הם שימשו בדוגמאות של איינשטיין וכמובן החתול המפורסם של שרדינגר, חתולי הבית מהווים השראה למדענים
מרטין פלינדרס היה חוקר ומגלה ארצות בריטי, שחי במאה השמונה עשרה והתשע עשרה, והיה מגדולי הנווטים שאי פעם הפליגו בימים. בשנת 1793 נשלח פלינדרס לחקור ולמפות את היבשת החדשה והמיסתורית בדרומו של האוקיינוס השקט: טרה אוסטרליס. זו הייתה הפלגה מסוכנת ביותר, במים לא מוכרים ורווי מכשולים. רק הטובים והמובחרים שרדו מסעות מעין אלה.
במהלך ההפלגה נולד חתול קטן על הספינה: חתול שחור עם כפות לבנות כשלג וכתם לבן על חזהו. באחד הטילטולים נטתה לפתע הספינה, והגור הצעיר התהפך ונפל אל המים מעבר לדופן. איש לא היה מוכן, כמובן, לסכן את עצמו כדי לזנק בעקבות החתול המסכן- אבל החיה הוכיחה כישורי הישרדות מדהימים כששחתה, כנגד כל הסיכויים, והצליחה לטפס על חבל שהשתלשל מדופן הספינה.
מרטין פלינדרס הבחין בחתול, וידע להעריך את הרצון העז של היצור הקטן להילחם על חייו. הוא, ושאר הצוות, אימצו אותו כחתול הרשמי והקמע של הספינה, נתנו לו את השם טרים והוא ליווה את החוקר הנועז בכל מסעותיו עתירי הסכנות והקשיים. טרים הצליח לשרוד גם כשספינתו של פלינדרס נטרפה על הסלעים רחוק מכל מקום יישוב, בלב שונית האלמוגים האוסטרלית הגדולה, והצוות הצליח להינצל בקושי רב.
הסכנות לפלינדרס וטרים נשקפו לא רק מאיתני הטבע. כשהפליג מרטין חזרה לאנגליה כדי לדווח על תגליותיו לאדמירליות הבריטית, ניזוקה ספינתו והוא נאלץ לעצור באי מאוריציוס שהיה תחת שליטה צרפתית. מרוחק מאירופה והפוליטיקה שלה, פלנדרס לא ידע שצרפת ואנגליה היו במלחמה. במאוריציוס הואשם מרטין שהוא מרגל אנגלי, והושלך לכלא יחד עם טרים החתול. בלית ברירה, העניק מרטין את טרים למשפחה מקומית על האי, שכן מאסרו היה ממושך מאוד: שש וחצי שנים. המושל המקומי היה מסוכסך עימו באופן אישי, וכלא אותו למרות שהממשלה הצרפתית אישרה שפלינדרס הוא מדען ולא מרגל. לילה אחד נעלם טרים מביתה של המשפחה האומנת ולא נראה עוד. פלינדרס, שהצטער על לכתו של ידידו הקטן, שיער שהחתול נתפס ונאכל על ידי מקומיים רעבים.
כששוחרר פלינדרס, חזר לאנגליה שם כתב ספר על מסעותיו והעניק ליבשת החדשה את שמה הנוכחי: ‘אוסטרליה’. הוא לא שכח את טרים, וכתב לו הקדשה שמוטבעת עד היום על לוח לצד פסל בגודל טבעי של טרים שיצקו האוסטרלים, בסידני:
“לזכרו של טרים: הטוב ביותר והחתול המהולל מבין בני גזעו.
מראה החיבה הגדול ביותר מכל החברים, נאמן מכל המשרתים והטוב מבין כל היצורים.
הוא נסע מסביב לעולם,הקיף את אוסטרליה בשייט והיווה תענוג לכל חבריו למסע”.
