאורים למשל, שנשתמרו בתוך הסלע. מזלם הרע של היצורים הקדומים הוא גם מזלם הטוב של תושבי מחוז ליאונינג. האדמה עליה הם חיים עשירה במאובנים שנשתמרו באופן יוצא מן הכלל: במקרים מסויימים, ניתן אפילו לזהות את איבריהם הפנימיים הרכים של המאובנים. רבים מתושבי האזור חופרים באדמה, ואת המאובנים שהם מגלים הם מוכרים למוזיאונים ולאספנים פרטיים תמורת כסף רב.

אחד מאותם מאובנים הגיע, דרך אספן פרטי, אל הנשיונל גיאוגרפיק- והייחוד שלו היה שמדובר היה ביצור אשר פלג גופו העליון נראה כמו זה של ציפור, אבל יש לו זנב כמו של דינוזאור. במילים אחרות, ממש כמו 'איש פילטדאון' שהכרנו קודם- היצור הייחודי הזה היה תערובת של תכונות ציפוריות ודינוזאוריות ולכן הוא עשוי החוליה החסרה בין הדינוזאורים והציפורים, בדיוק כמו שאיש פילטדאון היווה, לכאורה, את החוליה החסרה בין בני באדם והאב הקדמון שלהם. אם כן, זהו ללא ספק סקופ אדיר. השם שנתנו לבעל החיים הזה היה 'ארכיאורפטור'.

אך מאובן מיוחד זה הגיע אל הנשיונל גיאוגרפיק בדרך לא חוקית: סוחר לא ידוע הבריח אותו, בניגוד לחוק, מסין אל ארצות הברית. עורכי המגזין פנו אל כמה חוקרים נחשבים בתחום מחקר הדינוזאורים וביקש מהם לבדוק את המאובן ולוודא שהוא באמת כל כך מיוחד- אבל כמעט כל החוקרים לא הסכימו לבדוק מאובן מוברח. מכיוון שבכל זאת מדובר במאובן שעשוי להיות, לפחות עקרונית, אחד המאובנים החשובים ביותר בהיסטוריה של הביולוגיה, בסופו של דבר נמצאו מספר חוקרים שהסכימו לבחון אותו. לפחות אחד מהם הבחין בממצאים מעוררי חשד ביצור הקדמון. הממצא החשוד ביותר היה שנדמה כאילו הזנב הדינוזאורי מתחבר אל הגוף הציפורי בצורה פתאומית מדי, לא טבעית. הוא הביע את חשדותיו שהמאובן עשוי להיות זיוף- אבל הדיווח הזה, כך נדמה, לא הגיע לאוזניהם של עורכי הנשיונל ג'יאוגרפיק. הם היו להוטים לצאת עם בשורת התגלית ולמרות שידעו שהמאובן לא זכה לבדיקה מעמיקה על ידי אף גוף מדעי מוסמך- החליטו שלא לעצור. בגיליון נובמבר של שנת 1999 התפרסמה כתבה גדולה במגזין אודות התגלית וחשיבותו האדירה של המאובן לתיאוריה האבולוציונית של הציפורים.

כמעט מייד לאחר הפרסום החלו הצרות. חוקר סיני בשם הסו סינג, שנחשף לדבר קיומו של המאובן בשלב מוקדם יחסית של החקירה, הבחין עוד בתחילת 1999 שהזנב הדינוזאורי של הארכיאורפטור דומה באופן מחשיד לזנב של מאובן אחר שנתגלה באיזור ליאולינג- דינוזאור בשם מיקרורפטור, דינוזאור קטן מאד. קסו סינג חזר לליאולינג. הוא שוחח עם סוחרי מאובנים, ביצע כמה חפירות משל עצמו ולבסוף איתר את הסלע המקורי שבו נתגלה המאובן המיוחד. בתוך הסלע, הוא מצא עוד חלק של המאובן- והחלק הזה הראה, כפי שחשד הסו סינג, שמישהו לקח מאובן של זנב של מיקרורפטור- וחיבר אליו מאובן של ציפור. במילים אחרות, המאובן הוא בעצם זיוף: פאזל שעשוי משני חלקים שונים.

מי היה אחראי לזיוף? אנחנו לא יודעים. כמעט בטוח שזה לא היה איכר סיני קשה-יום. הזיוף היה מלאכת מחשבת, וכמעט בטוח שנעשה על ידי אדם שהייתה לו הבנה אמיתית באנטומיה של ציפורים ודינוזאורים: לא היו עצמות עודפות, חוסרים או כפילויות. הכל היה כפי שצריך היה להיות, פרט לעובדה המצערת שהוא לא היה צריך להיות שם מלכתחילה. המניע היה ללא ספק כספי: מאובן חלקי ומפורר שווה כמה מאות דולרים, בעוד שמאובן שלם שווה אלפי ואולי עשרות אלפי דולרים. קסו סינג מיהר לידע את העורכים המזועזעים של הנשיונל ג'יאוגרפיק. פאשלה כזו מעולם לא ארעה בכל מאה ומשהו שנותיו של המגזין. העורכים נאלצו לפרסם התנצלות ותחקיר מעמיק אודות הסיבות שהובילו לתקלה המצערת. לא נעים.

אבל בכל זאת, משהו טוב יצא מהסיפור המביך הזה. מסתבר ששני החלקים של המאובן המזויף, אם בוחנים אותם כל אחד בפני עצמו, הם מעניינים מאד. הזנב, כאמור, היה שייך למיקרורפטור, הדינוזאור שלו היה שייך הזנב של המאובן המזויף, שהוא הדינוזאור הקטן ביותר שנתגלה אי פעם. חשוב עוד יותר, מתברר שלמיקרורפטור היו נוצות והוא חי על עצים, כלומר זהו הדינוזאור הראשון, ככל שידוע לנו, שהיה מסוגל לטפס על עץ. המרחק בין טיפוס על עצים ובין ריחוף מענף לענף הוא קצר מאוד, מבחינה אבולוציונית, כך שבהחלט יכול להיות שהמיקרורפטור הוא החוליה המקשרת בין הדינוזאורים לציפורים. אבל גם הציפור הציפור הקדומה שהייתה פלג גופו העליון של הארכיאורפטור, היא ציפור משונה מאוד. יש לה נוצות ומקור- וגם טפרים ושיניים…בדיוק כמו של דינוזאורים. במילים אחרות, יכול להיות שגם הציפור הזו היא חוליה שמקשרת בין הדינוזאורים לציפורים. כששני החלקים הללו ביחד, הם זיוף- אבל כל אחד בנפרד, חשוב מאד בפני עצמו. במילים אחרות, הם בעצמם חרוזים בשרשרת שבין דינוזאור וציפור.

שבט הנאקארימה

אסיים עם סיפור שהוא אולי אינו תרמית של ממש, אך מעניין בפני עצמו. בשנת 1956 פירסם המגזין American Anthropologist מאמר מסקרן, פרי עטו של האנתרופולוג הוראס מיינר. מיינר התמחה בחקר תרבויות פרימיטיביות, בין היתר בדרום אמריקה, אוגנדה ומקומות נוספים באפריקה. שמו של המאמר היה 'מנהגי הגוף של בני הנאקארימה', והוא תיאר את אורחות חייהם של בני שבט אינדיאני בצפון אמריקה שמיינר חקר לעומק. מיינר פותח את מאמרו באומרו שמכל השבטים הפרימיטיביים ומכל המנהגים המשונים שבהם נתקלו האנתרופולוגים ברחבי העולם- תרבותם של בני הנאקארימה היא, כנראה, המוזרה מכל.

המאפיין המרכזי של התרבות הנאקארימית היא סגידה- וסלידה- מהגוף האנושי. בני הנאקארימה מקיימים שורה של טקסים ומעשי כישוף שמטרתם לשמור על גופם טהור וללא רבב. בכל בקתה ישנו חדר מיוחד השמור לטקסי גוף כאלה ומיינר מתאר, במידה ניכרת של גועל, כיצד בני השבט דוחפים לפיהם בכל בוקר מקל ועליו שערות כדי לגרש את הרוחות הרעות מהפה. בכל בקתה ישנה קופסה קסמים ובה שומרים בני הנאקארימה את השיקויים והקמיעות שהם מקבלים מהשאמאנים של השבט. רק השאמאנים יודעים להכין את השיקויים, והאנשים הרגילים נותנים להם מתנות יקרות ערך בתמורה להכנת התערובות. הנשים, מספר האנתרופולוג, מתעלות על הגברים בכל הקשור למעשי התעללות-עצמית לצורך טיהור הגוף. הן אפילו דוחפות את ראשן אחת לכמה שבועות לתוך תנור לוהט במשך שעה שלמה.

מי הם בני הנאקארימה? זו הייתה הבדיחה של הוראס מיינר: המילה 'נאקארימה' היא המילה 'אמריקה' במהופך. בני הנאקארימה הם לא אחרים מאשר האמריקאנים. כשקוראים את המאמר שוב, מצוידים בידע החדש, כל הקוביות נופלות למקום. ה'חדר המיוחד' לטקסי הגוף הוא חדר האמבטיה, והמקלות השעירים- מברשות השיניים. התנור הלוהט אליו דוחפות הנשים את ראשן הוא המתקן לייבוש השערות במספרה. קופסת הקסמים היא קופסאת התרופות, והשמאמנים שמחלקים אותן הם רופאים. מיינר כתב את המאמר שלו כדי להראות לכל שאר החוקרים שלפעמים, אנחנו מסתכלים מנהגים של בני עם אחר, והם נראים לנו משונים ולא הגיוניים- אבל בעצם, גם המנהגים שלו יכולים להראות משונים ולא הגיוניים למי שלא רגיל להם. במקרה הזה, ה'תרמית' של מיינר בעצם עשתה טוב…

 

[עושים היסטוריה] 77: עדיף על פטיש בראש- על ההיסטוריה של ההרדמה.

הפודקאסט עושים היסטוריה

הפרק הפעם עוסק באותו חלק מהניתוח שאף אחד מאיתנו לא יכול בלעדיו…אבל כולם מפחדים ממנו: ההרדמה.

-מדוע נהגו רופאים מצרים לחנוק את קורבנו…סליחה, מטופליהם?
-על סיפורו הטרגי של הוראס וולס, רופא השיניים שהיה החלוץ האמיתי של ההרדמה.
-כמה עובדות לא נעימות על ההרדמה האפידוראלית ליולדות…
-ועל תפקידיו האמיתיים של הרופא המרדים בחדר הניתוח.

תיקון טעות: המקור האמיתי לביטוי Bite The Bullet הוא, ככל הנראה, באופן שבו חיילים היו טוענים את נשקיהם במאה ה-19: הם היו קורעים בשיניהם את חבילות אבק השריפה ושופכים את תוכנן לתוך הרובה. תודה לרביב על התיקון!

תודה לויקטור בן עזרא על הסיוע, כרגיל, בהכנת התוכנית. תודה מיוחדת למירב הדר שהייתה אחראית על התחקיר לפרק (במסגרת ה'צוות המובחר') ועשתה עבודה נפלאה.

פיתחו את היומנים! מפגש המאזינים הבא יתקיים ב-25.9.2010, יום שבת. פרטים על המפגש עצמו, היכן יתקיים ובאיזו שעה- יימסרו בהמשך.
בשבת בבוקר, לפני המפגש הרשמי, אנחנו ניפגש לצורך הקלטת קליפ Lipdub של 'עושים היסטוריה!'. מה זה Lipdub? פרטים מלאים כאן. אנא פנו אלי דרך המייל או טופס 'צור קשר' כדי להשתתף בקליפ, או אם אתם מעוניינים לעזור בארגון והפקת הקליפ: אנו זקוקים לצלמים, במאים, מפיקים, מאפרות, תפאורנים ועוד.

ניר דהן ייקח אתכם הפעם לכנסייה, ופתרונות לחידה שלו תוכלו לנסות ולתת בפורום שלנו.

האזנה נעימה!
רן


עדיף על פטיש בראש: על ההיסטוריה של ההרדמה

כתב: רן לוי

אומרים שרופאים-מנתחים מרגישים לפעמים קצת כמו אלוהים. אפשר להבין את מקורה של התחושה הזו: כשהוא רוכן מעל לשולחן הטיפולים, למנתח יש כוח עצום לחרוץ את דינו את החולה. המרחק בין חיים מאושרים ובריאים למלאך המוות הוא חתך אחד קטן. זו ללא ספק עוצמה אדירה, ואולי העוצמה הזו היא המקור לבדיחות על האהבה של המנתחים לעצמם. למשל, כמה מנתחים צריך כדי להחליף נורה? אחד. הוא עומד עם הנורה ביד, והעולם מסתובב סביבו.

אבל יש אדם נוסף בחדר הניתוחים שהוא חשוב לא פחות מהרופא המנתח. האדם הזה הוא האחרון שתראו לפני הניתוח, והראשון שתראו אחריו. הוא האדם שאוחז בידיו את המפתחות לשניים מהפחדים הבסיסיים ביותר שלנו כחולים. הראשון הוא השינה המתוקה שתרחיק מאיתנו את הכאב הנורא של סכין המנתחים. השני, הוא הפחד שלעולם לא נתעורר משינה מתוקה זו. אדם זה הוא, כמובן, הרופא המרדים.

עד לפני כמאה וחמישים שנים לערך, ניתוח היה חדשות רעות מאוד עבור החולה. שיעורי התמותה מזיהומים וסיבוכים היו נוראיים, ולכן העדיפו כולם להמנע מניתוח בכל מחיר ולנסות כל טיפול אפשרי אחר. אבל לעיתים, ניתוח היה בלתי נמנע. גידולים סרטניים, למשל, אי אפשר להסיר באמצעות תפילות בלבד. במצבים שבהם הסכין הייתה הברירה היחידה, לאבותינו היו מגוון של שיטות ודרכים להתמודד עם כאבי הניתוח.

