רשימות על מדע ופיוטים קצרים | דודי גולדמן

צייד הפוטונים

המחשת הניסוי, באתר פרס נובלהוא נחשב לממשיכו של אלברט איינשטיין, עבודתו המדעית זכתה לכינוי "מעשה קסם" ותפרוץ דרך לפיתוח מחשבים קוונטיים שישנו את העולם. ביום שני 10 בדצמבר 2012 יקבל פרופ' סרז' הרוש, הפיזיקאי היהודי־צרפתי יליד מרוקו, את פרס נובל לפיזיקה. בראיון ל־"7 ימים" הוא מודיע על התנגדותו לחרם האקדמי על ישראל ("אלה תמיד אנשי מדעי החברה והרוח"), מספר על עבודתו עם עמיתיו במכון ויצמן ("רמת המחקר בישראל גבוהה מאוד") ועל משפחתו החיה בישראל ("היא גדולה משחשבתי")

 דודי גולדמן

נאמר זאת כך: אם הפיזיקאי היהודי־צרפתי פרופ' סרז' הרוש וצוותו יגשימו את תוכניתם במלואה, כל מה שאנחנו יודעים כיום על מחשבים – ישתנה לגמרי. ואם המחשבים שלנו נראים לנו היום כפסגת היעילות ומהירות, הרי שלעומת המחשבים הקוונטיים שאותם הם מפתחים, הם ייראו לנו – כפי שהתבטא השבוע מדען בכיר "כעגלה רתומה לסוס צולע ונהוגה בידי עגלון חיגר". לא פחות.

הסבר קצר: פרופ' הרוש עוסק באופטיקה קוונטית, שהיא למעשה מיומנות השליטה המדויקת בפוטונים, שהן היחידות הבסיסיות של האור. יישום העבודה שלו ושל עמיתו האמריקאי – הפיזיקאי פרופ' דיוויד ווינלנד, מהמכון הלאומי האמריקאי למידות ומשקלות – תסלול את הדרך לייצור מחשבים קוונטיים, שיהיו מהירים פי מיליונים מהמחשבים המוכרים לנו היום, ויחוללו מהפיכות עצומות בכל תחומי החיים.

פריצת הדרך המדעית קרתה כאשר השניים פיתחו במשך יותר מ־10 שנים ניסוי, אשר לראשונה איפשר לצפות בפוטון, חלקיק בודד, בלי "לבלוע" אותו, כפי שקורה כל הזמן. על פי האקדמיה השוודית למדעים, שני המדענים הצליחו לפתח שיטה מדעית פורצת דרך, ובכך הניחו את התשתית לפיתוח מחשבים סופר־מהירים.

"מה ששני הפיזיקאים האלה עשו הוא לא פחות מאשר מעשה אמנות", אומר הפיזיקאי התיאורטי פרופ' אליעזר רבינוביץ, העומד בראש מכון רקח ללימודים מתקדמים בפיזיקה באוניברסיטה העברית בירושלים. לדבריו, בתחום זה, המבוסס על מכניקה קוונטית, ידוע שכל התערבות במערכת – משפיעה עליה. ולכן עד לסיום עבודתם של השניים, מה שבוצע נחשב לבלתי אפשרי. "זה ממש מעשה של קסם, והוא צעד חשוב בדרך למיחשוב קוונטי" – הוסיף פרופ' רבינוביץ.

על עבודתו יקבל פרופ' סרז' הרוש ביום שני הקרוב, בטקס מפואר שיערך בשטוקהולם, את פרס נובל לפיזיקה לשנת 2012, שאותו יחלוק עם עמיתו האמריקני.

מול מדרון הבערות

 סרז' הרוש נולד ב־11 בספטמבר 1944 בקזבלנקה, עיר החוף הקוסמופוליטית במרוקו, לאבא עורך־דין ולאמא מורה, ילידת אוקראינה. כאשר היה בן 12, בשנת 1956, השנה שבה מרוקו קיבלה עצמאות מצרפת, היגרה המשפחה לצרפת. שם למד במוסד האקדמי היוקרתי, שרבים מבני האליטה הצרפתית, המדעית וגם הפוליטית, הם בוגריו, "אקול נורמל סופרייר". הוא קיבל דוקטורט מאוניברסיטת פאריז בשנת 1971, בהנחייתו של הפיזיקאי היהודי הצרפתי, פרופ' קלוד כהן טנוג'י, בעצמו חתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 1997.

