מאמר על איינשטיין מאת קארל סייגן מתוך ספרו “מוחו של ברוקה”. הופיע גם ב”פנטסיה 2000″ * הגורל ביקש להענישני על שבזתי לסמכות, ולפיכך עשה אותי עצמי לסמכות. איינשטיין
אלברט איינשטיין נולד באולם, גרמניה, בשנת .1879 הוא נמנה עם אותה קבוצה קטנה של אנשים בני תקופתנו ששינו את פני העולם הודות למתת מיוחדת, כשרון לחוש דברים ישנים בדרכים חדשות, להציב אתגרים עמוקים לחכמה המקובלת. במרוצת הרבה עשרות שנים נחשב איינשטיין לדמות מכובדת ומקודשת, המדען היחיד שהאדם הממוצע ידע לקרוא בשמו מניה וביה. חלקית בזכות הישגיו המדעיים שהציבור הרחב השיג אותם לכל הפחות במעומעם; חלקית בשל עמדותיו הנועזות בבעיות חברתיות; וחלקית בשל אישיותו הנלבבת. איינשטיין זכה להערצה והוקרה בכל רחבי העולם. לילדים בעלי נטיות למדע שהיו בנים להורים מהגרים, או לילדים שגדלו בתקופת השפל “, כמוני, היה בהוקרה שניתנה לאיינשטיין משום הוכחה לכך שהמדענים הם בשר-ודם, שקריירה מדעית לא היתה כולה מעבר לכל תקוה. אחד מתפקידיו החשובים, תפקיד שהוא עצמו מילא בלא משים, היה זה של דמות-מופת מדעית.
אילמלא איינשטיין, אפשר שרבים מן האנשים הצעירים שהיו למדענים אחרי 1920 לא היו שומעים מעולם על קיימה של תעוזה מדעית. ההגיון המונח ביסוד התיאוריה המיוחדת של היחסות של איינשטיין היה יכול להתגלות מאה שנים לפני כן, ולאמיתו של דבר אף נמצאו במאה שעברה כמה חוקרים שהפליגו בכיוון הזה. אבל תורת היחסות היתה צריכה להמתין לאיינשטיין. ועם זאת, הפיסיקה של היחסות המיוחדת היא פשוטה מאוד, ורבות מן התוצאות המרכזיות שלה יכולות להיגזר מן האלגברה של בית-ספר תיכון ומהתבוננות מעמיקה בסירה החותרת במעלה הזרם ובמורדו. חייו של איינשטיין היו משופעים בגאונית ובאירוניה, בהתלהבות לבעיות של תקופתו, בהפלגות לתחום החינוך, בקשר בין מדע ופוליטיקה, והיה בהם כדי להוכיח שפרטים יכולים, אחרי ככלות הכל, לשנות את העולם.
כילד לא הראה איינשטיין סימנים רבים למה שהיה עתיד לבוא. “הורי,” נזכר לימים, “היו מודאגים משום שהתחלתי לדבר בגיל מאוחר יחסית, והם נועצו עם הרופא בענין זה… לעת ההיא הייתי… בוודאי כבן שלוש לכל הפחות.” הוא היה תלמיד שווה-נפש בבית-הספר היסודי ומוריו, כך אמר, דמו בעיניו לרבי-סמלים. לאומנות מנופחת וקשיחות אינטלקטואלית היו מסימני-ההיכר של החינוך האירופי בנעוריו של איינשטיין. הוא התקומם נגד שיטות ההוראה המכאניות והמשעממות. “העדפתי לשאת עונשים מכל הסוגים ולא לשנן מלל להגני בעל-פה.” איינשטיין עתיד היה לתעב משמעת קשיחה בכל התחומים, בחינוך, במדע ובפוליטיקה.