שיטות ברבריות

השיטות הפשוטות ביותר היו גם הברבריות ביותר. במצרים העתיקה, למשל, הרופא היה חונק את המטופל עד כדי אובדן הכרה- ואז מנתח אותו בזריזות לפני שיתעורר. במקרים אחרים היה המנתח מלביש את המטופל בכובע עור, מזמין אותו לשבת על כסא נוח- ואז הולם בראשו בחוזקה באמצעות פטיש עץ. המטופל היה מתעלף בעקבות זעזוע מוח, והרופא היה חופשי לעשות את שלו. במקרים אחרים היו מקיזים את דמו של המטופל עד סף-העילפון. כל הטכניקות הללו היו, כמובן, מסוכנות מאוד- ולעיתים לא פחות מסוכנות מהחולי שהניתוח בא לרפא.

לניתוחים קלים יותר היו שיטות אלחוש מקומיות. קירור של האיבר המנותח היה מקהה את התחושה בו לזמן קצר, כמו גם לחיצה חזקה על העצבים ששולטים באותו האיבר.

כמעט כל התרבויות הקדומות- ממצרים הקדומה ועד יוון העתיקה- עשו שימוש בתערובות של אופיום, קאנביס, אלכוהול וצמחי מרפא שונים כדי להכניס את החולה לערפול חושים לפני הניתוח.  השמאנים של תרבויות דרום-אמריקניות היו לועסים עלי קוקה ואז יורקים אותם לתוך הפצע הפתוח. כל התערובות הללו היו בעייתיות בצורה זו או אחרת. אלכוהול זמין מאוד, אבל הוא אינו מסוגל לטשטש כאבים חזקים מאוד. אופיום וסמים דומים הם חומרים נרקוטיים רבי עוצמה…אבל זאת בדיוק הבעיה. יותר מדי אופיום, והחולה לא יתעורר לעולם. מעט מדי, והוא עלול להתעורר בדיוק באמצע החלק הפחות-כייפי של כריתת הרגל.

לרופאים הראשונים לא הייתה כל דרך אמינה לקבוע מהו המינון המתאים לכל חולה- וגם אם היו יודעים מהו המינון הרצוי, לא הייתה להם כל דרך למדוד אותו: הרי כל פקעת אופיום מכילה חומר פעיל בריכוז שונה. הרופאים המוסלמים הגדולים של תקופת ימי הביניים ניסו להתמודד עם הבעיה הזו באמצעות פיתוח ספוגיות מיוחדות וסטנדרטיות שהתערובת מערפלת החושים הייתה ספוגה בהם, אבל ההצלחה הייתה חלקית בלבד.

הרדמה הייתה, אם כן, עניין מסוכן לא פחות מאשר הניתוח עצמו ומנתחים רבים העדיפו להסתדר בלעדיה. במקרה של כריתת איברים, למשל, הטכניקה המקובלת הייתה פשוט לעשות את זה מהר. כמה גברים חסונים היו תופסים את המטופל, מצמידים אותו לשולחן, והרופא היה מבצע את הכריתה בדרך כלל בתוך שתי דקות ומטה. מנתחים טובים התגאו בכך שהם מסוגלים לסיים את העבודה בתוך פחות מדקה. המטופל היה מקבל פיסת עור או חתיכת עופרת רכה שיוכל לנשוך כדי שלא לצרוח. בספינות מלחמה, דרך אגב, העופרת הייתה בדרך כלל כדור רובה- וזהו, על פי הסברה, מקורו של הביטוי To Bite the Bullet, דהיינו- לסבול בשקט.

גז הצחוק

שורשיה של מהפכת ההרדמה והאלחוש נמצאים במאה ה-18. ג'וזף פריסטלי היה מדען ותיאולוג אנגלי שלזכותו רשומות כמה וכמה פריצות דרך בתחום הכימיה. החשובה והמוכרת מביניהן היא גילוי החמצן, פריסטלי היה הראשון שהצליח לבודד אותו מתוך תערובת הגזים שבאטמוספירה. באחד מניסוייו גילה פריסטלי שאם מחממים חומצה מסויימת, נפלטים ממנה אדים שגרמו לו לתחושה נעימה מאוד. האדים הללו היו חמצן דו-חנקתי, שמוכר יותר בשם 'גז צחוק'.

פריסטלי דיווח על ממצאיו בספר שכתב, אבל לא המשיך לחקור הלאה את שימושיו האפשריים של גז חדש זה- ובכך פספס את ההזדמנות לעשות היסטוריה רפואית. זה לא היה הפספוס היחיד של המדען האנגלי. פריסטלי היה זה שגילה שאם מזרימים פחמן דו-חמצני דרך מים, מקבלים מי-סודה מבעבעים ונעימים מאוד לשתיה. לו היה רושם פטנט על תגלית זו היה הופך להיות אדם עשיר מאוד, אבל פריסטלי היה עסוק מדי בענייני כמורה ותיאולוגיה ופספס לחלוטין את הפוטנציאל המסחרי שלה. כימאי אחר, שוויצרי בשם יוהאן שוואפ, השכיל להבין את המשמעויות של מי הסודה- וייסד את חברת המשקאות הקלים 'שוואפס'.

בחזרה אל ההרדמה. מי שחקר את תכונותיו של החמצן הדו-חנקתי לעומקן היה הכימאי הבריטי האמפרי דייווי. בסדרה של ניסויים בשנת 1799 גילה דיווי שאם הוא נושם מלוא ריאותיו מהגז הזה, הוא מתחיל לצחקק ולצחקק, עד אובדן הכרה כמעט. דיווי הזמין את חבריו הרבים- ביניהם המהנדס ג'יימס וואט והמשורר סמואל קולדריג'- להנות מההשפעות המשכרות של הגז החדש. ההצלחה הייתה מרשימה. אחד מהחברים, המשורר רוברט סאותי', היה כל כך מוקסם מהשפעותיו של גז הצחוק עד שכתב כי 'האוויר בגן עדן חייב להיות עשוי כולו מגז נפלא זה'.

האמפרי דייווי היה הראשון שזיהה את הפוטנציאל הרפואי של גז הצחוק. בשנת 1799 הוא נשם גז צחוק כדי להקל על כאב שיניים שתקף אותו, ובאחד ממאמריו אף כתב במפורש שגז זה יכול לשמש כאמצעי לחסימת כאב בזמן ניתוחים. אבל דיווי הקדים את זמנו בעשרות שנים ואף רופא לא הרים את הכפפה. אולי היה זה השם שהעניק דייווי לגז שגילה, 'גז צחוק', שנתן את התחושה שהגז החדש הוא 'לא רציני' מספיק בכדי להחשב כתרופה.

ואולי פשוט הרפואה לא הייתה מוכנה עדיין לבשורת ההרדמה. התרופות והשיקויים באותם ימים היו ידועים לשמצה בחוסר האמינות שלהם. אמרה ידועה של אחד הרופאים במאה ה-18 הייתה שאם כל התרופות המוכרות ייטבעו בים, האנושות תצא נשכרת והדגים יהיו המפסידים הגדולים.

הייתה גם התנגדות עקרונית להרדמה בקרב חלק מהאוכלוסייה. היו זרמים בכנסייה הנוצרית שראו בכאב עונש שאלוהים הטיל על האדם בעקבות חטאם של אדם וחווה. חובה עלינו לסבול כדי לשלם על אותו חטא קדמון. הרי בתנ"ך כתוב במפורש 'בעצב תלדי בנים'- מי אנחנו שנפר את רצונו של האל, וננסה לעמעם ולקהות את תחושת הכאב הזו? התנגדות נוספת נרשמה מצידם של רופאים שמרנים שטענו- במידה מסוימת של צדק- שכאב הוא דרכו של הגוף לאותת לנו שמשהו לא בסדר, ושצריך לעשות משהו בנידון. הם חששו שאם אישה יולדת, למשל, לא תחוש בצירי הלידה, משהו בתהליך הלידה עלול להשתבש.

תהה הסיבה אשר תהה, במשך ארבעים שנה נותר גז הצחוק אמצעי בידורי בלבד. קוסמים ואנשי במה השתמשו בו כחלק מהמופעים שלהם כדי לגרום לאנשים לצחוק, לשיר, לרקוד או לבכות מול קהל צוהל, בזמן שבחדרי הניתוחים לא רחוק משם צרחו מטופלים בכאב עם כל חתך של סכין או עקירה של שן.

הוראס וולס

הוראס וולס היה רופא שיניים אמריקני, מקונטיקט. טיפולי שיניים במאה ה-19 היו עניין כואב מאוד, ו-וולס היה רגיש במיוחד לסבלם של מטופליו. כל כך רגיש, עד שהוא שקל ברצינות לעזוב את המקצוע רק מכיוון שלא עמד בכאב שהביא על מטופליו.

בשנת 1844 ישב וולס בקהל וצפה באחת מאותן הופעות בידור קרקסיות שבהן נעשה שימוש בגז צחוק. אחד ממכריו התנדב לעלות אל הבמה ושאף מהגז מלוא ריאותיו. ההשפעה הנרקוטית של הגז היא בלתי צפויה ותלויה, במקרים רבים, באופיו של המתנדב. במקרה הזה, האיש נתקף בהזיות והחליט שאחד מהצופים האחרים הוא אויב מר שלו. הוא זינק מהבמה וניסה לתקוף אותו, בעוד שהצופה המבוהל ברח כל עוד נפשו בו. כעבור כמה שניות נרגע המתנדב והתיישב בחזרה בכסאו, מתנשם ומבולבל. וולס הבחין בפצע מדמם ברגלו של האיש, חבלה שספג בזמן ההשתוללות. הוא שאל אותו אם הפצע כואב, והמתנדב הביט בפצע בתמהון. הוא לא חש בדבר ולא היה מודע לכך שנפצע.

נורה גדולה ובוהקת האירה מעל ראשו של וולס. הוא ניגש אל מנחה המופע ושאל אותו אם יש לדעתו סיבה שבגללה אי אפשר להשתמש בגז הצחוק בטיפולי שיניים. המנחה הסביר לו שצריך מינון קצת גבוה יותר של הגז כדי לגרום לערפול חושים מוחלט שימנע מהמטופל לקום מהכסא בזמן הטיפול, אבל פרט לכך לא צריכה להיות בעיה.

למחרת התיישב וולס בעצמו על כסא הטיפולים. מנחה המופע נתן לו לשאוף גז צחוק, ורופא שיניים אחר עקר לו שן בינה. וולס לא הרגיש דבר! להתלהבותו לא היה גבול. 'עידן חדש נפתח ברפואת שיניים!' הוא הכריז, ובילה את החודש הבא בניסויים עם גז צחוק על חולים במרפאתו. כולם דיווחו שלא הרגישו כלום לכל אורך הטיפול.

וולס ידע שהוא מוכרח להביא את הבשורה אל העולם. הייתה רק דרך אחת להוכיח לכולם שגז הצחוק יכול להפוך את הרפואה הכירורגית על פיה. הוא הזמין עשרות סטודנטים ומרצים לרפואה להדגמה פומבית בפקולטה לרפואה של אוניברסיטה מקומית, כדי להדגים בפניהם ניתוח אמיתי תחת השפעת גז צחוק.

אבל לגורל היו תוכניות אחרות עבור וולס. לרוע מזלו, מינון הגז שניתן למטופל בהדגמה היה נמוך מדי- וכשהחל המנתח לחתוך בבשר החי, המטופל זעק בכאב. ההדגמה הייתה כישלון מוחלט. הסטודנטים שצפו בה לעגו לו וכינו אותו נוכל ורמאי. וולס נאלץ לחזור למרפאתו כשהוא מאוכזב קשות. הוא ידע שההרדמה עובדת ושמדובר במהפכה מדהימה בעולם הרפואה, אבל איש לא היה מוכן להקשיב לו!

וולס הפסיק את עבודתו כרופא שיניים, עזב את ארצות הברית והפליג לאירופה. שם הוא המשיך לנסות ולשכנע את קהילת הרפואה שהרדמה היא העתיד. לפי חלק מהמקורות, הוא הפך להיות מעין רוכל שנוסע מעיר לעיר ומוכר שיקויים ותרופות לכל דורש.

וויליאם מורטון

להוראס וולס היה שותף במרפאת השיניים בה עבד בקונטיקט, אדם בשם וויליאם מורטון. מורטון היה נוכח, מטבע הדברים, בכל הניסיונות שביצע וולס בגז צחוק וידע שוולס צודק. הוא גם נכח באותה הדגמה חסרת-מזל מול הרופאים והסטודנטים. מורטון החליט להמשיך את עבודתו של וולס, אבל נטש את גז הצחוק כאמצעי ההרדמה בניתוח. גז הצחוק עובד, אבל השפעתו כחומר מאלחש הייתה חלשה ולא צפויה. כפי שגילה זאת וולס חסר המזל על בשרו של המנותח בהדגמה, היה קשה לנחש מהו המינון המתאים לכל חולה. מורטון החליט להתמקד בחומר אחר בשם 'אתר'.

האתר נתגלה עוד במאה ה-13, וכבר אז ידעו החוקרים שהוא גורם לערפול חושים. במאה ה-15 תיאר אחד הרופאים כיצד מינונים גבוהים של אתר גורמים לתרנגולות להרדם למשך מספר שעות- ואז להתעורר ללא כל נזק או השפעה שלילית. באופן מדהים, אף אחד לא חשב להשתמש בזה לצרכים רפואיים. בתחילת המאה ה-18 החלו רופאים בודדים פה ושם לנסות את האתר על מטופלים שלהם, בהצלחה ניכרת- אבל בכל המקרים היו הניסיונות נקודתיים מאוד.

