גליון 46 של "פנטסיה 2000" זה מיתוס. אבל גליון 45 זאת מציאות!

בקרוב ימלאו 30 שנה לצאת הגליון הראשון של "פנטסיה 2000", המגזין למדע בדיוני שהיתה לי הזכות להימנות עם מייסדיו ועורכיו.
משהו על המגזין אשר יש הקוראים לו "מיתולוגי" ואשר חדל להופיע אחרי 44 גליונות, אפשר לקרוא כאן.

 

כדי לחגוג את הארוע החלטנו, החתום מעלה וחברים שהיו שותפים לעשיית המגזין לפני 30 שנה, להוציא בשביל הכיף והנוסטלגיה (וללא כוונת רווח) את גליון מס' 45 – פרויקט חד-פעמי בהחלט!

 

במשך השנים הפיצו חובבי מד"ב שמועות, שהפכו למעין מיתוס אורבני, בדבר קיומו של גליון 45 שכביכול נגנז ולא הופץ. יכול להיות שהדבר אכן קרה ביקום מקביל אי-שם, אך לא במציאות שלנו כאן…

 

אבל הנה, בעוד ימים אחדים אפשר יהיה לראות, למשש, ולקרוא את גליון 45 – ולהתחיל לטפח את המיתוס של גליון 46!

 

הגליון החגיגי ייחשף בחג סוכות הקרוב, בפסטיבל "אייקון" שיתקיים בסינמטק תל-אביב.  אני חושב שזאת באמת סיבה לחגיגה. נהניתי מאוד לערוך את הגליון, ואם יורשה לנחתום להעיד על עיסתו – התוצאה בהחלט יפה! (מה אתם יודעים, הרגשתי פתאום גם צעיר ב-30 שנה וגם נוסע במכונת זמן…)

אני מקווה שכל מי שיעיין ויקרא במגזין ייהנה גם כן. למעשה, אני די בטוח בכך…

 

והנה מודעה המכריזה על הופעת המגזין

 

 

 

תאריכי תפוגה ודברים כאלה

אפשר להניח ששררה אווירה מחשמלת במעבדה של לואיג'י גלוואני בבולוניה, באותו יום בשנת 1783 שהפך מאוחר יותר לאחד מציוני הדרך בתולדות המדע. רגל של צפרדע מתה בעטה לפתע פתאום במרץ כאשר נגע בה אזמל מנתחים שהיה טעון במטען חשמלי. כך לפחות מספרת הגרסה הפופולרית של הסיפור (אשר לדעת היסטוריונים של המדע אינה מדויקת ועושה קצת עוול לגלוואני, המדען הרציני והקפדן שהיה הראשון שחקר תופעות ביו-חשמליות). על כל פנים, לואיג'י גלוואני בוודאי לא תיאר לעצמו שאותה רגל צפרדע קופצנית תוביל גם לציון דרך בתולדות המדע הבדיוני. ציון דרך זה, שהחשמל משחק גם בו תפקיד נכבד, התחולל בליל סערת ברקים על שפת אגם ז'נבה בשווייץ, באביב 1817. מה עושים שלושה בריטים בליל סערת ברקים אביבית? מספרים סיפורי אימה, כמובן. כאשר זה נעשה בעידודו של המארח, לורד ביירון, והאורחים הם המשורר פרסי שלי ואשתו לעתיד מרי וולסטונקרפט גודווין (שתהפוך חודשים אחדים לאחר מכן למרי וולסטונקרפט שלי), התוצאות עשויות להיות מעניינות.

 

 

והן אכן היו כאלה, שהרי הסיפור שהגתה וסיפרה מרי שלי, שהייתה אז רק בת 19, היה הבסיס ל"פרנקנשטיין – הפרומתיאוס המודרני" – אבן יסוד בספרות המדע הבדיוני. ההשראה לרעיון שביסוד הסיפור נבעה ישירות מניסוייו של לואיג'י גלוואני 33 שנים קודם לכן, והעניין הרב שהם עוררו בנוגע לקשר בין חשמל, ביולוגיה וחיים. למעשה, רבים ראו אז את החשמל כ"כוח חיים", ורופאים אפילו התפרנסו מ"רפואת חשמל". גם האסון האישי שחוותה הנערה מרי כשנתיים קודם לכן, מות בתה התינוקת שנולדה בטרם עת כשמרי עצמה היתה רק בת 17, ודאי השפיע עליה עמוקות, ומסורת סיפורי הרוחות הגותיים תרמה את שלה. "פרנקנשטיין" לא היה הסיפור הראשון שעסק בהפחת "רוח חיים" בחומר דומם או גוף מת, אבל הפעם נשען הסיפור במידה מסוימת, ובכוונה תחילה, על השערה מדעית. "רוח החיים" נבעה מאנרגיה חשמלית.
"פרנקנשטיין" גם לא היה הסיפור הראשון שדן בגולם שקם על יוצרו, ובוודאי גם לא האחרון. ולמרות מאמציו של הדוקטור הטוב אסימוב ורובוטיו החביבים יהיה קשה להתפטר מהדימוי השלילי שדבק לשם. והא ראיה – המתנגדים לשימוש בטכנולוגיה של מניפולציות גנטיות באורגניזמים ביולוגיים מכנים מוצרי מזון מסוימים Frankenfood.

 

אין ספק שיש חוט מקשר בין "פרנקנשטיין" לבין הסרט "בלייד ראנר" (1982) שנעשה על בסיס ספרו של פיליפ ק. דיק "האם אנדרואידים חולמים על כבשים חשמליות" (1968). לפני חודשים אחדים פורסמה "גירסת הבמאי הסופית" (לפי שעה) של הסרט, ארוע שעורר מחדש ויכוחים ודיונים סוערים על היבטים שונים של הסרט ומשמעויותיו. לא ניכנס כרגע לדיון העתיק והחבוט האם דקארד הוא "רפליקנט" או לא (אתם בטח יודעים שהוא אכן רפליקנט, אם אתם מאמינים ליוצר הסרט רידלי סקוט).

 

 

אבל מעניין לבחון התייחסויות מעניינות לסרט מפי אנשי מדע וטכנולוגיה, שהרי הנושא המרכזי של הסרט – יצורים ביולוגיים מהונדסים לפי דרישה – הופך רלוונטי יותר ויותר עם ההתקדמות בתחום החדש והמרתק שנקרא "ביולוגיה סינתטית", או "סינביו" כפי שמכנים אותו בחיבה אלה העוסקים בו. אמנם גם הנועזים שבין אנשי הסינביו יודו שהדרך ל"הינדוס" של יצור אנוש או דמוי-אנוש (עם או בלי תאריך תפוגה כמו של הרפליקנטים ב"בלייד ראנר") עודנה רחוקה מאוד. אבל יצירת וירוסים סינתטיים, כרומוזומים סינתטיים וחיידקים כמעט-סינתטיים היא כבר מציאות לגמרי לא בדיונית, ובקרוב מאוד (או שמא זה כבר קרה מאז שהקלדתי משפט זה?) יהיו עמנו חיידקים מעשה ידי-אדם אשר הגנום שלהם "נכתב" כולו לפי הזמנה, ופטנטים על אורגניזמים ביולוגיים מלאכותיים ברמה כזאת או אחרת של מורכבות יירשמו כמעשה שבשגרה. למעשה, פטנט על יצירת אורגניזם חד-תאי כבר נרשם, על-ידי אחת הדמויות הבולטות בשטח הביולוגיה הסינתטית – הביולוג והיזם קרייג וונטר (פעולה שעוררה, כצפוי, מחלוקת וממשיכה לעורר אותה). וונטר היה בתחילת שנות האלפיים בין המובילים בפרויקט פענוח הגנום האנושי, ולאחר מכן הקים את החברה "סינתטיק ג'נומיקס". לפני חודשים אחדים, סמוך לפרסום הגירסה "הסופית" של "בלייד ראנר", דיווחה החברה של וונטר על יצירת כרומוזומים מלאכותיים שלמים, כבסיס ליצירה (בקרוב מאוד, להערכת החברה) של חיידקים כל-סינתטיים. קרייג וונטר משוכנע שעלינו על המסלול ליצירה הנדסית של אורגניזמים חיים, ומשוכנע שאלה מוצרים תעשייתיים שאפשר לרשום עליהם פטנטים כמו על כל מוצר טכנולוגי אחר. הפיסיקאי פרימן דייסון צופה, גם אם זה נשמע כיום סהרורי למדי, שבעתיד הלא רחוק ישתמשו חובבים ואפילו ילדים בבתי ספר ב"ערכות ביולוגיה סינתטית" ליצירת צמחים ויצורים כמו שיוצרים משחקים ויצירות אמנות (ראה מאמרי "דינוזאור ברשת"). המחקר והפיתוח של קרייג וונטר ב"סינתטיק ג'נומיקס" מתמקד כיום ביצירת חיידקים סינתטיים שיפיקו דלקים ביולוגיים או מימן בדרך יעילה, זולה יחסית ובלתי מזהמת, בתהליך של חילוף חומרים ביולוגי. אבל איש כנראה אינו מאמין באמת שהטכנולוגיה של ביולוגיה סינתטית תעצור בשלב של בניית חיידקים, ולא תתקדם לעולם לקראת אורגניזמים מורכבים יותר.
התגובה שנשמעת לרוב להישגיו ויומרותיו של וונטר, גם מפי מדענים, היא משהו כמו "וונטר אינו אלוהים, יש עדיין מרחק אדיר בין מה שהוא עושה ועד יצירת חיים מלאכותיים". אולי צריך להחליף את המילה "אלוהים" ב"טיירל", ראש התאגיד שמייצר את הרפליקנטים ב"בלייד ראנר".

במאמר בעיתון רב-ההשפעה "וושינגטון פוסט" לפני חודשים אחדים הובע חשש רציני שלא ירחק היום בו חברות היי-טק העוסקות בסינביו ישיגו מונופול על המקבילה הביולוגית של מערכת הפעלה למחשבים: מערכת הפעלה של חיים מלאכותיים. הרי רצפי דנ"א הם בעצם מידע ביולוגי מקודד, ולפי תרחיש זה השלב המתבקש הבא בביולוגיה הוא "כתיבת דנ"א" באופן דומה לכתיבת שורות קוד של תוכנה, ובעצם זה אומר גם שצפויה מעין התמזגות בין הביולוגיה לבין מדעי המחשב. לא פלא שה"וושינגטון פוסט" ואחרים מדברים בדאגה גוברת והולכת על הגרסה הביוטכנולוגית של "מייקרוסופט", על וירוסים שהם ממוחשבים וביולוגיים בעת ובעונה אחת, וכמובן על "ביו-האקרים" ו"ביו-טרוריסטים".
 
לרגל "הגירסה הסופית" של בלייד ראנר התבקש קרייג וונטר להביע את עמדתו לגבי הסרט וההיתכנות הטכנולוגית והחברתית של יצירת "רפליקנטים", אם וכאשר הביולוגיה הסינתטית תלך ותתקדם בעתיד. "אני לא מתחבר להנחת היסוד של הסרט", השיב וונטר, "כלומר למצב שבו אנשים ירצו שיהיה קיים מעמד של עבדים". עם דעה זו אפשר להתווכח. הרי משך דורות חיה החברה האנושית, בלי הרבה נקיפות מצפון, עם מעמדות של עבדים, וכלל לא בטוח שמעמדות כאלה נעלמו מן העולם.
וונטר הוסיף ואמר: "כאשר אני מהרהר על הפוטנציאל של הינדוס הגנום האנושי, עולה בדעתי שבהחלט יכול להיות נחמד אם למשל נכפיל פי עשרה את היכולות הקוגניטיביות של האדם." אבל קרייג וונטר מתפלא שמשום מה, ובניגוד לדעתו על מעמדות עבדים, "אנשים שואלים אותי כל פעם אם אני מסוגל להנדס יצור אנושי טיפש שיעבוד בתור עבד." וזה לא כל מה ששואלים אותו. "קיבלתי מכתבים מאסירים", סיפר וונטר, "אשר ביקשו ממני להנדס להם אישה שיוכלו להחזיק בתא שלהם בכלא. אני לא רואה אותנו, כחברה, עושים דברים כאלה". הדבר המעניין במשפט האחרון הוא שוונטר, ביולוג ויזם עסקי שאינו פנטזיונר או סופר מדע בדיוני, אינו מנסה אפילו לטעון ש"דברים כאלה" אינם אפשריים מבחינה טכנית; הוא פשוט אינו רואה (כרגע?) שהחברה עושה "דברים כאלה". וונטר בוודאי אינו חשוד בתמימות. אז האם הוא מיתמם? האם לא סביר להניח שהחברה האנושית תצטרך להתמודד עם מציאות שבה "דברים כאלה" אינם רק אפשריים אלא גם מהווים חלק בלתי נפרד מחיינו?
והרי אם תחשבו על זה, כולנו "רפליקנטים" במובן מסוים, גם אם לא הונדסנו ע"י תאגיד טיירל. אפילו תאריך תפוגה יש לנו, גם אם אינו ממש מדויק, אלא שאנחנו לא יודעים אותו, או שאנו יודעים להדחיק אותו. וגם אם רק חלק מאיתנו עתידים להתייצב בפני בוראם באותו יום תפוגה (עבדכם הנאמן, למשל, פטור מזה), התהייה על אותו יום היא אולי הדבר המרכזי שמבדיל בינינו לבין יצורים חיים אחרים המאכלסים את הפלנטה, ויותר ויותר אנשים חשים שהתפוגה הזאת אינה גזרה משמיים, והיא משהו שבזכות הידע המדעי נוכל להשתלט עליו ביום מן הימים. המחשבה הזאת בוודאי אינה זרה לקוראי מדע בדיוני (ודי אם נזכיר דוגמה קלאסית אחת – "העיר והכוכבים" של ארתור סי. קלארק, שתאריך תפוגתו הגיע לא מזמן). הביולוגיה הסינתטית, הננוטכנולוגיה, המיחשוב המתקדם, חקר המוח, התהליכים הקוגניטיביים והמודעות, והשילובים של כל אלה שעוד ככל הנראה יתפתחו בעתיד, אולי מצביעים על הכיוון.

