מישל ת'אלר: היקום לא נבנה כדי שנבין אותו
ההופעה הראשונה של מישל ת'אלר בהסכתון · הבאה: היקום מבפנים: מה שמדענית NASA לא מפסיקה להתרגש ממנו
"היקום לא תוכנן ולא נבנה כדי להיות מובן לתודעה האנושית." — מישל ת'אלר
מישל ת'אלר היא אסטרופיזיקאית במרכז גודארד לטיסות חלל של נאס"א. בדוקטורט חקרה כוכבים כפולים — זוגות של כוכבים מסיביים שמקיפים זה את זה, ורוחות החלקיקים שלהם מתנגשות ביניהם. אבל כשהיא מרצה לקהל, היא מספרת, השאלות הולכות למקום אחר:
"אני נותנת הרצאה על תמונות חדשות ומופלאות של שבתאי... ופונה לקהל: 'שאלות?' ומישהו מרים יד, והשאלה הראשונה היא: האם יש יקומים מרובים? — זה שבתאי!"
הריאיון הארוך שלה ל-Big Think נע בין שני הקצוות האלה — המדע היומיומי והשאלות הגדולות — ויש לו חוט מקשר אחד: עד כמה הכלים שאיתם נולדנו מתאימים להבין את היקום.
האמת יכולה להשתנות
ת'אלר מתחילה במילה שאנשים משתמשים בה בקלות: להאמין. האם את מאמינה במפץ הגדול? ביקומים מרובים? לדבריה, מדען חושב על זה אחרת:
"מה שאתם עושים כמדענים הוא לנסות להתקרב כל הזמן למציאות. אתם מנסים להתקרב עוד ועוד לתיאור טוב של משהו, אבל אתם יודעים שעוד לא הגעתם עד הסוף. וייתכן בהחלט שלעולם לא נגיע."
והיא נותנת לזה ניסוח חד:
"האמת יכולה להשתנות. לפני מאה שנה אנשים היו בטוחים שהיקום לא מתפשט — וכמובן גילינו שכן."
המוכנות להחליף את התמונה כשמגיע מידע טוב יותר אינה חולשה של המדע. היא השיטה עצמה.
כמה זמן אנחנו יודעים ממה עשויה השמש
כדי להראות עד כמה חדש חלק ממה שנראה לנו מובן מאליו, ת'אלר חוזרת לשמש. שהכוכבים עשויים בעיקר ממימן והליום נשמע כמו ידע בסיסי. אבל:
"זה בעצם לא היה עד שנות העשרים או השלושים בערך, שצעירה בשם ססיליה פיין, שעבדה בהרווארד, כתבה עבודת דוקטורט שלמעשה הוכיחה שהם חייבים להיות עשויים ממימן."
לפני כן, לפי התיאור שלה, הרעיון המקובל היה שהשמש דומה לכדור הארץ — מעין סלע ענקי, שכוח המשיכה העצום דוחס ומחמם אותו. והייתה בזה בעיה: חום כזה מחזיק, לדבריה, רק כמה מיליוני שנים. צ'רלס דרווין, שחקר אבולוציה ושכבות סלע, הרגיש שמיליוני שנים אינם מספיקים לשינויים שראה בכדור הארץ.
הפתרון הגיע מהכיוון ההפוך: השמש עשויה מהחומר הקל ביותר ביקום, וכוח המשיכה דוחס אותו עד שבליבה מתחילה היתוך גרעיני — תהליך שיכול להימשך מיליארדי שנים.
המפץ הגדול לא יצא מכלום
ת'אלר מקדישה חלק מהריאיון לשתי תפיסות שגויות נפוצות על המפץ הגדול. הראשונה:
"אחת התפיסות השגויות הגדולות ביותר היא שאנשים חושבים שמדענים סבורים שהמפץ הגדול יצא מכלום. לא. אני לא חושבת שמדען כלשהו באמת מאמין בזה."
מה שהיא כן אומרת הוא שחסרה לנו הפיזיקה לתאר את הרגע הזה: כל מה שאנחנו רואים היה דחוס, לדבריה, בנפח קטן מאטום. וגם המילה "לפני" בעייתית, כי המפץ הגדול, לפי ההבנה הנוכחית, יצר לא רק את המרחב אלא גם את הזמן. מה שהיה קודם כנראה לא היה בו זמן כפי שאנחנו תופסים אותו.
