האסטרופיזיקה כמדע בדיוני

כבן להומו סאפיינס, מין סקרן ונבון שנוטה לא פעם לנפנף באנושיותו ולעיתים גם להתהדר בה, לפחות בהשוואה למיני חיים אחרים, הסיפור הזה עשוי להיראות קצת מביך. נכון שאין כאן ראיות מובהקות וגם מסקנות נחרצות, ונכון גם שאם ישנן עובדות כל שהן שיכולות לאמת את ההשערה הממ..ההזויה הזאת, הן מצויות אי שם מיליארדי מיליארדי קילומטרים בערפילי המקום והזמן. אבל זה מה שיש - אפשרות הנראית פנטסטית לעילא ועילא, הנזרקת לחלל האוויר על ידי כמה חוקרים ומדענים, חלקם ידוע ומכובד במיוחד, לפיה אפשר שהמין האנושי הוא בכלל סוג של אנימציה שפותחה על ידי ישות נבונה במיוחד!

סביר להניח כי אצל רבים מכם האסוציאציה הראשונה שתעלה תהא קשורה ב"מטריקס" - אותו סרט מד"ב נפלא משנת 1999 שהציג תמונה של עולם דמיוני מדומה שבו אנחנו, בני האדם, הינם לא יותר מאשר כלי משחק בידיהן של מכונות עילאיות המנהלות ומכוונות את החיים שלנו לצרכיהם האנרגטים. אלא שבני האדם, כמו שקורה תמיד בתסריטים המתארים סוג של מצוקה אנושית, מתקוממים ונלחמים כדי להסיר את הגזירה.

מחקרים ותצפיות מדעיות שנעשו ב- 20 השנים האחרונות, חשפו את קהילת הקוסמולוגים לשורה של תעלומות ותופעות שלא התיישבו עם הידע המדעי הקיים

האמת היא, אני חושב לעצמי, שלא צריך מדע בדיוני כדי להעלות תסריטים פנטסטיים מסוג המטריקס. האסטרופיזיקה המודרנית עושה את זה בצורה לא פחות טובה. מחקרים ותצפיות מדעיות שנעשו ב- 20 השנים האחרונות, באמצעות טלסקופים משוכללים בכדור הארץ ובחלל, חשפו את קהילת הקוסמולוגים לשורה של תעלומות ותופעות, בחלקן מפתיעות למדי, שלא התיישבו עם הידע המדעי הקיים. במובן מסוים אין מה להתרגש, ככה זה עובד וזו טבעה של ההרפתקה המדעית; כאשר אנשי מדע מגלים עדויות וממצאים חדשים, מפתיעים ככל שיהיו, העדויות נבדקות בזהירות ואם הן נמצאות תקפות, מעדכנים את המודל ואת תמונת המציאות.

ובכל זאת, תמונת המציאות שעלתה מתוך כל אותם צילומים הייתה לא צפויה, בלשון המעטה, וחוללה מהומה ומבולקה בקהילה. עד כדי כך שקבוצה של מדענים החלה להרהר ברצינות באפשרות שאולי לא מדובר אך ורק בגחמות של הטבע, או בסוג מסוים של "דרך המקרה", אלא במשהו תכליתי שתוכנן מראש.

סופרנובה כפי שתועדה בטלסקופ החלל האבל. צילום: נאס"א

דוגמה מובהקת לאחד מאותם הממצאים הינה התופעה שהיקום שלנו מתפשט במהירות הולכת וגדלה. ההתנהגות המשונה הזאת, צריך לומר, של היקום נתגלתה אי שם בסוף שנות ה-90 של המאה הקודמת, כאשר תצפיות שנערכו בסופרנובות (כוכבים מתפוצצים) בגלקסיות רחוקות, הראו כי יש "משהו" שדוחף את הגלקסיות כלפי חוץ וגורם להן להתפשט במהירות הולכת וגדולה. השעיטה המטורפת הזאת של הגלקסיות החוצה, כאילו מתעלמת מכוחות הכבידה האמורים לא רק למנוע את ההתפזרות הזאת, אלא גם, בשלב מסוים, להתחיל ולמשוך אותן פנימה אל מה שלעיתים מכונה "המעיכה הגדולה".

מהומה באפלה

אז מה לעזאזל קורה כאן? אחד ההסברים להתנהגות הקפריזית הזאת של היקום היא "תכונה" המכונה, בהיעדר כל שם אחר: "אנרגיה אפלה" (Dark Energy). נכון לכתיבת שורות אלו, לאף אחד אין כל מושג מהי האנרגיה הזאת, כיצד היא מורכבת ואיך היא נראית. מה שכן יודעים, וזאת במידה רבה של ודאות, הוא שמדובר ב"אנרגיה" דומיננטית במיוחד. בלשון הפיזיקה, מדובר בתופעה המייצגת לא פחות מ-70 אחוזים מסך כל המסה-אנרגיה של היקום.

