מציאת נוסחה פיזיקלית היא גולת הכותרת למאמץ ארוך המתחיל בגילוי התופעה הפיזיקלית ניתוחה בצוע התצפיות ומדידות, קבלת הנתונים ועיבודם, ניתוחם ולסיום התאמת הנוסחה הפיזיקלית המתאימה לתופעה.
יהודה סבדרמיש
הערת האתר: מאמר זה הוא מאמר ספקולטיבי ואין לצטט אותו בעבודות בתי ספר או בכל מקום אחר, אלא לצורך דיון בתוך האתר
מציאת נוסחה פיזיקלית היא גולת הכותרת למאמץ ארוך המתחיל בגילוי התופעה הפיזיקלית ניתוחה בצוע התצפיות ומדידות, קבלת הנתונים ועיבודם, ניתוחם ולסיום התאמת הנוסחה הפיזיקלית המתאימה לתופעה. זאת שורה ארוכה של כללים הנדרשת מאתנו לצורך מציאותה של הנוסחה המדעית. האם יש מקום גם לאינטואיציה ורגשות לצורך קביעת הנוסחה, או, שהן לא מעניינינו?
הבה ונשאיר את שאלת הרגשות להמשך המאמר ונטפל בתחילה רק בכללים המעשיים למציאת הנוסחה.
אם כך, ברגע שהחלטנו שיש בפנינו תופעה שנרצה למצוא את הנוסחה המתאימה לה, הכלל הראשון הוא, איסוף מדידות, כל המרבה הרי זה משובח, כמות גדולה יותר של מדידות הנעשות בצורה כמה שיותר מדויקת, תאפשר לנו בסופו של דבר לקבל את הנוסחה המדויקת ביותר!
אבל חובה לזכור את הכלל השני:- יש להתייחס אל כל המדידות המתקבלות כאל דברים קדושים, אין להתעלם מהן או מחלק מהן ויש לתת את אותה חשיבות לכל מדידה. מדידות בטווחים חדשים כמו בישנים, אין לתת לאף תוצאה “זכויות ייתר שיקנו לה פריבילגיות מסוימות בזמן קביעת הנוסחה. אין בשום פנים לשנות ו”לכופף” תוצאה מסוימת למה שאנו “חושבים” שהיא אמורה להיות.
כל סטודנט מתחיל לומד שהמדידות המתקבלות בתצפיות ובניסויים הן הדבר החשוב ביותר והוא צריך להתמודד עם כל המידע שהן תורמות ובשום פנים לא לעוות אותן.
הכלל השלישי הוא בנוגע ל שיתוף האינטואיציה והרגשות במציאת הנוסחה.
יש להשתמש בהם והם חשובים, אך יש לתת להם את המשקל הנכון, ורק אם הוא לא נוגד את המתקבל במדידות. שימוש מוגזם באינטואיציה וברגשות, עלול להביא לתוצאה של נוסחה מוטה.
נוסחה טובה תהיה נוסחה המותאמת לכל המדידות שאספנו ובהתאם לכל שלושת הכללים הנ”ל. והדגש הוא במילה “לכל”.
הכללים האלה המקובלים ומוסכמים בוודאי על כולם נעשו כדי לשמור עלינו מעשיית טעות בלתי נסלחת של קבלת נוסחה הנותנת תוצאות מוטות.
על אף הכללים האלה, קורה לצערנו שמדען נוטה לפעמים להתעלם ממדידה או תצפית שלא “מתאימים” לו, וכללים אלה, אותם לומד כל סטודנט מתחיל, נרמסים. הרגשות מתחילים לפעול והופכים להיות דומיננטיים. הרבה מוטל ברגעים אלה על הפרק: כבוד, יוקרה, פרנסה, קנאה, שנאה, מעמד ועוד.
האם זה הפחד מפני שינויים?, האם זו מעין דבקות במטרה?,
התופעה הזאת של פחד מפני שינויים והעדפת הקיים, היא תופעה הנמצאת אצל כל אדם כמעט, אבל מתעוררת ביתר שאת בקרב אנשים הנמצאים במערכת והשנוי עלול לפגוע בהם, אלה העובדים והעוסקים בחישובים עם הנוסחה הישנה שהוכיחה את עצמה בעבר יום, יום.
לעומתם, אנשים מחוץ למערכת, בעלי קשר רופף אליה ולנוסחה הישנה, נוטים להיות יותר “אמיצים” בהרהור, ואף בערעור יסודות הנוסחה הישנה.