(המאמר מפורסם במקביל בגליון  מס' 34 של "המימד העשירי", כתב-העת של האגודה הישראלית למדע בדיוני)

להגן על כדור הארץ

ב-18-19 למרץ 2008 התקיים באוניברסיטת בר-אילן כנס בשם "ממלכות הדמיון – פנטסיה ומדע בדיוני בפרוס האלף השלישי", בהשתתפות הסופר לארי ניבן. אחד המושבים בכנס היה פאנל בנושא "להגן על כדור הארץ" שכלל הרצאה של לארי ניבן, ותגובות של פרופ' נח ברוש ועבדכם הנאמן.

ניבן דיבר על הסכנה של פגיעת אסטרואידים בכדור הארץ (ספרו "פטיש השטן" שנכתב בשיתוף עם ג'רי פרנל עורר מודעות לנושא זה). ד"ר ברוש התמקד בסוגיות מדעיות בקשר לאיתור אסטרואידים מסוכנים והדרכים להתגונן מפגיעתם, וסיפר בין השאר על התפוצצות מטאור גדול מעל הים התיכון, לא הרחק מכאן, בשנת 2002 (ארוע שמשום מה לא זכה לתשומת לב מספקת, למרות שבעת התרחשותו התעורר חשש כבד שמדובר בפיצוץ גרעיני).

אני בחרתי לדבר על שני נושאים אחרים.
האחד הוא "הנדסה אסטרונומית", שבה גם כן משנים מסלולים של אסטרואידם, אך לא כדי למנוע את פגיעתם בעולמנו אלא כדי להרחיק באופן מבוקר את כדור הארץ מהשמש וכך להצילו מצלייה כשהשמש תתחיל לתפוח ולהפוך ל"ענק אדום" בעוד כמיליארד שנים…

הנושא השני שעליו דיברתי הוא הצלת עולמנו מדברים שבשלב זה מטרידים אותי יותר, כמו התגברות האי-רציונליות, בורות, היעדר הבנה לחשיבה מדעית או העדפת חשיבה אנטי-מדעית, אי-הבחנה בין מדע ושטויות, וכדומה…

נושא נכבד זה ראוי למאמר מיוחד, שאולי אכתוב בהמשך.

בינתיים, המעוניינים בכך יכולים לצפות בהקלטות וידאו של חלקים משלוש ההרצאות:

1. הרצאה עיקרית מפי הסופר לארי ניבן ניבן
2. ד"ר נח ברוש משיב
3. תרומתי הצנועה לארוע

בלי הארי פוטר – גלימת היעלמות טכנולוגית

מאגדות של ימי קדם ועד ימינו אלה מלווה אותנו החלום "לראות ולא להיראות", או לגרום לחפצים להיעלם מעיני המתבונן. בסיפורי פנטסיה החלום ממומש באמצעות קסם או כישוף – ראה "גלימת ההיעלמות" של הארי פוטר. משום מה אנחנו נהנים כשקוסמים-בדרנים מדהימים אותנו בלהטוטים מתוחכמים של העלמת ארנבים או קרונות רכבת. האם זה מבטא שאיפה כמוסה שלנו להעלים או להעלם?

יש כמובן יתרונות בהיעלמות – למשל אם תוקפת אותך חבורת בריונים, או אם סתם בא לך להימצא בסביבה בלי שנוכחותך תתגלה, או אם יש לך עניין בהגנה בשדה הקרב בתוך מבנה או כלי רכב בלתי נראים.

ביצירות מדע בדיוני מנסים להעניק לקורא או לצופה לפחות אשליה שההעלמה מבוססת על הישג מדעי אשר מומש ביכולת טכנולוגית. כשחלליות הצי הרומולאני ב"מסע בין כוכבים" הופכות לפתע לבלתי נראות, ברור לנו שהדבר מושג הודות לטכנולוגיה המתקדמת של הרומולאנים, תהא אשר תהא, ולא באמצעות שרביט קסמים.

ויש גם, איך לא, אגדות אורבניות או תאוריות קונספירציה (תלוי בהשקפה) בדבר ניסויים צבאיים סודיים שנערכו כביכול בשנת 1943 על-ידי הצי האמריקני ובהם "הועלמה" המשחתת "אלדריג' " לחלוטין והפכה לבלתי נראית לפרק זמן קצר. כיצד? באמצעות טכנולוגיה מסתורית שאמורה להיות קשורה איכשהו ל"תורת השדה המאוחד" בפיסיקה. על פי השמועה היא לא רק הועלמה, אגב, אלא גם עברה "טלפורטציה" למקום מרוחק. אם אתם חושדים שהניסוי הזה, שהיה או לא היה, קשור גם לסיפורי העב"מים שפרצו ופרחו באותה תקופה, וכך גם לסיפורי "משולש ברמודה" הידועים, אתם לא טועים.

אם נלך אל המקורות נגיע, כרגיל, אל הרברט ג'ורג' וולס. בספרו הקלאסי "האיש הבלתי נראה" (1897), מספר וולס את סיפורו המדהים של מדען בשם גריפין אשר באמצעות ידע באופטיקה ושימוש בחומרים כימיים מתאימים משנה את מקדם שבירת האור של תאי גופו ומשווה אותו למקדם השבירה של אוויר (יש בספר הסבר מפורט). עקב כך, נמנעת כביכול כל בליעה או החזרה של קרני האור וגריפין הופך את עצמו לבלתי נראה. ההסבר נשמע הגיוני, לפחות ברמה התאורטית, למעט פרט קטן אך משמעותי שעליו הצביע לראשונה הסופר היהודי-רוסי יעקב פרלמן, בספרו "פיסיקה יכולה להיות כיף" (1913) – בשיטה שמתאר וולס, גריפין הבלתי נראה לא יוכל לראות בעצמו. הוא חייב להיות עיוור לחלוטין, שהרי העין פועלת על בסיס מיקוד ובליעה של קרני אור, והיא לא תתפקד אם האור יעבור דרכה כמו דרך חלל ריק, בלי להתמקד דרך העדשה ולהיקלט ברשתית. למעשה, לא רק הראיה אלא מנגנונים ביולוגיים נוספים, שיהיה לנו קשה עד בלתי אפשרי לחיות בלעדיהם, קשורים באינטראקציות בין מולקולות ביולוגיות וקרני אור.

עטיפה של אחת מאינספור המהדורות של הספר "האיש הבלתי נראה" מאת ה. ג'. וולס

אבל גם אם שינוי כימי של התכונות האופטיות של תאי הגוף הוא מסובך או בלתי אפשרי, האם בכל זאת אפשר לחשוב על חפצים בלתי נראים, או על העלמת חפצים בעזרת משהו שיכול להיקרא "גלימת היעלמות" טכנולוגית? עד כמה שזה מפתיע, התשובה היא כנראה שכן.
החלליות הבדיונית הבלתי נראות של הרומולאנים ודומיהן מבוססות, כך נרמז, על "שדה כוח" שמסיט את קרני האור כך שהחללית נעלמת מעין. יש לזה לכאורה אחיזה תאורטית במציאות הפיסיקלית של תורת היחסות הכללית: שדה כבידה חזק דיו מעקם את המרחב שבקרבתו ועקב כך גם את קרני האור – מה שפותח פתח לאפשרויות מעניינות. שאלה אחרת היא איך יוצרים שדה כבידה כזה, איך "מדליקים" או "מכבים" אותו, וכיצד תופק האנרגיה (העצומה) הנדרשת לשם כך. לרומולאנים יש בוודאי תשובות. אחרי הכל, עיקומי-חלל הם דבר שגרתי במדע הבדיוני.

אבל מתברר שלא צריך להרחיק לכת עד כדי כך כדי להעלים חפצים. בשנים האחרונות מתרבים המחקרים המראים שניתן לעשות זאת על-ידי בניית חומרים מיוחדים במינם, בעלי מקדם שבירה שלילי. חומרים כאלה נקראים "על-חומרים" או "מטה-חומרים" (Metamaterials), והם עומדים במוקד מחקרים הולכים ומתרבים במעבדות ברחבי העולם. מסיבות מובנות העלמת חפצים היא משאת נפש של גופי פיתוח צבאיים – הרי מדובר בהסוואה אולטימטיבית. אם אכן יש ממש בטכנולוגיה שכזאת, אפשר יהיה ליצור טנקים או מטוסים בלתי נראים או לפחות להסתיר מבנים, מחסנים, משגרים, וכן הלאה.

ההסוואה המושלמת של החייזר בסרט הבדיוני "הטורף", העוטה מעין שריון שיכול להפוך ל"שקוף" ולהתמזג עם הרקע, התבססה על רעיונות שהועלו בנוגע להסוואת חיילים בשדה הקרב, וממשיכה גם לשמש השראה לרעיונות חדשים בתחום זה. אבל העניין ב"מטה-חומרים" הוא רב לא רק בשל אי-נראותם אלא גם בשל יישומים אפשריים נוספים שלהם בתחומים כמו עדשות ייחודיות למיקרוסקופים מיוחדים, רכיבים אלקטרו-אופטיים חדישים, אנטנות מיוחדות, לייזרים וגם דורות חדשים של תקליטורי DVD ועוד. סביב הנושא מתפתח בזמן האחרון תחום מחקרי חדש שנקרא "פלסמוניקה", שזכה למאמר מיוחד בגליון אפריל 2007 של "סיינטיפיק אמריקן" (נוסח עברי שלו כלול בגליון אוגוסט-ספטמבר של המהדורה העברית).

החייזר הבלתי נראה בסרט "הטורף". האם אנחנו מתקרבים ליכולת טכנולוגית מעין זאת?

יש מספר שיטות "להנדס" חומר בעל מקדם שבירה שלילי, והן מבוססות בדרך כלל על הגברת התגובה של החומר לשדה האלקטרו-מגנטי באמצעות מניפולציה של מבנה החומר בסקאלה של אורך הגל של האור, או על-ידי שילוב חומרים אלקטרואופטיים ושליטה על תכונותיהם בעזרת מעגלים חשמליים נלווים (הסבר קצר בעברית נמצא באתר "צעירים במדע" של מכון וייצמן).

נשמע מסובך? כן, זה אכן מסובך, אבל שינוי תכונות של חומר כדי לשנות שדות מגנטיים הוא דבר הרבה יותר מעשי משינויי שדות כבידה ועיקומי חלל. הדבר אפילו הודגם במעבדה בנובמבר 2006 על-ידי צוות מחקר בראשות פרופ' דיוויד ר. סמית באוניברסיטת דיוק בארה"ב, שהתבססו על חישובים תיאורטיים של מדען בשם ג'ון פנדרי מ"אימפריאל קולג' " בלונדון. החוקרים השתמשו במין מערך של טבעות חד-מרכזיות של מעגלים אלקטרוניים מודפסים, שמתנהג כמו "גלימת היעלמות": אם שמים במרכזו משהו, נניח גליל מתכת, ומקרינים על הכול קרינה אלקטרומגנטית, הקרינה מתנהגת כאילו אין בפנים שום דבר. הקרניים "עוקפות" את גליל המתכת ומתחברות בחזרה, כך שהתוצאה הסופית (מבחינתו של צופה מבחוץ) היא כאילו הן עברו דרך חלל ריק.

העלמת חללית בתוך "קליפה" של "על-חומר" בעל מקדם שבירה שלילי (איור מתוך כתבת שער בגליון אפריל 2007 של "סיינטיפיק אמריקן")

הדרך מכאן ועד לחללית העטופה בגלימה שכזאת והופכת לבלתי נראית עדיין ארוכה מאוד, אך יש הרואים בהישג של פרופ' סמית וחבריו פריצת דרך מבטיחה.
הבעיה היא שהדגמת ה"היעלמות" של סמית עובדת (לפחות בשלב זה) באורכי גל ספציפיים בתחום המיקרוגלים ולא בתחום האור הנראה. באור נראה הפיתרון יותר מסובך, מכיוון שכדי לטפל באורכי הגל הקצרים של האור הנראה יש צורך באבני בניין בגדלים של 10 – 20 ננומטרים (ננומטר הוא אלפית המיקרון, ומיקרון הוא אלפית המילימטר). טכניקות של ננו-טכנולוגיה יכולות ככל הנראה להתמודד עם זה וקבוצות מחקר אחדות עובדות בכיוון זה במרץ.