הרוש, נשוי ואבא לשני ילדים, שימש עד לפני כעשור פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת פאריז ועבד כפרופסור במוסד היוקרתי שבו למד. עד היום הוא משמש כפרופסור חוקר בקולז' דה־פראנס ואת רוב זמנו הוא מבלה במעבדת הפיזיקה שלו, העוסקת בלכידת פוטונים.

עד שהוכרז כחתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 2012, הוא היה מוכר בקרב הקהל הרחב בצרפת דווקא בזכות הקשר המשפחתי לזמר פופולרי במרחב הפרנקופוני, רפאל הרוש, וכמובן שמאז ההכרזה על זכייתו, הפך למפורסם מאוד בצרפת.

בכתבה גדולה שפירסם היומון הצרפתי "לה מונד" בשנת 2008, והוקדשה לעבודתו המדעית של פרופ' הרוש, התרשם העיתונאי מאנינותו ומטעמו הטוב של המדען מאמנות. "הוא מתרגש מיצירות אמנות, כמו למשל מהציורים של קראוואג'ו, של קלימט ושל אגון שילה, כמו גם מאופרה ומפריצות הדרך של גלילאו גליליי, באותה מידה של תשוקה", כתב.

בקבלת הפנים שנערכה בחודש שעבר לכבוד הרוש בבית שגריר צרפת בישראל, נראה הפיזיקאי הצרפתי בן ה־68 נבוך מעט, וניכר עליו שאינו מורגל להיות במוקד תשומת הלב ואינו מאומן בשיחות בטלות. בראיון עמו הוא התגלה כאדם צנוע ורך דיבור, אך נחוש באמונותיו.

פרופ' הרוש, אתה ידוע כמי שמעניק משקל רב לחינוך מדעי. מדוע הוא כה חשוב בעיניך?

"אנחנו צריכים לשאול את עצמנו 'מה הכי חשוב בחיים?' מנקודת מבט כללית, הכי חשוב הוא חינוך מדעי. אדם צריך לרכוש כלים כדי להשיג אוריינות מדעית. חשוב מזה שאדם ידאג שהילדים שלו יזכו לחינוך מדעי, כי רק הוא מלמד אותך לחפש אחר האמת, ולא ללכת שולל אחר מלים ריקות וסיפורים. סיפור יכול להיות אמיתי או מומצא. אדם יכול להאמין בתום־לב לסיפור, ולהמשיך להפיץ אותו, וכך להפיץ דברים שאינם נכונים. במדע זה לא קורה. מדע היא השיטה הטובה ביותר שאני מכיר, שבה מלמדים אותך לחפש אחר האמת. וזה נכון בכל חינוך מדעי, ולכן איש מדע הוא איש העולם, כי המדע לא מכיר מחלוקות, ולא נארטיבים פוליטיים או דתיים, אמיתיים או מומצאים. לכן לא תמצא מדענים, שממציאים סיפורים או מאמינים לסיפורים כוזבים, ואני מדבר על מדעי הטבע ועל מדעים מדויקים: פיזיקה, מתמטיקה, ביולוגיה, כימיה, מדעי המחשב, אסטרונומיה, גיאולוגיה וכדומה".

כיהודי, אתה ודאי ער לחרם האקדמי המוטל על ישראל מצד אוניברסיטאות ואנשי אקדמיה.

"אני מתנגד בתוקף לכל חרם על ישראל, ובוודאי לחרם אקדמי. אבל לעולם לא תמצא מדענים בקרב אלה הקוראים להטיל חרם אקדמי על ישראל. אלה תמיד אנשי מדעי החברה והרוח, שחלקם קוראים להחרים.  אני חי בעולם המדע האקדמי בפאריז, ונוסע בעולם, באירופה ובארה"ב, ומעולם לא הכרתי מדען העוסק במדעים מדויקים או במדעי הטבע, שקורא להטיל חרם על ישראל.

