פרופ’ שלמה הבלין – חתן פרס ישראל בתחום חקר הפיזיקה והכימיה

שר החינוך נפתלי בנט הודיע על זכייתו של חתן פרס ישראל בתחום חקר הפיזיקה, פרופ’ שלמה הבלין

ועדת הפרס התכנסה בראשותו של יו”ר הוועדה – פרופ’ מאיר וילצ’ק כשלצדו חברי הוועדה  –  פרופ’ יקיר אהרונוב, פרופ’ סורין סולומון ופרופ’ בלהה פישר.

בנימוקי ועדת הפרס צוין: “פרופ’ שלמה הבלין הוא בין פורצי הדרך של מספר תחומים  בפיזיקה סטטיסטית והשלכותיה במערכות מורכבות בשטחים שונים.

פרופ’ הבלין עוסק בהכללה של הידע בתחומים פיזיקליים לתחומים רחבים ביותר כגון: רשתות חברתיות, רשתות טכנולוגיות, רשתות כלכליות, מערכות פוליטיות, מערכות פיזיולוגיות ותפקוד DNA.

מבין כלל המדענים הישראליים, פרופ’ הבלין הינו המצוטט ביותר על ידי המדענים ברחבי העולם. הוא מקדיש מזמנו וממרצו להנחלת מדע עכשוי לנוער ותורם רבות ליצירת קשרי מדע בין הארץ לעולם”.

פועלו של פרופ’ הבלין

שלמה הבלין נולד בירושלים בשנת 1942, למד באוניברסיטאות בר-אילן (תואר ראשון), תל-אביב (תואר שני-בהצטיינות) וסיים תואר שלישי בהצטיינות יתירה (1972) באוניברסיטת בר-אילן. הוא מונה לפרופסור מן המניין בשנת 1984.

עבודת הדוקטורט שלו, בהנחייתו של פרופסור מרשל לובן, תרמה להבנת המנגנון של תכונת העל-נוזלות של הליום בטמפרטורות נמוכות. אחרי הדוקטורט עבר הבלין לתחום מחקר חדש. הוא פיתוח תיאוריה עבור חומרים פרואלקטריים כמו KDP. הוא עבד בצמוד למעבדה ניסיונית של ד”ר ליטוב בבר אילן שאישרה את התיאוריה. עבודה זו נעשתה (1974) בשיתוף עם פרופסור יולינג המנוח מסיאטל.

בשנת 1978-9 היה בשבתון באדינבורו ועבד עם פרופסור רוג’ר קאולי בפיתוח תיאוריה כללית עבור חמרים פרואלטריים.

בשנת 1982 עבר שוב לתחום מחקר חדש, תכונות פיסיקליות של חומרים לא מסודרים תוך שימוש בגיאומטריה פרקטלית. הוא היה מהחלוצים שפיתחו תחום חדש זה שהפך להיות מאוד פעיל בחזית המחקר של שנות השמונים והתשעים. פרופסור הבלין היה מהראשונים שגילו שחוקי הפיזיקה הופכים לאנומליים בחומרים לא מסודרים. תופעה מעניינת זו הציתה את הדמיון של מאות חוקרים שפרסמו אלפי מאמרים הן תיאורטיים והן ניסיוניים. הוא פרסם עשרות מאמרים בנושאים אלו עם תלמידיו כולל חיים סומפולינסקי ודניאל בן אברהם, כיום פרופסורים מן המניין. מאמר הסקירה והספר של הבלין עם בן-אברהם נחשבים כעבודות קלאסיות בנושא ומצוטטים למכביר.

בשנים 1983-1984 היה בשבתון כפרופסור אורח ב-אוניברסיטאות מרילנד, בוסטון ו-NIH. הוא החל בשיתוף פעולה פורה וממושך עם קבוצות המחקר של פרופ’ ג’ורג’ וייס ופרופ’ יוג’ין סטנלי שנמשך עד היום. שיתוף הפעולה עם הקבוצה של וייס הובילה בין היתר להבנת התכונות של פיזור אור בתווך ביולוגי ועבודה חלוצית זו נחשבת כמאמר בסיסי בתחום הרפואי הפעיל של הדמיה אופטית. בקבוצה של פרופ’ סטנלי הוא הדריך עשרות תלמידי מחקר והוביל מחקר מקיף שגילה חוקי תובלה חדשים ובמיוחד חוקי דיפוזיה במערכות לא מסודרות.