בעיה לא פחות מסובכת היא לגרום לכך שהאובייקט יהיה בלתי נראה לכל רוחב הספקטרום של האור הנראה, ולא רק לאורך גל מסוים, שהרי אין תועלת רבה בלהיות בלתי נראה רק באור אדום, למשל. ההסוואה של החייזר בסרט "הטורף" לא הייתה מוצלחת כל כך אילו הוגבלה לאורך גל אחד ויחיד.

ייתכן שיש דרכים נוספות להשיג הסוואה מושלמת או שקיפות כמו זו של "הטורף". אפשר להדגים זאת בניסוי פשוט, בעזרת מחשב נייד ומצלמת וידאו באיכות גבוהה. שימו מצלמה כזו מאחורי מסך המחשב, הפנו אותה אחורה, והפעילו. מי שיסתכל על המסך יחשוב שהוא שקוף, כי המסך יציג את הרקע שמצלמת המצלמה. אם מישהו יעמוד בין המצלמה למחשב, הוא (או חלק מגופו) ייראה שקוף למי שיביט במסך, שהרי המצלמה מצלמת את מה שמאחורי אותו מישהו. מכאן והלאה לא קשה לדמיין, למשל, בניין שכל חזיתו מסך שעליו מוקרנת תמונה של הנוף שמאחורי הבניין. יש כמובן בעיות כמו רזולוציה ואיך תיראה התמונה מזוויות שונות – אבל אלה ניתנות לפיתרון. יותר מסובך יהיה ליצור מעטה או בגד שיתפקד כמו מסך, ועוד יותר קשה יהיה לפתח מערכת שתצלם כל הזמן את הסביבה, גם תוך כדי תנועה, ותקרין אותה במדויק "החוצה" כך שמי שילבש את הבגד המופלא הזה יהיה מוסווה או "שקוף" לחלוטין. קשה ויקר, אך כנראה לא בלתי אפשרי. כבר לפני שנים הועלו רעיונות שונים בכיוון זה, כמו שימוש במערך עצום של יחידות אופטיות בגודל ננומטרי שישולבו בבגד, אשר יצלמו ויקרינו, כשהעיבוד הממוחשב (נדרש עיבוד בזמן אמת, עניין לא פשוט) נעשה במחשב לביש, אולי אפילו בננו-מעבדים המשולבים באותן יחידות. בהתחשב במגבלות המזעור וכושר העיבוד של הזמן שבו הועלו רעיונות אלה לראשונה, הם נראו דמיוניים לחלוטין. אך כידוע יכולות אלה מתקדמות בקצב מעריכי ומה שנראה פעם דמיוני או מופרך נראה היום כמעט בר-ביצוע.

גרסה פשוטה יחסית של "מעיל היעלמות" שכזה אפילו הודגמה בפועל לפני שנים אחדות על-ידי חוקרים וסטודנטים במעבדתו של ססומו טאצ'י באוניברסיטת טוקיו. הם השתמשו במערכת פשוטה של מצלמת וידאו ומקרן שהקרין את הוידאו על מעיל מיוחד שלבש "האיש הבלתי נראה" (או, מוטב לומר, "האיש שחלקו נראה שקוף"). התוצאה הייתה מוגבלת אך משעשעת, והמחישה את האפשרויות הגלומות בשכלול הטכנולוגיה.

"מעיל השקיפות" של סוסומו טאצ'י: מצלמה מקרינה את תמונת הרקע על המעיל.

חלפו 110 שנים מאז פרסום "האיש הבלתי נראה" של ה. ג'. וולס. אם קצב ההתקדמות הטכנולוגית ימשיך כפי שהורגלנו בשנים האחרונות, נראה שלא נמתין עוד 110 שנים עד שטכנולוגיה כזאת או אחרת של "גלימת היעלמות" תהפוך למציאות. בלי צורך בחוכמת הקסמים של "הוגוורטס".

המאמר פורסם (בשינויים קלילים) בגליון מס' 32 של "המימד העשירי", כתב העת שלהאגודה הישראלית למדע בדיוני ופנטסיה.

 

דינוזאור ברשת

במאמרי הקודם ("חפיצים במרשתת") תואר פיתוח עתידי משוער של "ננו-מפעלים" שהם בעצם ה"רפליקטורים" המוכרים לקוראי מדע בדיוני: מכונות ננוטכנולוגיות מופלאות היוצרות כמעט כל דבר מכל דבר על ידי פרוק חומרים (כמו אשפה) למולקולות ואטומים, והרכבתם מחדש כמוצרים מועילים כמו שבב אלקטרוני או מחשב נייד משוכלל. תוארה גם בנית חפיצים (גאדג'טים) בדרך פרימיטיבית יותר, על ידי הדפסה תלת-ממדית בשכבות, הדומה לפעולת מדפסת הזרקת-דיו. העליתי בין השאר את האפשרות של שיתוף קבצים של מוצרים שאפשר יהיה להוריד מהאינטרנט ולבנות אותם בבית, כפי שמורידים היום קבצי מוזיקה וסרטים. השאלה שנשאלה בסוף המאמר היתה האם בעתיד ניתן יהיה באופן דומה להוריד מהרשת מוצרים שאינם דוממים – צמח אקזוטי, אבר להשתלה, חידק, או ביצה של דינוזאור.

זה כבר מוגזם, אתם אומרים? דמיון פרוע של סופרי מדע בדיוני שלא בדיוק מבינים במדע עובדתי?
כלל וכלל לא. אם מסתכלים על מה שמתחיל להתבשל כיום במעבדות של מספר מוסדות מחקר מובילים בעולם, הדברים בהחלט לא נראים מופרכים. ברוכים הבאים לעולמה החדש והנועז של "הביולוגיה הסינתטית". במילים עדינות הביולוגיה הסינתטית היא שדרוג של מה שעד היום נקרא הנדסה גנטית. במילים פחות עדינות היא הרבה יותר מזה, כי ההנדסה הגנטית עד היום לא היתה הנדסה אמיתית. לפחות לא במשמעות שהמהנדסים מייחסים למילה "הנדסה" – היכולת לתכנן מוצר חדש על מרכיביו, להשיג את המרכיבים או לבנותם, ולבנות את המוצר. נחליף את המילה "מוצר" ב"תא חי" (או, מדוע לא, "יצור חי"?) וקבלנו ביולוגיה סינתטית.

 

בשביל מה זה טוב?
המושג "ביולוגיה סינתטית" עבר כמה גלגולים בשנים האחרונות. לפי הגדרה השגורה בפי מדענים הפועלים במעבדות שבחזית המחקר בתחום זה (כמו במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, MIT, או באוניברסיטת ברקלי), מדובר על פיתוח ובנייה של רכיבים ביולוגיים בסיסיים שמהם ניתן להרכיב "התקנים מתפקדים גדולים יותר" כדי להשיג יעדים מוגדרים. ובשביל מה זה טוב? על פי מדענים בברקלי, שימוש בהתקנים כאלה יביא תועלת רבה בטיפול רפואי, בהבטחת סביבה נקיה מזיהומים, ובאספקת אנרגיה מתחדשת ובלתי מזהמת. בשפתם של מהנדסים אלה המונח "התקנים מתפקדים" מתייחס לתאים ביולוגיים ואפילו לאורגניזמים חיים שלמים. בהגדרה של MIT הנושא כולל גם "תכנון מחדש של מערכות ביולוגיות טבעיות קיימות, לצורך השגת מטרות שימושיות".

הלוגו של כנס מדעי על ביולוגיה סינתטית שהתקיים באוניברסיטת ברקליי

ואכן, אף על פי שמדובר בביולוגיה הגישה היא הנדסית – ובכך החידוש הגדול. המהנדסים ה"פולשים" לתחום הביולוגיה רואים בעיני רוחם "ארגז כלים" של רכיבים ביולוגיים שמהם בונים דנ"א, חלבונים, גֵנים, תאים, רקמות, וירוסים וכו' – בדרך שבה מהנדסי אלקטרוניקה משתמשים ברכיבים מיקרואלקטרוניים כמו טרנזיסטורים לבנית שבבי זכרון ומחשבים.
באנלוגיה להתפתחות המיקרואלקטרוניקה, ייתכן שהביולוגיה הסינתטית נמצאת היום בשלב התפתחות ראשוני הדומה לזה של האלקטרוניקה בסוף שנות השישים של המאה הקודמת, כאשר גורדון מור, מייסד חברת "אינטל", ניסח את "חוק מור" המפורסם שלו. חוק זה ניבא שעוצמת המחשוב, הנמדדת במספר הטרנזיסטורים המצטופפים על שבב אלקטרוני, תוכפל בערך כל שנה וחצי. גידול מעריכי זה באמת מתרחש מאז ועד היום. קרוב לודאי שימשיך כך גם בשנים הקרובות, עד שנגיע לטרנזיסטורים בגודל של מולקולה. הגרפים שאותם מציירים אנשי הביולוגיה הסינתטית כיום, המתארים את יכולת הסינתזה של רצפי הבסיסים בחומר התורשתי דנ"א, דומים לחוק מור. לפי "חוק קרלסון" (מעין מקבילה ביולוגית לחוק מור), המזוהה עם ד"ר רוב קרלסון מאוניברסיטת וושינגטון, יכולת זו תגיע בסוף העשור לסינתזה של שרשרת דנ"א בגודל של הגנום האנושי.

 

"לגו" ביולוגי?
בעיני אנשי החזון של הביולוגיה הסינתטית, ההנדסה הגנטית הקיימת כיום היא פרימיטיבית ואיננה הנדסה של ממש. השתלה של גן מסוים בחידק כדי שזה ייצר תרופה או השתלה של גן זר בצמח כדי שיהיה עמיד או צבעוני יותר הם דברים נהדרים, אבל הנדסה של ממש היא מורכבת הרבה יותר. הרכבת גנים שונים כדי ליצור תא חי מסוג חדש או כדי לשכתב את הצופן הגנטי וליצור יצורים חדשים לגמרי – זוהי הנדסה ראויה לשמה.
במכון הטכנולוגי MIT מתנהל מזה כשנתיים פרויקט בשם Bio-Bricks שהתפתח בהשראת אבני המשחק "לגו". סוד הצלחת ה"לגו" הם המחברים האחידים, האוניברסליים, שמאפשרים לחבר כל דבר לכל דבר. "לבנה ביולוגית", biobrick, היא משהו דומה: גדיל של דנ"א שבקצותיו מחברים אוניברסליים. כך אפשר יהיה לדעת מדעני MIT להכין "ארגז כלים" או "ארגז חלקים" ובו ערכה של רכיבים ביולוגיים סטנדרטיים, שידמה ל"ארגז" של רכיבים אלקטרוניים סטנדרטיים העומד לרשותם של מהנדסי האלקטרוניקה. מולקולות הדנ"א שב"לבנים הביולוגיות" מכילות צרוף מסוים של גנים שעושה פעולות סטנדרטיות, כמו להכתיב לתא איזה חלבון לייצר או לתפקד כ"מתג" ששולט בתהליכים ביולוגיים כמו יצירת גנים אחרים. אם תיכנסו לאתר הפרויקט Bio-Bricks באינטרנט, תוכלו לעיין בקטלוגים של רכיבים ביולוגיים שלכל אחד מהם מספר קטלוגי – ממש כמו קטלוגים של חלקי מכונות או מעגלים אלקטרוניים. תוכלו אפילו לקבל הנחיות איך ליצור אבני לגו ביולוגיות חדשות ולצרפן לקטלוג.
פרופ' דרו אנדי, הרוח החיה מאחורי פרויקט ה- Bio-Bricks, נלהב מאוד מהאפשרויות שעשויות להתפתח מההרפתקה הזאת שנקראת ביולוגיה סינתטית. הוא אף הגדיל עשות, וצירף למאמר חשוב על הנושא שהתפרסם בכתב העת היוקרתי "נייצ'ר" קומיקס מקורי שכותרתו היא, איך לא, "הרפתקאות בביולוגיה סינתטית". (כתב העת המכובד טרח לציין שזו הפעם הראשונה בתולדותיו שהוא מפרסם קומיקס!)

 

ביולוגיה להמונים?
בנוסף לכל אלה, יש גם אפשרויות מעניינות ליצור ישויות כלאיים של רכיבים ביולוגיים ולא-ביולוגיים, אפשרויות שנפתחות הודות למחקר בננוטכנולוגיה וביוטכנולוגיה. למשל, שילוב של מעגלים אלקטרוניים ותאי עצב ליצירת אורגניזם קיברנטי, המכונה "קיבורג" במדע הבדיוני.
אך משחק בתהליכים ביולוגיים, בניית תאים חיים מלאכותיים ויצירת חיידקים ויצורים אחרים, אינם דבר של מה בכך. מהנדסי הביולוגיה הסינתטית מדברים על פיתוח מהיר של תרופות חדשות, טיפול רפואי, גידול אברים להשתלה, טיפול בזיהום הסביבה, ועוד כל מיני דברים טובים, אבל באותה עת הם אינם מתעלמים מסכנות העלולות להיות גלומות בביולוגיה הסינטתית. וירוסים קטלניים, טרור ביולוגי, אורגניזמים שבורחים ממעבדות ומתרבים ללא שליטה ו"ביו-האקרים" הם רק דוגמאות מעטות. סכנות אלה, וההתייחסות של המדענים אליהם, ראויות למאמר משלהן.