"זה מחזיר אותי לשאלה הקודמת שלך, מדוע כל כך חשוב להעניק חינוך מדעי. אתם בישראל צריכים להמשיך ולהעמיק עוד יותר את החינוך המדעי. יתירה מזאת, לא תמצא מחלוקות בין מדענים מלאומים שונים. אתה רואה מדענים בכל בירות המערב, המגיעים מכל הלאומים בעולם ומכל הדתות, ואין ביניהם לא מחלוקות ולא מלחמות, כי המדע הוא גשר לשלום ולאחווה ולפיתוחם של כלים ושיטות שגם מאריכים את החיים שלנו וגם משפרים את איכותם. בלי המדע, אנחנו עלולים להידרדר לחשיכה של בערות, וכאשר הבערות שולטת – המדרון תלול".

אתה יהודי, נולדת במרוקו אתה וחי בצרפת. יש לך משפחה בישראל?

"בוודאי. למשפחה שלי, משפחת הרוש, יש בני משפחה בישראל, בעיקר בירושלים, אבל מאז שהוכרז שזכיתי בפרס נובל בפיזיקה, מתברר שהמשפחה הישראלית שלי גדולה משחשבתי. התרגשתי לקבל שיחות טלפון רבות מעמיתים רבים, משגריר מרוקו בצרפת, מיהודים רבים וממרוקאים רבים".

אתה מבקר הרבה בישראל?

"בוודאי. יש לי עמיתים בטכניון ובמכון ויצמן למדע. השבוע הגעתי לישראל, לא בגלל שזכיתי בפרס  נובל. זה ביקור שתוכנן כבר לפני כמה חודשים, בהזמנה של מדענים ממכון ויצמן למדע. אני מגיע למעבדות של חוקרים ישראלים, העוסקים בתחומים דומים ומשיקים לתחום שלי, ואני שמח להיווכח כל פעם מחדש שהרמה של המחקר המדעי בישראל גבוהה. תחום המחקר של פיתוח מחשבים קוונטיים הוא תחום שמדינות רבות בעולם מתעניינות בו ועוסקות בו, והוא מעניין גם ממשלות רבות, שכן הוא יעניק יתרונות כבירים בתחומים רבים, החל מתחומים צבאיים וצבאיים למחצה כמו הגנה ואבטחה ועד מחקר מדעי, פיתוח צפנים עבור צבאות ועבור סחר אלקטרוני, פיצוח של צפנים של האויב, פיתוח תרופות, פיתוח מחשבים מהירים, חיפוש מידע יעיל ומהיר ועד ישומים שאנחנו אפילו עדיין לא מעלים על דעתנו, ובהם אנרגיה, מים ואפילו פיתוח מקורות מזון".

 ראה את האור

 כמו פיזיקאים רבים בארץ, גם הפיזיקאי ד"ר ברק דיין ממכון ויצמן למדע, מכיר את פרופ' הרוש אישית מביקוריו. למעשה, הוא האיש שאליו הגיע פרופ' הרוש בביקורו הנוכחי. "עבודתו של הרוש כה מהפכנית מפני שזו הפעם הראשונה בהיסטוריה, שבה מדענים הצליחו לגלות פוטון, חלקיק אור, בלי להרוס אותו. למעשה הראשון שהצליח לעשות זאת הוא פרופ' הרוש", מספר ד"ר דיין בהתלהבות. אגב, ברק דיין עוסק בתחום דומה במעבדה שלו ברחובות, אלא שבניגוד להרוש, שעוסק באור בתדר רדיו, הוא עוסק באור הנראה.