מורטון בילה זמן רב במשרדו כשהוא מנסה ובודק את השפעותיו של האתר במינונים שונים. הוא ניסה אותו על דג הזהב שלו, על הכלב, על העוזרים במרפאה ולבסוף גם על עצמו. בשנת 1846, כשהיה משוכנע שהוא יכול לשלוט במינון המתאים, שכנע סוחר מקומי לעבור ניתוח קטן תחת השפעת האתר. הניסיון היה מוצלח וזכה לדיווחים אוהדים בעיתונות.

המשוכה הבאה הייתה אותה המשוכה שבה נתקל הוראס וולס, שנתיים קודם לכן. מורטון היה מוכרח לארגן הדגמה פומבית גדולה של ניתוח תחת הרדמה כדי לקבל את אישורה של קהילת הרפואה. הוא לא נרתע מהאתגר: מורטון לקח את אותו החדר שבו השתמש וולס ואפילו את אותו המנתח שביצע את הניתוח הראשון- וביצע את ההדגמה שלו. הניתוח- הסרת גידול סרטני- היה הצלחה מסחררת: החולה אפילו לא הזיז אצבע בזמן שהמנתח הסיר את הגידול.

הרופאים שנכחו בהדגמה יצאו ממנה נפעמים, ובכל רחבי העולם נפוצה השמועה: הקץ לסבל בניתוחים. מורטון זכה לתהילת עולם כאיש שבזכותו החלו אלפי חוקרים ורופאים לחקור את

התחום החדש הזה. כשהלך מורטון לעולמו, שנים רבות לאחר מכן, נכתב על מצבתו:

"פה נטמן וויליאם טי.ג'י. מורטון- ממציא ומגלה ההרדמה. לפניו, בכל הזמנים, ניתוח היה סבל. בזכותו הכאב בניתוחים נעלם, ולמדע יש שליטה בכאב."

בשנת 1847 חזר הוראס וולס, רופא השיניים שכזכור היה החלוץ האמיתי של ההרדמה, מהגלות שכפה על עצמו באירופה. ארצות הברית אליה חזר הייתה שונה מזו שעזב: כולם שכחו אותו ואת גז הצחוק, והאתר שלט ברמה.

למרות האכזבה, וולס לא ויתר על ההרדמה. הוא המשיך לעשות ניסויים בחומרים שונים, אבל לרוע מזלו הוא פיתח התמכרות לכלורופורום- חומר נרקוטי נוסף, שמיד נרחיב עליו. יום אחד בשנת 1848, כשהוא תחת השפעת הסם, פרץ וולס מביתו. הוא התנפל בחמת זעם רצחנית על שתי פרוצות שעמדו ברחוב ושפך עליהם חומצה מסוכנת. הוא נתפס מייד והושלך לבית הסוהר.

בתא האסורים התפוגגה בהדרגה השפעת הכלורופורום, ו-וולס חזר לעצמו. לפתע פתאום נחתה עליו ההכרה והמשמעות של מעשיו, ורופא השיניים עדין הנפש לא יכל לשאת באשמה. הוא העניק לעצמו מנה אחרונה של כלורופורום, ואז התאבד באמצעות חיתוך וריד ברגלו. סיפורו העגום של הוראס וולס נותר עלום במשך שנים רבות, אבל לאחר שנתגלה מחדש במאה העשרים זכה רופא השיניים האלמוני לכבוד המגיע לו והוא מוכר כיום כאבי ההרדמה המודרנית.

הכלורופורם

ההבנה שההרדמה מביאה למהפכה דרמטית בעולם הרפואה האיצה את המחקר בתחום זה באופן משמעותי. החל מאמצע המאה ה-19 המדענים החלו לנסות חומרים שונים ומשונים כדי לבדוק את השפעתם, ביניהם גם תרכובות ותיקות שהחוקרים 'גילו מחדש', בזכות שינוי הגישה שעברו.

הכלורופורם הוא דוגמא לתרכובת ותיקה שכזו. היא נתגלתה עוד ב-1831, כמעט עשרים שנים לפני ההדגמה המפורסמת של מורטון, על ידי מספר אנשים בו זמנית. אחד מהם היה אדם בשם סמואל גותרי אשר נחשף להשפעותיו של הכלורופורם כשנכדתו בת השמונה טבלה את אצבעה בנוזל המתקתק, ליקקה אותה- ונרדמה מייד.

הכלורופורום זכה לפופולאריות כסם הרדמה כשד"ר ג'יימס יאנג סימפסון טשטש את המלכה ויקטוריה בעת לידת בנה השביעי. אחד מהיתרונות הבולטים של הכלורופורום על פני האתר הוא שהוא אינו דליק. אם נזכור לרגע שבאותה התקופה ניתוחים התבצעו לאור נרות, אפשר להבין מדוע הפך לחביבם של הרופאים.

היו לו, עם זאת, גם כמה חסרונות. השיטה המקובלת למתן כלורופורום הייתה לטבול מטפחת בתוך הנוזל ולהניח אותה על אפו של החולה. לרופאים, אם כן, לא הייתה שום שליטה על המינון. כלורופורם הוא חומר מסוכן יותר מאתר: אם לא נזהרים, הכלורופורום עשוי לפגוע בכבד ולהאיט את קצב הלב. זו הסיבה שבאנגליה הויקטוריאנית מת אחד מכל 2500 מנותחים כתוצאה ממינון יתר של חומר ההרדמה. המספר כיום, דרך אגב, הוא מוות אחד בכל 300,000 הרדמות לערך.

שלושה סוגי הרדמה

קפיצה גדולה אל ההווה.

ההרדמה היום שונה מאוד מההרדמה בתקופתם של מורטון ו-וולס. חומרי ההרדמה בטוחים יותר מאי פעם, וישנו גם רופא מומחה- המרדים- שמופקד על התחום הזה בזירת הניתוחים. הרופא המרדים נפגש עם החולה עוד לפני הניתוח, מברר איתו על מחלות הרקע שלו ורגישות לתרופות שונות ובכך מפחית מאוד את הסיכון לסיבוכים.

ישנם שלושה סוגי הרדמה: מקומית, איזורית וכללית. הרדמה מקומית היא הסוג שכולנו נתקלנו בו אצל רופאי השיניים. הרדמה איזורית היא הרחבה של ההרדמה המקומית: החולה עדיין נותר בהכרה, אבל חלק גדול יותר מגופו נותר רדום וללא תחושה.

אני חושב שכדאי להתעכב על סוג מסוים של הרדמה איזורית שוודאי מוכר היטב למאזינות הבוגרות יותר שלנו וסביר להניח שגם הצעירות יתקלו בו בשלב כלשהו בחייהן. אני מתכוון, כמובן, להרדמה האפידורלית, זו שמשתמשים בה להקל על צירי הלידה.

חוט השדרה מוקף בשלושה קרומים וביניהם ישנם חללים. החלל החיצוני ביותר הוא החלל האפידורלי, ולתוכו מזריק הרופא המרדים את החומר המאלחש. החלל הפנימי, הקרוב יותר אל עצבי השדרה, הוא החלל הספינאלי. אם מחט המזרק חודרת בטעות עמוק מדי והחומר המאלחש מוזרק אל החלל הספינלי במקום החלל האפידוראלי…זה עלול להיות לא נעים: הפסקת נשימה וירידה בדופק הן תופעות לוואי אפשריות.

אז איך יודע הרופא המרדים שהוא מזריק את החומר לחלל הנכון? קרוב לוודאי שהתשובה תגרום לכם לאי נוחות קלה. הרופא מרגיש את עוצמת ההתנגדות למחט בקרומים השונים וכך יודע, או מנחש, את מיקומו ביחס לחוט השדרה. כשהמחט נעצרת, הוא מנסה לשאוב נוזל החוצה: אם הוא מצליח, סימן שהוא במקום הלא נכון מכיוון שבחלל האפידוראלי לא צריך להיות כלום. כדי לאזן את התמונה, ראוי לציין שסיבוכים רציניים בעקבות הרדמה אפידורלית הן נדירים מאוד, בעוד שההליך עצמו נפוץ מאוד בחדרי הלידה בישראל. אחד היתרונות של הרדמה אפידורלית הוא שניתן להמשיך ולהזריק את חומר ההרדמה לאורך שעות ארוכות, ובחדרי לידה רבים ניתן לראות את המכונות שמבצעות את ההזרקה המדורגת. אני מכיר באופן אישי מקרה משונה מאוד של יולדת שהתאהבה במכונה כזו. היא אפילו הגנה עליה בחירוף נפש כנגד כל ניסיונותיו של בעלה, שהוא במקרה חובב גאד'גטים מושבע, להבין איך המכשיר המרתק הזה עובד. נשים, לך תבין.

הרדמה מלאה

ההרדמה המלאה היא, כמובן, ההרדמה המסובכת והמסוכנת ביותר.

נהוג לחשוב שתפקידו של המרדים הוא להרדים את החולה, אבל קל לשכוח שחלק חשוב מהתפקיד הוא גם לדאוג שהחולה יתעורר, והכי חשוב- שיתעורר בזמן הנכון. פספוס במינון פירושו שהחולה עשוי להתעורר לפתע באמצע הניתוח. באחד המקרים, חולה שהתרומם למצב ישיבה פשוט קרע לעצמו חלק מקיר החזה בלי להרגיש. במקרים אחרים החולה עשוי להיות עירני לחלוטין למרות ששריריו משותקים- ואז הוא מרגיש את כל מהלך הניתוח, על אף שהוא אינו מסוגל לאותת לאיש על מצבו. התופעה המטרידה הזו היא כנראה שכיחה למדי ומתרחשת אולי אפילו אחת לכמה אלפי ניתוחים.

בזמן הניתוח עצמו הרופא המרדים משגיח על לחץ הדם של המנותח, על הדופק ועל נתיבי האוויר. סכנה מוחשית נוספת שרבים לא ערים לה, היא היפותרמיה, 'מכת קור'. חדרי ניתוחים הם קרירים למדי. הסיבה הרשמית היא להקשות על החיידקים, אבל הסיבה הפחות רשמית היא שהמנתח עומד מתחת למנורה חזקה בלבוש סטרילי מלא וחם לו מאוד. המורדם, לעומת זאת, שוכב ללא תזוזה במשך שעות ארוכות ולכן חום הגוף שלו עלול לצנוח לרמה מסוכנת. המרדים אחראי, בין היתר, לשמור על חום גופו של המנותח באמצעות עירוי נוזלים חמים, שמיכות וכדומה.

במאה וחמישים השנים שחלפו מאז מורטון ו-וולס התקדמה ההרדמה בצעדי ענק. ישנו כיום מגוון גדול מאוד של חומרים מרדימים, מאלחשים ומטשטשים. אבל אולי תופתעו לגלות שעד כמה שהדבר נשמע מוזר- אנחנו לא ממש יודעים איך הרדמה עובדת. החוקרים מבינים שלכמות השומן בדפנות התאים יש, כנראה, קשר לספיגה של החומר המרדים בתא. הם גם יודעים ש'הרדמה' היא שם מטעה מכיוון שמה שמתרחש לאמיתו של דבר הוא איבוד הכרה ולא שינה אמיתית. אבל פרט להסברים כלליים מאוד, אנחנו לא מבינים את ההשפעה המדויקת שיש לסמי ההרדמה עלינו. אולי כשנבין טוב יותר את המוח בכלל, נוכל לפתור כמה תעלומות מסתוריות הקשורות להרדמה, כמו למשל מדוע דווקא ג'ינג'ים זקוקים לתרופות הרדמה במינון גבוה יותר בכעשרים אחוז מאנשים רגילים, לפני שהם מסכימים להירדם.

בין אם אנחנו מבינים אותה ובין אם לאו, ההרדמה עובדת והניתוחים כבר לא צריכים להפחיד אותנו כפי שהפחידו את אבותינו….אפשר לישון בשקט.


יצירות אשר הושמעו במסגרת הפרק:

Peter Gabriel- SledgeHammer
Nest- Charlotte
Nest- Lodge
Bjork- I Play Dead
Zero 7- Channel 1 Suite 1
יוני בלוך- הרגלים רעים

[עושים היסטוריה] 76: האם המתמטיקה היא תגלית או המצאה?

הפודקאסט עושים היסטוריה

הפרק הפעם עוסק באחת החידות הגדולות והמסקרנות של המדע. אסטרונומים מגלים דברים, וסופרים ממציאים סיפורים- אבל מה לגבי המתמטיקאים? האם הם מגלים את נוסחאותיהם, או שמא כל המפעל האדיר של המתמטיקה הוא המצאה אחת גדולה?

-מדוע מדד אדולף קטלה הבלגי את גובהם של מאה אלף חיילים צרפתים?
-מדוע החליט הרולד הארדי לחקור דווקא את תורת המספרים?
-מדוע ניסה אוקלידס להתעלם מהאקסיומה החמישית אותה ניסח בעצמו?
-ואיך הצליח קורט גדל לגרום לכמעט-התקף-לב לאלברט איינשטיין…

על כל זאת ועוד, בפרק שלפניכם. תודה לויקטור בן עזרא שכרגיל סייע לי בהכנת התוכנית.

פודקאסט חדש לכל חובבי הכתיבה שביניכם: 'כתיבה 101'. אני וזיו קיטרו נדבר בכל שבועיים על כתיבה, טכניקות,הוצאה לאור ועוד- ונהפוך אתכם (בשאיפה) לכותבים טובים יותר. אם אתם סופרים מתחילים, משוררים, עיתונאים, מחזאים או סתם אוהבים לקרוא…'כתיבה 101' היא בשבילכם.