התפיסה השגויה השנייה היא שהיקום שלפני המפץ היה קטן. לכאורה זו סתירה — הרי היא עצמה אמרה שכל מה שאנחנו רואים היה דחוס בנפח קטן מאטום. ההבחנה שלה היא בין היקום כולו לבין היקום הנצפה: מה שאנחנו מסוגלים לראות מוגבל למרחק שהאור הספיק לעבור מאז המפץ.
וכאן היא משתמשת בזרוע שלה כדימוי:
"חשבו על הזרוע שלי כעל היקום שלפני המפץ הגדול... כל היקום הנצפה שאנחנו רואים היום היה פעם נפח זעיר ממנה — אולי אטום אחד בזרוע שלי... אבל יש טריליוני אטומים בזרוע שלי, וכל אחד מהם היה יכול להתפשט ולהפוך ליקום נצפה משלו."
כלומר, לדבריה, היקום שלפני המפץ לא היה חייב להיות זעיר. הוא יכול היה להיות גם אינסופי — ואנחנו עוד לא יודעים מה גודלו או צורתו.
הולוגרמה, לא סימולציה
אחת השאלות הנפוצות ביותר שהיא מקבלת היום היא אם היקום שלנו הוא סימולציה. לדבריה, מה שאנשים שמעו עליו הוא כנראה "העיקרון ההולוגרפי" — רעיון שתופס תאוצה בפיזיקה המודרנית, ופשוט קיבל שם מצער.
הסיפור מתחיל בחורים שחורים. היקום, בלשונה, "לא אוהב לאבד מידע": לחלקיק יש מטען, ספין ותכונות נוספות, אבל כשהוא נופל לחור שחור נראה שנשארת ממנו רק המסה. לאן נעלם המידע? כשפיזיקאים עבדו על השאלה, הם גילו שהחישובים מסתדרים הרבה יותר טוב אם מתייחסים לחור השחור כאל משטח דו-ממדי, ולא כאל גוף תלת-ממדי. ומשם עלתה השאלה אם זה נכון גם ליקום כולו.
כדי להסביר את השם, היא נזכרת בביקור במוזיאון להולוגרמות בשנות השמונים, ובהולוגרמה אחת שכשהסתובבו סביבה, דמות בתוכה נראתה זזה ומנופפת. הכול — עומק, תנועה ואפילו זמן — שמור על משטח דו-ממדי.
"זה לא אומר שמישהו יצר הולוגרמה, או שאנחנו חלק מהקרנה שגאון מרושע כלשהו מקרין עלינו. מה שהעיקרון ההולוגרפי אומר באמת הוא שהיקום אולי שומר אנרגיה ומידע באופן שדומה להולוגרמה."
ואם זה נכון, לדבריה, יש לכך השלכות מרחיקות לכת: ייתכן שהמרחב והזרימה של הזמן אינם תכונות יסוד של היקום, אלא דרך שבה המוח שלנו תופס אותו — כמו אדם שעובר ליד הולוגרמה ורואה בה תנועה. אבל היא עוצרת כאן:
"אני לא יכולה להגיד לכם אם זה נכון או לא."
היקום מנקודת המבט של האור
מה שמעורר בה, בלשונה, צמרמורת, הוא כמה מעט אנחנו מבינים את טבע המציאות — והדוגמה שלה היא האור. לפי תורת היחסות, ככל שנעים מהר יותר ביחס לצופה, הזמן שלכם מאט בעיניו — ובמהירות האור הוא נעצר. פוטון, חלקיק של אור, חייב לנוע במהירות האור. ולכן, לדבריה, מנקודת המבט שלו אין מרחב ואין זמן במובן שאנחנו מכירים:
"האור שסביבנו — שמגיע מהשמש דרך החלונות שלי... — לא חווה את אותו יקום שאני חווה. מבחינתו, היקום מעולם לא התפשט."
והפער הזה מטריד אותה:
"ובכל זאת, אני עשויה ממשהו שאפשר להמיר לפוטונים ובחזרה. ואני חווה מרחב וזמן."
אם אותו חומר יכול להתקיים בצורה שאין לה מרחב וזמן ובצורה שיש לה, אז, לדבריה, מרחב וזמן כפי שאנחנו תופסים אותם אינם יכולים להיות סוף הסיפור.
ובכל זאת, בזהירות
ת'אלר פתוחה לרעיונות המוזרים ביותר, אבל היא גם אומרת בבירור איפה היא עוצרת. ביקומים מרובים, למשל, היא לא משקיעה הרבה:
"זה עדיין יותר מדי השערה בשבילי."