פיזיקאי ישראלי נוסף, ד"ר רועי עוזרי ממכון ויצמן למדע, אשר עוסק אף הוא במיחשוב קוונטי, מכיר אישית את הזוכה השני, האמריקני דיוויד ויינלנד, ואף עשה אצלו במשך שלוש שנים מחקר פוסט־דוקטורט. "הוא מדען גדול ואדם מקסים וצנוע עם אינטלקט מפואר. זו הייתה חוויה נהדרת בשבילי לעבוד איתו במעבדה שלו בקולורדו", סיפר אמש. "תחשוב על המהפכה שחוללו המחשבים בחייך ובחיי ההורים שלנו. עכשיו תכפיל את זה פי כמה. ואז אולי נתקרב להבנה של המהפכה שמחשבים קוונטיים יחוללו", הוסיף ד"ר עוזרי.

מה תהיה מהירותם של המחשבים הקוונטיים בהשוואה למאות־מיליוני פעולות חישוב בשנייה שמבצעים המחשבים החזקים ביותר כיום?

ד"ר עוזרי: "השאלה עצמה לא נכונה. אסביר: אתה שואל שאלה עם מושג של מחשבים של היום ומחיל אותה על מחשבים קוונטיים שיפעלו בשיטה שונה לחלוטין. יתירה מזאת, כל המחשבים הקוונטיים שקיימים היום איטיים משמעותית מכל מחשב ביתי. הנקודה היא שמחשבים קוונטיים יידרשו להרבה פחות פעולות ממחשב רגיל כדי לפתור בעיות סבוכות. באופן פשטני ניתן להגיד שכל פעולה קוונטית שקולה להמון פעולות של מחשב רגיל, במקביל. ולכן ישנן בעיות שמספר הפעולות הדרוש לפתרונן במחשב רגיל הוא לא מעשי, בעוד שבמחשב קוונטי – היא תהיה בהחלט מעשית. ההישג העצום של הרוש הוא בכך שהצליח ללכוד פוטונים של אור ולשלוט בהם באמצעות אטומים. זה ישמש בסיס לפיתוחם של מחשבים קוונטיים".

ד"ר ברק דיין. אולי אתה יכול לשפוך קצת יותר אור?

ד"ר דיין: "כדי להמחיש עד כמה המחשבים היום עתידים להיחשב מיושנים, די אם נזכור שעקרונות המחשב הדיגיטלי של היום הודגמו כבר על ידי צ'ארלס בב'ג כבר בסוף המאה ה-19, במכונה שהורכבה מגלגלי שיניים מעץ, והונעה באמצעות מנוע קיטור. הדחיפה קדימה של המחשבים המוכרים לנו כיום התקבלה רק עם המצאת השפופרות האלקטרוניות, ופריצת הדרך הגדולה הייתה רק עם המצאת הטרנזיסטור. לאחר מכן הגיע המיזעור שהוליד את שבבי המחשב שאנו מכירים היום.

"בהקבלה, זה מצבם של המחשבים הקוונטיים בימינו. זה כאילו שהדגמנו את עקרונות היסוד עם גלגלי עץ, ואנו מנסים לפתח את השפופרות האלקטרוניות הראשונות. אבל עד שלא יימצא המקביל המעשי ל'טרנזיסטור', שניתן לייצר ולשלב אלפים ממנו במחשב אחד, לא נגיע ליעד שבו מחשב קוונטי יעלה בביצועיו משמעותית על מחשב רגיל".

אז מהי בדיוק התרומה של הרוש ושותפו לפרס בהנחת תשתית לפיתוח מחשבים קוונטיים?

ד"ר דיין: "פרופ' ויינלנד הוא ממובילי המחקר על שליטה קוונטית באטומים (יונים) בודדים, כדי שיהיה אפשר להשתמש בסופו של דבר בכל אטום כ'טרנזיסטור קוונטי'. ובמעבדה שלו משתמשים בלייזרים ובשדות חשמליים כדי לתפוס אטומים בודדים, לעצור אותם (זה גם נקרא "לקרר" את האטומים), ולשלוט במצב האלקטרוני שלהם, או של כמה אטומים יחד.