ערב 'ספקנים בפאב' השלישי יהיה ב-14.6.10, בפאב המרתף שבחיפה, בשעה 2030. המרצה יהיה…אני. נושא ההרצאה: 'האישה שילדה 16 ארנבות: על תרמיות מדעיות'. בהרצאה תשמעו על איש פילטדאון, על התורכי האוטומטי, על שבט הנאקרימיה וכמובן גם האישה שילדה 16 ארנבות. באמת! פרטים נוספים בבלוג של לוטם אליהו, מארגנת הערב.

ניר דהן ינסה לבחון את הידע שלכם בחום ואנרגיה…תשובות ופתרונות בפורום החדש.

האזנה נעימה!

רן


לשבור את האקסיומה החמישית: האם המתמטיקה היא תגלית או המצאה?

כתב: רן לוי

לבת שלי, כשהייתה בת שנתיים וקצת, הייתה שיטה בדוקה להתמודדות עם מצבים מלחיצים. זו שיטה נפוצה אצל ילדים, אולי נתקלתם בה: אם היינו נכנסים לחדר ובו אנשים רבים שלא הכירה, היא הייתה עוצמת את עינייה חזק חזק. מבחינתה, כולם נעלמו. הבעיה נפתרה.

אבל עצימת עיניים אינה מעלימה את המציאות, כמובן. יש עולם אמתי שם בחוץ. אם עץ נופל ביער, הוא ישמיע רעש גם אם אין אף אחד שישמע אותו. כל מדען יגיד לך שזה נכון.

או, ליתר דיוק, כמעט כל המדענים. יש תחום מדעי אחד שבו ההבחנה בין המציאות לדימיון האנושי, אינה כה ברורה.

כבר שלושת אלפי שנים שהמתמטיקאים שואלים את עצמם אם המתמטיקה היא תגלית, או המצאה. כמעט בכל תחום אחר של התרבות האנושית התשובה ברורה מאליה, עד שהשאלה כלל אינה עולה לדיון. הנה דוגמה שאולי תבהיר את מהות הבעיה.

כשאסטרונום רואה כוכב חדש דרך עדשת הטלסקופ, ברור לו שהוא "גילה" כוכב חדש- אבל  הכוכב היה שם קודם, בדיוק כמו שיבשת אמריקה הייתה שם גם לפני שקולומבוס יצא להפלגת הגילוי הגורלית שלו. מצד שני, כשאסף אמדורסקי כותב שיר על כוכב, ברור שהוא "המציא" את השיר הזה. השיר לא היה קיים עד שאסף אמדורסקי החליט לכתוב אותו. אבל מה לגבי המתמטיקה?

כשמתמטיקאי משרבט נוסחה או תרגיל על דף, הוא מבצע פעולה שנמצאת באזור הדמדומים שבין 'תגלית' ל'המצאה'. לעתים ברור שהסימנים על הדף מייצגים חפצים שקיימים גם בעולם האמתי, למשל 1+1=2. תפוח אחד ועוד תפוח אחד, שני תפוחים. אבל במקרים אחרים, הקשר שבין הסימנים שעל הדף והעולם המציאותי אינו כה חד וברור. כשהיינו ילדים למדנו בכיתה על משולשים, מרובעים ועיגולים. אחרי השיעור יצאנו לחצר ובעטנו בכדור עגול, שיחקנו בקוביות או (במקרה שלי) אכלנו משולשים של פיצה. הצורות הגיאומטריות קיימות גם במציאות. זאת אומרת, הגאומטריה – חלק מהמתמטיקה – הייתה קיימת במציאות עוד לפני שהאדם הראשון חשב על 'משולש'.

אבל האם אי פעם ראיתם משולש אמתי? אני מתכוון למשולש גיאומטרי אידיאלי: שלוש פינות נקודתיות וצלעות ישרות לחלוטין. לא, לא ראיתם אחד כזה מכיוון שמשולשים במציאות הם תמיד משולשים 'פגומים'. לא משנה כמה נתאמץ ובאילו כלים נשתמש, בכל משולש שנבנה או נשרטט הצלעות יהיו תמיד קצת עקומות והפינות לא בדיוק נקודתיות. אין מה לעשות: זהו העולם האמתי שבו אין דבר מושלם. אז אולי בכל זאת הגאומטריה אינה באמת קיימת בעולם האמתי?

את השאלה הזו שואלים את עצמם מדענים ופילוסופים מזה אלפי שנים. פיתגורס, למשל, האמין שהמתמטיקה אינה המצאה אנושית. הוא ותלמידיו ראו בחוקים ובהוכחות הגיאומטריות משהו נשגב, אמת נעלה יותר מכל מה שעשוי להיווצר במוח אדם בר תמותה ועלוב. הייתי רוצה להגיד לכם שאין צורך להיות דוקטור למתמטיקה כדי להבין מדוע חשב כך פיתגורס אבל לרוע המזל, יופיה האמתי של המתמטיקה חושף את עצמו אך ורק למי שמתעמק ושוקע בתוכה עד הצוואר.

עבור רובנו, האנשים שמכירים את המספרים והמשוואות רק משיעורים משעממים בבית הספר, המתמטיקה היא מקצוע טכני משעמם ומייגע, אבל כל מתמטיקאי יגיד לכם שמתמטיקה היא יפה. לא 'יפה' כתיאור סתמי, אלא 'יפה' כמו ציור מדהים שאינך מסוגל להפסיק להתבונן בו, כמו ספר שאתה חייב להמשיך לקרוא אותו על אף שהשעה כבר אחת אחרי חצות וכמו שיר שמעביר בך צמרמורת כשאתה שומע אותו בפעם הראשונה. יש בה אלגנטיות מדהימה שנחשפת בעיקר כשאתה מגלה עד כמה היא מסוגלת לקשור יחדיו תופעות טבע שנראות, על פניו, לא קשורות לחלוטין זו לזו. הסיפור הבא ידגים את האלגנטיות הזו.

התפלגות נורמלית

אדולף-ז'אק קטלה (Quetelet) נולד בעיר הבלגית גנט בשנת 1796. הוא היה איש אשכולות של ממש: כתב שירה, חיבר מחזות, תרגם ספרים וגם לימד מתמטיקה, פיסיקה ואסטרונומיה. הוא היה מדען מוצלח, והראשון שקיבל את התואר 'דוקטור למדעים' מאוניברסיטת גנט. ב-1823 נשלח קטלה לפריז לשם התמחות באסטרונומיה. בצרפת פגש קטלה את אחד מהמתמטיקאים הגדולים של דורו – פייר סימון לפלס. זו הייתה פגישה גורלית עבור קטלה, שכן לפלס הצית אצלו אהבה גדולה לסטטיסטיקה.

הסטטיסטיקה הייתה תחום צעיר ולא מפותח באותם הימים, אבל המתמטיקאים שעסקו בנושא זה כבר הספיקו לגלות כמה עובדות מסקרנות. נניח, למשל, שאנחנו מודדים את הטמפרטורה של דלי מים רותחים באמצעות מד חום. מד החום איננו מושלם ולכן בכל פעם שנכניס אותו לתוך הדלי, נקבל תוצאה שונה. השינויים יהיו זעירים – שברירי מעלה לכאן או לכאן: במדידה אחת נקרא 100.5 מעלות, במדידה הבאה אולי 99.5 מעלות. כדי להיות בטוחים בתוצאת המדידה שלנו, נבצע אלף מדידות שונות ונרשום את התוצאות בגרף: הציר האופקי בגרף יהיה הטמפרטורה הנמדדת והציר האנכי – כמה פעמים קיבלנו אותה המדידה. הגרף שנקבל ייראה בצורת פעמון: אזור מרכזי גבוה ושוליים שהולכים וקטנים בהדרגה. יהיו מדידות רבות שנעות סביב נקודת מאה המעלות, ומעט מדידות שהולכות ומתרחקות ממנה, למשל, עשר מדידות של 101 מעלות, 5 מדידות של 102 מעלות ורק 3 מדידות של 104 מעלות.

המתמטיקאים נתקלו בגרף הפעמון הזה בניסויים שונים בפיסיקה. כמעט בכל פעם שמדידה חזרה על עצמה שוב ושוב, למשל מדידת מהירות, זרם חשמלי, אורך, רוחב ומה לא, התוצאה הייתה עקומת פעמון. למעשה,  ניסויים ומדידות רבים כל כך הפיקו אותה צורת פעמון עד שהיא קיבלה את השם 'התפלגות נורמלית': כך מתנהג הטבע באופן נורמלי.

אבל פיסיקה זה דבר אחד, ובני אדם הם משהו אחר. איננו דלי מים בעל טמפרטורה אחת – אנחנו שונים זה מזה. כל אחד מאיתנו נראה אחרת: גבוה, נמוך, רזה, שמן, קירח, שעיר ועוד ועוד. ההבדלים בין בני האדם, כך נדמה, הם אקראיים לחלוטין. אבל אדולף קטלה האמין שהוא מסוגל להכניס את בני האדם לתוך אותה מסגרת נוקשה שהציבה הסטטיסטיקה. "המקריות," טען קטלה, "היא רק צעיף המכסה על בערותינו."

כדי להוכיח את דבריו, קטלה מדד את גובהם של מאה אלף טירונים בצבא הצרפתי, וצייר את התוצאות על גרף. גובהם של רוב החיילים נע סביב איזה שהוא ערך מסוים – למשל, מטר ושבעים ס"מ – וככל שמתרחקים מאותו ערך מספר החיילים יורד. רק חלק קטן מהם מתנשא לגובה של מטר ותשעים או מטר וחמישים. אם התיאור הזה מוכר לכם, אתם צודקים: לגרף שקיבל קטלה היה צורה של… פעמון. מכאן, שגם הגובה האנושי מציית לאותה התפלגות סטטיסטית 'נורמלית' של מדידות טמפרטורה. קטלה מצא סדר מסוים בתכונה אנושית שעל פניו היא אקראית לחלוטין. קטלה מדד גם את היקף החזה של ששת אלפים חיילים סקוטיים, ושוב קיבל אותה ההתפלגות הנורמלית.

מנין הקשר שבין התנהגות מד-חום בתוך דלי מים רותחים, לגובה של חיילים צרפתים? על פניו, אלו תופעות שונות לחלוטין. קטלה ניסה לפתור את הדילמה הזו באמצעות הסבר מקורי: הוא טען שהטבע מנסה ליצור בן אדם (במקרה הזה, חייל צרפתי) בעל גובה 'אידיאלי'. אבל הטבע מפספס. במקום חייל בגובה האידיאלי, הוא מייצר חייל 'שגוי', בגובה שונה מהרצוי. הצטברות השגיאות הללו יוצרת את עקומת הפעמון, אותה עקומת פעמון שיוצרות גם שגיאות מדידת הטמפרטורה בדלי. בעיניים מודרניות, קל לראות שקטלה טעה לחלוטין. הטבע אינו מנסה 'ליצור' שום דבר, ואם כבר היה מנסה ליצור משהו מושלם – זה בטח לא יכול להיות חייל צרפתי.

כדי לסבך את העניינים עוד יותר, קטלה החליט למדוד דברים שונים לחלוטין. למשל, את שיעור ההתאבדויות בעיר מסויימת, את חומרת הפשיעה לפי שנה, או התפלגות גיל הנישואים. גם שם הוא גילה שהגרף נראה בדיוק אותו הדבר: התפלגות נורמלית. משמעות הממצא הזה מדהימה ביותר. אותו חוק מתמטי, אותה 'משוואה' אם תרצו, שמתארת תופעות בעולם הפיסיקה והאסטרונומיה – מתארת גם תופעות שאינן פיסיקליות, כמו גיל הנישואים בבלגיה ובצרפת. יש קשר עמוק וחבוי בין שני תחומים שנראים על פניו שונים לחלוטין, והקשר הזה הוא קשר מתמטי. אז איך יכול להיות שהמתמטיקה היא המצאה אנושית, פרי מוחנו כמו שיר של אסף אמדורסקי או מחזה של שייקספיר, אם היא אוניברסלית כל כך? ברור שהקשר הזה היה קיים שם קודם, עוד לפני שקטלה החליט לחקור אותו.

קשרים מתמטיים כמו אלה שגילה קטלה מתגלים לנו בכל עת ובכל מקום. אפילו במקרים שבהם המתמטיקה נראית מנותקת לחלוטין מן המציאות.

המתמטיקאי הבריטי הרולד הארדי עסק, בתחילת המאה העשרים, בתורת המספרים. הוא בחר בתחום הזה בין היתר כיוון שהאמין שלענף המתמטיקה הספציפי הזה לא יכול להיות ולו יישום מעשי אחד, אי פעם. מה כבר אפשר לעשות עם מספרים ראשוניים, מספרים לא רציונליים ועוד כל מיני יצורים משונים שכאלה? הארדי אהב את הידיעה שמהמחקרים שלו לא ייצאו טנקים, נשקים ועוד כלי מלחמה דומים. הוא אמר:

"שום תגלית מתגליותי אין בה וקרוב לוודאי שלעולם לא תהיה בה, במישרין או בעקיפין, לטוב או לרע, שמץ של תועלת לטובת העולם."

כמה עשרות שנים לאחר מכן נתגלה שהאבולוציה של אוכלוסיות מסויימות בטבע מתנהגת בדיוק לפי אחת המשוואות שגילה הארדי. וכאילו כדי להוסיף עלבון על גבי עלבון, עבודות נוספות שלו נתגלו כבעלות חשיבות עצומה בתורת ההצפנה, בעלת משמעויות צבאיות ברורות. שוב אנחנו רואים שהמתמטיקה קשורה בעולם המציאות בקשרים עבותים והדוקים. אדולף קטלה עצמו אמר ש"ככל שתחום מסויים במדע מתקדם יותר, כך הוא נוטה להיות מתמטי יותר."

אפילו איינשטיין שאל: "איך יכול להיות שהמתמטיקה, תוצאה של המחשבה האנושית שאינה תלויה בניסיון החיים שלנו, מתאימה באורח כל כך הדוק לתיאור המציאות?"