ישנם חוקרים המזהים את הקבוע הקוסמולוגי עם אותה "אנרגיה אפלה" הגורמת להתפשטות היקום בקצב שנראה לנו היום

וואו! קצת לא נעים. זה אומר שרובו של העולם שלנו מורכב מדבר שאין לנו מושג מהו. הפיזיקאים התיאורטים מציעים שלל של הסברים לתופעה הזאת, חלקם אקזוטים מאד. אחד מהם קשור לקבוע הקוסמולוגי - מרכיב תיאורטי שהתווסף לתורת הייחסות הכללית במטרה להסביר את תמונת היקום הסטטי כפי שנראה לאינשטיין בתחילת המאה ה-20 . הקבוע הקוסמולוגי, על פי התיאוריה, הינה תכונה המצוייה בחלל עצמו, ומתבטאית בהשפעה אנטי כבידתית. ישנם חוקרים המזהים את הקבוע הקוסמולוגי עם אותה "אנרגיה אפלה" הגורמת להתפשטות היקום בקצב שנראה לנו היום.

ואם נכנס לרגע לפרטים, על מנת שנקבל יקום כמו שלנו, על כל הגלקסיות, השמשות וכוכבי הלכת - וכמובן, עם החיים המפכים לפחות באחד מהם – כדור הארץ, ערכו של הקבוע הקוסמולוגי צריך להיות זעיר מאד."זעיר" אולי איננו המינוח המדויק. מדובר על ערך קטן במיוחד השקול למסה של ‎29-10 גרם לסמ"ק, שזה אחד חלקי טריליונים רבים. המידה האפסית הזאת, לו היתה שונה, ולו במעט, היקום הטוב והסוער שלנו לא היה אפשרי.

זה נראה, כך טוענת בזהירות קבוצה של כמה מדענים, שיש משהו, או מישהו שערך את החישובים, וכיוונן את אותם ערכים כך שיווצר עולם המאפשר את קיומנו. הביטוי "כוונון עדין" (באנגלית, Fine tuning), הפך להיות שגור בפיהם של חסידי התיאוריה הזאת. לא מן הנמנע, הם אומרים, שתהליך דומה עברו גם חוקי וקבועי יסוד אחרים בטבע, כגון: מהירות האור, כח הכבידה או המטען החשמלי של האלקטרונים. בעיה.

מבחינתו של הקונסנזוס המדעי - אם קיים דבר כזה, דיבורים על העולם במושגים של תכלית ותכנון מראש, זו מעין חציית קו אדום. מתכננים ומכוונים מתקיימים כידוע רק בדתות השונות. במשוואות של המדע הקונוונציונלי אין תוכניות מראש, אין גם אלוהים.

היקום ואנחנו

נכון להיום, הדיבורים על הכוונון העדין הינם חלק מדו-שיח צפוף ועמוס השערות וסברות שמתקיים לו בשנים האחרונות בשוליה של הקוסמולוגיה המודרנית. ביטוי מובהק לכך אפשר למצוא בסרט טלוויזיה שהוצג לא מכבר בערוץ 4 הבריטי בשם: מה שאנחנו עדיין לא יודעים: האם אנחנו אמיתים? האדם שמנחה ומוביל את הדיון בסרט בצורה משכנעת הוא פרופ' מרטין ריס, אסטרופיזיקאי בריטי עטור תהילה שמחזיק בשנים האחרונות בתפקיד המכובד של האסטרונום המלכותי וגם זכה בתואר אצולה בגין שירותיו למדע.

לפני כמה שנים יצא לי לראיין את מרטין ריס בקשר לספר שכתב "שעתינו האחרונה". ריס, הוא איש נעים ומסביר פנים שמדבר בשקט ובנועם. הנה חלק מדברי הפתיחה שלו בסרט בתרגום חופשי:

תמיד היינו מרותקים לשאלת הקיום שלנו. מכל פלאי היקום, החיים הם המסתוריים ביותר, ומכל בעלי החיים, אנחנו, היותר מיוחדים. לבטח צריכה להיות לכך סיבה. הדת נותנת הסבר פשוט לכך. אלוהים יצר הכל ורק הוא יודע למה אנחנו כאן. המדע הגיע למסקנה אחרת. הוא לא מצא עדויות לתוכנית גדולה. יחד עם זאת, תגליות אחרונות גרמו למדענים לחשוב שוב, זה נראה כאילו כתבים עתיקים אולי קרובים יותר לאמת ממה שהמדע אי פעם דימיין. אולי בכל זאת יש בורא. הבריאה הינה אולי לא מה שאנחנו חושבים...

