ארכיון כותב: Yoav

החשיבה בתוך הקופסה

השדה האלקטרומגנטי נגלה לעינינו בגלל התכונות המדידות שלו, האפשרויות ליצור פונקציות ולהפיק נגזרות של התופעות המלוות את השדות אפשרו לנו לפתח טכנולוגיות, הניסיונות של בולצמן להיכנס לתוך הקופסה, ולפענח את המנגנון החבוי בתוכה הגיעו למבוי סתום די מהר, כאשר בחקר הזורמים נתקל בהתנהגות לא ניוטונית של חלקיקים.

הוא הראשון שהבחין בהתנהגות ההסתברותית של שדות.

מאוחר יותר בוהר הגיע לאותה מסקנה לגבי פוטונים, ובחלקיקי האטום, אז איינשטיין העיר את הערתו על הקוביות של אלוהים, הערה שלא העיר לגבי המסקנות של בולצמן, כניראה בגלל שמה שהוא היה מוכן לקבל לגבי שדות נתפס אצלו כבלתי מתקבל על דעת לגבי חלקיקים.

 האנרגיה במודל הקינטי היא תמיד שדה. היחידה הקטנה של אנרגיה, יחידת פאלנק, גם שדה. מכיוון שמתחת אליו, באין אנרגיה שתישא את המידע, איננו יכולים לקבל שום תוצאה לתצפית, המנגנון של האנרגיה שקוף עבור המדע הניסוי. והמדעים אנוסים לקבל את עצת איינשטיין ולהתייחס לקוונט כאל ישות חלקיקית.

עצה זאת אפשרה ליצור תרבות של נוסחאות מתמטיות, הנחוצות לקידום הטכנולוגיה, אבל תוך וויתור על הניסיון למצוא רעיון של תבנית יסודית, החוזרת על עצמה בשילובים הנעשים מורכבים יותר ויותר, והמעניקים למערכת הפיזיקלית את העקביות שבלעדיה שום מערכת לא יכולה להתקיים. מושגים כאנרגיה קינטית הם לעזר רב בפיזיקה, אם כי מבחינה עיונית אם מקבלים את כל המשמעויות של הביטוי E=mc2 אין מנוס מהמסקנה שכל אנרגיה היא קינטית.

האופי המחזורי של היקום ושל המתמטיקה, העובדה שתמיד ניתן ליצור יחס קוהרנטי בין שני מחזורים אקראיים, יוצרת אין סוף אפשרויות של רעיונות, אבל לצערנו העובדה הזאת, המלהיבה את דמיונם של מתמטיקאים כה רבים, גם אם הביאו חידושים טכנולוגיים רבים, מבחינה עיונית מצביעה רק על האופי המחזורי של העולם. ריבוי התאוריות המבוססות על נוסחאות נכונות מתמטית, שנתגלו כשגויות במבחן האמפירי הוכיחו מאות פעמים שלנוסחאות כשלעצמן אין בכוחן לגלות או להצביע על סוד המנגנון היסודי שעליו מושתת קיום היקום כפי שאנחנו מכירים.

המודל הקינטי מציע תיאור של מנגנון המבוסס על תובנות המשותפות לרוב האנשים:

הקשר בין תנועה לאנרגיה, (מכיוון שתנועה היא ההתרחשות של מעבר גוף ממקום למקום, ניתן להרחיב ולהגיד שאנרגיה היא תולדה של תנועה של גופים, ומתארת את היכולת של תנועה זאת לשנות את תנועתם של גופים אחרים). ובין מסה לאנרגיה. (מכיוון שמסה היא ההתנגדות של גוף להסטתו ממסלולו, היא גם היכולת של אותו גוף לגרום להסטה של גוף אחר, וכמובן שאחרי אמירה זאת התיאור של הפוטון כישות פיזיקלית חסרת מסה אבל נושאת אנרגיה הופכת לבעייתית.