האין זו הוכחה ברורה לכך שהמתמטיקה היא תגלית, ולא המצאה? רגע. לא כל כך מהר.

האקסיומה החמישית

הגאומטריה האוקלידית היא ענף אחד מהמקצועות המתמטיים הראשונים שאנחנו לומדים בבית הספר: משולשים ישריזווית, היקף המעגל, שטח של מרובע ועוד נושאים שכאלה. הגאומטריה היא גם אחד מהתחומים הבסיסיים והחשובים של המתמטיקה כולה. בכל מקום ובכל מדע נמצא תמיד קווים ישרים, רדיוסים, שטחים וכיו"ב. האקסיומות הן הבסיס לגאומטריה; הן סדרת משפטים קצרים ופשוטים – אבל בעלי עצמה אדירה. למשל: 'בין כל שתי נקודות ניתן למתוח קו ישר', או 'כל שתי זוויות ישרות שוות זו לזו'. המורים למתמטיקה בבית הספר מדגישים תמיד איך ניתן לפתור מגוון גדול מאוד של בעיות בגאומטריה על ידי יישום מחוכם של כמה אקסיומות בסיסיות שכאלה.

אוקלידס האלכסנדרוני, בן המאה הרביעית לפנה"ס, נחשב לאבי הגאומטריה והוא זה שניסח את עשרת האקסיומות הבסיסיות שמהן צמח כל המדע. מתוך אותן עשר אקסיומות, הייתה אחת – החמישית – שאוקלידס כנראה לא אהב במיוחד. הוא רשם אותה, אבל מעולם לא השתמש בה כדי להוכיח משפטים אחרים ולפתור בעיות – כאילו שהיא הייתה 'מנודה' בעיניו מסיבה כלשהי.

האקסיומה החמישית גרסה, בניסוח מפושט, שאם יש קו נתון ולידו נקודה, אפשר למתוח דרך הנקודה רק קו אחד שיהיה מקביל לקו הנתון. במילים אחרות, אי אפשר להעביר שני קווים שונים דרך אותה הנקודה, ולצפות ששניהם יהיו מקבילים לקו שלישי נתון: רק אחד מהם יכול להיות מקביל לו!

הבעיה עם האקסיומה החמישית היא שאינה פשוטה ומצומצמת כמו שאר האקסיומות. היא אינה אלגנטית מספיק כדי להתחרות עם עצמת אקסיומות כמו 'כל שתי זוויות ישרות שוות זו לזו.' היא שונה מכולן. משהו בה… לא בסדר. לאורך מאות ואלפי השנים מאז ימי אוקלידס ניסו המתמטיקאים להיפטר מהאקסיומה החמישית. הם ניסו לשנות את ניסוחה או להוכיח אותה כנובעת מתשע האקסיומות האחרות – אבל ללא הועיל. האקסיומה החמישית הייתה תקועה כמו בנייני הולילנד באמצע הנוף הירושלמי.

מספר מתמטיקאים במאה ה-19 החלו משתעשעים ברעיונות 'מה יקרה אם': רעיונות כמעט על סף הכפירה. מה יקרה אם נחליף את האקסיומה החמישית, באקסיומה חדשה?

אחד מאותם מתמטיקאים היה הונגרי בשם יאנוש בולאי. הוא החליף את הטענה שדרך הנקודה יכול לעבור רק קו מקביל אחד לקו הנתון, באקסיומה לפיה יש לפחות שני (!) קווים  מקבילים לקו הנתון. הטענה הזו יכולה להיות נכונה רק אם המרחב הוא בצורת אוכף: דהיינו, מרחב עקמומי ולא ישר. איננו יכולים לדמיין לעצמנו איך זה מרגיש לחיות בתוך מרחב בצורת אוכף, אבל זה לא אומר שהמתמטיקה אינה נכונה. החוקים והמשוואות שניסח יאנוש עבור המרחב הזה נכונים, הגיוניים ותקפים ממש כמו הגאומטריה הרגילה. כל ההבדל הוא שזו גאומטריה שיאנוש "המציא", ולא גילה.

אביו של יאנוש שלח עותק ממחקריו של בנו לפרידריך גאוס, 'נסיך המתמטיקאים' ומי שנחשב לאחד המתמטיקאים החשובים ביותר בהיסטוריה. גאוס כתב ליאנוש שהוא מעריך מאוד את העבודה שלו, אבל הוא כבר חשב עליה קודם. וזה נכון – יש הוכחות בכתב שגאוס באמת חשב עליה קודם, הוא פשוט לא פרסם אותה כי חשש שיחשבו שהוא מטורף. יאנוש לא היה מוכן לקבל זאת, והיה משוכנע שגאוס גנב ממנו את רעיונותיו. הוא ידע שלא יוכל להתמודד מול המוניטין האדיר של גאוס ושקע בדיכאון ובמרה שחורה.

האפשרות שישנה גאומטריה 'לא-אוקלידית', דהיינו גאומטריה שבה יכולות להתקיים אקסיומות שונות מעשרת האקסיומות של אוקלידס, הכתה את המתמטיקאים בתדהמה. האקסיומות הללו נראו יציבות כל כך ותיארו בצורה טובה כל כך את העולם האמתי: איך יכול להיות שאפשר להחליף אותן באקסיומות אחרות, ועדיין לקבל מתמטיקה הגיונית ותקפה? מה זה אומר לגבי העולם שלנו?

לאורך השנים צצו גאומטריות נוספות דומות שהתבססו על מרחבים בעלי ארבעה, חמישה ואפילו אינסוף ממדים. רובן מתארות מרחבים שאיננו מסוגלים לקלוט, אבל חלקן דווקא מתארות את המציאות כפי שאנו מביטים אותה כיום. אלברט איינשטיין, למשל, הוכיח, בתורת היחסות שלו, שהמרחב אינו ישר. בקרבת גופים בעלי כוח משיכה חזק, המרחב מתעקם. אנו יכולים לראות זאת אם אנחנו עוקבים אחר מהלכן של קרני אור ליד כוכבי שבת מאסיביים: קרני האור שאמורות לנוע בקו ישר, מתעקמות. הן לא שינו כיוון: המרחב עצמו התעקם – כמו שביל שעולה ויורד בהרים ובגבעות מתחת לאיש שצועד בקו ישר. במצבים כאלה, הגאומטריה האוקלידית – הנראית כה מושלמת, חלק מהעולם המציאותי, מתפרקת לגמרי.

קורט גדל

אם המתמטיקה היא חלק בלתי נפרד מהמציאות, הרי שהיא צריכה להיות עקבית. זאת אומרת, לא יכול להיות שטענות מסוימות הן גם נכונות גם לא נכונות: אם מתחילים סדרה של הקשים לוגיים מאקסיומה מסוימת ושומרים על כל הכללים הלוגיים הנכונים, מגיעים לתוצאה הגיונית ועקבית. זו הייתה הטענה שהעלה מתמטיקאי גרמני בשם דיוויד הילברט, וזו גם הייתה הטענה שקורט גדל בן ה-24 ביקש לחקור ולאתגר בתחילת המאה העשרים. התוצאה הייתה מכה אנושה לרעיון שלפיו המתמטיקה היא חלק מהמציאות.

קורט גדל היה… טיפוס. הנה אנקדוטה שתדגים את אופיו המיוחד. בזמן מלחמת העולם השנייה נמלט עם אשתו מאוסטריה לארצות הברית, והפך לחברם הטוב של אלברט איינשטיין ואוסקר מורגנשטרן, כלכלן מאוניברסיטת פרינסטון. בשנת 1946 עמד גדל בפני בחינות ההתאזרחות שלו. התהליך עצמו די פשוט: הנבחן יושב מול שופט ששואל אותו כמה שאלות בסיסיות לגבי ארצות הברית. למשל, איזה סוג ממשל יש במדינה, איך נקרא בית הדין הגבוה וכולי. גדל החל להתכונן למבחן באופן יסודי. הוא למד על תולדות ההתיישבות בצפון אמריקה, על האינדיאנים, על חוקת ארצות הברית ואפילו על מועצת העיר פרינסטון. הוא השקיע זמן ומאמץ רביםבהתכוננות למבחן, ואיינשטיין ומורגנשטרן ניסו להרגיע אותו. הם הסבירו לו שהשאלות הן קלות ופשוטות – רק כדי לצאת ידי חובה, פחות או יותר – ובכל אופן, גדל היה מתמטיקאי מפורסם, ואיינשטיין יישב לצדו בתור עד זמן הבחינה. מי כבר יעשה צרות לשניהם?

אבל גדל לא הרפה, וחקר את חוקת ארצות הברית לעומקה ולרוחבה. יום אחד הוא ניגש למורגנשטרן וסיפר לו שהוא גילה בחוקה סתירות לוגיות פנימיות ושהוא יכול להוכיח, באופן מתמטי, שאדם יכול להכריז על עצמו כדיקטטור בארצות הברית ועדיין לעמוד בתנאי החוקה. איינשטיין ומורגנשטרן נחרדו מהכיוונים שאליהם פנה גדל. הוא עמד להפוך בחינה קטנה ומטופשת לדיון חוקתי. הם הזהירו אותו שלא יעלה את העניין מול השופט.

יום הבחינה הגיע, וגדל ישב מול הבוחן ושני המדענים הבכירים לצדו. השופט – שכנראה היה הנרגש ביותר מבין כל הארבעה – שאל את גדל מהיכן הגיע.

'מאוסטריה,' השיב המתמטיקאי.

'איזו מין ממשלה הייתה לכם באוסטריה?' שאל השופט.

'זו הייתה רפובליקה,' ענה גדל, 'אבל החוקה הייתה כזו שנהפכה בסופו של דבר לדיקטטורה.'

השופט אמר- 'באמת? זה איום ונורא. זה לא יכול לקרות בארץ הזאת.'

וגדל אמר- 'דווקא כן, ואני יכול להוכיח את זה.'

בשלב זה איינשטיין ומורגנשטרן היו על סף פניקה, אבל השופט החליט בחכמה שלא להכנס לפינה הזו – וסיים את הבחינה. גדל קיבל אזרחות, וכולם חזרו לשגרה.

כפי שניתן להבין מהסיפור, גדל לא היה אדם שנרתע ממציאת חולשות במערכות פורמליות. ב-1931, הוא מצא חולשה שכזו במתמטיקה. במאמר היסטורי שפרסם הוא הוכיח שהמתמטיקה אינה יכולה להיות גם שלמה וגם עקבית. זאת אומרת, במקרה הטוב, יש טענות מתמטיות שאי אפשר להוכיח אותן – אמנם טענות נכונות, אבל כאלה שאינן נובעות מתוך האקסיומות וההיסקים שלנו. במקרה הגרוע, המתמטיקה יכולה להיות בעלת סתירות פנימיות! ואם המתמטיקה היא מערכת פורמלית לא מושלמת, ואולי אפילו בעלת סתירות פנימיות, איך יכול להיות שהיא חלק מהמציאות, חלק מהיקום? האם גם היקום שלנו פגום בצורה כלשהי? ואולי לא ניתן לצפות שנתאר את עולם הטבע במלואו בעזרת המתמטיקה?

יש חוקרים שטוענים שהמתמטיקה היא תוצר אנושי ותו לא. המוח שלנו נוצר והתפתח באמצעות האבולוציה, בסביבה שיש הפשטות עדיפה על הדיוק: זאת אומרת, אם אנחנו רואים ממותה, בעלת רגליים, חדק, חיתים וכולי – כדאי שנתפוס אותה כחיה אחת שלמה ולא כאוסף רכיבים. בצורה כזו קל יותר להבין שעומדים מולנו עדר של שלוש, ארבע, חמש או יותר ממותות – ולפתח אסטרטגיה המתאימה לצוד אותן. אם הגישה הזו נכונה, אזי המתמטיקה היא כמו השפה: יכולת מובנת, אינסטינקט אנושי טהור. רעיונות כמו 'אחד', 'שתיים', 'חיבור' ו'חיסור' יצוצו במוחנו גם אם לא נשב בשיעור בתיכון וננקר מול לוח עמוס משוואות, אך ורק מכיוון שאבותינו התרגלו לחשוב על 'ממותה אחת' ו'שתי ממותות'.

המתמטיקאי הבריטי סר מייקל עטיה נתן דוגמה מעניינת בהקשר הזה. נניח שיש מדוזה חייזרית שחיה לבדה בעולם שהוא כולו נוזלי. כל מה שהמדוזה מכירה הם זרמים, לחצים, הפרשי טמפרטורות וכו'. בעולם הדימיוני הזה אין שום דבר 'בדיד': הכל זורם ורציף, ואין מה לספור במובן שבו אנחנו רגילים לספור. האם גם היא תפתח את תורת המספרים? אולי לא. הדוגמה הזו מראה לנו שאולי הסיבה לכך שהיקום שסביבנו מתאים בצורה כה מושלמת למתמטיקה שלנו, היא שאין לו ברירה: אנחנו כופים עליו את ראיית העולם שלנו. אין לנו שום אפשרות אחרת להבין את העולם, אלא דרך המשקפיים המתמטיים שהאבולוציה הרכיבה על המוח שלנו.

מובן שגם גישה זו מעלה שאלות קשות. תורת הקוונטים, למשל, ידועה לשמצה בתור תאוריה שאף אחד אינו יכול לתפוס. זאת אומרת, אפשר להכיר את המשוואות, לפתור אותן, לנסח חוקים חדשים – אבל אין מוח אנושי שיכול להבין איך אלקטרון יכול להיות גם גל וגם חלקיק,  או איך יכול להיות שאלקטרון ייעלם במקום אחד ויופיע במקום אחר. ואף על פי כן, למרות שהאבולוציה לא הכשירה אותנו להתמודד עם תופעות קוונטיות ויחסותיות, המתמטיקה שלנו עובדת. המשוואות תקפות! אבל איננו מבינים אותן – לא באותו האופן שבו אנחנו מבינים משולש או עיגול. ואם המתמטיקה תקפה גם במצבים קיצוניים שכאלה, האם יכול להיות שהיא רק יציר דימיוננו ותו לא?