"סרז' הרוש הוא ממובילי המחקר של התכונות הקוונטיות של חלקיקי אור בודדים – 'פוטונים'. פוטונים הם חלקיקים הכרחיים במחשב קוונטי, כי רק פוטון בודד יכול להעביר מידע קוונטי מאטום אחד למשנהו – מידע שלא יכול לעבור על ידי זרם חשמלי רגיל, למשל. הפוטונים הם כמו חוטים, המחברים בין הטרנזיסטורים השונים. כדי להדגים את העקרונות הקוונטיים של האור, השתמש הרוש בזוג מראות על־מוליכות, שכלאו את האור ביניהם, והם איפשרו אינטראקציה עם אטומים בודדים. על ידי מדידת השפעת האור על האטומים הצליחו במעבדתו לספור כמה פוטונים נמצאים בין המראות, בלי 'לבלוע' אף אחד מהם. זו המעבדה היחידה בעולם שהצליחה לעשות את זה עד היום.

"כאן מעניין לראות את ההקבלה בין ויינלנד להרוש: הראשון משתמש באור כדי לשלוט באטומים בודדים. השני משתמש באטומים כדי לשלוט בחלקיקי אור בודדים – ושניהם עושים זאת לצורך הדגמת העקרונות הקוונטיים השולטים בהם".

אפשר לקבל הסבר קצר על תורת הקוונטים, שאינו דורש ידע מוקדם בפיזיקה?

ד"ר דיין: "תורת הקוונטים, שפותחה בתחילת המאה ה־20, גילתה שהטבע עובד באופן הסתברותי, ושיש מידה הכרחית של אי־ודאות במצב של כל עצם – כמו למשל אי הוודאות על איזה מספר תיפול קובייה. את אלברט איינשטיין זה מאוד הטריד, והוא טען 'אלוהים אינו משחק בקוביות'. לדעתו, אין אי־ודאות במצב של שום דבר. אם נדע הכל על האופן שבו זרקנו קובייה, נוכל לקבוע בוודאות על איזה צד היא תיפול. הוא טען שתורת הקוונטים פשוט אינה יודעת לתאר באופן מלא את הטבע, ולכן נדמה לנו שיש אי־ודאות. כהוכחה הוא מצא, יחד עם עוד שני יהודים – בוריס פודולסקי ונתן רוזן (מהטכניון), דוגמה למצב אפשרי של שני עצמים, מצב שהיום קוראים לו מצב 'שזור', שבו אמנם יש אי־וודאות לכל עצם בנפרד, אבל ביחד – לא. אם נחזור לדוגמת הקוביות: אין דרך לדעת על איזה צד תיפול כל קובייה בנפרד. אבל הן תמיד ייפלו על אותו צד, גם אם אחת נזרקת בלונדון והשנייה בניו־יורק.

"בשנת 1935 איינשטיין, פודולסקי ורוזן פירסמו את ממצאיהם במאמר, שמאז נקרא על ראשי התיבות של שמם – "מאמר EPR", וטענו שזה פרדוקס (שנקרא עד היום "פרדוקס EPR"), כי איך ייתכן שהקובייה השנייה יודעת להיות מתואמת עם הראשונה, אם לפי תורת הקוונטים הקובייה הראשונה לא יודעת בעצמה על איזה צד היא תיפול?

"התהייה הזו נשארה במשך 29 שנים פילוסופית בלבד, ולא נראה היה שיש דרך לדעת ולהוכיח בניסוי האם הקוביה 'יודעת' על איזה צד היא תיפול או לא, עד שבשנת 1964 מצא מתמטיקאי בשם ג'ון בל שאפשר למדוד מצבים כאלה. למה הדבר דומה? לחקירה משטרתית של עדויות של שני אנשים זרים. אם העדויות דומות מעל לרמה מסוימת, סימן שהם תיאמו את העדויות שלהם, ושחייב להיות קשר בין האנשים האלה.