חתולים ליוו את בני האדם לאורך כל ההיסטוריה, מאז בוייתו לראשונה לפני אלפי שנים במצרים העתיקה. המצרים העריצו את החתול ואופיו ואפילו סגדו לו. כאשר מת חתול, ציווה החוק המצרי על בעליו ובני ביתו לגלח את גבות עיניהם כביטוי לאבל. גופת החתול נעטפה בבד פשתן והונחה בארון מתים מהודר ולעיתים זכה אפילו לחניטה מלאה, כבוד שהיה שמור בדרך כלל לשכבות האצולה. העונש על הריגת חתול היה מוות. בעדויות מבקרים במצרים מהמאות הראשונות לפני הספירה מסופר כי למראה חתול חולה או פצוע נהגו אנשים להימלט מהמקום, מחשש שיואשמו בטעות בפגיעה בו.
אם חתולים שחורים החלו את דרכם כבני דמותה של אלת הפריון והאהבה המצרית, מדוע הפכו בימינו למסמלי המזל הרע?
מזלם של החתולים התהפך באירופה של ימי הביניים. השילטון הנוצרי ביקש לעקור מהשורש את האמונות הפאגאניות באלילים, ובהשפעתו נתפס החתול השחור כהתגלמותו של השטן. נשים מבוגרות ובודדות נהגו, כפי שמקובל גם בימינו, לגדל חתולים בביתן. נשים אלה עסקו במקרים רבים ברפואה עממית, ורבים פנו אל ה”מכשפות” הללו כדי שירפאו אותם מצרותיהם. המנהיגים הנוצרים ראו בכך איום על סמכותם הדתית ולכן רדפו את המכשפות, כמו גם את החתולים שגידלו.
לפני כמאתיים שנה חל שינוי ביחסם של האירופאים אל החתולים, עם ירידת קרנה של הכנסייה ופריחת ההומאניזם והרנסאנס. רק אז החלו האנשים מעריכים את התכונות הביולוגיות המרתקות של החתול. למשל, חתולים רואים בחשיכה פי שישה טוב יותר מבני אדם והם תמיד נופלים על הרגליים. הסיבה לכישרון הנחיתה השימושי הזה, דרך אגב, נעוצה באינסטינטקטים המפותחים של החתול שמאפשרים לו לדעת בזריזות איזה כיוון הוא למטה ואיזה למעלה. עובדה זו, יחד עם גמישות מופלאה, מאפשרים לחתול להפנות את ראשו וצאוורו לכיוון הנכון, והרגליים עוקבות אחר תנועה זו ומתיישרות לכיוון הנפילה. עם זאת, תנועת הפיתול באוויר דורשת זמן לצורך ביצועה- חתול שנפל מגובה נמוך ממטר וחצי לא יספיק להסתובב ולנחות על רגליו.
חתולים עוורי צבעים – אבל רק חלקית
בניגוד לדעה הרווחת, חתולים כן רואים צבעים, אך הם עוורי צבעים באופן חלקי: הם אינם יכולים להבחין בין ירוק לכתום. חתולים אוהבים להריח וללעוס, פטרוזיליה, דשא ונפית מצוייה או בשמה הלועזי “קטניפ”. ההערכה היא שבין 70 ל- 80 אחוז מהחתולים מגיבים תגובה נלהבת לצמח, והוא גורם להם לחוויה דמוית טרנס של עונג ועליצות… עצמת התגובה משתנה מחתול לחתול. ההשפעה היא קצרת טווח, לרוב 5-20 דקות. אחרי שהוא נהנה מהשפעתה של הנפית, החתול אינו מסוגל להגיב שוב לריח במשך כשעה.
תכונותיהם הייחודיות של החתולים ואופיים האינדיבדואליסטי ריתקו לאורך ההיסטוריה הוגי דעות, ממציאים וסופרים. איינשטין השתמש בחתולים כדי להסביר את ההבדל בין טלגרף רגיל וטלגרף אלחוטי. טלגרף רגיל, אמר איינשטין, הוא כמו חתול ארוך מאוד שראשו בניו יורק וזנבו בלוס אנג’לס- אם מושכים בזנב בלוס אנג’לס, הראש מיילל בניו יורק. טלגרף אלחוטי זה אותו הדבר, רק בלי החתול.
החתול של שרדינגר
פיסיקאי גדול אחר ששמו ניקשר עם החתול הוא ארווין שרדינגר, אחד מדמויות המפתח של תורת הקוונטים. הוא פיתח את משוואת שרדינגר, אולי המשוואה החשובה ביותר בתורת הקוונטים, ובזכות עבודתו גם קיבל את פרס נובל לפיסיקה בשנת 1933.