בהיותו בן חמש נמשך אל התעלומה של המצפן. וכך כתב לימים, “בגיל 12 חוויתי פלא שני מטיפוס שונה בתכלית, בתוך ספר קטן שטיפל בגיאומטריה האאוקלידית של המישור… כאן היו קביעות כמו למשל זו האומרת כי שלושת הגבהים של משולש נחתכים בנקודה אחת, שלא היו ברורות מאליהן. אף-על-פי-כן יכולת להוכיחן בוודאות שהיה בה כדי להסיר כל ספק. הבהירות והוודאות הללו הטביעו בי רושם בל-יתואר.” הלימודים הפורמליים התגלו רק כהפרעה מטרידה להרהורים מן הסוג הזה. איינשטיין כתב על החינוך העצמי שלו: “בגיל 12 עד 16 התוודעתי ליסודות המתמטיקה ביחד עם עקרונות החשבון הדיפרנציאלי והאינטגראלי. בעשותי כן התמזל לי מזלי למצוא ספרים שלא היו קפדניים מדי בדיוק הלוגי שלהם, אבל מילאו את החסר בכך שהציגו את הרעיונות הראשיים באור ברור ותמציתי…
מזלי גם שיחק לי להתוודע אל התוצאות והשיטות העיקריות של התחום השלם של מדעי הטבע באמצעית הצגה מצוינת, שווה לכל נפש, שהגבילה את עצמה כמעט מהחל ועד כלה להיבטים איכותיים… חיבור שקראתי בתשומת-לב עוצרת נשימה.” הפופולריזאטורים המודרניים של המדע יכולים לשאוב מעט ניחומים מתוך המלים הללו.
“לעולם לא תגיע לשום דבר”
נראה שבין מוריו לא היה אף אחד שעמד על כשרונותיו. בגימנזיום של מינכן, בית-הספר התיכון המכובד של העיר, סח לו אחד מן המורים, “לעולם לא תגיע לשום דבר, איינשטיין.” בהיותו בן חמש-עשרה הוצע לו ברוב תוקף לעזוב את בית-הספר. “בעצם נוכחותך,” אמר המורה, “יש כדי להשחית את הכבוד שהכיתה רוחשת לי.” הוא קיבל את ההצעה בהתלהבות ושוטט חודשים רבים בצפון איטליה, נער שנשר מבית-הספר בשנות התשעים של המאה התשע-עשרה.
כל חייו נטה לאי-פורמליות בלבוש ובהתנהגות. אילו היה בן-עשרה בשנות הששים או השבעים של המאה העשרים, לאו-דווקא בשנות התשעים של המאה ה-19, מן הסתם היו אנשים “מרובעים” קוראים לו היפי.
ועם זאת, בתוך זמן קצר באו תשוקתו לפיסיקה והשתאותו לנוכח פלאי העולם הטבעי וגברו על הסלידה שלו מפני החינוך הפורמלי. הוא מצא עצמו מבקש להתקבל, ללא תעודת גמר של בית-ספר תיכון, למכון הפדרלי לטכנולוגיה בציריך, שווייצריה. הוא נכשל בבחינות הכניסה, נרשם לבית-ספר תיכון שווייצרי כדי להשלים את החסר, והתקבל למכון הפדרלי בשנה שלאחר מכן. אבל עדיין היה רק תלמיד בינוני. הוא התרעם על תכנית הלימודים המחייבת, התרחק מאולם ההרצאות וניסה להתמסר לדברים שעניינוהו באמת. לימים כתב: “נקודת-התורפה של כל הענין היתה, כמובן, העובדה שנגזר עליך לדחוס את כל החומר הזה לראשך בשביל הבחינה, בין אם הדבר נראה לך ובין אם לאו.”