בצד האופטימי של הביולוגיה הסינתטית, שאותו הוא מכנה "ביות הביולוגיה", דן מזה שנים אחדות הפיזיקאי הנודע פרימן דייסון. דייסון הוא אדם מרתק שהמאמרים הספקולטיביים שכתב במשך השנים על עתיד המדע והטכנולוגיה יכולים בקלות לשמש בסיס לסיפורי מדע בדיוני, ואכן שמשו השראה כזו. אולי הידוע שבספרים אלה הוא "עולם טבעת" של לארי ניבן המתבסס על רעיון של דייסון משנת 1960 – "כדורי דייסון".

 

ביו-האקרים ומשחקי-ביו
דייסון צופה שהביולוגיה תתפתח בדרכם של האלקטרוניקה והמחשוב. אחת הסיבות לכך שהמחשבים הפכו ממפלצות ענק שהן נחלתם הבלעדית של מכוני מחקר למכשירים הזמינים לכל ילד הם משחקי המחשב, ודבר דומה יקרה לביולוגיה. כבר כיום ניתן לרכוש בחנויות לחיות מחמד דגים טרופיים שהונדסו גנטית כדי להעניק להם צבעים זוהרים מיוחדים, וזו כנראה רק ההתחלה. תארו לכם, אומר דייסון, מה יקרה כאשר ארגזי הכלים של הביולוגיה הסינתטית יהיו זמינים ונגישים לחובבי גינון וחיות מחמד שמקדישים את מירב זמנם להכלאת פרחים או לזיווג של דגי נוי או זוחלים למיניהם? יהיו ערכות "עשה זאת בעצמך" של ביולוגיה סינתטית לכל דורש ליצירת מינים חדשים של פרחים ואפילו של חיות. בחזונו של דייסון אנשים יבטאו את היצירתיות שלהם ואת כשרונותיהם האמנותיים ביצירת צורות חיים חדשות. "עיצוב גנטי יהיה דבר אישי, צורת אומנות חדשה כמו ציור או פיסול. וכמו באומנות, רק מעטות מבין ה'יצירות הביולוגיות' הללו יהיו יצירות מופת. אבל כולן יסבו הנאה ושמחה ליוצריהן וגם יגרמו לגיוון של עולם החי והצומח שלנו." המגוון החדש יחדש ויתקן את מה שנפגע ע"י התעשיה והחקלאות המתועשת, ולא יהיה תלוי עוד בהעדפות של התאגידים הגדולים.
ובחזונו של דייסון השלב המתקדם בתהליך ביות הביולוגיה יהיה… משחקים. משחקים ביולוגיים. ילדים קטנים ישחקו בזרעים, ביצים ויצורים אמיתיים, לא וירטואליים, כפי שהם משחקים כיום במשחקי מחשב.
דייסון אינו מתעלם מהסכנות, ואומר שיהיה צורך לפתח חוקים ואמצעים למניעתן. הוא צופה את תופעת הביו-האקרים, הגרסה הביולוגית של פורצי המחשבים, אך גם את תרומתם של ביו-האקרים צעירים ומוכשרים לאיתור פעילויות מסוכנות של יחידים ושל חברות, כמו שקרה לא אחת בתחום המחשוב. בטווח הארוך, טוען דייסון, "הסיכוי הטוב ביותר שלנו למנוע טרור ביולוגי בקנה מידה גדול הוא לחלוק את התועלות של הביוטכנולוגיה באופן הרחב והפתוח ככל האפשר".

האם דייסון תמים? אולי. יש לקוות שלא. אני לא ממהר, מצדי שזה יהיה עוד חמישים שנה, אבל אשמח לקנות יום אחד לנכדיי ערכה לגידול דינוזאורוני מחמד בלתי מזיקים, שיודעים לשיר, לעוף ולהחליף צבעים זוהרים לפי פקודה. אם המתנה לא תמצא חן בעיניהם, הם תמיד יוכלו להחליף אותם עם חברים תמורת קבצים אחרים.

 

מאמר זה פורסם (עם שינויים קלים) בגליון 31 של "המימד העשירי", כתב העת של האגודה הישראלית למד"ב ופנטסיה.

חפיצים במרשתת*

בסרטים וסיפורים רבים בתחום המדע הבדיוני אפשר למצוא מתקן מופלא, שלפעמים נקרא "רפליקטור", ולפעמים בשם מקורי ומרשים יותר. בלחיצת כפתור הוא מגיש לנו כל דבר שרק יעלה על הדעת, כאילו יש מאין – פייזר, טלפורטר, שתל ביוני או סתם ארוחה טעימה. האם יש יסוד לתקווה שתיבת קסמים כזאת, הפולטת מוצרים לפי דרישה כארנבים מכובעו של קוסם, תהיה אי פעם מציאות טכנולוגית? בעלי החזון שבתחום הננוטכנולוגיה סבורים שכן. הננוטכנולוגיה פרצה לתודעת הציבור הרחב לפני 20 שנה, במידה רבה בזכות הספר "מכונות הבריאה" מאת אריק דרקסלר. כ-30 שנים קודם לכן התנבא ריצ'רד פיינמן, פיסיקאי נודע וחתן פרס נובל, שביום מן הימים נגיע ליכולת טכנולוגית "לארגן" מולוקולות ואטומים כרצוננו, ולבנות מהם דברים כאילו היו קוביות לגו. היום מהווה הננוטכנולוגיה מוקד למחקר ופיתוח אינטנסיבי במדינות רבות בעולם, לרבות בארץ, עם השקעות תקציב אדירות. בין המוצרים שכבר נמצאים בשוק הודות למחקר זה אפשר למנות שבבי מחשב ננו-אלקטרוניים וגם קרמים קוסמטיים המכילים "ננו-חלקיקים" בעלי תכונות ייחודיות, ועוד כל מיני דברים כאלה שהם מועילים וחשובים, אך רחוקים מלהלהיב חובבי עתידנות ומדע בדיוני. "מעלית החלל", כמו זו שמוזכרת בספרו של ארתור סי קלארק "מזרקות גן העדן" שתורגם לאחרונה לעברית, היא דבר מלהיב יותר שמתאפשר הודות לחומרים בעלי חוזק-על (על בסיס "ננו-צינוריות" מפחמן) – אחד ממוקדי העניין של ענף ה"ננו-חומרים" שבננוטכנולוגיה. (נאס"א מגלה בזה עניין רב, כמו גם חברות הזנק בארה"ב שכבר מגייסות השקעות למימוש הרעיון).

אבל איפה ה"רפליקטור" המיוחל? חסידי "הננוטכנולגיה המולקולרית" משוכנעים שזהו חזון בר מימוש. רעיון "האסמבלר המולקולרי" (שהועלה לראשונה ע"י דרקסלר) אינו מרפה, אף שהוא עדיין שנוי במחלוקת. דרקסלר התנבא כבר לפני שנים רבות שמתי שהוא בעתיד נחזיק בבית קופסה שמזכירה תנור מיקרוגל, שלתוכה נכניס אשפה ומים, נלחץ על כפתור, וכעבור זמן מה יתגשם לו שם סטייק עסיסי (או טלפון סלולרי מתקדם) – לאחר שצבא ננו-רובוטים יפרק את האשפה למולקולות וירכיבן מחדש למוצר המבוקש. "ייצור מולקולרי" שכזה הוא, בעיני טכנולוגים בעלי חזון, הרעיון המבשר את המהפכה התעשייתית הבאה. שהרי כל דבר עשוי מאטומים ומולקולות, ולכן למה לא לבנות כל דבר היישר מאטומים ומולקולות?
לאחרונה אפשר למצוא ברשת האינטרנט סרטון אנימציה יפהפה שממחיש את פעולתו של "ננו-מפעל", שרבים כמותו יהוו אולי את תעשיית העתיד, ושביום מן הימים נוכל אולי להחזיק גם בבית. הסרט, שנוצר ע"י אריק דרקסלר בשיתוף עם ג'ון בירץ', מבוסס על הרעיונות ההנדסיים שהופיעו בספרו הטכני של דרקסלר "ננו-מערכות", העמוס לעייפה בשרטוטים ותכניות מפורטות לבניית ממסרות, מיסבים, משאבות, וזרועות רובוטיות הבנויות מקבוצות קטנות של אטומים או מולקולות. הוא ממחיש בצורה מפורטת את תהליך הייצור, החל ממיון של מולקולות, דרך סידורן במערכים מורכבים ע"י ננו-מכונות" המזכירות סרטים נעים וזרועות רובוטיות במפעל מכוניות ממוכן להפליא, ועד להרכבת המוצר הסופי. ה"ננו-מפעל" הזה אינו מייצר סטייקים אלא עצמים שונים המבוססים על מולקולות פחמן בסידורים שונים, מתוך חומרי גלם הכוללים תרכובות נפוצות של פחמן ומימן. בסרטון ההמחשה רואים איך בסוף התהליך "צומח" לו מחשב נייד מדגם משוכלל, על כל מרכיביו.

מראה כללי של ה"ננו-מפעל" המוצע ע"י דרקסלר. תמונה זאת ויתר התמונות המתייחסות לננו-מפעל לקוחות מסרטון ההמחשה שהוזכר במאמר.

אף שהדבר נראה עדיין ללא מעט אנשים כבלתי מעשי או לפחות כחלום רחוק, מספר חברות ואוניברסיטאות בארה"ב משתפות פעולה בבדיקה ראשונית של רעיונות העשויים להפוך את חזון ה"ננו-מפעל" למציאות. ועם קצת דמיון, אפשר לדמיין כאן התפתחויות שמזכירות במשהו את התהפוכות שעוברות על תעשיית המוסיקה המוקלטת. האם לפני 30 שנה מישהו היה מסוגל לדמיין לעצמו שאנשים "יורידו" יצירות מוסיקליות מאיזו "רשת" כלל-עולמית, והשירים יתגשמו להם על פני דיסק אופטי הנצרב בתוך קופסה ביתית שמחירה שווה כמעט לכל נפש? באותה מידה של קושי אפשר לדמיין שבתוך X שנים מהיום נוכל "להוריד" ולשתף קבצים של החפיץ (גאג'ט) האופנתי האחרון, כמו איזה טלפון סלולרי מהדור ה-12, ואולי אף קובץ של סטייק עסיסי (שיהיה מן הסתם אכיל גם בפי צמחונים אידיאולוגיים, אגב) – ולממש אותו ב"ננו-מפעל" שולחני אישי.

בקרביים של הננו-מפעל: ננו-מכונה למיון מולקולות.

בקרביים של הננו-מפעל: פסי יצור וננו-רובוט להרכבה

המוצר הסופי (מחשב נייד משוכלל) "צומח" ובוקע מתוך המתקן

אם זה נראה לכם, על אף הסרטון המשכנע, כחלום באספמיה, אז בואו נבדוק משהו קצת פחות יומרני, שמימושו הרבה יותר קרוב ומעשי על פי הידע שמצוי כיום. יותר ויותר מומחים סבורים שבשנים הקרובות מוצרים שונים ייוצרו בשיטות המזכירות דפוס דיגיטלי. למעשה מדובר על ניצול הטכנולוגיות של הדפסה דיגיטלית כמו הזרקת דיו, להדפסת עצמים שונים במקום אותיות או תמונות. כבר כיום ניתן להדפיס מעגלים אלקטרוניים ע"י הזרקת דיו מיוחדת, כשהמידע המתאר את המעגל האלקטרוני נמצא בקובץ ממוחשב, כפי שהמידע המתאר את המאמר הזה נמצא בקובץ של מעבד תמלילים. הדיו שונה, כמובן, מהדיו המשמש להדפסת אותיות או תמונות, והוא מכיל את החומרים הדרושים לבניית המעגלים האלקטרוניים.
באופן דומה ניתן לבנות חפצים וחפיצים תלת-ממדיים, ע"י הדפסה של שכבה אחר שכבה אחר שכבה. זה מתאפשר הודות לשילוב של טכנולוגיות הדפסה מתקדמות יחד עם רכיבים וחומרים מיוחדים כמו פולימרים אלקטרו-אקטיביים (שתכונותיהם הפיסיקליות משתנות בהשפעת שדה חשמלי), טכנולוגיות של מיקרו-זרימה, ועוד. זהו העידן המדובר של "ייצור דיגיטלי" בשיטות דמויות-דפוס. זה עדיין רחוק מאוד מ"ייצור מולקולרי", ודווקא משום כך זה בהחלט מעשי מתחיל להיות מיושם הלכה למעשה כבר היום.