בשנת 1992 היה הבלין בין החלוצים שפיתחו תחום חדש ופעיל מאוד ב-“חקר חוקי כיול” במערכות מגוונות בטבע המתבטאים בהופעת זיכרון ארוך טווח. הוא פיתח את שיטת ה- DFA לגילוי הזיכרון המסתתר בנתונים עם רעשים. שיטה זו יושמה במאות עבודות מחקר ונתגלו מערכות רבות נוספות עם זיכרון ארוך. בעזרת שיטה זו הוא גילה ב-1992 קורלציות ארוכות טווח בשרשראות DNA שהיו להם השלכות על זיהוי אזורים מקודדים לחלבונים. כמו כן, גילה שקצב פעימות לב של לב בריא נושא זיכרון ארוך טווח בניגוד ללב חולה. גלוי זה חשוב ושימושי להערכת סיכונים (RISK) של חולי לב שכבר מיושם במספר בתי חולים בארה”ב. פרופסור הבלין יצר שיתוף פעולה פורה עם פרופסור בונדה וקבוצתו ועימם הוא גילה בין היתר זיכרון ארוך טווח באקלים שיש לו חשיבות רבה בהערכת החימום הגלובלי. על שיתוף פעולה זה קיבל את פרס הומבולדט.

בשנים האחרונות (2000-היום) הבלין היה דומיננטי בפריצת תחום חדש, מרתק ופעיל ביותר בפיסיקה סטטיסטית, התחום של רשתות מורכבות (COMPLEX NETWORKS). התחום הינו עם השלכות חשובות לפיסיקה, מתמטיקה, מחשבים, מדעי החי, כלכלה ואף במדעי החברה.  בעבודה החלוצית עם הסטודנטים שלו, הוא הראה לראשונה איך שיטות ורעיונות של פיסיקה סטטיסטית ניתנות ליישום ברשתות מורכבות כמו רשת האינטרנט. עבודה זו גילתה בין היתר מדוע האינטרנט יציב לנפילות אקראיות של אתרים ומדוע וירוסים פעילים זמן ממושך ברשת בניגוד לציפיות התיאורטיות שהיו קיימות. ב-2008 פיתח שיטה יעילה ביותר לחיסון אוכלוסיות ורשתות מחשבים שקבלה הדים רבים בקהילה המדעית.

בשנת 2010 פרץ הבלין דרך לתחום חדש שנראה מבטיח ביותר. הוא פיתח תשתית מתמטית וכלים של פיזיקה סטטיסטית לחקר יציבות של מערכת רשתות התלויות זו בזו, דהיינו “רשת של רשתות”. עד לעבודותיו החלוציות, לא היו קיימות כלל שיטות לחקר יציבות מערכות מורכבות כאלו. תוצאותיו מראות שהמחקרים של רשתות ופרקולציה בפיזיקה ובמתמטיקה ב-60 השנים האחרונות אינם אלא מקרה פרטי של רשת בודדת שאינה מושפעת מרשתות אחרות-תופעה נדירה מאוד בטבע, בחברה ובטכנולוגיה. יתרה מזו רשת של רשתות הבלין גילה שהתנהגות רשת של רשתות שונה מהותית מרשת מבודדת. בעקבות עבודתו החלוצית של הבלין יש כבר מאות מאמרים של חוקרים שהשליכו תוצאות אלו לתחומים רבים.

פרופסור הבלין גם מקדיש מזמנו ומרצו להנחלת מדע עכשווי לנוער. הוא הקים את יחידת “מדע 2000” בבר אילן (בתמיכת משרד החינוך) בה השתלמו למעלה מ-500 מורים וכ-2000 תלמידים  בנושאים חדשניים במדע רב תחומי. ביחידה פותחו תכניות מחשב וניסויים ייחודיים למטרה זו. הוא בנה ולימד קורס במדע רב-תחומי שהיה קורס חובה לתלמידי תואר שני בהוראת המדעים בבר-אילן.  כמו כן, בשנים האחרונות היחידה קיימה קורסים במדע רב תחומי, בהם הפיסיקה מרכיב עיקרי, לבנות בבתי ספר תיכוניים על מנת לעודד אותן ללימודי פיזיקה.

הבלין קיבל ב-1977 את מלגת האקדמיה המלכותית הבריטית ופרס לורד מרקס בבריטניה. ב-1988 קיבל פרס לנדאו, ב-1993 קיבל פרס הומבולדט בגרמניה, ב-1998 מונה לעמית החברה האמריקאית לפיסיקה, ב-2003 קיבל פרופסור כבוד באוניברסיטת HEFEI   בסין, ב-2006 זכה במדליית ניקולסון מטעם החברה האמריקאית לפיזיקה, ב-2009 זכה בפרס חיים וייצמן למדעים מדוייקים וב-2010 זכה בפרס לילינפלד, שניהם של החברה האמריקאית לפיסיקה.