"מרגע שהבינו שזו לא שאלה פילוסופית, אלא מעשית, החל מרוץ במעבדות לייצור מצבים כאלה – בעיקר עם חלקיקי אור – "פוטונים". והחל משנות ה־80 הם יוצרו ונמדדו במעבדות בכל רחבי העולם, כולל במעבדותיהם של דיוויד ויינלנד ושל סרז' הרוש, גם במעבדות שלי ושל רועי במכון ויצמן היום".

איזה שימוש אפשרי יהיה לצורת עבודה כזאת בעידן המחשבים הקוונטיים?

ד"ר דיין: "קשה אפילו לדמיין. למשל, היום כדי לחפש עמוד מסוים באינטרנט, 'גוגל' מחפש באתרים אחד אחד. ואם לחפש באתר אחד לוקח לו שנייה, הרי לחפש במיליון אתרים ייקח לו מיליון שניות. ולכן הוא מריץ אלגוריתם מסוים, שמבוסס על פופולריות, אבל במצבים קוונטיים שזורים, שוברים את הכלל הזה. מתמטיקאי בשם לוב גרובר גילה שבחישוב קוונטי לא צריך לחפש בכל כך הרבה מקומות".

טוב. אתה חייב לתת דוגמה.

ד"ר דיין: "בוא נחשוב ששירות הביטחון חושד שבמסוע המטענים יש פצצה במזוודה אחת, אבל יש שם 100 מזוודות. לא יודעים באיזו מהן יש פצצה ואין זמן. במקום לבדוק אותן אחת אחת (נניח, עם מכשיר רנטגן קטן), אומרים לרובוט שפועל בשיטה קוונטית להגריל באופן אקראי מזוודה אחת בכל פעם, ולבדוק אותה. אם בה נמצאת הפצצה, עליו פשוט להפוך את המזוודה, ואז לחזור על כל התהליך שוב ושוב. אם אין דרך לדעת איזה מזוודה נבחרה (נניח, שזה קורה בחדר אטום), אז המצב שנוצר הוא שזור, שבו יש אי ודאות לכל מזוודה בנפרד (כי לא יודעים אם היא זו שנבחרה). אבל יחד יש ודאות (כי יודעים שאחת מהן נבחרה).

"מתברר, שאם רק אחרי 10 פעמים שבה הפכנו מזוודה (10 הוא השורש של 100) פותחים את דלת החדר ומסתכלים – מגלים שהמזוודה עם הפצצה תהיה הפוכה. תמיד! ולכן עקרונית מחשב קוונטי יהיה מהיר בסופו של דבר פי מיליון".

"או דוגמה אחרת שנקראת פקטוריזציה, שזה פירוק למספרים ראשוניים (שמתחלקים רק בעצמם ובאחד, והם מעל 1). זה הסוד מאחורי האלגוריתמים של פיצוח צפנים. לכן מיחשוב קוונטי מעניין מאוד גם את ארה"ב וגם את ישראל, וכאן קיצור הדרך של הקוונטים הוא קריטי. כלומר, עקרונות החישוב פה יהיו שונים: אם המחשב שלנו הוא סוס ועגלה המחלקת חבילות לאנשים ברחוב, בהשוואה מחשוב קוונטי יהיה כמו מטוס, שיודע לזרוק את החבילות למטה בשלמות, בדיוק ובלי לפגוע באיש".

המרוקאי הראשון

 "זכייתו של פרופ' הרוש תהיה הפעם הראשונה שבה יהודי יליד מרוקו מקבל פרס נובל", אומר סם בן־שטרית, מייסד ויו"ר "הפדרציה העולמית של יהדות מרוקו".

בן־שטרית, פעיל חברתי, פובליציסט ומורה, שימש במשך שנים כאיש קשר במשימות גלויות וחשאיות בין ממשלת ישראל לבין בית המלוכה של מרוקו, וזה שנים שכיזם חברתי הוא פועל למען עידוד ההשכלה הגבוהה בכלל, והשכלה מדעית בפרט, בקרב יוצאי צפון אפריקה.