 

"ייצור דיגיטלי" עתידי של מכשירים. הציור מתאר הדפסת שלט-רחוק בהזרקת-דיו, שכבה אחר שכבה. ראשי הדיו מכילים פולימרים אלקטרואקטיביים ורכיבים אלקטרוניים. (הציור לקוח ממאמר שהופיע בעיתון "ניו סיינטיסט" ונמצא באתר http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn3238 )

לדוגמא, קבוצת חוקרים באוניברסיטת ברקליי שבקליפורניה פיתחה שיטה בשם "פלקסוניקס" המשמשת לבניית רכיבים אלקטרו-מכניים שונים בדרך זאת. החברה הישראלית Power Paper מדפיסה כיום באופן מסחרי סוללות של 1.5 וולט, בגודל כ-3 ס"מ, עובי דקיק של 0.6 מילימטר, ואורך חיי מדף של 3 שנים. באופו דומה מודפסים גם "תגי רדיו" (RFID) אשר בקרוב יחליפו את ה"ברקודים" על אריזות מוצרים . תגי רדיו יאפשרו לנו בין השאר להעמיס מוצרים בעגלת המרכול, לעבור בקופה ולקבל את החשבון תוך שניה בלי לעמוד בתור ובלי צורך בסריקת כל מוצר בנפרד. (יש לתגי הרדיו שימושים רבים אחרים, וגם בעיות ראויות לדיון, אך זה מחוץ למסגרת של מאמר זה).
כשחושבים על הדפסת הדברים שהוזכרו קודם, ורבים אחרים, כבר ממש לא קשה לדמיין, כהמשך הגיוני לשיתוף קבצי מוסיקה, אתרי אינטרנט לשיתוף קבצים של מוצרים שונים ומשונים שניתנים להדפסה שכבתית. אם משתפים קבצי תמונות, וידאו ומוסיקה, מדוע לא גם יצירות אמנות תלת-ממדיות, כלי בית, תכשיטים, משחקים, מודלים ארכיטקטוניים ומה לא…?

יתרה מזאת, לפי עבודות נסיוניות של מספר קבוצות מחקר, קיימת אפשרות ליצור אפילו אלמנטים ביולוגיים בשיטות של הדפסה. למשל, בניית ריקמה של עור בעזרת "דיו ביולוגי" מיוחד. השיטה יכולה אולי להוות בסיס גם לבניית רקמות ביולוגיות אחרות, ואף אברים מלאכותיים שלמים כמו כליה או כבד. האם בעתיד נוכל גם להוריד קובץ ממוחשב של כליה ביולוגית מלאכותית? לא אתפלא אם כן. וזה מביא אותנו לתחום המרתק של "ביולוגיה סינתטית", שאותו נשמור למאמר אחר.

 

פורסם בגליון מס' 29 של "המימד העשירי".

אל המאדים בשלוש שעות, ואיך לנוע יותר מהר מהאור בלי לעבור על המהירות המותרת

המכון האמריקני לאווירונאוטיקה ואסטרונאואיקה (AIAA) הוא ארגון בינלאומי מכובד (קיים כ-70 שנה) שחברים בו כ-35 אלף מהנדסי תעופה וחלל, והוא עוסק מטבע הדברים בכל הטכנולוגיות הקשורות לטיסה באוויר ובחלל. אין שום דבר מפליא בכך שארגון זה מציין לשבח מאמר אשר דן, למשל, במודל של "מכניקת זרימה חישובית לחקירת זרימה דרך רוטור במדחס עבר-קולי עם מרווחי קצה גדולים" או "שיפור בזיהוי קונפליקטים לצורך צמצום שגיאות תפעוליות בבקרת תנועה אווירית". למי שאינו מהנדס תעופה נושאים אלה נשמעים מן הסתם מעוררי פיהוק אדיר (למרות שבזכותם אנחנו מעיזים להיכנס לתוך מיכל משונה ורועש עם כנפיים ולהמריא אל מעבר לים).
אבל כאשר AIAA מעניק פרס מיוחד למאמר העוסק באפשרות לבנות חלליות שמהירותן עולה על מהירות האור, זה כבר משהו שלא צריך להיות דווקא חובב מדע בדיוני כדי להתרגש ממנו. ואם הדבר נעשה בעזרת שימוש ב"על-חלל רב-ממדי", אז חובבי מד"ב בהחלט רשאים להתלהב.
זה אכן מה שקרה לפני חודשים אחדים. AIAA מעניק בסוף כל שנה פרסים למאמרים הטובים ביותר בקטגוריות שונות. אחת הקטגוריות היא "המאמר הטוב ביותר בנושא טיסה עתידית וגרעינית". הפרס הראשון בקטגוריה זאת לשנת 2005 ניתן למאמר בשם: "קווים מנחים להנעת חלל על בסיס תאוריית הקוואנטום של היים", מאת וולטר דרושר (מדען מאוניברסיטת אינסברוק באוסטריה) ויוכם האוזר (מהאוניברסיטה למדע שימושי בזלצגיטר, גרמניה). מאחורי השם התמים וה"יבש" הזה מסתתרת תקווה עתיקה וגדולה –  תקווה להגיע אל כוכבים רחוקים, ורצוי מהר. לא רק תקוה, אלא אולי גם דרך נועזת להגשים אותה – בזמן קצר ובלי צורך במשאבי אנרגיה אדירים. זהו אתגר גדול, שהרי כולנו יודעים שבמהירויות של החלליות הקיימות היום מסע אל המאדים דורש כ-8 חודשים (לכיוון אחד), ועל מסע מאויש אל כוכבים מחוץ למערכת השמש אין מה לדבר. אמנם יש על הנייר רעיונות מלהיבים לבנות חלליות מהירות בהרבה, למשל בעזרת "מפרש שמש" (הנדחף על ידי חלקיקי האור, הפוטונים), אך גם אלה אינם מספיקים לנוכח המרחקים האדירים, המייאשים, של הגלקסיה ומעבר לה (שהרי נדרש זמן של שנים כדי להאיץ חללית לא גדולה במיוחד ולו לעשירית ממהירות האור).
 
אז איך אפשר אולי להתגבר על הבעיה? אולי בעזרת פיסיקה חדשה של על-מרחב עם שמונה ממדים. אולי אפילו "רק" שישה.
המושג "על-מרחב" או "על-חלל" (hyperspace) נולד ככל הנראה בספרות המדע הבדיוני. "האנציקלופדיה של מדע בדיוני" (בעריכת פיטר ניקולס) מייחסת את המצאת המושג הזה לג'ון קמפבל, עורכו האגדי של המגזין "אסטאונדינג סיינס פיקשן", שם דבר ב"תור הזהב" של המד"ב.  קמפבל טבע את המונח לראשונה בסיפור קצר שפרסם בשנת 1934. מאז רבים וטובים עשו בו שימוש שגרתי – סופרים ופיסיקאים כאחד. בסיפורי מד"ב רבים משמש מונח ה"על-חלל" כתעלול נפוץ לעקוף את חסם מהירות האור: החללית עוברת ל"חלל-על" המשמש כעין קיצור דרך אל קצוות הגלקסיה (או אל גלקסיות אחרות). בפיסיקה המודרנית משמש המושג לעתים כאמצעי במסגרת הנסיונות התאורטיים, הכושלים לפי שעה, להגיע אל "התאוריה של הכל": איחוד תורת היחסות הכללית עם פיסיקת הקוונטים, ומתן הסבר לכל הכוחות הפועלים בטבע בעזרת גיאומטריה של ממדים גבוהים. למרות שהשאיפה הזאת די ברורה, העניין לא פשוט כלל וכלל, בלשון המעטה. מי שמעוניין ללמוד על זה משהו מספר מדע פופולרי מעולה ומרתק, מוזמן לעיין בספר "על-מרחב" של הפיסיקאי מיצ'יו קאקו (כותרת משנה: "אודיסיאה מדעית ביקומים מקבילים, בעיוותי זמן ובממד העשירי", תרגם עמנואל לוטם, הוצאת הד ארצי, 1998).
למעשה, מדובר על הליכה בצעד גדול ונועז קדימה בעקבות תורת היחסות הכללית של איינשטיין. בתורתו זו נתן איינשטיין פרוש גיאומטרי למה שאנחנו תופשים כ"כוח הכובד". לפי תורת היחסות הכללית, כוח הכובד (הגרביטציה)אינו אלא תוצאה של עיקום במרחב הארבע-ממדי (מרחב-זמן). מיצי'ו קאקו מסביר זאת כך: נניח שאתה יצור דו-ממדי שחי על מישור, למשל על דף נייר ישר, כלומר בעולם דו-ממדי. אין לך מושג שקיים גם "גובה", הווה אומר ממד שלישי. ונניח שהמישור (דף הנייר) מתקפל או מתכופף מטה. אתה מגיע  אל קו הקיפול וכדי להמשיך הלאה אתה נאלץ לנוע כלפי מטה, על הנייר המכופף. כלומר, אתה חש כאילו פעל עליך כוח שאילץ אותך לשנות כיוון, אך בעצם מה שאילץ אותך לעשות זאת היתה הגיאומטריה של העולם הדו-ממדי שלך, כפי שהיא נראית "מלמעלה", בעולם תלת-ממדי. מה המסקנה? נוסיף עוד ממדים "גבוהים" לעולם הארבע-ממדי של איינשטיין, ואז גם יתר הכוחות הפיסיקליים (הכוח האלקטרומגנטי והכוחות הגרעיניים) יתגלו כתולדה מעין-גיאומטרית של עיקומים במרחב רב-ממדי –   "על-מרחב".

 

איור של האמן לס בוסינאס מאתר "פריצות דרך בהנעה" של נאסא, המתאר חללית היפותטית הנעה במהירות קרובה למהירות האור תוך שימוש בעיקום המרחב.

אחד האנשים שחשבו בכיוון זה עוד בשנות ה-50, תוך נסיון לאחד את תורת היחסות הכללית עם מכניקת הקואנטים (נסיון בו נכשל שאיינשטיין עצמו) היה פיסיקאי גרמני אלמוני למדי בשם בורקהרד היים. בהתחלה הוסיף היים במודל התאורטי שלו ארבע מממדים ליקום הארבע-ממדי של איינשטיין, ואחר כך הסתפק בהוספת שני ממדים בלבד. בעולם ששת הממדים של היים יש "צימוד" בין כוח הכובד והכוח האלקטרומגנטי, ולפי התאוריה שפיתח יש אפשרות להמיר אנרגיה אלקטרומגנטית לאנרגיית כבידה ולהפך. אפשרות זאת העלתה במוחו מייד את הרעיון שאפשר לנצל זאת להנעת חלליות. איך? ע"י ניטרול כוח הכובד באמצעות שדה מגנטי מסתובב ורב-עוצמה. הרעיון נראה כגירסה מתוחכמת לרעיון ה"אנטי-כבידה" הישן, המוכר לקוראי מד"ב עוד מימי ה. ג'. וולס. היים הציג את הרעיון שלו בשנת 1957, ועורר התעניינות רבה אצל אנשים כמו וורנר פון בראון (שהיה אז מעורב בפרויקט טילי "סאטורן" האמריקאי). היו אף כאלה שהציעו את מועמדותו לפרס נובל – אם רק יצליח לבצע ניסוי שיאשש את התאוריה. את זה היים לא הצליח לעשות. הוא גם לא שש לפרסם יותר מדי את הגיגיו (כנראה בין השאר עקב נסיבות אישיות קשות שהיו קשורות לנכות פיסית: הוא חלם להיות מדען רקטות מגיל 6 ואיבד את שתי ידיו ואת רוב כושר ראייתו ושמיעתו כאשר התעסק עם חומרי נפץ בגיל 19). הוא המשיך לפתח את התיאוריה שלו בכיוון קצת אחר – לחיזוי מדויק של מסות חלקיקים תת-אטומיים. כך נשכח כמעט הרעיון של היים בדבר הנעת על-חלל, עד שהוא התגלה מחדש בשנות ה-80 ע"י הצמד דרושר והאוזר. דרושר שיחזר למעשה את המודל הישן של היים, זה עם שמונת הממדים, ופיתח אותו הלאה. לפי התאוריה החדשה, מהשפעות גומלין שונות של  שמונת הממדים נובעים שני כוחות חדשים: האחד הוא כוח כבידה שלילי (דחייה), הקשור מן הסתם למה שנקרא בפי האסטרופיסיקאים "אנרגיה אפלה" (המסבירה את האצת קצב ההתפשטות של היקום). השני הוא אותו צימוד של כבידה ואלקטרומגנטיות, שלטענת האוזר ודרושר יוצר צמדים של חלקיקים בשם "גרביטופוטונים". חלקיקים אלה, לדעת צמד המדענים, "מתווכים" בתהליך ההמרה בין אנרגיית כבידה לאנרגיה אלקטרומגנטית. נשמע לכם מעורפל ומסובך? אתם בחברה טובה. גם פיסיקאים ידועי שם סבורים שהתאוריה אינה ברורה די צרכה, ובוודאי טעונה אישוש נסיוני. אך זה לא גורע מההתעניינות הרבה לה זכה המאמר של השניים, עד כדי זכייתם כאמור בפרס של AIAA. כי אם יש ממש בתאוריה, אז הדרך אל הכוכבים הולכת להתקצר באופן דרסטי.