הוא הצליח לעמוד בבחינות הגמר רק משום שחברו הקרוב, מרסל גרוסמן, ביקר בשקידה בשיעורים ושיתף את איינשטיין ברשימותיו. עם מותו של גרוסמן, מקץ שנים רבות, כתב איינשטיין: “אני זוכר את ימי המכללה שלנו. הוא היה סטודנט ללא-דופי, אני עצמי הייתי מפוזר ושוגה בחלומות. הוא היה ביחסים טובים עם המורים והבין הכל ; אני הייתי מנודה/ לא מרוצה ולא אהוד… ואז בא הקץ ללימודינו – לפתע הייתי נטוש מכל אבר, ניצב אבוד על מפתן החיים.” בהשקיעו את עצמו ברשימותיו של גרוסמן, הצליח לסיים בהצלחה את חוק לימודיו במכון הפדרלי. אבל, כך נזכר קיימים, הלימודים לבחינות הגמר “רפו את ידי עד כדי כך… שעצם העיון באיזושהי בעיה מדעית נראה לי מאוס במשך שנה תמימה… רק נס הוא ששיטות ההוראה המודרניות לא חנקו כליל את הסקרנות הקדושה של המחקר, שכן אם יש דבר שהצמח הקטן והעדין הזה זקוק לו יותר מכל, לבד מן הגירוי ההתחלתי, הרי זו חירות: בלעדיה צפוי לו חורבן בטוח… אני מאמין שאפשר לגמול אפילו חית-טרף בריאה מרעבתנותה, ובלבד שיכפו עליה בשוט לאכול ללא הרף, בין שהיא רעבה ובין אם לאו…” הערותיו אלו צריכות לעורר מחשבה בכל אחד מאתנו העוסק בחינוך מדעי בבתי-ספר גבוהים. הריני תוהה ביני לבין עצמי כמה איינשטיינים פוטנציאליים דוכאו ללא תקנה על-ידי בחינות תחרותיות והאבסה של תכנית לימודים כפויה. לאחר שקיים את עצמו במלאכות שונות ומשונות ולא נתקבל למשרות שהשתוקק להן, נענה איינשטיין להצעה לשמש כבוחן בקשות במשרד השווייצרי לפטנטים אשר בברן, הזדמנות שנקרתה לידו תודות להתערבותו של גרוסמן הזקן, אביו של מרסל. לעת ההיא בערך הפקיע איינשטיין את נתינותו הגרמנית והיה לאזרח שוויצרי. כעבור שלוש שנים, ב-1903 נשא לאשה את אהובתו מן המכון הפדרלי. איננו יודעים כמעט דבר על בקשות הפטנטים שאישר איינשטיין בתוקף תפקידו ועל אלה שדחה. מעניין לדעת אם בין הפטנטים המוצעים היו באלה שהמריצו את החשיבה הפיסיקלית שלו.
ניצול יעיל של זמן העבודה במשרד הפטנטים
באנש הופמן, אחד מהביוגרפים של איינשטיין, כותב, כי “במהרה למד איינשטיין לבצע את תפקידיו (במשרד הפטנטים) ביעילות, מה שהניח לו לחטוף נתחים יקרי-ערך של זמן בשביל החישובים החשאיים שלו שאותם החביא בתוך מגרה, בתחושה של אשם, כל אימת שצעדים קרבו אל החדר.” כאלו היו הנסיבות שאפפו את לידת התיאוריה הגדולה של היחסות, אבל איינשטיין עצמו הגדיר לימים את משרד הפטנטים בגעגועים ודיבר על “אותו מנזר חילוני שבו הריתי את היפים ברעיונותי”.
בכמה וכמה הזדמנויות לעתיד לבוא טען איינשטיין כפני עמיתים, כי המשרה של שומר מגדלור יפה מאין כמותה למדען – העבודה קלה יחסית ומאפשרת את ההגיגים הדרושים לביצועיו של מחקר מדעי. “לדידו של איינשטיין,” אמר שותפו לעבודה ליאופולד איינפלד, “בדידות, חיים בתוך מגדלור, היו צריכים להיות מעוררים ביותר, היו משחררים אותו מרבות מן החובות ששנא. לאמיתו של דבר חיים כאלה היו אידיאליים בשבילו. אבל כמעט כל מדען שואף בדיוק להיפוכו של דבר. הקללה של חיי היתה אותה תקופה ארובה שעשיתי מחוץ לאוירה מדעית, כשלא היה לי מישהו לשוחח אתו על פיסיקה.”