אבל על יכולותיו המדעיות של שרדינגר העיבה אישיות מרתקת ובעייתית כאחד: הוא אהב נשים, אולי אפילו יותר מדי. הוא חי בבית אחד עם אישתו החוקית והמאהבת שלו, ואף מצא זמן לנהל שתי פרשיות אהבים שערוריתיות באירלנד, עם שתיים מתלמידותיו- שגם הן הרו לו.
אישיותו הבלתי שגרתית של הפיסיקאי הגאון באה לידי ביטוי גם בתחום המדעי, ובדעות שהפגין לגבי נושאים שנויים במחלוקת בתורת הקוונטים.
אחד מעקרונות המפתח בתיאורית הקוונטים קובע שלכל פעולה או תופעה יש הסתברות. למשל: אטום רדיואקטיבי יכול להתפרק ולשחרר קרינה מסוכנת, או שהוא יכול להישאר ללא שינוי. יש סיכוי מסוים לכאן ולכאן שההתפרקות הזו תתרחש. כשאנחנו מתבוננים באטום הזה ומודדים אותו באמצעים המתוחכמים שברשותנו, אנחנו יכולים לדעת בוודאות אם הוא התפרק או לא. אבל מה קרה לפני שמדדנו אותו? מה היה מצבו של האטום הרדיוקאטיבי עד הרגע שהגיע המדען והביט בו?
ההשערה הרווחת בקרב מדענים בכירים כמו נילס בוהר ו-וורנר היזנברג הייתה שעד רגע המדידה, האטום היה במצב שאינו מוגדר: במילים אחרות, הוא גם התפרק, וגם נותר שלם.
קשה לדמיין את זה בראש. אם זה נשמע לכם מוזר, אתם לא לבד. גם ארווין שרדינגר התנגד לרעיון הזה, וזאת למרות שהיו לא מעט ניסויים מדעיים שתמכו בהשערה הזו. כדי להראות עד כמה מגוחך רעיון התצפית, פרסם שרדניגר מאמר תיאורטי ובו העלה את האפשרות הדמיונית הבאה: נניח וניקח חתול ונשים אותו בתוך קופסא אטומה. בתוך הקופסא ישנו מתקן בו אטום אחד של חומר רדיואקטיבי. האטום הרדיואקטיבי מחובר לפטיש ליד כמוסת רעל ציאניד קטלני: אם האטום מתפרק, הפטיש נופל, הכמוסה נשברת והציאניד מתפזר בתוך הקופסא.
נסגור את החתול והמתקן במשך שעה אחת. במשך השעה הזו האטום יכול להמשיך ולהתנהג כרגיל- ואז החתול חי- או שהוא יכול גם להתפרק – דהיינו, החתול מת מהרעלת הציאניד. עינת, התחקירנית שלנו, טוענת שסביר להניח כי שרדינגר לא היה בעליו של חתול אמיתי, כי רק מי שאין לו חתול יכול להעלות על דעתו ניסוי שכזה. בכל אופן, אם רעיון התצפית נכון, הרי שעד לא נפתח את הקופסא ונבחן את המצב לאשורו- האטום נמצא במצב הביניים: גם שלם, וגם התפרק. מכאן, שגם החתול במצב ביניים: גם חי וגם מת, (או לא חי ולא מת, תלוי בראיית העולם שלכם). הרעיון של חתול מתחי מגוחך, שכן מניסיון המציאות אנחנו יודעים שחתולים לא יכולים להיום גם מתים וגם חיים. חתול מת הוא חתול מת: המשיך לעולם הבא, הפסיק להיות, פג תוקף, הלך לפגוש את בוראו. חתול-לשעבר.
הבעיה שהציב שרדינגר בפני עמיתיו הפיסיקאים אינה קלה לעיכול. אין פתרון אמיתי ומוסכם לבעיה הזו, ולכל מדען יכולה להיות נקודת מבט עצמאית עליה. יש כאלה שמאמינים שנוצרים שני יקומים מקבילים, באחד החתול מת ובשני חי. אחרים מאמינים שכל התופעות המשונות שנובעות מתיאורית הקוונטים אינן רלוונטיות לעצמים גדולים בסדר גודל של חתול.