  • העובדה שלא ניתן להבדיל בין תנועה בתאוצה קבועה לבין תנועה בשדה כבידה, המאפשרת טענה שהמסה היא ביטוי לתאוצה קבועה, ולא כוח מסתורי כלשהו.
  • המחשבה הרווחת שהחומר הבריוני מורכב ממבנים (חלקיקים), שבעצמם מורכבים מחלקיק או גופיף, המורכב רק מעצמו, הקרוי בחכמה רבה, על ידי פיזיקאים רבים הביט של הטבע, שהתכונה המבדילה אותו מגופיפים אחרים היא מקומה במרחב וכיווני תנועתו, ולכן זה הדבר היחיד שמשתנה אצלו. אם כי המודל הקינטי הוא התפתחותי, ההתפתחות לא מתרחשת בתוך הגופיף עצמו, אלא במבנים שהוא חלק ממרכיביו. אמנם היו מי שהעלו את הטענה שהמבנים מורכבים ממבנים קטנים יותר הבנויים ממבנים קטנים יותר, וכך עד אין סוף. אלא במקרה כזה הדרך לשיקול כל מרכיביו של גוף הייתה אין סופית, ושום תופעה פיזיקלית לא הייתה מגיעה מעולם למימוש.
  • מכיוון שמנגנון כזה מתרחש מתחת לרמה שבה אנרגיה קיימת, נתן להסביר אותו רק בעזרת הגופיפים היסודיים, תנועתם, וכמובן חוקי התנועה של ניוטון. הגופיפים היסודיים הם כמובן המונדות של ליבניץ.

לחץ להורדת "על אופנוע הים ומכניקת האתר"  חיבור בין 18 עמודים, שבו שלוש דמויות מתאמתות עם הטבע הקינטי של התופעות הפיזיקליות.

בחזרה אל תאוריית האתר

ניסוי מיכלסון-מורלי הוא דבר ייחודי מאוד בתולדות המדע. הניסוי נכשל בשורה ארוכה של ניסיונו על פני תקופה ארוכה, ובכל זאת עיקר תהילתם המדעית של מבצעיו בא להם בגללו. לא רק זה, אלא שהתהילה באה להם בעיקר בגלל דבר שהם לא העלו על הדעת עד יום מותם: ההוכחה, כביכול, של אי-קיום האתר, על ידי תוצאות הניסוי.

זאת התפתחות מתמיהה. בסופו של דבר האור זורם אל כדור הארץ, אם כאנרגיה המועברת על ידי תווך (האתר), ואם כזרם של חלקיקים ; והנחות היסוד שלהם תופסות באותה מידה בשני המקרים.

לכן מעדיפים האנשים לרוב לבסס את קביעתם על אי קיום האתר על העבודה של איינשטיין על האפקט הפוטו-אלקטרי.  הקביעה שלו שניתן להבין את המרת הקוונט לאנרגיה חשמלית רק אם נתייחס אליו כאל חלקיק, והתוצאות האמפיריות שתמכו בה, הן לכאורה סיבה מספקת למסקנה שהאתר לא רק שהוא מיותר בניתוח הניסיונות, כפי שהציע איינשטיין, אלא רעיון מיושן על דבר בלתי קיים.

אלא שאיינשטיין עצמו חלק נמרצות על העמדה הזאת: "על פי תאורית היחסות הכללית המרחב ללא אתר הוא בלתי מתקבל על הדעת, בגלל שבמרחב כזה (ריק י.ל) בלתי אפשריים התפשטות האור, הזמן (מדידות ושעונים) וגם כל סוג של פסקי זמן, במובן הפיזיקלי" כפי שאמר בהרצאתו ב-1920 בדרזדן.

נכון שאפשר לטעון שאיינשטיין צדק ב-1905 אבל טעה ב-1920. אלא שרעיון המרחב הריק הולך ומתמלא בעבודת הפיזיקאים אם באנרגיה אפלה, או במיתרים, או בכוחות המיוחסים לבוזון היגינס, כך שניראה מאוד  המצב של האתר כמצבו של הגנב שהורד מהחבל ברגע שנזקקו לשירותיו.

הסוגיה של האתר מביכה מאוד, למעשה מה שנקרא הפיזיקה הרשמית, הפועלת סביב המודל הסטנדרטי, פותרת את הסוגיה ביחס של זלזול, היא מנסה לדחוק את הדיון לפינות אפלות של פסאודו-מדע, כמין דבר שלא שווה התייחסות.

