איך העתיד יכול להשפיע על ההווה ואפילו על העבר

מאת: רקפת תבור – אפוק טיימס

כשאלכסנדר פלמינג גידל ב-1928 מספר תרביות של חיידקים בשביל המחקר שלו, קרתה תקלה. מבלי ששם לב, לתוך אחת מהן נפלה פטריה כלשהי וזיהמה אותה בעובש. הדבר המפתיע היה שדווקא בצמוד לעובש החיידקים לא הצליחו להתפתח. כך, בעקבות אותה תקלה, התגלה לראשונה הפניצילין שבעקבותיו פותחו בהמשך מגוון תרופות האנטיביוטיקה.

תקציר מאמר שפורסם ב”אפוק טיימס”. לקבל גיליון מתנה:

בדומה למקרה הפניצילין, קיימות עוד אין-ספור דוגמאות להמצאות שהתגלו לאחר תקלה או אף בעיה מסוימת שהתרחשה. שאלה שמעסיקה כיום לא מעט מדענים, היא האם כל זה לא קרה במקרה. האם למשל התרופות האלו היו אמורות להתגלות וכך לשנות את פני הרפואה של המאה ה-20? השאלה הזו אולי נשמעת לחלקכם הזויה לחלוטין, אבל לפרופסור יקיר אהרונוב, מהחוג לפיזיקה באוניברסיטת תל אביב, היא לא.

אהרונוב פיתח שיטות מדידה וחישוב חדשות המאפשרות להסתכל בצורה שונה לחלוטין על תפיסת הזמן המוכרת לנו. בעזרת “המדידות החלשות” שפיתח, כפי שהוא מכנה אותן, הוא הצליח להראות שלפחות בעולם החלקיקים הזעירים – הקוונטים – קיימים מצבים עתידיים שמצליחים להשפיע על האירועים שמתרחשים בהווה שלנו ואפילו בעבר.

כן, שמעתם נכון: העתיד יכול להשפיע על ההווה, אמירה שלא יוצאת מפיו של מדען זוטר, אלא מפיו של מי שהיה מועמד לפרס נובל, מספר פעמים, לאחר שגילה את “אפקט אהרונוב-בוהם” שתרם להבנת מכניקת הקוונטים. אהרונוב גם זכה בפרס ישראל ובפרס וולף הנחשב לשני ביוקרתו בעולם הפיזיקה, ואף קיבל מהנשיא אובמה את “המדליה הלאומית למדעים” של ארה”ב.

אל אהרונוב הצטרפו בשנים האחרונות גם מספר מעבדות ברחבי העולם שביצעו מדידות ברמה הקוונטית של החלקיקים הזעירים והדגימו שזה נכון – לפחות בסדרי הגודל הקטנים האלו, העתיד מצליח להשפיע על העבר.

פגשתי את אהרונוב כדי להבין ממקור ראשון את ההיגיון שמאחורי התגלית החדשה והשלכותיה, אך בעיקר רציתי לשמוע כיצד הצליח המדען הישראלי להוביל לפריצות דרך כאלו בתחום שעשוי לשנות בשנים הבאות את הדרך שבה אנחנו תופסים את הזמן. לפגישה הצטרף מי שבעבר היה תלמיד שלו ונראה כמעריץ שלו עד היום, פרופ’ יובל גפן מהמחלקה לפיזיקה של חומר מעובה במכון וייצמן.

הפילוסופיה שמעבר למשוואות

אהרונוב מציין שמעבר למשוואות, לדעתו גם חשוב לפתח את השפה והאינטואיציה שיאפשרו לשאול את השאלות המעניינות, אלו שיגלו לנו את המציאות והפילוסופיה שמסתתרות מאחורי המשוואות. “לדעתי, במכניקת הקוונטים, במשך 100 שנים התעסקו בפורמליזם”, אבל לא מצאו את האינטואיציה שתבהיר אותה, הוא מוסיף.

איזה שאלות פילוסופיות הוא שאל כאיש אקדמיה צעיר? כדי לענות על זה, כדאי שנכיר קצת את התקופה. הדרמה הגדולה בפיזיקה של לקראת אמצע המאה ה-20 הייתה הדיון הנוקב והממושך בין שני חברים שמאוד כיבדו זה את זה: נילס בוהר הדֶני, ממפתחיה של מכניקת הקוונטים שיצא להגנתה, מול אלברט איינשטיין, שאמנם היה שותף בהתחלה לפיתוחה, אך מאוחר יותר התנגד נחרצות לרבות מהשלכותיה החריגות.

אחת ההשלכות המפורסמות שלא הניחו את דעתו של איינשטיין, הוא “עקרון אי הוודאות” וכל המשתמע ממנו. לפי עיקרון זה, לעולם לא נוכל לדעת את מצבו המדויק של חלקיק. תמיד נוכל לדעת עליו רק חלק מהפרטים, וככל שנדע יותר לגבי אחד המאפיינים שלו, כך נאלץ לדעת פחות על מאפיין אחר. למשל, אם נדע יותר על מקומו, בהכרח נדע פחות על מהירותו.