וברגע שהכללים אמרו את דברם, עולות וצומחות הרגשות. השכנוע לגבי הנוסחה נעשה כעת בצורה אחרת, בכל מיני טענות ו”הסברים”, לפעמים בצורה “עדינה” ולא מורגשת, במילים חלקלקות, ולעיתים, בצורה גסה, כשהמטרה: לכופף את התוצאות שלא מתאימות לנוסחה המקובלת, העיקר שישכנעו אותנו בנכונות הכיפוף המוצע.
חובה להדגיש שאנשי הרגש הנ”ל, נוטים להאמין, בדרך כלל, שהם נוהגים בצורה נכונה ומסרבים לקבל את העובדה שאולי הם טועים, למרות כל ההוכחות שנציב בפניהם.
כל עוד הסטייה הזאת היא נקודתית ומתייחסת למדען בודד, ניחא, אבל הבעיה הופכת חמורה כאשר סטייה מדעית הופכת למוסכמה על רובד נרחב של מדענים.
מגיע שלב שגם מאמץ כביר והגיוני לא יצליח להזיז את רובד המדענים הנ”ל מדעתם המוטעית, שהרי מופיעה טענה שלא יכול להיות שרובד כה נכבד טועה.
בשלב זה גם המדענים המוכנים לתקוף את דעתו של רובד המדענים הנ”ל קטן, כי לאף אחד אין רצון להתעמת עם הכמות שנראית כאילו הפכה לאיכות.
כמובן שגם תמיד קיימת האפשרות שהם באמת צודקים בטענתם. הרי ידועה גם התופעה הנגדית של חוקרים הממהרים לפרסם את טענותיהם הלא מבוססות ולו רק בכדי להיות בעלי זכות “ראשונים” לתגלית.
וכך, יכולות לחלוף לפעמים עשרות ואף מאות שנים עד שאדם יחליט שהוא מוכן לתקוף את המוסכמה.
כדי שקורא המאמר יבין את הבעייתיות של דרישה לשינוי מעין זה, ואת אוסף הרגשות הרב הקשור בתופעה, כותב המאמר יעשה כאן תרגיל מחשבתי בתקיפת נוסחה בסיסית מאד בעולם המדעי.
המטרה העיקרית של חלק זה במאמר, לתת לקוראים להבין שהמדע הוא לא רק כללים כי אם גם (ואולי בעיקר) רגש ואינטואיציה.
התופעה אותה עומד לתקוף כותב המאמר היא אחת התופעות החשובות בעולם הפיזיקלי כיום: “תופעת הגרביטציה”.
במאמר קודם של כותב המאמר:- “אפשרות לנוסחת גרביטציה חילופית- תרגיל מחשבתי” נבדקה האפשרות לנוסחה חילופית, תוך נתינת כבוד גם לנוסחת ניוטון עצמה.
אולם במאמר זה יראה כותב המאמר שקיום נוסחת ניוטון רופף, ובנוי בצורה רעועה.
כותב המאמר יראה אחת לאחת, איך כל הטעויות העקרוניות בקביעת נוסחה, המוזכרות בראשית המאמר, נעשו ועדיין נעשות עם הנוסחה הקובעת את הגרביטציה כיום, נוסחת ניוטון (בתוספת השינויים הנובעים מתורת הייחסות להן לא נתייחס במאמר זה).
כבר ברגע זה יוכל הקורא להתחיל ולבחון את שפע הרגשות שעולות בו, כגון:- הגיחוך הנשמע לו בטענה זו על הגרביטציה, האינטואיציה שלו בנושא זה, הרצון שלו לנטוש מאמר זה ולעבור למאמר הבא, ואולי, גם כעס על הזמן החשוב שמבזבזים לו. אבל כותב המאמר מקווה שיהיו כמה קוראים לפחות, שיסכימו להתקדם עם התיזה הזאת, יהיה אשר יהיה, ולו רק כדי לבחון את רגשותיהם, ואולי גם את דעתם בנושא המדובר- הגרביטציה!!
ובכן, חדדו את הכללים, חדדו את הרגשות, אנחנו מתחילים!
נתחיל עם כך שלצורך קביעת נוסחתו, השתמש ניוטון בכל הידוע בזמנו בנושא תנועת כוכבי הלכת, והיגיע לנוסחת הגרביטציה שלו.