כיצד?
הדבר יחייב  טבעת מסתובבת גדולת ממדים, שתמוקם מעל סליל מוליך-על כדי ליצור שדה מגנטי חזק. אם הסיבוב יהיה מהיר דיו והשדה המגנטי יהיה  חזק דיו (ונתעלם כרגע מהשאלה אם יצור אנוש יכול לעמוד בעוצמת שדה של 25 טסלה), תיווצר אינטראקציה בין הגרביפוטונים לבין כוח הכבידה הרגיל, והתוצאה תהיה כוח דחייה או אנטי-כבידה.
אם חשבתם שבכך נגמר הסיפור, טעות בידכם. כאן נכנסים דרושר והאוזר עוד יותר עמוק לאזור הדמדומים של ספקולציות פרועות, שירגשו כל חובב מד"ב. לדבריהם, החללית עם השדה המגנטי המסוחרר תוכל "להחליק" אל העל-חלל הרב-ממדי שבו הקבועים הפיסיקליים שונים מאלה המוכרים לנו. ביניהם גם מהירות האור, שתהיה גבוהה בהרבה מזו שבעולמנו. כך תוכל החללית של דרושר והאוזר לטוס במהירת העולה על מהירות האור "שלנו", בלי להפר את תורת היחסות. לפי המאמר של השניים, תוכל החללית להגיע אל כוכב הנמצא במרחק 11 שנות אור מכדור הארץ, תוך 80 יום בלבד! ומסע אל המאדים יהיה דבר של מה בכך: לא יותר משלוש שעות!

הקהילה המדעית הגיבה בשלב זה למאמר של דרושר והאוזר בהתעניינות אך בספקנות רבה, כצפוי. ההתייחסות הרצינית, כמו גם הפרס של AIAA, קשורים במידה רבה למוניטין של התאוריה של היים, שעליה התבססו דרושר והאוזר, בתחום החיזוי המדויק של תכונות חלקיקים אלמנטריים. העיתון הבריטי "ניו סיינטיסט" דיווח על הנושא בהרחבה בכתבת שער מיוחדת ב-7 לינואר 2006,  ובה נאמר שגורמים של מערכת הבטחון האמריקנית מגלים עניין רב בהנעת העל-חלל. מעבדת סנדיה (של משרד האנרגיה האמריקני) בניו-מקסיקו, המתמחה בין השאר ביצירת שדות מגנטיים רבי-עוצמה, אף הציעה לתכנן ניסוי מתאים. יוכם האוזר עצמו מעריך שניתן יהיה לבנות מתקן נסיוני תוך כחמש שנים – אם יימצא המימון המתאים, כמובן. 

אחד האנשים שהגיבו לאחרונה בזהירות על המאמר הוא מארק מיליס, לשעבר ראש הפרויקט "פריצת דרך בפיסיקת הנעה" של נאס"א. הוא הצביע על דברים מעורפלים בתאוריה, ועל כך שגם אם היים הצליח בניבוי מסות של חלקיקים תת-אטומיים, זה לא מבטיח הצלחה בשטחי יישום אחרים, במיוחד אחר הוספת ממדים נוספים למודל של היים. הוא גם מתייחס לעלויות הגבוהות של הניסוי הנדרש לאישוש התאוריה, ומביע ספק אם זה באמת הכיוון שצריך להשקיע בו כספים, במיוחד בתקופה שבה הופסק המימון של פרויקט "פריצות הדרך בהנעה" של נאסא, ולאור העובדה שבשטח מסתובבים רעיונות רבים אחרים, טובים לא פחות ואולי מעשיים יותר.
הפיסיקאי לורנס קראוס (מחבר "הפיסיקה של סטאר-טרק") היה בוטה יותר. באחד הבלוגים באינטרנט הוא צוטט כמי שאמר על המאמר ב"היו סיינטיסט" שזה "טרוף מוחלט", והאשים את העיתון ב"חוסר אחריות קיצוני" בכך שניפחו רעיון תאורטי לגמרי מעבר לכל פרופורציה, וזאת בלי לטרוח אפילו לשמוע חוות דעת של פיסיקאי חלקיקים על המאמר של דרושר והאוזר. הוא טען גם שאין במודל של דרושר והאוזר שום "תאוריית שדה קואנטית אמיתית".
אבל יגידו מה שיגידו, כותב שורות אלה (שלא התיימר לרדת לעומק הנוסחאות של דרושר והאוזר) מוצא קסם מיוחד במשפט הבא המופיע בסיכום של מאמרם,  אשר התפרסם לא במגזין מד"ב אלא בכתב-עת מדעי: "חללית עשויה להשיג מהירות על-אורית על ידי כניסה לחלל מקביל".

 

פורסם (בשינויים קלים) בגליון 28 של "המימד העשירי", כתב העת של האגודה הישראלית למדע בדיוני ולפנטסיה. 
 

 
 

הסולאריסט

 בשנת 1983 כתב מבקר ספרות אמריקני שאם סטניסלב לם לא יזכה בפרס נובל לספרות עד סוף המאה ה-‏20, יהיה זה רק משום שמישהו ילשין לשופטים שהוא כותב מדע בדיוני.  לם לא זכה בפרס נובל (אף כי רבים המליצו על מועמדותו), אך הוא זכה להערכה רבה של עשרות מיליוני קוראים נאמנים בכל רחבי העולם, ובמיוחד מחוץ לארה"ב. רבים ראו בו את אחד מגדולי הסופרים במחצית השניה של המאה ה-‏20, וההערצה לכתיבתו המקורית, השנונה, העמוקה ורבת הרבדים חרגה הרבה מעבר לחוגי חובבי המד"ב המוצהרים.

לם הלך לעולמו בגיל 84 ב-‏27 במרץ בעיר קרקוב בפולין, בה בילה את רוב שנותיו אחרי מלחמת העולם השניה (הוא נולד בעיר לבוב, שהיתה שייכת לפולין לפני המלחמה ואשר נמצאת כיום בשטחה של אוקראינה). עם לכתו איבדנו, ללא ספק, את אחד מענקי ספרות המדע הבדיוני, ואת אחד המוחות המבריקים של עשרות השנים האחרונות.

אילו התבקשתי להמליץ על ספר אחד ויחיד לאדם שלא קרא (ואולי גם לא יקרא יותר) ספרות מדע בדיוני, הייתי בוחר ללא ספק ב"סולאריס", ספרו הנודע ביותר של לם, שתורגם ל-‏41 שפות. "סולאריס" יצא לאור בפולין בשנת 1961. אחרי שתורגם לאנגלית, כתב עליו הסופר והמבקר הבריטי בריאן אולדיס כי זהו אחד הספרים הגדולים של העשור, וזאת על אף שהתרגום האנגלי של הספר היה רחוק מאד משלמות, בלשון המעטה. למעשה הוא תורגם מכלי שני – מהתרגום הצרפתי, ולא מעט משפטים ואף קטעים חשובים (וקשים לתרגום) אינם מופיעים בו כלל. עובדה מצערת זו התבררה לי כאשר בשנת 1980 תרגמתי את הספר מפולנית, תוך שאני פוזל במקביל אל התרגום האנגלי. (הספר יצא לאור בגרסתו העברית הראשונה בהוצאת "היפריון" ו"מועדון קוראי מעריב" ב-1981. מהדורה מחודשת הוצאה לאור ב-2003, בהוצאת "כתר").

את "סולאריס" קראתי לאחר שראיתי את גרסתו הקולנועית הראשונה, זו של הבמאי הרוסי אנדריי טרקובסקי, משנת 1972. כמו רבים אחרים נשביתי בקסמו המהפנט של הספר, בשימוש המתוחכם בשפה ובדמיון לתאור מהמם של עולם זר ומוזר במידה קיצונית, תוך תהיה על מגבלות היכולת האנושית לחקור, להבין ולקיים תקשורת עם ישות תבונית  לא-אנושית, זרה ומוזרה עד אימה – האוקיינוס החי של סולאריס. תוך כדי נסיונות, פתטיים כמעט, לחקור את האוקיינוס המסתורי, נחשפים החוקרים האנושיים לדברים המפחידים באמת – השדים החבויים בנפשם הם. אלה רודפים אותם פיסית ממש, כשהם לובשים צורה גשמית בהתערבות כוחותיו הבלתי מובנים של האוקיינוס. הסיטואציה הזאת, בנוסף להיותה בסיס לעלילה מרתקת, איפשרה ללם לומר אי-אלו דברים (סרקסטיים למדי, כדרכו), על נפש האדם ופחדיו, על טבעו של המחקר המדעי, ועל התכלית (או היעדר התכלית) של הכמיהה למגע עם תבונה חייזרית. מרכיבים מרובי-רבדים אלה, בשילוב שימוש וירטואוזי בשפה ובדמיון, עושים את "סולאריס" למשהו הקרוב מאוד לספר מד"ב "מושלם" – בהנחה שיש דבר כזה. ועוד לא הזכרתי רבדים תרבותיים, פסיכולוגיים ולשוניים נוספים, הקשורים קרוב לוודאי לשורשים היהודיים של לם. על אלה אפשר ללמוד מסקירותיו המאלפות של אברהם יוסף (העוסקות במכלול יצירתו של לם), "פשר סולאריס", "לם הארוטי" ו"הגלוי והנסתר ביצירות סטניסלב לם" שפורסמו באתר האגודה הישראלית למדע בדיוני.

 

"סולאריס" – גרסת 2003 (הוצאת "כתר")

 

"סולאריס" – גרסת 1981 (הוצאת "היפריון")

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

לם לא אהב במיוחד את העיבוד הקולנועי של טרקובסקי ל"סולאריס", ואל הגרסה הקולנועית החדשה של סודרברג (מ-‏2003) התייחס בלגלוג, תוך שהוא טורח לציין שאין לו כוונה לצפות בסרט. באתר האינטרנט של לם (המנוהל ע"י בנו תומש בפולנית ובאנגלית) הוא סיפר שקרא בעיתון "ניו-יורק טיימס" שהסרט של סודרברג הוא "סיפור אהבה הממוקם בחלל החיצון". "למיטב ידיעתי," הגיב לם באירוניה אופיינית, "הספר לא הוקדש לבעיות ארוטיות של אנשים בחלל החיצון…", ובהמשך הדברים כתב: "…כמחבר 'סולאריס' אני חוזר ומציין שרציתי רק ליצור תמונה של מפגש אנושי עם משהו שבוודאי קיים, אולי באופן רב-עוצמה, אך שאינו ניתן להמרה למושגים, רעיונות או דימויים אנושיים. אשר על כן קראתי לספר 'סולאריס' ולא 'אהבה בחלל החיצון'."
כאיש בעל ידע רב-תחומי ובעל חשיבה מקורית ויוצאת דופן, לם התארח בכינוסים אקדמיים שונים, כמו למשל הכנס האירופי הבין-תחומי INSTRAT בו לקחו חלק פילוסופים, בלשנים, סוציולוגים, מדעני תפיסה, ועוד. הוא אף היה הלא-מדען היחיד שהוזמן להשתתף בועידה האמריקנית-רוסית הראשונה בנושא אינטליגנציה חוץ-ארצית (CETI), בשנת 1971. בעשרים השנים האחרונות מיעט לם לכתוב סיפורת, והתמקד בכתיבת ספרי הגות, מאמרים ומאסות בנושאי פילוסופיה, חברה ועתידנות. באתר האינטרנט שלו הרבה להתבטא בענייני דיומא, תוך שהוא מביע מדי פעם ביקורת מושחזת על ארועים פוליטיים (זכור לי שאחרי פיגועי הטרור של ה-‏11 לספטמבר 2001 במגדלי התאומים והפנטגון העיר לם שהוא לא יתפלא אם נשיא רוסיה פוטין "הרביץ בסתר ריקוד קוזצ'וק קטן בקרמלין").

לם לא העריך במיוחד, אם להתבטא בעדינות, את המד"ב האמריקני, והיה ביקורתי למדי כלפי הז'אנר כולו. בשנות השבעים הוא כתב מאמר שבו כינה את ז'אנר המד"ב בשם "מקרה אבוד עם יוצאים מהכלל". בתואר "יוצא מהכלל" בין היוצרים האמריקניים התכוון לם לפיליפ ק. דיק, הסופר האמריקני היחיד שאותו העריך הערכה רבה (דיק עצמו, כנראה בהשפעת מחלת נפש, כתב מכתבים ל  FBI ובהם טען שסופר בשם לם כלל אינו קיים והוא המצאה של קבוצות מרקסיסטיות חתרניות המשתמשות במד"ב כדי לחדור למוקדי השפעה בארה"ב). פרשיית יחסיו של לם עם אגודת סופרי המד"ב האמריקניים, SFWA , היא סיפור בפני עצמו, ולו שתי גרסאות סותרות. ב-‏1973 העניקה האגודה ללם חברות כבוד, וכעבור שנים אחדות ביטלה אותה. עד כאן יש הסכמה על העובדות. אין הסכמה באשר לסיבות לביטול החברות. לפי טענה אחת, בה החזיק לם עצמו, חברותו בוטלה בשל ביקורתו הקטלנית על המד"ב האמריקני. לפי הגרסה הרשמית של SFWA, חברות כבוד באגודה מוענקת לסופרים שספריהם אינם מוצאים לאור בארה"ב. לאחר ש"התגלה" שאחדים מספריו כן פורסמו בארה"ב, התברר שהוא אינו זכאי עוד ל"חברות של כבוד", והוא יכול כמובן להרשם כחבר רגיל אם ישלם את דמי החברות. לם ראה בכך פגיעה בכבודו וסרב. מהי הגרסה הנכונה? אולי יש בשתיהן משהו מן האמת – תערובת של כבוד פולני ודוגמטיות אמריקנית.