כך קיבלנו בעולם הפיזיקה מצב חדש ומוזר. בניגוד לעולם הוודאי והנוח שהכרנו מהפיזיקה הקלאסית, שאפשרה לנו לחשב את מקומו העתידי של כל חפץ אם ידועים לנו מספיק פרטים על מצבו הנוכחי ועל הכוחות שיפעלו עליו, בפיזיקה הקוונטית אין הנחות כאלו. כל מה שהיא יכולה לספק לנו בהקשר הזה היא רק משוואה הסתברותית, שמספרת לנו מה הסיכוי למצוא את אותו חלקיק בכל מקום אפשרי ברגע מסוים בעתיד. כבר לא נוכל יותר לחזות מראש את מיקומו המדויק. והמשמעויות רחבות הרבה יותר – לא מדובר רק במיקומו של החלקיק, הפתרון ההסתברותי הזה חוזר על עצמו גם לגבי מאפיינים רבים אחרים של החלקיקים הקוונטים, כמו המהירות שלהם, מהירות הסיבוב ומאפיינים רבים נוספים.

הבעיה היא שההסתפקות בניבויים ההסתברותיים והוויתור על תמונה מדויקת יותר, בחלק מהמקרים השאירו אותנו עם הסברים שרירותיים בלבד. חישבו למשל על שני אטומים רדיו-אקטיביים, שאמנם נראים לנו זהים לחלוטין אבל בכל זאת, משום מה לכל אחד מהם יש קצב משלו – אחד מתפרק כעבור דקה והשני דווקא לאחר מספר שעות. מה גורם להבדלים האלו? האם ייתכן שהם זהים לחלוטין ורק האקראיות והשרירותיות גורמות להתנהגויות השונות שלהם? במסגרת הדיון הנוקב שהזכרנו בין איינשטיין לבוהר, בהתייחסו לאותה שרירותיות, איינשטיין קבע את משפטו המפורסם: “אני משוכנע שאלוהים לא משחק בקוביות”.

כך, כמה שנים לאחר שגדולי הפיזיקאים התווכחו ביניהם בשאלה האם אלוהים משחק, או לא משחק בקוביות, אהרונוב הצעיר, שכאמור נוהג לחפש את האמת שמעבר למשוואות, הציע לשאול שאלה אחרת: “מדוע אלוהים משחק בקוביות?” והוא מספר, “החלטתי שיש סיבה לכך שאלוהים משחק בקובייה ואני צריך למצוא אותה”.

“אולי מה שאלוהים מנסה לספר לנו, או שהטבע מנסה לספר לנו, זה שאם שני חלקיקים מתחילים בדיוק אותו הדבר והם נראים לנו מכל הבחינות בדיוק אותו הדבר, באמת יש ביניהם הבדל. אבל את ההבדל הזה ניתן לגלות רק בעתיד”.

כבר בשנות השישים הגה אהרונוב את הרעיון שאולי כדי שנוכל ללמוד על ההבדלים בין שני חלקיקים רדיו-אקטיביים כאלו, כדאי לנו לקחת בחשבון בחישובים שלנו לא רק את מצבם בעבר, אלא גם את מצבם העתידי, שאליו הם צפויים, או אולי אפילו מיועדים, להגיע. האם יש דרך לשלב במשוואות לא רק את מצבו הקודם של החלקיק, אלא גם את זה העתידי? ומשילוב הנתונים האלו גם ללמוד קצת יותר על מצבו הנוכחי?

עברו עוד שני עשורים וחצי ואהרונוב גילה דרך כזאת, בעזרת “המדידות החלשות” והמשוואות החדשות שפיתח.

ייעוד היקום

אמנם המחקר בתחום עדיין בשלביו הראשונים, אבל אהרונוב כבר מדבר על כמה כיוונים שבהם ההסתכלות החדשה הזו על הזמן עשויה לשנות את תפיסת העולם שלנו.

למה למשל להגביל את עצמנו לסדרי הגודל הקוונטיים? זו אמנם רק ספקולציה מבחינתו של אהרונוב, אבל הוא מציע שאולי ההשפעות האלו של העתיד על ההווה אינן מוגבלות רק לסדרי הגודל הזעירים. “אם בכל מקרה ומקרה אנחנו אומרים שכל כך יותר יפה לתאר מערכת קוונטית לא רק על ידי העבר אלא גם על ידי העתיד, בואו נסתכל על כל העולם שלנו כעל מערכת קוונטית אחת גדולה”, שמושפעת גם מהעתיד שלה. והוא ממחיש את הרעיון עם שאלת החיים על כדור הארץ: “היו פילוסופים ששאלו האם באמת היה מספיק זמן שחיים יווצרו? אולי לא מספיק רק הדרוויניזם? אולי בטבע קיים גם מצב הייעוד והוא לא מודרך רק על ידי המצב שבא מהעבר?”

יתרה מכך, אם אכן קיים מצב של ייעוד – מצב שהמערכת הקוונטית או בעצם העולם שלנו זורם אליו, כפי שמציע אהרונוב, יש לכך השלכות משמעותיות על תפיסת המציאות שלנו. במילים פשוטות, אולי התחושה המוכרת של חץ זמן שמתקדם ללא הרף מהעבר לעתיד אינה המציאות הבלעדית. האם במקביל לחוויה הזו שלנו קיימת גם נקודת מבט אחרת, שרואה את השפעות הזמן בשני הכיוונים?

אם ניקח את הרעיון של “מצב ייעוד” קצת הלאה, אולי, רק אולי, שני הספרים שמשכו את אהרונוב הצעיר לעולם הפיזיקה, לא נמצאו שם סתם במקרה? ומנקודת מבט רחבה יותר, אם לדברים אכן מצפה בעתיד איזה “מצב ייעוד”, אולי גם כשנראָה לנו שהדברים לא מסתדרים, מנקודת מבט מסוימת, הדברים בעצם מתפתחים לקראת אותו “מצב ייעוד” ובסך הכול, “הכול לטובה”?

תמונה: Shutterstock