Feeds:
פוסטים
תגובות

Posts Tagged ‘פיזיקה’

 

סדנת פיזיקה למתחילים
הפוסט הזה מורכב משני חלקים: סיכום קצר של ההתפתחויות סביב חקר האור עד הפיתוח של התורה הקוונטית[2] והחלק השני מוקדש לניוטון.

התפיסה שלנו היום ביחס לאור היא שהאור הוא צורה של אנרגיה הנפלטת מגופים מאירים ומתפשטת במרחב עד שהיא פוגעת בעצם הנראה ומוחזרת ממנו אל העין.

זאת אומרת יש לנו מקור של אור (גם אם זה החזר של אור ממקור קרינה) וחוש ראייה.
בנקודה זו עולה השאלה שפילוסופים ומדענים ממערב ומזרח שאלו את עצמם: עד כמה ניתן להפריד בין התפיסה לאובייקט.
בבודהיזם הקדום אמנם מבחינים בין האובייקט הנתפס והחוש ומדברים על נקודת המגע ביניהם (נקודה ברצף של תהליך) אבל האובייקט תמיד מתואר במונחים של תפיסה (צורה). התודעה, הניסיון האנושי הוא מוקד העניין של החקירה. האם האובייקטים קיימים גם כשאני לא תופס אותם היא שאלה שנתפסת כלא רלבנטית לחקירה הבודהיסטית.
במערב, התפיסה – שהאור הוא אובייקט שאני יכול למדוד במדדים אובייקטיביים בנפרד מתהליך התפיסה – הסתבכה בתחילת המאה ה-20. ההתייחסות לאופן שבו פועלים מכשירי המדידה והאופן שבו הצופה משפיע על הנצפה הפכו את התמונה למורכבת בהרבה.

בדילוג ענק אני מדלגת היישר לשתי התפיסות של האור שבמובן מסוים מתחרות ביניהן עד היום. האור כזרם חלקיקים מול האור כגל.

ניוטון האמין שהאור הוא זרם של חלקיקים קטנים הנעים במרחב הריק.
דקארט נתפס כמי שבמחשבתו הנצה התיאוריה שהאור הוא גל . דקארט האמין שהמרחב כולו מלא במין חומר חסר משקל אותו הוא כינה " אתר". הוא האמין שהאור הוא תכונה של התווך הזה שנמצא בין הגופים ושהוא מתפשט באופן מיידי, כלומר במהירות אינסופית. מאוחר יותר רמר מצא שמהירות האור סופית והיא בסביבות 300,000 קילומטר לשנייה. העובדה שלאור יש מהירות סופית לא קטלה לחלוטין את התיאוריה של דקראט אלא הובילה לפיתוח על ידי כריסטיאן הויגנס. הוגינס תיאר את האור כגל. גל בסגנון הגלים שנוצרים כשזורקים אבן למים. רק מאוחר יותר התקבלה ההשקפה שהאור הוא גל מחזורי של תנודות בדומה לגלי ים [אני משתמשת כאן בדימוי שמופיע בספרות. האופן שבו אני מבינה את הדימוי הוא התפשטות חד פעמית ממקור נביעה והסוג השני שלי הגל הוא מחזוריות של נביעה – גל שמתפשט בחלל ואחריו עוד אחד ועוד אחד].
גלי האור הם קצרים מאוד. אורך הגל האופייני שלהם הוא כמה עשיריות של אלפית המילימטר. גלי הקול למשל ( שהם תנודות מחזוריות של האוויר) הם בעלי אורכים אופייניים של כמה עשרות סנטימטרים.
שאלה מתבקשת היא – אם גלי הקול הם תנודות מחזוריות של אוויר, גלי האור הם תנודות מחזוריות של מה?

ב-1850 לאון פוקו ערך ניסוי שהראה שמהירות האור בחומר שקוף [לא ברור לי מה זה החומר הזה] נמוכה מהמהירות באוויר, ניסוי שהכריע לטובת התפיסה שהאור הוא גל. תרשו לי לא להיכנס להסבר למה תוצאות הניסוי הוכיחו שהוא גל.
מה שחשוב לעניינינו שהיה איש (וראו איננו עוד) בשם דוהם שטען שהניסוי של פוקו איננו מכריע בין הטענות שהאור הוא זרם חלקיקים או האור הוא גל, אלא בין שני מבנים תיאורטיים מורכבים שבכל אחד מהם משולבות הנחות רבות. התוצאות מצביעות על טעות בהנחות, אולם לא בהכרח ניתן לבודד באיזו הנחה הטעות. כמו כן, גם בפירוש תוצאות הניסוי משולבות הנחות תיאורטיות, כמו למשל ההנחות ביחס לאופן שבו פועלים מכשירי המדידה, שאולי גם הן בעייתיות.. דוהם פרסם את הטענות שלו ב-1904 רגע לפני שאיינשטיין, ב-1905 טען שהאור מתנהג בניסויים מסוימים לא כגל רציף אלא כאוסף מנות בדידות של אנרגיה. נעצור כאן.