איינשטיין גם האמין שהיה דבר-מה לא הגון בהוראת פיסיקה לשם בצע כסף. הוא טען, כי עדיף לאין-שיעור שפיסיקאי יקיים את עצמו מאיזישהי עבודה אחרת, פשוטה והגונה, ויתעסק בפיסיקה בשעות הפנאי. בשובו אל ההערה הזאת, כעבור שנים רבות באמריקה, הוסיף איינשטיין שהיה רוצה להיות שרברב. בו במקום הוענקה לו חברות-כבוד בארגון השרברבים.
בשנת 1905 פירסם איינשטיין ארבעה מאמרים מדעיים, פרי עבודתו בשעות הפנאי במשרד הפטנטים השווייצרי, באנאלן דר פיזיק, כתב-העת הפיסיקלי החשוב ביותר של אותה תקופה. המאמר הראשון הראה כי לאור יש תכונות – הן של חלקיק והן של גל, וגם הסביר את האפקט הפוטו אלקטרי (לאמור’ פליטת אלקטרונים מתוך גופים מוארים) שהמדענים דאז התקשה להבינו. המאמר השני דן במהותן של המולקולות והסביר אותה בהתבסס על “התנועה בראונית”, הסטטיסטית, של חלקיקים קטנים בתרחיף. המאמר השלישי והרביעי הציגו בפעם הראשונה את התיאוריה המיוחדת של היחסות, לרבות המשוואה המפורסמת אי שווה אם סי בריבוע המצוטטת כל כך הרבה והמובנת רק לעיתים נדירות. המשוואה הזאת מבטאת את ההפיכה של חומר לאנרגיה ושל אנרגיה לחומר. היא מרחיבה את החוק של שימור האנרגיה לחוק של שימור האנרגיה והמאסה וקובעת, כי אי-אפשר לברוא אנרגיה ומאסה ואי-אפשר להרוס אותן – אף כי אפשר להפוך צורה אחת של אנרגיה או תומר לצורה אחרת.
נוסחת הקסם
במשוואה זו, E מבטא את שווה-הערך האנרגטי של המאסה .M כמות האנרגיה שאפשר למצות בתנאים אידיאליים מתוך מאסה M היא E ו-C היא מהירות האור – 30 מיליארד סנטימטרים לשניה (מהירות האור נכתבת תמיד באות הלטינית C קטנה, לעולם לא באות גדולה. אם מודדים את M בגרמים ואת C כסנטימטרים לשניה, מקבלים את E ביחידות אנרגיה הנקראות ארגים (וביחיד ארג). ההיפוך השלם של מאסה בת גרם אחד לאנרגיה משחרר אפוא 9 כפול עשר בחזקת עשרים ארגים, שהם שווה-ערך להתפוצצות של כאלף טונות ט.נ.ט. מכאן שכמויות זעירות של חומר מחזיקות משאבים אדירים של אנרגיה ובלבד שנדע כיצד למצות את האנרגיה הזאת. הנשק הגרעיני ותחנות-הכוח הגרעיניות הם דוגמאות נפוצות בקנה-מידה עולמי למאמצים ספק מוסריים, ספק בלתי מוסריים, שמושקעים בהפקת האנרגיה האצורה בתוך החומר, כפי שעולה מן המשוואה של איינשטיין. נשק תרמו-גרעיני, לאמור, פצצת מימן, הוא מתקן בעל עצמה מחרידה – אבל אפילו הפצצה הזאת מסוגלת להפיק רק פחות מאחוז אחד של MC.