אלא שכיום, יש לנו מלבד הנתונים שהיו לניוטון גם נתונים לגבי הגרביטציה בגלקסיות ספירליות, ומהמרחב הבין גלקטי.
תוצאות אלה אינן מתאימות לנוסחת הגרביטציה של ניוטון וסוטות ממינה באופן קיצוני.
ובכן, מה אנו אמורים לעשות עם המדידות החדשות במרחבי הגלקסיות?, האם לצרף אותן למדידות הישנות שיש לנו, ולתת להן את הכבוד והיחס כמו אלה ממערכת השמש, ולהתאים לכולן ביחד נוסחה חדשה שתחליף את זו של ניוטון, או, ל”כופף” ולעוות אותן בהוספת מסה אדירה, פי עשרות ואפילו מאות מהקיים במרחבי הגלקסיות עד שתתאמנה לנוסחת ניוטון? (כללים מול רגש?)?
ידוע לנו שמדידות חדשות אלה במרחבים הגלקטיים לא היו זמינות לניוטון (שלא ידע אפילו מה זאת גלקסיה). מה לדעת הקוראים היה עושה ניוטון אם הוא היה מודע להן?,
למחבר המאמר, ברור מעל לכל צל של ספק:-
אם היו לניוטון המדידות בגלקסיות הספירליות, ובמרחבים הבין גלקטיים קרוב לודאי שהוא היה משתמש גם בהן ליצירת נוסחתו!
בשום פנים הוא לא היה מתעלם מהן, או “מכופף” אותן לנוסחתו הפשוטה והמצוצמת, שהתקבלה ממדידותיו במערכת השמש., וכך, ניוטון, היה פותר אותנו באחת, מאחת הבעיות הקשות של המדע הקוסמולוגי, בעיית המסה האפלה!
(יחליטו הקוראים אם הקביעה האחרונה של מחבר המאמר, על דרך פעולתו של ניוטון, היא בהתאם לכללים או לרגשותיו ה”סוערים” של כותב המאמר)
אם כך, נותרה השאלה:- האם שלוש מאות שנה אחרי ניוטון, נעיז אנו, ונעשה את מה שמצופה מאתנו, ובהתאם למדידות החדשות בגלקסיות נשנה את הנוסחה ההיסטורית, או, שנמשיך לעקם ולעוות ולכופף את המדידות החדשות במרחבי היקום.
האם באמת העיקר הוא שלא לגעת בנוסחת הגרביטציה הישנה “הקדושה”???!
(ההדגשה, וסימני השאלה הרבים מראים שפועל כאן הרבה רגש!)
לסיכום- הערות ושאלות
כללים מול רגש, מה רבה העוצמה שבהם, גם בדבר שהרגש אמור להיות רחוק מימנו, מדע ונוסחאות מדעיות.
מפליא הדבר שדווקא הדבר הטריביאלי ביותר אותו היה עושה כל סטודנט מתחיל למדעים, מציאת נוסחה שתתאים לכל הנתונים הנמדדים, לא נעשה!. נשאלת השאלה מדוע?, האם זה נובע משכחה, או מכשל פסיכולוגי, מכללים או מרגש, או אולי מדבר אחר?
האם עלינו להישאר אדישים כשהעולם המדעי מחליט לצורך בניית נוסחה, להעדיף רק
חלק מהמדידות, ולעוות ולסלף את האחרות?
האם קורא המאמר מצדיק זאת?
ולגבי הדוגמא שהבאנו, נוסחת הגרביטציה של ניוטון,
האם יהיה נכון לומר שבשינוי או אי שינוי הנוסחה של ניוטון משותפים הרבה רגשות, כבוד ויוקרה, קנאה, משרות אקדמאיות ועוד, או, שהדבר נעשה רק מתוך כללים מדעיים יבשים?
מה דעתו של הקורא על התנהלות נוסחת הגרביטציה?
הערה לסיום:- כותב המאמר מוסיף שלחלוטין אין להסיק מכאן לגבי דעתו האישית על גרביטציה ועל מה צריכה להיות הנוסחה, התשובה היא הרבה יותר מסובכת ותלויה בשאלה:- האם ניתן להסיק בכלל מגרביטציה במערכת השמש על קיום גרביטציה במרחבי הגלקסיות והיקום?
מאמר זה נכתב בהנחה שניתן להסיק זאת.
תגובות יתקבלו בברכה. נא להגיב בעדינות.
סבדרמיש יהודה