אבל התופעה הזאת היא לא אחידה, ונראה שהחלקיקאים הנחושים ביותר נמצאים דווקא בישראל. אפשר להתרשם כך עם משווים את הטיפול באתר בוויקיפדיה בשפות שונות. בעוד שהטיפול בעברית הוא מצומצם ופסקני, בשפות אחרות: (אנגלית, גרמנית, צרפתית) הערך מטופל באריכות ומשאיר את הנושא פתוח. אני חושב שוויקפדיה הגיעה למעמד שניתן להגיד שבטיפול שלה בנושא באה לידי ביטוי הגישה השלטת בתרבות המדברת אותה השפה. מבחינה הזאת ההצמדות הגורפת של הפיזיקה הישראלית במודל הסטנדרטית עקבית ביחסה לתאוריית האתר.

 לחץ להורדת "על אופנוע הים ומכניקת האתר"

 ברור שהופעת החשמל, שדות מגנטיים, וחקר האנרגיה הקפיצו את המדע שנות קדימה, אבל יצרה מבוכה רבה מאוד. בעוד שהתצפית על גופים נותנת תוצאות חד משמעיות, העיסוק בשדות יכולה להניב מסקנות שונות כמעט כמספר המתבוננים. בולצמן הציג את העיסוק בשדות בחקר הזורמים (Fluids) כפשרה בגלל חוסר היכולת לעקוב אחרי ההתנהגות של המולקולה הבודדת, וברור שרק ברמת המולקולה ניתן להסתמך על חוקי התנועה של ניוטון.  אבל לאחרונה קמו חוקרים המנסים ליצור מודל מולקולרי של הזורמים ע"י הדמיה ממוחשבת.

 

זאת נקודת המוצא של עבודתי, אשר לשם הצגתה הקמתי בלוג זה. קו המחשבה שהנחה אותי הוא שאם החלקיקים המורכבים המרכיבים את החומר הם נושא האנרגיה ומחולליה, הרי שהחלקיק היסודי אשר בנוי רק מעצמו, בטרם התאגד למבנים מורכבים נע בסביבה נטולת אנרגיה, בכל מקרה נטולת שדות אלקטרומגנטיים. ברור שתרגיל מחשבתי כזה המנסה לדמיין מבט מלמטה למעלה של המבנה האינטימי של היקום אדיש למחלוקות הפיזיקאים, הניזונים מתצפיות על שדות, והוא מודל קינטי, המסתמך על חוקי התנועה.

אני הייתי מחויב להציע הסבר על הדרך שבה גופים אשר כל תכונתם היא תנועתם התאגדו למבנים, ואיך מבנים אלה הפיקו את הכוח שאפשר להם להתאגד במבנים מורכבים יותר, ואיך נוצרו התופעות שאנחנו מכירים כאנרגיה, חום ושדות מגנטים ולאן הולכים הניטרונים הנעלמים של האיזוטופים. גם אם ההיגיון הפנימי של עבודתי מוצק, ועל כך הקורא ישפוט, אינני מתיימר להוכיח דבר בו, אלא להביע בעיקר משאלה שחקר התנועה יקבל חלק, ולו מזערי, מזה המקבל חקר האנרגיה.

כאשר אפלטון וגלילאו רצו להתעמת עם פרדיגמה מחשבתית שולטת בתקופתם הם בחרו להציג את דעותיהם בדיאלוגים, כך גם אני בחרתי לעשות, עם כל הצניעות המתחייבת מההשוואה.

אבל בשונה מהענקים שבחרו בדרך הזאת, שם הדמויות קיימות רק בהבעת דעותיהם, אני בחרתי ליצור דמויות ספרותיות של ממש, בגלל שחלק מהדרך שבחרתי להצגת טענותיי מבוסס על ההנחה שהחוויה קודמת לתובנה, הרגשתי צורך לתאר את החוויות של הדמויות המנהלות את הדיאלוג.

הדמות המציגה את המודל של מכניקת האתר איננו בן אדם אחד, אלא זוג תאומים המציגים את מחשבותיהם בפני דודם, דוקטור לפיזיקה. העבודה משתרעת על קצת יותר מ-18 עמודים, והיא נטולת נוסחאות מתמטיות, אף כי כמה מסתברות מההסברים של שני הנערים התאומים.

במודל קינטי המבנה האלקטרומגנטי הדו קוטבי הוא מובן מאליו, בדיוק כמו התובנה של המסה והקשר שלה לאנרגיה.  לחץ להורדת "על אופנוע הים ומכניקת האתר"


%d בלוגרים אהבו את זה: