עקרון פיינמן-טאפט

תיאור חזותי של נתונים חייב להיות פשוט דיו להצגה על כנף של טנדר

כבר מזמן רציתי לפגוש את אדוורד ר' טאפט (Tufte) – האיש שהניו יורק טיימס כינה בשם “ליאונדו דה-וינצ'י של הנתונים”. הכינוי נובע מן הספרים שכתב על ייצוג חזותי של נתונים, ונכתבו בשפה תמציתית, עוטרו באיורים אמנותיים והופקו בהידור. אני מארח במכון הטכנולוגי של קליפורניה (קלטק) את סדרת ההרצאות המדעיות של החברה לספקנות ורציתי להזמינו לשאת את אחת מהן. יש הרואים בטאפט מומחה עולמי בראייה חדה מבעד לערפל של מידע, כשרון בסיסי של כל ספקן.
אבל לא ידעתי איך נוכל להרשות לעצמנו להזמין אדם במעמדו. “התשלום שלי יהיה לראות את הטנדר של פיינמן,” הייתה תשובתו.
ריצ'רד פיינמן, הפיזיקאי המנוח מקלטק, התפרסם בתחומים רבים – הוא עבד על הפצצה האטומית, זכה בפרס נובל בפיזיקה, פיצח כספות ותופף בתופים. כאן בפסדנה יצאה תהילתו של פיינמן בזכות טנדר דודג' מסחרי משנת 1975 שהיה מעוטר בתרשימים מוזרים. מרבית האנשים שראו את הטנדר בהו בתימהון בקווים המשורבטים, אבל מדי פעם פנה מישהו אל הנהג ושאל למה כיסה הטנדר שלו בתרשימי פיינמן. “מפני שאני הוא ריצ'רד פיינמן!” הייתה התשובה.
תרשימי פיינמן הם ייצוג גרפי מפושט של העולם המסובך מאוד של האלקטרודינמיקה הקוונטית (QED). התרשימים מתארים את חלקיקי האור הקרויים פוטונים כקווים גליים, ואת האלקטרונים בעלי המטען החשמלי השלילי כקווים ישרים או כעקומות לא גליות. הצמתים בין קווי התרשים מייצגים אלקטרונים כשהם פולטים פוטון או בולעים אותו. הזמן זורם מלמטה למעלה בתרשים שעל הדלת האחורית של הטנדר, הנראה בתמונה למעלה לצדו של טאפט. אם תכסו את התצלום באמצעות דף נייר ותמשכו כלפי מעלה, תראו קודם כול צמד אלקטרונים (הקווים הישרים) נעים זה לעברו של זה. האלקטרון השמאלי פולט פוטון (הצומת עם הקו הגלי) וכתוצאה מכך מוסט שמאלה אל מחוץ לתרשים. הפוטון נבלע על ידי האלקטרון הימני, בליעה המסיטה את האלקטרון ימינה.
תרשימי פיינמן הם התגלמות התכנון האנליטי מבית מדרשו של טאפט: “הצגה טובה של נתונים עוזרת בחשיפת הידע הרלוונטי לשם הבנת מנגנונים, תהליכים, דינמיקה, סיבות ותוצאות.” כך אנו רואים את הבלתי-ניתן-למחשבה וחושבים על הבלתי-ניתן-לראייה. “ייצוג חזותי של ראיות חייב להיות נשלט על ידי עקרונות של הנמקה כמותית. ואז, ראייה חדה וברורה מתאחדת עם חשיבה חדה וברורה.”
אמן החשיבה החדה והברורה ואמן הראייה החדה והברורה נפגשים במה שאני מכנה בשם עקרון פיינמן-טאפט: ייצוג חזותי של נתונים חייב להיות פשוט דיו להצגה על כנף של טנדר.
טאפט הדגים את העיקרון בחריפות רבה בניתוח שערך לאחר אסון מעבורת החלל צ'לנג'ר: “הסיבה המקורבת הברורה [לאסון] הייתה העובדה שב-13 התרשימים שהכינה לנאס”א חברת תיאוקול (יצרנית המאיץ הרקטי בדלק מוצק שהתפוצץ) לא היה אפשר לאמוד את הקשר שבין טמפרטורה נמוכה לבין הנזק שנגרם לטבעת האטימה (O-ring) בטיסות קודמות.” אובדנה של המעבורת קולומביה, לדעתו של טאפט, היה קשור באופן ישיר “לפסטיבל מצגות PowerPoint של היפר-רציונליות בירוקרטית” שבו שקף אחד כולל שש רמות היררכיות שונות. הערפל שנוצר מכך הסתיר את המסקנה שהנזק לכנף השמאלית עלול להיות משמעותי. ספרו הקלאסי של פיינמן מ-1970 “הרצאותיו של פיינמן על פיזיקה” (בהוצאת אדיסון-וסלי לונגמן), מדגים איך אפשר לסקור את הפיזיקה כולה – ממכניקה של גרמי השמים ועד אלקטרודינמיקה קוונטית בשתי רמות היררכיות בלבד.
טאפט טבע שישה עקרונות לתהליך התכנון: “(1) תיעוד מקורות הנתונים ומאפייניהם, (2) עמידה עקבית על עריכת השוואות מתאימות, (3) הדגמת מנגנונים של סיבה ותוצאה, (4) הבאת המנגנונים האלה לידי ביטוי כמותי, (5) זיהוי העובדה שבעיות אנליטיות הן מטיבן רבות-משתנים, (6) בחינה והערכה של הסברים חלופיים.” או בקיצור, “על ייצוג המידע להיות תיעודי, השוואתי, סיבתי ומבאר והוא חייב להיות מכומת, רב-משתנים, חקרן וספקן.”
ספקן. כה הולם לטור הזה, החוגג 50. כשביקשתי מטאפט לסכם את מטרת עבודתו, ענה: “תכנון פשוט ותוכן עמוק.” כולנו זקוקים לציון מטרה. תכנון פשוט ותוכן עמוק הם אפוא מטרות סבירות בהחלט לסדרת הטורים הזאת.

* מייקל שרמר הוא האיש שמאחורי אתר האינטרנט www.skeptic.com ומחברו של הספר “מדע חיכוכי” (Science Friction.).

מאמר זה באדיבות המהדורה הישראלית של סיינטיפיק אמריקן, היוצאת בהוצאת אורט. לחצו כאן לאתר המגזין ולאפשרות לעשות מנוי.