יש גישת ביניים שלפיה התשובה נמצאת איפשהו באמצע. אולי האקסיומות הגאומטריות הן המצאה אנושית טהורה בדומה לחוקים במשחק שחמט, למשל כל הקשרים, המשפטים והתובנות שנובעים מאותן האקסיומות הן תגליות, כמו אסטרטגיות פתיחה ומהלכים מבריקים של אלופי עולם. דהיינו, היקום עובד בצורה כזו שאם רק נגדיר בו סט של כללים בסיסיים, יש בו ההיגיון הפנימי המאפשר לנו לגלות קשרים חבויים.

חדי האוזן ודאי הבחינו בכך שיש מילה אחת שהקפדתי שלא להזכיר לאורך כל הפרק: 'אלוהים'. המילה הזו חוזרת על עצמה אלפי פעמים בכל דיון לגבי הפילוסופיה של המתמטיקה. הפיזיקאי ג'יימס ג'ינס הגדיר זאת: "היקום נראה כאילו עיצב אותו מתמטיקאי." פול ארדש, הגאון ההונגרי האקסנטרי, התפרסם בכך שטען שכל ההוכחות המתמטיות כתובות בספר של אלוהים, והוא רק יכול לחשוף חלקים מהספר.

תשובה לשאלה 'האם יש אלוהים?' ואם כן, האם הוא חובב מתמטיקה – נמצאת מעבר לגבולות הפרק הזה, מן הסתם. אבל אני חושב שרוב המתמטיקאים, גם אם הם אתאיסטים, יסכימו  לאמירה שאם מישהו מעוניין לגלות את הקשרים החבויים שבטבע, לתפוס את יופיו של היקום במובן העמוק ביותר, יש לו שתי אפשרויות: לפתוח את כתבי הקודש של הדת, או לפתוח את ספרי הלימוד של המתמטיקה.

[עושים היסטוריה] 73: דימות רפואי – או, כיצד שינו רנטגן והביטלס את עולם הרפואה.

הפודקאסט עושים היסטוריה

הפעם נתחקה אחרי קורותיה של הטכנולוגיה הרפואית החשובה ביותר במאה השנים האחרונות: קרינת רנטגן. גילוי מקרי של פרופסור מבוגר הוביל למהפכה שאיפשרה לרופאים, בפעם הראשונה, להתבונן אל תוך הגוף.

  • -האם הזוהר הירקרק הבוקע מתוך שפורפת רנטגן הוא החומר ממנו עשויות רוחות רפאים?…
  • -מדוע קשר ד"ר ורנר פורסמן אחות מסכנה אל שולחן הטיפולים?…
  • -על האופן שבו מימנה ההצלחה המדהימה של החיפושיות (Beatles) את המחקר בטומוגרפיה ממוחשבת..
  • -ומה קורה כשמתקרבים למכשיר MRI עם עט כדורי בכיס?

תודה לאורן ליאב על הרעיון לפרק והסיוע לתחקיר. תודה גם לד"ר סול סטוקר שסייע בהכנתו וניפה שגיאות. כתמיד, תודה לויקטור בן-עזרא על תרומתו הבלתי נלאית לתוכנית…
הצלחתם להרגיז את ניר: אתם פותרים את החידות שלו מהר מדי. הוא מגלה אתכם להוליווד הפעם.

הנה יוזמה חדשה ונסיונית:
בחודשים האחרונים פנו אלי מספר מאזינים והציעו לי למצוא דרך לשתף את קהילת המאזינים שלנו בתהליך ההפקה של 'עושים היסטוריה!'. לשמחתי, יש המון אנשים שמוכנים לתרום מזמנם והידע שלהם לתוכנית והפרק הנוכחי הוא דוגמא מצוינת לכך. השקעתי הרבה מחשבה במציאת הדרך הנכונה ליצור שיתוף פעולה בתוך קהילת המאזינים ואני מקווה שהצלחתי לעלות על השיטה הנכונה. כך זה עומד להתבצע.

אני מזמין אתכם להצטרף ל'צוות המובחר' של עושים היסטוריה. החברים בצוות המובחר, נקרא להם 'החוקרים', יקבלו גישה לאתר מיוחד שהקמתי, שיאפשר לקבוצה לעבוד יחד בצורה נוחה. הגישה לאתר הזה מוגבלת רק לחוקרים מכיוון שהוא מכיל מידע מסווג ביותר- רשימת הפרקים העתידיים של 'עושים היסטוריה!', מידע שכידוע כל סוכנויות הביון בעולם המערבי היו רוצות להניח עליו את ידיהן.
כרגע, למשל, ישנם ברשימה פרקים בנושאים כמו מתמטיקה, אמנות, אדריכלות וגיאוגרפיה. כל חוקר בצוות המובחר יכול לעבור על רשימת הפרקים ולמצוא את הנושא או הנושאים שמעניינים אותו באותו אישי- או להציע נושא חדש, כמובן: כל דבר מהטכנולוגיה הכי מרתקת ועד סופר המדע הבידיוני שאת או אתה כל כך אוהבים…

כל אחד יוכל לתרום להכנת הפרק כרצונו: אפשר לעשות תחקיר, או למצוא לינקים מעניינים שיעזרו לשאר הצוות בתחקיר. אם החוקר יודע על כנס או הרצאה מעניינת והוא יכול להקליט שם, זה מצוין. אם מישהו רוצה לראיין מדען או סופר או מישהו שקשור לנושא, ולהקליט את הראיון- גם זה אפשרי. אפשר גם להקליט קטעי קריאה וציטוטים מספרים.. בקיצור, כל מה שיהפוך את הפרק למרתק ומעניין.

לכל פרק יהיה חבר צוות שיוגדר כ'פרופסור': הוא יוביל את צוות החוקרים של הפרק, ינווט את כיווני התחקיר ובאופן כללי ינהל את העניינים כך שהתחקיר יהיה יעיל ואנשים לא יעשו עבודה כפולה, למשל. כשהפרופסור והצוות ירגישו שהתחקיר מוכן, אני אהפוך אותו לפרק ואשלח אותו אליהם כדי לקבל פידבקים והצעות לשיפור.

המטרה שלי ברעיון 'הצוות המובחר' הוא לתת למתנדבים מצד אחד הזדמנות להשפיע באמת על התוכן של התוכנית ולקחת אותה למקומות שמעניינים אותם, ומצד שני לא להעמיס עליהם יותר מדי. אם החוקר הוא סטודנט עסוק או אבא עייף, עבודה על פרק אחד או חלק מפרק היא משהו שאפשר להתחייב עליו בנוחות יחסית והיא אינה תובענית במיוחד.

זהו. קחו בחשבון שהקונספט הזה הוא טרי מאוד ושאף פעם לא שמעתי על פודקאסט ישראלי או לועזי שניסה משהו כזה- הדבר הכי קרוב שאני יכול לחשוב עליו הוא ויקיפדיה, שעובדת בצורה דומה. אני אשמח לקבל הצעות לשיפור, כמובן.

אם אתם מעוניינים להצטרף לצוות המובחר, אנא פנו אלי במייל: ran.levi@gmail.com
האזנה נעימה,
רן


עם קצת עזרה מחברים: כיצד שינו רנטגן והביטלס את עולם הרפואה

כתב: רן לוי

כמהנדס, אני תמיד מביט על רופאים בחשדנות מסוימת. איך הם מסוגלים לקבל אבחנה על סמך כל כך מעט מידע? אם מישהו שם לי על שולחן המעבדה מכשיר מקולקל, לי אין בעיה: אני פותח כמה ברגים, דוחף את הראש פנימה, רואה או מריח מה נשרף ומחליף אותו. אבל הרופא צריך לתקן מכונה מסובכת הרבה יותר- גוף אנושי- פחות או יותר רק על סמך הרעשים שהיא משמיעה, דהיינו תלונות החולה. ואכן, עד תחילת המאה העשרים, הרופאים היו בצרות. ההזדמנות הראשונה שלהם לבדוק מה באמת התרחש בתוך גופו של החולה הייתה רק אחרי שהוא הפך להיות חולה-לשעבר. אחרי הכל, יש גבול לכמות המידע שאפשר להשיג על ידי מישוש או האזנה לפעימות הלב. אבחנה, באותם הימים, הייתה לא יותר מניחוש מושכל.

הרופאים לא ידעו זאת, אבל הפיסיקאים החזיקו בפתרון לבעיה שלהם. הוא עמד על שולחנותיהם של מאות חוקרים- אבל אף אחד לא ידע מה לעשות איתו. מדובר במתקן בשם 'שפופרת קרוקס'. אף על פי שהוא אינו מרשים במיוחד כלפי חוץ, מדובר באחד המתקנים המדעיים החשובים ביותר בהיסטוריה של המדע. השפופרת הומצאה על ידי מהנדס בריטי בשם ויליאם קרוקס, בשנת 1870. מדובר בגליל אטום, עשוי זכוכית, ובתוכו שתי אלקטרודות: אנודה וקתודה. הפיסיקאים ידעו שאם מרוקנים את השפופרת מאוויר ואז יוצרים הפרש מתחים גבוה מאוד, אלפי וולטים, בין האנודה החיובית והקתודה השלילית- יופיע לפתע זוהר משונה בתוך השפופרת. כתם אור צהבהב-ירקרק מסתורי ייווצר על דופן הזכוכית שמאחורי האנודה בעלת המתח החיובי.

המדענים שברו את הראש בניסיון להבין את מקורו של הזוהר. היו כאלה ששיערו שאולי מדובר ב'אקטופלזמה', החומר הערטילאי שממנו עשויות רוחות רפאים, כביכול. הרמז היחיד לפתרון החידה היה שעל הדופן הזוהרת של השפופרת ניתן היה להבחין בבירור בצללית של האנודה- כאילו שהקתודה, בצידה הנגדי של השפופרת, האירה על האנודה באור בלתי נראה. הפיסיקאים כינו את האור הבלתי נראה שפולטת הקתודה בשם 'קרניים קתודיות'- אך לא היה שמץ של מושג מהי אותה קרינה מסתורית.

וילהלם רנטגן היה פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת ווארצבורג שבגרמניה. השנה הייתה 1895, ורנטגן היה כבר בן 50. הוא היה מדען ותיק ועתיר כבוד- אבל בגילו המתקדם, תגליות מהפכניות הן נדירות למדי. בכל זאת, רנטגן לא נטש את הפיזיקה ואת ניסויי המעבדה. גם הוא, כמו מדענים רבים אחרים באותה התקופה, היה סקרן מאוד לגבי חידת שפופרת קרוקס. הוא בילה זמן רב לבדו במעבדה וביצע ניסויים בהם ניסה לחשוף את טבען של הקרניים הקתודיות.

באחד מהניסויים שביצע הוא ביקש להסתיר את הזוהר הצהבהב שבקע מהשפופרת. רנטגן כיסה את הזכוכית בקרטון שחור ועבה והפעיל את המתח החשמלי. להפתעתו ראה שלוח זרחני שעמד במרחק של כמטר מהשולחן, החל לפתע לזרוח!
מעניין לציין שכמה וכמה מדענים נתקלו, לאורך השנים, בתופעות דומות בקרבת שפופרות קרוקס. חומרים זרחניים החלו לזהור מעצמם. לוחות צילום שנחו בתוך מגירות אטומות התכסו בערפל כהה, כאילו נחשפו לאור השמש. אף אחד מאותם מדענים לא ניסה לחקור את התופעות הללו לעומק: כולם היו מרוכזים במה שמתרחש *בתוך* השפופרת, ולא מחוצה לה. אבל רנטגן, בזכות ניסיונו הרב או אינטואיציה חדה, הבין שעלה על משהו חשוב. שפופרת קרוקס מפיקה שני סוגים של קרינה, ולא סוג אחד כפי שחשבו כולם. בתוך השפופרת היו קרניים קתודיות, אבל מחוצה לה היו קרניים מסוג חדש ובלתי מוכר שרנטגן כינה בשם 'קרני X'.

רנטגן המשיך לעבוד לבדו במעבדה מבלי להגיד מילה לאיש. הוא ידע שבכל מעבדה בעולם ישנה שפופרת קרוקס ושבכל רגע עלול חוקר אחר להבחין בקרינה החדשה. רנטגן בחן בשיטתיות את תכונותיהם של קרני ה- X. ספרים עבים ולוחות עץ לא הצליחו לעצור אותה. כשהציב מול המסך קופסת עץ ובתוכה משקולות עופרת- הוא ראה את הצללית של המשקולות בלבד על המסך, כאילו הייתה הקופסא שקופה. כששם את ידו מול המסך- ראה את עצמותיו. לבסוף, אחרי שישה שבועות, החליט לפרסם את תוצאותיו ברבים. רנטגן ידע שלפעמים תמונה אחת טובה יותר מדף מלא בנוסחאות ומשוות. הוא צילם את כף ידה של אשתו כשהיא עונדת טבעת: רק עצמות היד והטבעת נראו בתצלום, הוכחה ניצחת שרנטגן מצא שיטה להתבונן אל תוך הגוף.

העולם קיבל את החדשות המסעירות הללו בהשתאות ובהתלהבות חסרת מעצורים. בתוך ימים ספורים עשרות פיסיקאים שיחזרו את הניסוי של רנטגן. חודש אחד בלבד אחרי שחשף לראשונה את קרני ה-X, כבר החלו הרופאים משתמשים בה כדי לבחון שברים ופצעי ירי. אחד המנתחים אמר כי: "הדימיון הכירורגי יכול לאבד את עצמו בחיפוש נפלא אחר אינסוף השימושים להמצאה הנהדרת הזו."