"ייסדנו קרן, המחלקת מלגות ללימודים גבוהים לצעירים בישראל, ואנחנו מחלקים למרוקאים וגם ללא מרוקאים, לכל הישראלים. מה שחשוב לנו הוא  שלא יהיה ישראלי או ישראלית, שרוצים ללמוד לימודים גבוהים וחסרון־כיס ימנע את זה מהם, ואני גאה בזה", אומר בן־שטרית.

"המציאות היום במאה ה־21 היא שאנחנו חיים בחברה משכילה ועתירת ידע, בסביבה מדעית טכנולוגית, ומי שמשכיל להתחבר למציאות, ומעודד את ילדיו ללמוד ולהמשיך ללמוד, יצליח.  זה בדיוק המסר שהרוש, הפיזיקאי היהודי הדגול והצנוע הזה, חוזר עליו שוב ושוב".

בעולם הקוונטי – קודם גשם, ואז עננים  

ד"ר אבשלום אליצור, פיזיקאי

תורת הקוונטים היא פנטסטית. את זה יודעים כולם. היא כבר הניבה פטנטים עוצרי־נשימה המרחיבים את האופק הטכנולוגי, ונראה שהשמיים הם הגבול.

פרס הנובל שניתן להרוש מעלה על הדעת מועמד אחר לפרס זה שנים רבות, הפיזיקאי הישראלי יקיר אהרונוב, שחגג לא מכבר את יום־הולדתו ה־80 ושאני זכיתי לעשות את הדוקטורט בהנחייתו. על אפקט אהרונוב־בוהם, שהתגלה לפני למעלה מיובל, שמע כמעט כל אדם, אם כי דרושה התמצאות בפיזיקה כדי להבינו. אבל זו הייתה רק ההתחלה. הגישה שלו, הגישה הדו־ווקטורית (דו-כיוונית) שפיתח אהרונוב להבנת הקוונטים, למרות שאינה סותרת את התורה הקיימת, הצליחה להרחיב את האופק התיאורטי שלה, לפתור פרדוקסים רבים שהתגלעו בה, ולגזור ממנה ניבויים חדשים שאת יישומיהם אפשר רק לשער.

הנחת היסוד של הפיזיקה הדו־וקטורית פשוטה להפליא: בעולם הקוונטי, יחסי סיבה־תוצאה אינם כבולים לכיוון הזמן השולט בעולמנו. בעולם הדברים הגדולים, העננים מביאים גשם. בעולם הקוונטי, יכול תחילה לרדת גשם ורק אז יתכסו השמיים הבהירים בעננים שהמטירו אותו.

מכאן נובעת שורת תוצאות מפתיעות לא פחות: חלקיק יכול לעבור במסלול אחד, אבל מטענו החשמלי יותיר עקבות ברורים במסלול הנגדי. יכול חלקיק לפגוע בחלקיק אחר, ובמקום לדחוף אותו על פי חוקי המכניקה, הוא דווקא "ישאב" אותו אליו. והנה חלקיק שיעבור מדידה, שעליה יחליט הנסיין ברגע האחרון, אבל מדידה חלשה של חלקיק זה תגלה כי אותה החלטה מאוחרת כבר הייתה "ידועה" לו עוד לפני שהנסיין עצמו ידע מה יחליט.

נשמע מטורלל?

המבחן הקובע במדע הוא הניסוי. ומבחן זה מאשש בימים אלה ניבוי אחר ניבוי של הפיזיקה הדו־וקטורית. גם שאלות פילוסופיות כבדות משקל הנובעות מניבויים אלה, כמו למשל שאלת חופש הרצון, מקבלות משמעות חדשה ומפתיעה.

הצלחתו מרחיבת־הלב של פרופ' הרוש מראה איך תכונות מוזרות של חלקיק, כמו הכפילות גל־חלקיק או השפעות, שלכאורה מהירות ממהירות האור, ניתנות ליישום במתקנים כמו מחשב קוונטי, שיכולת החישוב שלו עולה בהרבה על כל המחשבים הקיימים. ניתן אם כן רק לנסות לדמיין אילו מהפכות טכנולוגיות צופן החריש העמוק בתורה שמעיין ההפתעות שלה נותר בלתי נדלה.

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s