ההומור המושחז של לם בא לידי ביטוי יותר בספריו האחרים אבל לדעתי סממנים שלו מצויים גם ב"סולאריס", במיוחד בתאור תולדות המחקרים על האוקיאנוס המסתורי, הנראה פה ושם כקריקטורה של המחקר המדעי (או שמא תאור נאמן שלו?), כשם שיצירי האוקיאנוס הם קריקטורות (או שמא העתק נאמן?) של מחשבות אנוש מודחקות. הומור פרוע יותר מצוי בשפע בסיפורי איון טיכי, הטייס פירקס, וכמובן במעשיותיהם של הצמד המופלא טרול וקלפציון. אלה מגיעות לשיאי ההומור הגרוטסקי באסופת הסיפורים הנהדרת "הקיבריאדה", שם מגחך לם על פנים רבות של הסכלות האנושית, כמו נתיב היסורים של המרדף אחר אושר עילאי.

הייתי יכול לסיים רשימה זו באומרי שכעת ימשיך לם מן הסתם לגחך על סכלותנו ממרומים, אבל אמירה כזאת בוודאי לא היתה מוצאת חן בעיניו. הוא היה רחוק מאד מאמונות דתיות או מיסטיות למיניהן, והתייחס בביטול לכל אמונה לא רציונלית (סיבה נוספת לחיבתי הרבה אליו). בתשובה לשאלה של גולש ("אינטרנאוט" בלשונו של לם) באתר האינטרנט שלו בנוגע לאמונה בעולם הבא, כתב לם כך: "למרות שיש כאלה שרואים בי סופר מד"ב, אני רציונליסט ובו בזמן ספקן נורא. אינני מאמין במשולשי ברמודה או בעב"מים, וגם לא בטלפטיה ופסיכוקינזיס, בחיים רוחניים של צמחים ובעוד אלפי הבלים המצויים בספרות זו. אם אי-פעם כתבתי משהו על אלה בספרי, זה היה רק בהקשר אבסורדי-הומוריסטי. אינני מאמין גם בחיים לאחר המוות, כיוון שאין על כך ולו שמץ של ראיה מדעית".
על כן, לסיום, אציין רק שאף כי רבות מיצירותיו של לם תורגמו לעברית, עדיין יש רבות שטרם תורגמו ואשר ראוי שיתורגמו. לדוגמה, הספרים "קול אדוניו" ו"פיאסקו" (הרומן האחרון שכתב), או קובץ הסיפורים "המסכה".

לא נותר אלא לקוות שיקום במהרה יורש ספרותי מסדר הגודל של ענק כמו לם, שהרי, כפי שנכתב בשורה האחרונה של "סולאריס", "…טרם חלף זמנן של נפלאות האימה".

 

פורסם (בשינויים קלים) באתר האגודה הישראלית למד"ב ופנטסיה.

לקריאה נוספת: סקירה על ספרי לם מאת רמי שלהבת.

 

"פיאסקו" (הרומן האחרון של לם) – גרסה צ'כית

 

"הקיבריאדה" – גרסה יפאנית

 

בואו ניפגש לפני מאה שנים

"לאמיתו של דבר יש ארבעה מימדים, שלושה מהם אנו מכנים שלושה מישורי מרחב, והרביעי הוא זמן. אך יש לנו נטייה לעשות הבחנה לא-מציאותית בין שלושת הראשונים לבין זה האחרון, כי ההכרה שלנו נעה ללא הפסק בכיוון אחד לאורך אותו מימד רביעי, מראשית חיינו ועד סופם."
"אין כל הבדל בין הזמן לבין כל אחד משלושת מימדי המרחב, למעט העובדה שההכרה שלנו נעה לאורכו."
"… מזה זמן מה אני עובד על הגיאומטריה הזאת של ארבעה מימדים. חלק מהתוצאות שלי מעוררות סקרנות…"
                                                       מדברי הנוסע בזמן, "מכונת הזמן", ה. ג'. וולס, 1895
 
הרברט ג'ורג' וולס, שזכאי אולי יותר מכל סופר אחר לתואר האב המכונן של המדע הבדיוני המודרני, הקדים בעשור את אלברט איינשטיין, שהשנה אנו חוגגים מאה שנים ל"שנת הפלא" שלו, אשר התניעה את המהפכה הגדולה של הפיסיקה במאה ה-20. האם בפיתוח תורת היחסות הפרטית הושפע  איינשטיין מרעיונותיו של וולס על הזמן? ייתכן מאוד שכן. על כל פנים, תורת היחסות (הפרטית והכללית בעקבותיה) אכן איחדה את מושגי המרחב והזמן ליישות אחת, "זמן-מרחב", ושינתה ללא הכר את תפישתנו את הזמן. לפני וולס ולפני איינשטיין התייחס המדע לזמן כאל נתון שאינו מחייב התעמקות מיוחדת במהותו,  משהו שפשוט קיים וזהו זה. הפיסיקה שלפני המהפכה של "שנת הפלא" עסקה בהתנהגות של חומר ואנרגיה בתוך המרחב ובשינוייהם עם הזמן. איש לא חלם על ביצוע פעולות על הזמן עצמו, על שינוי הזמן, על כך שקצב חלוף הזמן יכול להיות שונה במקומות שונים. תורת היחסות הראתה לפתע פתאום שכל אלה אפשריים. ומעל לכל, היא פתחה פתח לתקווה שאולי נוכל אי פעם לפתח מכונת זמן אשר תוכל לנסוע קדימה ואחורה בזמן, כפי שפיתחנו מכונות הנעות בכל כיווני המרחב.

ה.ג'. וולס בשער הזמן, 1926

 

 

וגם אינשטיין בשער, 1946

תקווה זו יצרה כמובן קרקע  פוריה לשפע של סיפורי מדע בדיוני. בחלקם שימשה מכונת הזמן כאמצעי בלבד, כתרוץ להעביר את גיבורי הסיפור לתקופה אחרת בעתיד או בעבר, ולהעביר לקוראים מסר או חומר למחשבה בנוגע לקורות העבר או לצפוי בעתיד. ה. ג'. וולס עצמו, אף כי כאמור ביסס את רעיון מכונת הזמן שלו על הנחה מדעית (או טרום-מדעית), התמקד בהמשך ספרו לא בהיבטים המדעיים או הטכניים של מסע בזמן, אלא בתיאור מעורר פלצות של השינוי העובר על האנושות בעתיד הרחוק. מטרתו, כמו מטרתם של כותבים רבים אחרים, היתה כמובן להתריע על המגמות החברתיות השליליות בהווה תוך שימוש בסיפור הבדיוני. סופרים אחרים התמקדו בעצם המסע בזמן, בהשלכותיו ובפרדוקסים המפורסמים הכרוכים בו. ואכן, הפרדוקסים הללו מהווים אתגר ומקור בלתי נדלה רעיונות יצירתיים.
הפרדוקס הפשוט ביותר, "פרדוקס התאומים", הקשור במסע בזמן אל העתיד, בעצם אינו ממש פרדוקס. לפי תורת היחסות, בכלי טיס המואץ למהירות גבוהה מאוד, או המושפע משדה כבידה חזק ביותר (למשל בקרבת חור שחור) מהלך הזמן מואט ביחס למקום שנותר במנוחה. אם אחד משני אחים תאומים יטוס בחללית במסע שמבחינתו יימשך מספר ימים  או או חודשים, כשיחזור לכדור הארץ ימצא שאחיו התאום זקן ממנו בהרבה, או שיפגוש את ניני ניניו. ייתכן אפילו שבשובו ימצא שעל כדור הארץ חלפו מיליוני שנים – אם מהירות טיסתו הייתה מספיק קרובה למהירות האור. זה לא מדע בדיוני, אלא מדע עובדתי לחלוטין, שתקפותו הוכחה בניסויים ואין עליה עוררין. אבל פרדוקס של ממש אין כאן בעצם,  כפי שאין זה פרדוקס מיוחד אם אחד התאומים יוקפא בחייו ויופשר כעבור 10 או 100 שנים. כלומר, אין קושי מדעי-תאורטי או לוגי (להבדיל מטכנולוגי) ב"תנועה" קדימה לנקודת זמן בעתיד, שתארך משכי זמן שונים מבחינתם של אנשים שונים. למעשה, כל מי שטס לחו"ל יוכל עקרונית לגלות עם נחיתתו שהוא הזדקן קצת פחות ממי שנשאר על האדמה – אם רק יהיה ברשותו שעון מדויק דיו. אף שאין ממש פרדוקס במסע "פשוט" כזה אל העתיד, השלכות מעניינות יש, ואלה מזמינות רעיונות ספרותיים יצירתיים. למשל, תאמינו או לא, השלכות משפטיות; אני נזכר בסיפור של אייזאק אסימוב בשם "יום הבחירות", שבו ילד שב ממסע קצרצר (מבחינתו) בחלל, והנה לפי תאריך לידתו הוא זכאי להשתתף בבחירות לנשיאות ארה"ב…
 
מסע בזמן אל העבר, לעומת זאת, הוא סיפור אחר לחלוטין. כל חובבי המד"ב מכירים בוודאי את "פרדוקס הסבא" (או הסבתא) על גרסאותיו המגוונות: את חוזרת בזמן ומונעת מסבך לפגוש את סבתך (הנוסח המוכר של הפרדוקס כולל הריגה של סבא/סבתא, אבל מדוע לא לעשות זאת בדרכי נועם?). אין פגישה, אביך או אמך אינם נולדים, כלומר גם את לא קיימת, ואין מי שיחזור בזמן למנוע מסבך לפגוש את סבתך, כלומר יש פגישה, את כן קיימת, כלומר… תסבוכת של ממש. מאות סיפורי מד"ב נכתבו סביב פרדוקס אמיתי זה, ובהם נסיונות שונים ומשונים ליישבו. אחת הדרכים הנפוצות להיחלץ מהתסבוכת היא תאור סידרת ארועים "מעגלית" בה הנוסע אחורה בזמן הוא זה שגורם לארוע שאכן קרה, והכל מסתדר. בעזרת כמה קפיצות מתוחכמות בזמן (ובתוספת ניתוח קטן לשינוי מין), אתה יכול להיות אפילו הסבתא של עצמך! (משהו כזה קורה בסיפור "אתם המתים החיים" של רוברט היינליין.) האם פתרון כזה באמת מיישב את הפרדוקס? לא בטוח, כי הוא מעורר שאלות נכבדות בדבר סיבתיות, דטרמיניזם ורצון חופשי. כי אם ארוע בעבר נגרם עקב פעולה של נוסע בזמן שהגיע מן העתיד, מופר עקרון הסיבתיות: התוצאה התרחשה לפני סיבתה!
 
כאן נפתחת תיבת פנדורה של שאלות פילוסופיות. אולי עקרון הסיבתיות אינו עקרון מדעי כלל? אולי הוא אשליה של התודעה המוגבלת שלנו? אבל זה לא הכל. בסיפורים מסוימים מישהו נוסע קדימה בזמן, לומד על טכנולוגיה עתידית שהוא עצמו ימציא (נניח, קורא מאמר של עצמו שנכתב אחרי יציאתו למסע), חוזר לעבר ומפתח את ההמצאה. מבחינה לוגית, לכאורה הכל תקין. אבל מאין הגיע הידע על ההמצאה? אין מנוס אלא להניח שהוא פשוט "היה שם". האם כל הידע, ממש הכל, כל הארועים, כל ההיסטוריה , פשוט "ישנם שם", ואנחנו רק כלי משחק ברצף של ארועים קבוע מראש ובלתי ניתן לשינוי?
 
פתרון אחר הוא זה של התפצלויות זמן ועולמות מקבילים. לפי פתרון זה, אפשר לחזור בזמן, אך כל שינוי ולו הקל שבקלים בארועי העבר גורם להתפצלות של היקום: בענף אחד הסבתא נפגשה עם הסבא, ובענף אחר לא. שני הענפים קיימים במקביל. אם מקבלים את הפתרון הזה, אין מנוס אלא להניח את קיומם (לפחות בכוח) של אינסוף יקומים מקבילים (שבחלקם מאמר זה שלפניכם לא נכתב מעולם) – הנחה שקצת קשה לעיכול, לפחות עבור כותב שורות אלה. 
אפשר כמובן לפתור בקלות את כל התסבוכת הזאת על-ידי קביעה שמסע בזמן אל העבר פשוט בלתי אפשרי. שסופרי המדע הבדיוני יתפרעו להם כאוות נפשם בפנטסיות על מסעות אחורה בזמן, להנאתם ולהנאתנו — הטבע, מה לעשות, אוסר על מימוש הפנטסיות, כפי שהוא אוסר (לפי מיטב ידיעתנו נכון להיום) על תנועה מהירה מן האור או על הקטנת האנטרופיה הכוללת (מידת "אי-הסדר") במערכת סגורה.
 