והיא מביאה דוגמה היסטורית. לפני כאלפיים שנה, היא מזכירה, אריסטו ואחרים הציעו שכוכבי הלכת נעים במסלולים כדוריים מושלמים סביב כדור הארץ, על ספירות בדולח. עד תקופת הרנסנס ניסו אנשים להבין איך הספירות האלה פועלות ומה מחזיק אותן:
"מסתבר שלא היו שום ספירות בדולח... זה היה כל כך יפה, שאנשים שנאו לוותר על זה — אבל לצערנו, זה לא האופן שבו מערכת השמש עובדת."
ולכן:
"יש תמיד חלק בי, כמדענית תצפיתית, שאומר: קחו הכול בעירבון מוגבל, בינתיים."
היא חושבת שחלק מהתיאוריות המוזרות יתבררו עם הזמן כנכונות. היא פשוט לא בטוחה שהיא מוכנה כבר לצלול עד הסוף לאף אחת מהן.
חגב ומכניקת קוונטים
איך מדענים מוותרים בקלות כזו על הרעיון שלזמן יש כיוון, או שהמרחב אמיתי? התשובה של ת'אלר מתחילה בחושים:
"אחד הדברים שצריך לקבל עמוק בפנים כדי להיות מדען הוא שהחושים שלכם, המוח האנושי, הם פשוט לא הכלי הטוב ביותר לתפוס את היקום בשלמותו."
יש צבעים שהעין לא רואה — קרני גמא, קרני רנטגן, אולטרה-סגול, גלי רדיו. והיא ממשיכה מהעין אל המוח:
"חשבו על חגב — פלא של האבולוציה. יש לו מוח, יש לו מערכת עצבים מרכזית. אבל האם אפשר ללמד חגב מכניקת קוונטים או תורת היחסות הכללית?... הוא פשוט לא יכול."
ומכאן הצעד שהיא מבקשת מאיתנו לעשות:
"צריך את הענווה הזאת, ולהזכיר לעצמנו שייתכן שהמוח האנושי רחוק מלתפוס את היקום כפי שהוא באמת בדיוק כמו שחגב רחוק מלתפוס מכניקת קוונטים."
לדבריה, גם התחושה שיש עבר, הווה ועתיד עשויה להיות חלק מהמסננת הזאת.
היא מסיימת אצל גלילאו. כשהביט בשמיים דרך הטלסקופ הקטן שלו, הוא גילה כוכבים שאי אפשר לראות בעין בלתי מזוינת. והשאלה שזה עורר, לדבריה, הייתה: אם היקום נועד לנו, למה שיהיו בו דברים רחוקים וחלשים מכדי שנראה אותם?
"למה חלקים של היקום כל כך מוזרים, כל כך בלתי מובנים ורחוקים כל כך מהשכל הישר? בכנות — למה שזה יהיה אחרת?"
מה לוקחים מזה
- מדע הוא התקרבות, לא הגעה. לכן האמת יכולה להשתנות, והמוכנות לשנות אותה היא השיטה עצמה.
- חלק ממה שנראה בסיסי הוא ידע צעיר. שהכוכבים עשויים בעיקר ממימן התברר רק לפני כמאה שנה.
- המפץ הגדול לא "יצא מכלום" — פשוט חסרה לנו הפיזיקה לתאר אותו. ומה שאנחנו רואים הוא רק חלק ממה שהיה.
- העיקרון ההולוגרפי אינו תיאוריית סימולציה. הוא רעיון על האופן שבו היקום אולי שומר מידע, ועדיין לא ידוע אם הוא נכון.
- מנקודת המבט של האור, לדבריה, היקום מעולם לא התפשט. וזה רמז שמרחב וזמן אינם סוף הסיפור.
- פתיחות לרעיונות מוזרים אינה אמונה בהם. ספירות הבדולח היו יפות — ושגויות.
- והענווה היא נקודת המוצא: אין סיבה שהמוח האנושי יתפוס את היקום בשלמותו.
הבא בשבילכם
מדע וטכנולוגיה2:37:00⟶10′היקום מבפנים: מה שמדענית NASA לא מפסיקה להתרגש ממנומישל ת'אלר, אסטרופיזיקאית לשעבר של NASA, מסבירה לג'ו רוגן על זמן יחסי, שזירה קוונטית, כוכבי ניוטרון ומה שעדיין אי-אפשר להסביר.לקריאה ←