***
כבר בתיאור הקצר הזה יש משהו מהטעם הזה של המאה ה-17, במובן של פילוסופים שהם מדענים. שילוב אחר, נדיר אף יותר בתקופתנו, הם מדענים שהם מיסטיקנים.

ניוטון היה כזה.

***

כשהתיישבתי לכתוב את הפוסט הזה, וזה היה לפני חודש בערך חשבתי שגיליתי את אמריקה. זאת אומרת לא בדיוק את אמריקה ולא בדיוק גיליתי – כי ברור שהדברים ידועים אבל לי זה היה חדש והנחתי שיהיו גם אחרים שזה יהיה חידוש עבורם. די התרגשתי למען האמת לקרוא ולכתוב על זה.

הבנתי שניוטון היה תותח רוחני לא קטן. שהוא חקר את התנ"ך לעומק, למד את הרמב"ם, למד קבלה. שהוא כתב על התנ"ך יותר מאשר על המדע ועל המתמתיקה. שהוא עסק באלכימיה באינטנסיביות. שהעיסוק שלו בתנ"ך השאיר מאחוריו אוסף מרשים של כתבים, שהמזרחן שלום יהודה הוריש לספריה הלאומית.

במכתב , משנת 1940 – כותב אינשטיין ליהודה שלום (שגר אז בניו יורק):

יהודה יקירי,

כתבי היד של ניוטון על נושאים תנכיים נראים לי מעניינים במיוחד מכיוון שהם מאפשרים לנו ראייה מעמיקה של יחודו הרוחני ודרך עבודתו של אדם דגול זה. ניוטון היה בעל אמונה בלתי מעורערת במקורו האלוהי של התנ"ך, אמונה שעומדת בניגוד מוזר לספקנות הביקורתית שמאפיינת את עמדתו אל מול הכנסיה. בשל אמונה זו היה ניוטון משוכנע שחלקי התנ"ך המעורפלים לכאורה מכילים נבואות חשובות, ושכדי להבהיר אותם אנו חייבים לפענח את לשון הסמלים שבה נכתבו. ניוטון הקדיש לפענוח זה, כלומר לפרשנות, מחשבה מעמיקה ושיטתית, תוך שימוש מוקפד בכל מקור שעמד לרשותו.

בעוד שבתחום עבודתו הפיסיקלית של ניוטון, דרך התפתחותה של מחשבתו תישאר לוטה בערפל, שכן הוא השמיד כנראה את הטיוטות לעבודתו, בתחום עבודתו על התנ"ך יש בידינו גרסות ראשוניות ושינויים חוזרים; לכן כתבים אלה, שברובם לא התפרסמו, מאפשרים מבט מעניין עד מאוד על הסדנה הרוחנית של הוגה זה, היחיד במינו.

איינשטיין. ספטמבר 1940, אגם סרנק

כתבתי קצת על החיים של ניוטון. על זה שהוא כפי הנראה היה אדם לא נוח לבריות. על הילדות הקשה שהייתה לו. אביו נפטר ואימו התחתנה עם כומר שניוטון לא ממש הסתדר איתו. שהוא מעולם לא התחתן. שהביוגרפים כותבים שהוא מת בתול. שהוא היה הומו. כתבתי על זה שכאיש בן 47 הוא נראה מצוין. הציור הזה צויר שנתיים לאחר שהוא פרסם את הספר שבו הוא פירט את שלושת החוקים האוניברסאליים של התנועה. הספר שהפך אותו למפורסם.

מתוך תערוכת כתבי היד – פרשנות המקרא של ניוטון שהוצגה בספרייה הלאומית, הצגתי ציטוטים מתרגומים שניוטון תרגם מצרפתית מספר שכותרתו: האור הבוקע בעצמו מן האפילה, או התורה האמיתית של אבן החכמים (1678)- ההתייחסות הרוחנית אל האור. הפיסקה הראשונה עוסקת בהקבלה שבין עבודת האלכימאי-הפילוסוף לעבודת האל הבורא, השוואה שריתקה את ניוטון: "העבודה הפילוסופית דומה לבריאת העולם אשר נברא מאותו חומר המכיל את כל הדברים הדרושים לאמנות".

ועוד פסקה הנוגעת בשאיפה של האלכימאי לחקות את תהליכי הטבע:
"החכמים אינם משתמשים בלהבות אלימות או פחם בוער כמו כימאים פשוטים אלא מחקים את הטבע ומשתמשים באישו: אש מהבילה אך לא קלה, אש מזינה אך לא זוללת, אש טבעית אך עם זאת עשויה ביד אמן, יבשה אך מביאה גשם, לחה אך מייבשת, נוזל מרווה, נוזל השוטף את הגוף אך אינו מלחלח את הידיים".

ואז באמצע הכתיבה גיליתי אותה.

____________________________________

1] המשורר האנגלי אלכסנדר פופ: "הטבע וחוקיו נחו בחשכת שחור, ויאמר אלוהים: ויהי ניוטון – ויהי אור".

2] האור הוא אנרגיה. חשוב להבין את האור אם רוצים גם להבין את התופעה האלקטרו מגנטית – וזה כדי שנוכל להגיע אל הפוסט שיתאר את ההילה כשדה אלקטרו מגנטי.

Read Full Post »