גם הציבור הרחב מצא את עצמו נפעם מהתגלית. השלד, מסיבות ברורות, מעורר קונוטציות של מוות- והיו מקרים שבהם אנשים התעלפו בעקבות צפייה בתצלומי רנטגן. מצד שני, במקומות רבים הופיעו תאי צילום רנטגן אוטומטיים שהופעלו באמצעות מטבעות. זוגות נאהבים היו מצטלמים כשהם אוחזים ידיים שלדיות. בעיתונים התווכחו הפרשנים אם מותר לגברים 'מהוגנים' להסתכל על תמונת רנטגן של אישה. היו נשים שרכשו תחתונים מעופרת, רק ליתר ביטחון. היו חנויות נעליים שאיפשרו ללקוחותיהם לראות את בהונות רגליהם בעודם מודדים את הנעליים בעזרת 'פדוסקופ'. וילהלם רנטגן הפך לכוכב בינלאומי ותמונתו עיטרו אלפי כתבות בעיתונים. במקומות רבים בעולם- כמו בישראל, למשל- מכנים עד היום את קרינת ה-X על שמו, 'קרינת רנטגן'. פחות מחודשיים לאחר התגלית הוא כבר זכה בעיטור כבוד מיידי הקייזר הגרמני, וב-1901 קיבל את פרס הנובל הראשון לפיסיקה.

אך בתוך זמן קצר החלה קרינת הרנטגן לחשוף את צדדיה האפלים. איש לא חשד שהקרינה עלולה להיות מסוכנת- היו אנשים שחשפו את עצמם לקרינה במשך דקות ואפילו שעות. ב-1897 החלו צפים יותר ויותר דיווחים על כוויות נוראיות, נשירת שיער וכמובן- סרטן. אין לדעת כמה בני אדם מתו בעקבות החשיפה לקרינה המזיקה, אבל ישנם לא מעט סיפורים אנקדוטיאלים טרגיים. עוזר המחקר של הממציא המפורסם תומאס אדיסון, למשל, נהג לעבוד בידיים חשופות מול מקור הקרינה. הבחור הצעיר חלה בסרטן אלים ושתי ידיו נקטעו- אבל הוא עדיין נפטר בתוך חודשים ספורים. מקרים כמו זה סימנו את סוף החגיגות, והרופאים החלו מתייחסים אל הקרינה בזהירות הראויה.

הפיסיקאים, במקביל, ניסו לפענח את טבען של קרני הרנטגן. את הצעד הראשון עשה ג'יי ג'יי תומסון, מנהלה של מעבדת קוונדיש היוקרתית שבקיימברידג', אנגליה. תומסון הוכיח שהקרניים הקתודיות הן סוג חדש של חלקיקים שלא היה מוכר עד אז: אלקטרונים. כשהתברר המודל האמיתי של האטום, אפשר היה להסביר גם את קרני הרנטגן.

הקתודה שבתוך השפופרת פולטת אלקטרונים מהירים ועתירי אנרגיה. מכיוון שהאלקטרונים הם בעלי מטען חשמלי שלילי, הם נמשכים אל האנודה החיובית- אבל הם נעים כל כך מהר שהם פשוט מפספסים אותה ופוגעים בזכוכית שמאחוריה. בזמן הפגיעה הם מעניקים חלק מהאנרגיה שלהם לאטומים, אשר זורחים באור בצבע צהבהב-ירקרק. אבל אם האלקטרונים הפוגעים מהירים מספיק, הם חודרים עמוק אל תוך האטום- אל הגרעין הקטן שבפנים. הגרעין הוא פי אלף יותר מאסיבי מהאלקטרון. התוצאה המתקבלת היא משהו כמו התרסקות של מכונית מיני מינור לתוך קיר בטון משוריין. האלקטרון נבלם בבת אחת והאנרגיה המשתחררת בעקבות ההתנגשות מכונה 'קרינת בלימה'- והיא קרינת רנטגן.

קרינת רנטגן, אם כן, היא קרינה אלקטרומגנטית: זהה עקרונית לאור הנראה, לגלי רדיו ולאור האולטרה-סגול, למשל. ההבדל בין אור נראה וגלי רדיו לקרינת רנטגן הוא בתכולת האנרגיה שלהם. האנרגיה האצורה באור הנראה מסוגלת רק לחמם את תאי הגוף, בעוד שקרינת רנטגן חזקה מספיק כדי לרסק את קשרים כימיים שבתוך המולקולות האורגניות ולגרום נזק ממשי לרקמות ביולוגיות. גלים בעלי אנרגיה גבוהה הם גלים בתדר גבוה. בגלים בעלי תדר גבוה המרחק בין פסגות הגל- או במילים אחרות, 'אורך הגל'- קצר מאוד. גלים קצרים שכאלה מסוגלים להסתנן בקלות בין האטומים של החומר. רק חומרים צפופים יחסית כמו עצמות, מתכות וגבישים מסוגלים לבלום או לפזר אותם. הפיסיקאים נעזרים בתכונה זו כדי לגלות את המבנה הפנימי של גבישים: כל גביש מפזר את קרינת הרנטגן בצורה מעט שונה, ועל סמך הפיזור ניתן להסיק היכן נמצא כל אטום בסריג של הגביש.

לאורך השנים מצאו הרופאים עוד ועוד שימושים ויישומים לקרני הרנטגן: ברפואת שיניים, אבחון מחלות זיהומיות בריאות ועוד. גם צנתור לב, אחד מהטיפולים הרפואיים החשובים ביותר בימינו, החל את דרכו תודות לקרינת הרנטגן- אם כי באופן בלתי שגרתי בעליל.

ורנר פורסמן והצנתור הראשון

צנתור הוא החדרה של צינורית דקיקה לתוך הגוף: הצינור 'תר את הגוף', ומכאן השם. בימינו משתמשים בצנתור כדי לאבחן ולטפל בבעיות לב- אבל בשנת 1929, הצנתור היה מוגבל לטיפולים בדרכי השתן. כולם האמינו שכל החדרה של צינורית לכלי הדם של הלב תסתיים במוות ודאי.

ורנר פורסמן היה קרדיולוג צעיר, בן 25 בסך הכל, בבית חולים גדול בגרמניה. ורנר האמין שצנתור לתוך הלב אינו מסוכן, ועשוי לסייע בהפקת תצלומי רנטגן טובים יותר של כלי הדם בלב. הוא הציע להשתמש בצנתר כדי להזריק אל הרקמות הרכות של הלב חומרים אשר חוסמים קרינת רנטגן ויאפשרו לאבחן חסימות עורקים ובעיות דומות. באותה המידה, שיער ורנר, אפשר גם להזריק תרופות היישר אל כלי הדם הרצוי. אבל אף אחד לא היה מוכן להקשיב לו: כולם האמינו, כאמור, שצנתור בלב הוא קטלני. אך ורנר לא היה מוכן לוותר. הוא התכוון להוכיח לכולם שצנתור לבבי הוא בלתי מזיק. הוא שכנע את אחת האחיות שתפתח עבורו את החדר עם הציוד הרפואי, וביקש ממנה לסייע לו בניסוי כלשהו. היא לא ידעה במה מדובר ולכן לא התנגדה כשביקש ממנה ורנר לשכב על שולחן הטיפולים- ואז קשר אותה היטב אל סורגי המיטה. האחות חסרת האונים לא הייתה מסוגלת להתנגד כורנר ניגש את הארון, שלף ממנו ערכת תנצור ואז…החדיר לעצמו את הצינורית. ורנר השחיל את הצנתר לתוך ורידיו עד שהגיע אל הלב, מרחק של כשישים וחמישה ס"מ. כשהצינורית עדיין בתוכו הוא יצא מהחדר, טיפס במדרגות עד לחדר הרנטגן וצילם את עצמו עם הצינורית כהוכחה.

ורנר פרסם את תיאור הניסוי האמיץ שערך באחד המגזינים הרפואיים, אך בתמורה לסיכון חייו למען קידום המדע- הוא פוטר מבית החולים. מנהל המחלקה שלו גער בו ואמר שככה לא מתחילים במקצוע הכירורגיה. ורנר המאוכזב נטש את הקרדיולוגיה ועבר לתחום האורולוגיה. חלפו עשרים שנה, וורנר התקדם עד שהפך למנהל מחלקה בעצמו. בזמן מלחמת העולם השנייה שימש כקצין רפואי ונפל בשבי. כשהשתחרר, עבד כחוטב עצים ואחר כך חזר להיות רופא: בהתחלה כרופא מקומי, ובהמשך בבית חולים.

למרבה הזמל התגלגל המאמר שכתב ורנר ב-1929 לידיהם של שני רופאים בארצות הברית. הם הבינו את הפוטנציאל הגלום בטיפול שתיאר ורנר, שיכללו אותו והפכו אותו למה שהוא היום: טיפול חשוב ומציל חיים. בשנת 1956 קיבל ורנר המופתע, שכזכור היה עדיין רופא אלמוני לחלוטין, הודעה כי זכה בפרס נובל לרפואה, במשותף עם שני הרופאים האחרים. 'אני מרגיש כמו איכר שהתמנה לארכיבישוף', הוא אמר לכתבים. לפעמים יש קצת צדק בעולם.

גודפרי האונספילד וה-CT

במשך שבעים שנים, מאז חשף וילהלם רנטגן את תגליתו לעולם, לא התחוללו שינויים דרמטיים בטכנולוגיית הרנטגן. השפופרות השתכללו, כמובן, ולוחות הצילום נעשו רגישים יותר- אבל העקרון נשאר כשהיה: לוח צילום, שפופרת, פציינט וטכנאי שמסביר לו שאין שום סיבה לחשוש מכיוון שהמינון של הקרינה נמוך מאוד- רגע לפני שהוא עצמו מזנק בהיסטריה לתוך התא המשוריין שלו.

בשנות השישים עבד מהנדס חשמל בשם גודפרי האונספילד עבור חברת EMI הבריטית. EMI, אז וגם היום, הייתה חברת תקליטים- אבל באותה התקופה הייתה לה גם חטיבה שפיתחה מוצרים שכל חובב מוסיקה רציני לא יכול בלעדיהם, כמו טילים ומערכות מכ"ם. גודפרי פיתח עבור EMI את המחשב הראשון בבריטניה שהיה מבוסס על טרנזיסטורים, ואחר כך ניסה את כוחו בתכנון מערך זיכרון של 1 מגה בייט. הפרוייקט האחרון נכשל מבחינה מסחרית אבל ב- EMI לא התרגשו. הביטלס היו אז בשיא ההצלחה שלהם, והחברה שחתה בכסף שהרוויחו עבורה ארבעת המופלאים. חצי מכלל ההכנסות של חברת EMI הגיעו ממכירות תקליטים של הביטלס. גודפרי נשלח לחופשה כדי לחשוב על רעיונות לפרוייקטים עתידיים. הוא יצא לטייל בחיק הטבע ובזמן שפסע בשבילים ובשדות עלה במוחו רעיון לשיפור דרמטי בטכנולוגיית הרנטגן.

בתמונת רנטגן רגילה, זווית הקרן היא רחבה מאוד- זאת אומרת, קרינת הרנטגן פוגעת בשטח רחב של הגוף וחולפת דרך כל הרקמות בדרך אל לוח הצילום. במילים אחרות, התמונה המושלכת על לוח הצילום היא של כל בית החזה. איברים או עצמות שונות יכולים להסתיר זה את זה, לפזר את הקרינה ולהסיט אותה לכיוונים לא רצויים. התוצאה המתקבלת היא תמונה מטושטשת למדי. אך אם נרכז את קרינת הרנטגן לקרן אחת צרה ורבת-עוצמה נקבל תמונה חדה בהרבה. אפשר לחשוב על זה כמו על קריאה בספר לאורו של פנס רחוב: נוכל להבחין בכל האותיות שעל הדף, אבל האור חלש והאותיות יהיו מטושטות. אם נחליף את האלומה הרחבה של פנס הרחוב באלומה הצרה אך חזקה של פנס כיס, נוכל להבחין בכל אות בצורה ברורה.
אבל כעת, כדי לקרוא נצטרך להזיז את הפנס לאורך השורות- במילים אחרות, לסרוק את הדף עם קרן האור הצרה. באותו האופן, כדי לקבל תמונת רנטגן של פרוסה שלמה של הגוף, יש לסרוק אותו עם קרן הרנטגן הצרה.

הרעיון הזה כבר הועלה בעבר על ידי חוקרים קודמים, אך לא מומש מעולם. כל רופא יכול להבין בקלות תצלום רנטגן רגיל, אבל התמונה הגולמית שמתקבלת מסריקה היא בלתי מובנת לחלוטין. דמיינו את עצמכם מביטים בציור כמו 'המונה ליזה' באמצעות אלומת פנס צרה: בכל רגע נתון תוכלו לראות רק פרט זעיר מהציור- עיניים, אף, קצה חיוך מסתורי. במקום תמונה דו מימדית ברורה מקבלים פס צר וארוך. כדי לפענח את הסריקה יש לקחת את המידע שמתקבל ממנה ולסדר אותו מחדש לצורה מובנת יותר. במקרה שלנו הבעיה אפילו מסובכת יותר מכיוון שהגוף הוא תלת-מימדי, בעוד שציור הוא דו מימדי. מתמטיקאי אוסטרי בשם יוהאן ראדון הצליח לפתור את הבעיה הזו באופן תיאורטי עוד בשנת 1917, אבל החישובים המתמטיים הנדרשים היו קשים ומסובכים. ההארה של גודפרי, שכזכור הגיע מעולם המחשבים ולא מעולם הרפואה, הייתה שניתן לנצל את המחשב לצורך הסידור מחדש. זה מה שמחשבים עושים הכי טוב: חישובים מתמטיים על כמויות גדולות של מידע.