גם סופרי המדע הבדיוני והפנטזיה הציעו פתרונות מקוריים לחידת החתול של שרדינגר. איאן סטוארט בספרו ‘פלאטרלנד’ מתאר את החתול עוזב את הקופסא בתום הניסוי, והוא- זאת אומרת, החתול- עדיין לא בטוח אם הוא חי או מת. טרי פראצ’ט מציג באחד מספריו חתול בשם גריבו, שיש לו עין אחת ואופי נבזי במיוחד. כשגריבו מוצא את עצמו בתוך קופסאת הניסוי של שרדינגר, פראצ’ט טוען שהחתול נמצא באחד משלושה מצבים: חי, מת, ועצבני בטירוף.
(המאמר לקוח מתוך התוכנית ‘עושים היסטוריה!’, פודקאסט דו שבועי על מדע, טכנולוגיה והיסטוריה בכתובת www.ranlevi.blogspot.com)
עוד בנושא באתר הידען:
6 תגובות
לאריה ולמגניב:
משתנים חבויים היו אפשרות שנלקחה בחשבון עד שבאו המשפט והניסוי של בל והפריכו את האפשרות הזאת.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bell's_Theorem
המגיב המגניב – קח איזה ספר טוב בתורת הקוונטים, או אולי כבר לקחת. השאלות שאתה מעלה – מעלים גם הפיזיקאים. בתגובה לאינשטיין אפשר לומר – אלוהים משחק בקוביות ועוד איך. ההסתברות לא מתארת את המציאות, אלא המציאות היא הסתברותית, לפחות ברמת החלקיקים. משתנים חבויים זו באמת אחת הפרשנויות לתורת הקוונטים – אבל כמו שאתה אומר – אנחנו באמת לא יודעים. לא משנה הפרשנויות – העיקר שהתורה עובדת (כל התחזיות החישוביות שלה מתממשות במציאות).
כל הבעיותיות ברעיון הזה הוא ההגדרה..
מה זה לעזאזל מדידה? האם כשאני/המחשב רושם? האם כשאני "יודע"?
ומה זה אמור להביע "תודעה אנושית"? לחתול אין מספיק תודעה כדי לגרום לסופרפוזיציה של הניסוי לקרוס?
אני תומך במשפט של איינשטיין "אלוהים לא משחק בקוביות"
מוזר להאמין בהסתברות בתור תורה שמתארת את המציאות עצמה ולא רק את החישובים וה"מתמטיקה" בה.. הרבה יותר מפתה להאמין שישנם פרמטרים חבויים שאין אנו יודעים עליהם עדיין.
לפעמים הרבה יותר חכם להודות באי ידיעה (זמנית) מאשר לכלול את האי ידיעה כמשהו ידוע ומוחלט.
זה שוב קרה.
המחשב שאני משתמש בו כרגע עבר איזו טראומה שבעקבותיה נמחקוקיז.
התגובה הקודמת היא שלי.
הפירוש שעל פיו החתול של שרדינגר נמצא בסופרפוזיציה הוא זה המחייב תודעה אנושית כדי שהניסוי יוכרע.
פירוש זה אינו מקובל כיום ורוב המדענים מסתפקים בכך שמדידה – בין אם צופים בה ובין אם לא – מביאה לקריסת פונקצית הגל.
על פי פירוש זה, החתול לא ימצא לעולם בסופרפוזיציה שכן המכשיר הבודק אם האטום התפרק מבצע מדידה ולכן פונקצית הגל קורסת.
אגב, גם אם מישהו מאמין בפירוש המחייב תודעה לשם קריסת פונקצית הגל חייב לשאול את עצמו אם תודעתו של החתול לא מספיקה לצורך זה.
איך שלא יהיה, כיום אנחנו כבר לא צריכים לעשות ספקולציות.
כל מי שקורא באתר זה יודע שהחתול של שרדינגר הוא למעשה חתולה ולא סתם חתולה אלא כזאת שהגיבה פה מספר פעמים ואמרה דברי טעם.
דיי להתעללות בחתולים !!!