אולם מדהים להיווכח כי דווקא אנשי מדע שוללים "איסור" שכזה. מדענים מכובדים עסקו ועוסקים בסוגיית המסע בזמן – ורובם עושים זאת ללא ספק בהשפעת המדע הבדיוני ובהשראתו. קיומם של "יקומים מקבילים" או "ריבוי עולמות" הינו אחת הפרשנויות המקובלות (אך השנויות במחלוקת) של מכניקת הקואנטים. את המושג "מכונת זמן" ניתן למצוא כיום בכותרות של מאמרים בכתבי עת מדעיי
ם וגם בספרי מדע, לא פחות מאשר ביצירות מד"ב. פיסיקאים יסבירו לכם שתורת היחסות הכללית של אינשטיין אינה שוללת מסע אחורה בזמן. להיפך, היא רומזת על היתכנותו. (הם יוסיפו להסבר מן הסתם הסתייגות שלפיה הבנתנו את חוקי הטבע רחוקה משלמות, ועדיין לא נמצאה הדרך לגשר בין תורת היחסות ותורת הקואנטים. כשהגישור המיוחל הזה יושג, ככל הנראה תשתנה תפישתנו את מושג הזמן – ועימה יכולתנו ליישב את הפרדוקסים הכרוכים במסע אל העבר).
לדוגמא, האסטרופיסיקאי ריצ'רד גוט מאוניברסיטת פרינסטון פרסם בשנת 2001 ספר בשם "מסע בזמן ביקום של איינשטיין", הכולל התייחסויות רבות לסיפורי מד"ב. הוא מתאר את המסע בזמן אל העבר כדבר אפשרי מבחינה פיסיקלית, אך קשה מאוד לביצוע מבחינה טכנולוגית. עוד לפני גוט העלו מדענים כמו קיפ ת'ורן מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה את אפשרות קיומם של "חורי תולעת" – קיצורי דרך משוערים בין מקומות שונים במרחב-זמן. (ת'ורן ותלמידיו פיתחו את התאוריה לפי בקשתו של האסטרונום קארל סייגן, שהיה זקוק לה בכתיבת ספרו הבדיוני "קונטקט"). ריצ'רד גוט עצמו הציע בשנת 1991 מכונת זמן המבוססת על שני "מיתרים קוסמיים" – מעין חוטים של חומר צפוף ביותר, שריד מחומר הדחוס עד אימה מימיו הראשונים של היקום. לפי התאוריה של גוט, אם מיתרים קוסמיים כאלה יחלפו זה על פני זה במהירות מספיק גדולה, חללית שתנוע סביבם תועבר אחורה בזמן.  "מכונות זמן" כאלה (יש גרסאות אחרות שהציעו מדענים אחרים) כרוכות במניפולציות של מסות אדירות של חומר, או בשימוש בחורים שחורים, או שיטות אחרות, אקזוטיות להפליא. למשל, שימוש בחומר אקזוטי שצפיפותו שלילית – מצב צבירה תאורטי שקיומו המציאותי אינו מוכר.  אין לדעת כיום אם וכיצד ניתן לממש שיטות אקזוטיות שכאלה באופן מעשי. לשם דוגמא – כדי לחזור שנה אחת אחורה במכונת זמן המבוססת על רעיון המיתרים הקוסמיים של גוט, תידרש מסה אדירה, כמחצית המסה של הגלקסיה שלנו!
תורת היחסות הכללית מטפלת בתופעת הכבידה (גרביטציה) כעיקום של המרחב הארבע-ממדי, מרחב-זמן. היא מעלה אפשרויות תאורטיות של קיום אזורים שבהם המרחב-זמן "מתקפל על עצמו", ויוצר מעין "לולאה" – אם באופן טבעי ואם מלאכותי (אם תפותח הטכנולוגיה המתאימה). תנועה ב"לולאה" כזאת כוללת תנועה בזמן אל העבר.
רעיון חדש ומקורי בדבר לולאות זמן-מרחב שכאלה, המעורר לאחרונה עניין רב בעולם המדעי, הועלה לפני חודשים אחדים ע"י פרופ' עמוס אורי מהפקולטה לפיסיקה בטכניון בחיפה, במאמר שכותרתו "סוג של פתרונות למכונות-זמן עם ליבת ריק קומפקטית" (Physical Review Letters, 7.7.2005).

 

שיט אבובים בזמן (איור מ"פופולר סיינס")

  החידוש העיקרי ברעיון של אורי הוא שבמודל מכונת הזמן שלו אין צורך בחומר אקזוטי. בראיון לבטאון "הטכניון" אומר עמוס אורי: "בתהליך שאנו מדברים עליו שדה הכבידה מתחזק בהדרגה. כתוצאה מכך הולכים 'קווי הזמן' ומתכופפים, עד שבשלב מסוים נוצרות לולאות הזמן הסגורות. התוצאה היא שדה כבידה טבעתי – מעין אבוב או 'מעגל עם נפח' – שבתוכו נוצרות לולאות הזמן הסגורות שהן התנאי למסע אל העבר. האזור המרכזי הפעיל, שבו נוצרות לולאות הזמן הסגורות, הוא אזור של ריק, ואקום, ובאזור המקיף אותו ישנו חומר 'נורמלי', כלומר חומר שאינו אקזוטי." (ראיון עם פרופ' אורי מופיע גם בעיתון "פופולר סיינס")
אף כי המודל של אורי אינו מצריך "חומר אקזוטי", הוא עדיין מחייב שימוש במסות גדולות מאוד שבלעדיהן אין מה לדבר על כיפוף משמעותי של המרחב-זמן. "ייתכן שציביליזציה יותר מתקדמת תוכל לעשות זאת,"  אומר אורי. בכל מקרה, גם אם הטכנולוגיה המתאימה תפותח, וגם אם חללית תשרוד את המסע בלולאת הזמן, היא תוכל להגיע לעבר אך לא אל זמן שלפני בניית מכונת הזמן. כך שגם אם המסע אחורה בזמן הינו אפשרי, בכל זאת יש לו גבולות. עם זאת, פרופ' אורי מעלה השערה מעניינת שייתכן שתהליכים אסטרו-פיזיקליים טבעיים עשויים ליצור את "לולאות הזמן". אם "לולאות זמן" שכאלה אכן קיימות בטבע מזה מיליארדי שנים –  אין מניעה עקרונית לנסוע גם אל העבר הרחוק. ולא נותר אלא לחפש את לולאות הזמן הטבעיות, שאולי ממתינות לנו אי שם ביקום…
 
  

הנוסע בזמן ומכונתו הויקטוריאנית בסרט "מכונת הזמן" מ-1956, על פי ספרו של וולס מ-1895

המאמר פורסם (בשינויים קלים) בגליון מס' 27 של "המימד העשירי", כתב העת של האגודה הישראלית למדע בדיוני ולפנטסיה.
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 

"מה יהיה" – קריאה מודרכת בכתבה ב"מעריב"

ב-15.1.06 פורסמה במוסף כלכלה של "מעריב" כתבה גדולה בשם "מה יהיה" – פרויקט משותף של "מעריב" וגלי-צה"ל – על התפתחויות טכנולוגיות עתידיות. בכתבה נכללו מספר קטעים על נושאים שונים, שהתבססו על ראיונות עם מספר חוקרים ומומחים. היא הופיעה גם בגרסה מקוונת באתר NRG .
 
הקטע על ננוטכנולוגיה התבסס על ראיון טלפוני עם עבדכם הנאמן. למרבה הצער, יש בו מספר שגיאות ואי-דיוקים.

להלן הקטע, עם תיקונים שלי תוך "בוקסות"(בגופן נטוי). 
 
ננו-טכנולוגיה היא עולם חדש ומופלא שחוקיו עדיין אינם ברורים, אפילו לאלו העוסקים בתחום זה: עולם המולקולות, עד לרמת האטומים, הוא זה שקובע איך ייראו החומרים שבהם נשתמש בעתיד, איך נטפל בחולים, איך נבנה את מכונות העתיד. כאן לא מדובר במדע העוסק בחומרים שאפשר לאחוז בכף-היד, אלא בתוצרים קטנים כל-כך שקשה לראות בעין בלתי מזוינת. אבל חומרים אלה הם שישנו את העולם – ברפואה, במחשבים ובתעשיה.

   

לא נכון שהננוטכנולוגיה עוסקת בתוצרים "קטנים כל-כך שקשה לראותם בעין בלתי מזוינת".   התמונה שמלווה את הכתבה מוכיחה זאת! רואים בה את "מעלית החלל" – שהכבלים שלה מבוססים על ננוטכנולוגיה. אורכם עשרות אלפי ק"מ –  לא צריך כלל מיקרוסקופ בשביל לראותם…

אחד היישומים המרכזיים הצפויים למדע המרגש הזה הוא בתחום הרפואה. התקנים בממדים זעירים במיוחד ירוצו בגופנו, "יסיעו" תרופות לתאים חולים ויבצעו הליכים קיצוניים כמו סילוק גידולים סרטניים. דגש מיוחד ניתן לתכנון מערכות המשלבות ננו-טכנולוגיה עם ביולוגיה. "המערכות הללו יאפשרו לחקור תופעות בתאי הרקמות ולבצע בתוכם מניפולציה כירורגית. יהיו תרופות שיוחדרו באופן ממוקד למקום חולה בגוף-עד לרמת התא הבודד", מעריך ד"ר אהרון האופטמן מהמרכז לחיזוי טכנולוגי באוניברסיטת תל-אביב. "היעדים ברורים: ייעול תהליכי הריפוי. במקום לבלוע תרופה שמתפרקת בקיבה ומתפזרת באופן לא מבוקר, השימוש בננו-חלקיקים להסעת חומרים תרופתיים יבטיח פעולה ממוקדת. עם זאת, לא נראה אותם בעשור הקרוב".

לפי סקר שנערך לאחרונה, רוב המומחים לנושא סבורים שאספקת תרופות בצורה ממוקדת באמצעות חלקיקי-ננו תהפוך לטיפול רפואי שגרתי עד שנת 2013

וגם אם פריצת הדרך הזאת לא הושלמה, אין ספק שבעתיד התקנים ננוטכנולוגיים יאבחנו מחלות, ובעתיד רחוק עוד יותר ישמידו תאים טרום סרטניים ויפרצו סתימות בכלי הדם. "הניצנים הראשונים לכך הן קפסולת וידאו של חברת גיוון אימג'ינג הישראלית לאבחונים בקיבה, בוושט ובמעי", אומר האופטמן, "אף אמצעי הדמיה קודם לא סיפק נתונים כאלו, והדור העשירי שלה יהיה כנראה בממדי ננו. בהמשך אולי יוסיפו לה אלמנטים לטיפול כירורגי".
 

     

כמוסת הווידאו של "גיוון אימג'נג", עם כל שכלולה הרב, אינה יכולה לאבחן בעיות לא בקיבה ולא במעי הגס. רק במעי הדק.

הננו-טכנולוגיה לא צפויה להיעצר ברפואה: העתיד צופה לנו גם ננו-רובוטים – מכונות זעירות שישתלבו בפסי ייצור. הרובוטים יידעו להשתמש באטומים ובמולקולות שמקורם בפסולת וליצור מהם חומר מועיל. 
 

  

זה אכן אחד החלומות של "ייצור מולקולרי", אך זה מוגזם לקבוע היום שזה באמת עתיד להתרחש. זהו נושא ספקולטיבי ושנוי במחלוקת.

בינתיים, ננו-חומרים ראשוניים כבר הגיחו לעולם, כמו ננו-צינוריות פחמן – סיבים קטנטנים בקוטר של חלקי מיקרונים, חזקים במיוחד וקלים יותר מפלדה. כשתימצא הדרך לייצר אותם באורך משמעותי הם ישמשו בבניית גשרים, אולי אפילו חלליות. 
 

   

קלים יותר מפלדה? גם עץ ונייר קלים מפלדה! הכוונה לסיבים בעלי חוזק סגולי גבוה מאוד (כלומר חוזק גבוה יחד עם משקל סגולי נמוך).

מתי החזון הזה יתממש?
"זה לא יקרה בעתיד הנראה לעין", אומר האופטמן, "אבל בנאס"א כבר מדברים על מעליות חלל שיתבססו על סיבי הפחמן. הם כבר תמחרו כרטיס נסיעה במעלית כזאת בכמה מאות דולרים לנוסע".

  

סיבי פחמן קיימים מזה שנים רבות, למשל במבני מטוסים או במחבטי טניס. כאן הכוונה לסיבים המבוססים על ננו-צינוריות פחמן.

שימוש עתידי אחר בננו-ביוטכנולוגיה מצוי בעולם המחשבים. בטכניון בחיפה פועלת קבוצת מחקר בראשות הפרופ' אורי סיוון, המפתחת שבב אלקטרוני המבוסס על דנ"א. זה יוכל לבנות ולשכפל את עצמו. "יתכן ששבב המחשב העתידי לא יגיע ממעבדות אינטל בקרית-גת, אלא ממבחנה במעבדה ביולוגית", אומר האופטמן, "יערבבו כמה חומרים – וייצא טרנזיסטור".