גודפרי חזר אל מעבדות EMI וניגש לתכנן את האבטיפוס הראשון של המצאתו. הוא ידע שהוא זקוק לשיתוף פעולה מצד רשויות הרפואה, ולכן נפנף מולם בפתיון מגרה. המוח הוא כולו רקמה רקה, כך שתמונת רנטגן רגילה שלו היא די חסרת תועלת: גודפרי הסביר לרופאים שאם הרעיון שלו יצליח ניתן יהיה לבצע סריקות רנטגן גם במוח. מחשבה זו העבירה אצל הרופאים צמרמורות של הנאה, והממציא זכה לשיתוף פעולה מלא.

ב-1972, אחרי ארבע שנות עבודה, היה אב-הטיפוס מוכן. גודרפי כינה אותו CT: Computed Tomography, 'טומוגרפיה ממוחשבת'. 'טומוגרפיה' היא תמונת חתך, כמו פרוסה מתוך כיכר לחם. החולה שוכב על מיטה נעה ומוכנס לתוך טבעת עגולה שעליה מותקנים שפופרת רנטגן והמקלטים. הטבעת מסתובבת סביב המיטה והקרן הצרה חולפת דרך כל הגוף באותו האופן שבו חותכים אבטיח, למשל. בניגוד לתמונה החזיתית שמתקבלת מצילום רנטגן רגיל, התמונה המתקבלת מ-CT היא תמונת חתך, כאילו פרסנו את הגוף לרצועות דקות של נקניק סלאמי.

הסריקה המלאה הראשונה ארכה תשעה ימים שלמים, עובדה שהקשתה מאוד על גודפרי. האובייקט של הסריקה היה מוח משומר, ואחרי כמה ימים מחוץ למקרר המוח התחיל…בוא נאמר שהעסק לא הריח טוב. גודפרי הצליח לשכלל את הציוד עד שסריקה מלאה ארכה ארבע דקות בלבד.

המבחן האמיתי של ה- CT היה בזיהוי גידול סרטני בתוך המוח: אם גודפרי יצליח להוכיח שהוא מסוגל לבצע זאת בדרגה גבוהה של אמינות, זו תהיה פריצת דרך של ממש. הממציא צירף אליו רופא והשניים התקינו את הסורק בבית חולים. הפציינטית הראשונה שלהם הייתה אישה כבת ארבעים שהרופאים חשדו שהיא סובלת מגידול במוח. גודפרי ביצע עליה סריקה מדוקדקת, והוא והרופא המתינו בדריכות לתוצאות. בתמונה שנתקבלה נראו בברור הרקמות הבריאות של המוח- ולצידן ציסטה בתוך רקמה חולה! גודפרי סיפר מאוחר יותר שהוא והרופא היו נרגשים כאילו הבקיעו שער נצחון במשחק האליפות. אני מניח שהפציינטית הייתה קצת פחות מאושרת.

ה-CT כבש בסערה את עולם הרפואה. בפעם הראשונה יכלו הרופאים לקבל תמונה מדויקת ועתירת פרטים של כל הרקמות הרכות במוח ובשאר הגוף, קפיצת מדרגה משמעותית ביכולת האבחון שלהם. בעזרת כוח העיבוד המשופר של ימינו, ניתן כיום לצרף כמה סריקות חתך לתמונה תלת-מימדית אחת שהרופא יכול לסובב על המסך ולבחון מכל זווית אפשרית. גודפריד האונספילד זכה בפרס נובל ובאינספור אותות כבוד נוספים. רשימת הפרסים והתארים בקורות החיים שלו ארוכה יותר מכל שאר הסעיפים גם יחד. אני מניח שגם הביטלס יכולים להיות מרוצים מתרומתם לעולם הרפואה.

MRI

קרני הרנטגן שולטות בעולם הרפואה ללא עוררין כבר למעלה ממאה שנים. בכל זאת, יש להן חסרונות- הברורה מביניהן היא הסכנה שבמינון יתר. MRI, (Magnetic Resonance Imaging) 'דימות תהודה מגנטית', היא טכנולוגיה חדשנית שהולכת ותופסת את מקומה בבתי החולים. שמה המקורי של הטכנולוגיה היה NMR, (Nuclear Magnetic Resonance), אבל למרות שאין כל קשר בין MRI לרדיואקטיביות או פצצות גרעיניות המילה Nuclear הושמטה מהשם המקורי כדי שלא להפחיד את החולים.

בגוף ישנם המוני אטומים של מימן, וכל אטום מסתובב סביב עצמו בכיוון אקראי. מכשיר ה-MRI מפעיל שדה מגנטי חזק על הגוף. השדה המגנטי גורם לאטומי המימן להתיישר במקביל אליו, כמו מחטים של מצפן. כעת בוחרים פרוסה דקה של הגוף, ברוחב של כמה מ"מ בלבד, ומאירים אותה באלומה של גלי רדיו בתדר מסוים המכונה 'תדר תהודה'. האנרגיה שבגלי הרדיו דוחפת את אטומי המימן ומשנה את כיוון הסיבסוב שלהם. ברגע שמכבים את האלומה הם חוזרים ומתיישרים במקביל לשדה המגנטי. בזמן החזרה הם פולטים אנרגיה בתדר שתלוי באופייה של הרקמה הנבדקת: התדר שיפלט מעצם, למשל, יהיה שונה מזה שיפלט מכלי דם. אנטנות מיוחדות קולטות את האנרגיה הנפלטת, והמכשיר הופך אותה לתמונה תלת מימדית של הגוף ברזולוציה גבוהה.

ל-MRI ישנם יתרונות מובהקים על פני סורק CT. הניגודיות של התמונה המתקבלת מסריקת MRI גבוהה בהרבה מזו של תמונת CT ועל כן ניתן להבחין בפרטים קטנים יותר- במיוחד בסריקות של עמוד השדרה והמוח. בנוסף, ב-MRI משתמשים בשדות מגנטיים וגלי רדיו שאינם מזיקים לרקמות ביולוגיות כמו קרני רנטגן. בדיחה שהסתובבה בין הרופאים בשנות השמונים גרסה שראשי התיבות של NMR הן No More Radiologists- בתרגום חופשי, לא צריך יותר רדיולוגים. אבל במציאות, לא הכל כל כך ורוד. סריקת CT מהירה יותר מסריקת MRI, ולכן מתאימה יותר לבדיקה של איברים זזים כמו לב או ריאות. מכשיר MRI גם יקר יותר, פי שתיים לפחות ממכשיר CT. בנוסף, ה- MRI מציב סכנה חדשה מסוג אחר.

בשנת 2001 נכנסה אחות לחדר ה-MRI בבית חולים בטקסס, ארה"ב. יחד איתה הביאה בלון חמצן כבד. על המיטה, בתוך המכשיר, שכב ילד בן 6. השדה המגנטי שמשרה מכשיר ה-MRI הוא בעל עוצמה אדירה: עד שלושים אלף גאוס. השדה המגנטי של כדור הארץ, לשם השוואה, הוא בעוצמה של חצי גאוס בלבד. בנוסף, לשדה המגנטי ישנה גם תכונה מתעתעת: אם המרחק אל מקור השדה מתקצר בחצי, עוצמתו של השדה עולה- אבל לא פי שתיים, אלא פי ארבע! המשמעות היא שמי שמתקרב אל מכונת ה-MRI בדרך כלל מופתע מההתחזקות הפתאומית של השדה המגנטי ואינו מוכן לה. זה, אולי, מה שקרה לאחות כשנכנסה לחדר. היא חשבה שבלון החמצן שבידה עשוי מאלומיניום ולא יושפע מהשדה, אבל למעשה הבלון היה עשוי מברזל. כשהתקרבה למכשיר הוא עף מידיה כמו טיל מונחה, היישר אל מרכז המכשיר. הילד נהרג במקום.

תאונות כאלה הן עניין נדיר מאוד: מקרים בודדים מתוך מיליוני סריקות מוצלחות ומצילות חיים. ובכל זאת, מי שניגש לסריקת MRI חייב להבין את הסיכונים ולהתכונן בהתאם. כל פיסת מתכת שנשארה בתוך הגוף או עליו, הופכת לקטלנית. באחד המקרים, סיכה שנשכחה בתוך שערותיה של אישה התחפרה כל כך עמוק בתוך הגולגולת עד שנדרש ניתוח כדי לשלוף אותה משם. עט כדורי בתוך כיס של חולצה יכול להפוך לנשק קטלני. על קוצבי לב בתוך המכשיר- פרט למקרים נדירים- אין מה לדבר.

המצאת ה-MRI זיכתה את מפתחיה בפרס נובל, אבל הענקת הפרס לוותה בשערוריה לא נעימה. מי שהגה את הרעיון המקורי היה רופא בשם ריימונד דאמאדיאן, בשנת 1970. דאמידאן שיער שניתן להבחין בין רקמה סרטנית ורקמה בריאה על בסיס עיקרון התהודה המגנטית, ואף הוציא על כך פטנט ב-1972. הבעיה הייתה שהשיטה של דאמידאן הסתברה כלא מתאימה. הוא בנה אב-טיפוס על סמך רעיונותיו ואף ייסד חברה מסחרית שבנתה סורקים- אבל בסופו של דבר שיטתו של דאמידאן לא הייתה מוצלחת במיוחד. שני חוקרים אחרים, פול לאוטרבור ופטר מנספילד, קיבלו השראה מרעיונותיו של דאמידאן והמציאו את הטכנולוגיה שעליה מתבססים מכשירי ה-MRI המודרניים.

בשנת 2003 הוכרזו הזוכים בפרס נובל לרפואה על המצאת ה-MRI. לאוטרבור ומנספילד קיבלו את הכבוד- דאמאדיאן לא. הממציא המתוסכל מחה בקול על כל במה אפשרית. הוא פירסם מודעה גדולה בניו-יורק טיימס, בוושינגטון פוסט ואפילו בעיתונות השוודית ובה קרא לועדת הפרס לשקול מחדש את החלטתה ולהוסיף אותו לרשימת הזוכים. אבל כל זה לא הועיל. לפרס נובל יש כללים נוקשים ובלתי מתפשרים: אחד מהם הוא שהועדה אף פעם לא מתחרטת. ההחלטה היא סופית, ואי אפשר לערער עליה. כל מאמציו של דאמאדיאן זיכו אותו רק בהערה מלגלגת של פרשן הניו-יורק טיימס, שכתב: 'לא מקבלים פרס נובל על בכיינות'.

אבל האם באמת מדובר בבכיינות? קשה לדעת. הטענה הנפוצה היא שדאמאדיאן אינו זכאי לפרס מכיוון שהרעיון שלו התייחס אך ורק לגילוי רקמות סרטניות ולא לדימות באופן כללי. לי, באופן אישי, זה נשמע כמו קטנוניות: דאמאדיאן אינו החוקר הראשון שהתכוון לגלות משהו אחד, והתוצאה הסופית הייתה אחרת לגמרי. סביר להניח שהשיקולים בבחירת הזוכים לא היו חפים משיקולים זרים. דאמאדיאן מחזיק בכמה דיעות משונות ולא מקובלות, בלשון המעטה. למשל, הוא מאמין בבריאה האלוהית ודוחה את תורת האבולוציה של דארווין. זו לא תהיה הפעם הראשונה שפרס נובל ניתן למישהו על סמך שיקולים משניים ולא על סמך התוצאות בשטח.


יצירות שהושמעו בפרק:

Alanis Morisette -right through you
The Beatles- I see right through you
Ghost- Lullby
Sawako- Short Windy
Ergo Phizmiz- Old Gurning Man Voodoo Dance
Lee Rosevere -Do What You Can

קישורים רלוונטיים וביבילוגרפיה:

http://en.wikipedia.org/wiki/Werner_Forssmann
http://www.nndb.com/people/706/000129319/
http://www.radiologyinfo.org/en/info.cfm?PG=pet
http://www.brl.uiuc.edu/Projects/Bioeffects/Assessing.php
http://www.radiologytoday.net/archive/rt_120108p28.shtml
http://www.ob-ultrasound.net/history1.html
http://books.google.com/books?id=_0Szww70A60C&pg=PA237&dq=Godfrey+Hounsfield&as_brr=3&ei=UMpvS82IM5j8zQTD8fmhDg&client=firefox-a&cd=4#v=onepage&q=Godfrey%20Hounsfield&f=false
http://books.google.com/books?id=et2k_o-K-fQC&lpg=PA332&dq=Godfrey%20Hounsfield&as_brr=3&client=firefox-a&pg=PA162#v=onepage&q=Godfrey%20Hounsfield&f=false
http://www.smh.com.au/articles/2003/10/16/1065917548433.html
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_invasive_and_interventional_cardiology
http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/
http://www.vigyanprasar.gov.in/comcom/feature69.htm
http://www.webmd.com/news/20010801/fatal-mri-accident-is-first-of-its-kind
http://www.google.com/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=3&ved=0CBQQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.slac.stanford.edu%2Fpubs%2Fbeamline%2F25%2F2%2F25-2-assmus.pdf&ei=1rNtS7uXPMyu-gaW4IyTAw&usg=AFQjCNHQnKt6aeUNMJujV0cRzXnlbd_TDA&sig2=BPuPcEyS4AnLqDhNbQOkFg
http://www.umw.edu/hisa/resources/Student%20Projects/Amy%20Miller%20–%20X-Ray/students.mwc.edu/_amill4gn/XRAY/PAGES/index-2.html
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Radiography/Introduction/history.htm
http://www.independent.co.uk/news/obituaries/sir-godfrey-hounsfield-550312.html
http://www.diagnosticimaging.com/dimag/legacy/dinews/2004081901.shtml