בהמשך, סוקר פרופ' ריס כמה מאותם סימנים שכל כך מטרידים את אנשי המדע, ובראשם הכוונון העדין. הנה משפט על כח הכבידה: "בסימולציות מחשב רואים לדוגמא כי די בשינוי זעיר בערך של כח הכבידה לגרום לכך שהיקום המוכר לנו לא יווצר. למשל אם הערך גדול יותר אז כל גוף שמסתו גדולה, כמונו למשל, מתרסק".
על הרקע הזה בדיוק צמחה בזמנו תיאוריה הידועה יותר בשם העיקרון האנתרופי ושני מייצגיה המובהקים הם ג'ון ד. ברו ו-פרנק ג'. טיפלר שכתבו על כך ספר בסוף שנות ה-80. התיאוריה האקצנטרית הזאת, על פי ריס, מדברת על קשר המתקיים בין היקום לבין החיים התבוניים המפכים בו.

ליקום שלנו, אומרים חסידי העיקרון הזה, יש תכונות מיוחדות וספציפיות, שנועדו לאפשר קיומם ושגשוגם של חיים, כך שחוקי הטבע והמבנה הבסיסי של היקום שלנו אינם שרירותיים. עצם קיומנו הינה הוכחה לקשר הזה, משום שאם זה לא היה כך, לא היינו כאן כדי לשאול את השאלות הללו.

"היקום צריך אותנו? בריאה? אנימציה"? אני משליך את האמירות האלה על חגי נצר, פרופ' מהחוג לאסטרונומיה ואסטרופיזיקה באוניברסיטת תל אביב. פרופ' נצר מביט בי במבט שכולו אומר תרגיע ולא צריך להיסחף: "תמונה מורכבת", הוא אומר. "יש לנו, במדע שלושה סוגי דברים שאינם ידועים: הראשון, הינן תופעות שאנחנו יודעים שהן שכיחות אבל הן אינן ברורות לנו. דוגמה טובה היא האנרגיה האפלה שהיא מאד דומיננטית אבל לא מובנת לחלוטין.

התסריטים השכיחים ביותר לגבי העתיד מדברים על התפתחותו של על-אדם, מעין סופרמן בעל יכולות פיזיות ואינטלקטואליות כמעט בלתי מוגבלות

הסוג שני הן תופעות מורכבות – מוכרות היטב, שאין לנו כל מושג אם הן שכיחות ביקום. הדוגמה הקלאסית היא כמובן: החיים. הקבוצה השלישית, הן אפשרויות דימיוניות לכאורה, שאין לנו מושג אם הן אכן קיימות. אחת הדוגמאות הינה ההשערה אותם מעלים אסטרופיזיקאים רבים, המדברת על אודות קיומם של יקומים רבים, אולי מספר אינסופי של יקומים". זה אומר כמובן שהיקום שלנו איננו לבד ויש לצידו יקומים רבים, אולי אינספור. ריס עצמו מכנה את ההשערה הזאת Multiverse. "אם זה נכון", מוסיף נצר, "אז יש הסבר לא רע לאפשרות שבאחד ובאולי במספר מאותם יקומים, למשל היקום שלנו, יקרו דברים שסבירותם נמוכה מאד ואפילו זניחה, ויווצרו חוקי טבע שמאפשרים את יצירת השמשות והגלקסיות וכוכבי הלכת, וכמובן את יצירת החיים בכלל והחיים התבונים בפרט".

החיים זה לא משחק

או שכן? אם זה נכון? אני מציין לעצמי הערה מנטלית; ההשערה בדבר ריבוי יקומים די מתסכלת. אין הרי כל מצב שבעולם שבו נוכל לראות אותם, לפחות לא בכלים שיש לנו היום. מתוך כך, גם לא לאמת את קיומם. מה שנותר, כפי שמעיר מרטין ריס בהקשר הזה, זה לדמיין. הדימיון הינו המקום שבו אפשר לדבר בצורה חופשית ומשוחררת על כוחות מוזרים, ריבוי יקומים ופנטסיות, בלי מוראה של הערכאה המדעית. זה גם המקום להגיד בו דבר, או שניים, על החיים, ובמיוחד על מה שצופן להם העתיד.

האסטרופיזיקה, למזלינו, נותנת לנו עוד כ-4 מיליארד שנים עד למותה של השמש. מה שאומר כי אם לא יהיו קטסטרופות לא צפויות, יש להם, לחיים, מספיק זמן להתפתח ולהשתנות. כיצד? איך? לאיזה כיוון? אין לכך כל תשובה ברורה. ההיסטוריה מלמדת שאנחנו, במקרה זה, התבונה שלנו, אינה עוצרת לרגע. המכונות שבנינו, בתחילתה של המאה ה-21, מצוידות בבינה מלאכותית ההולכת ומעמיקה. התסריטים השכיחים ביותר לגבי העתיד מדברים על התפתחותו של על-אדם, מעין סופרמן בעל יכולות פיזיות ואינטלקטואליות כמעט בלתי מוגבלות.

על רקע המעבר לחברה תבונית מעין זו, יש אלה המכנים אותה: טרנס-הומניזם, הציע לפני כעשר שנים, פילוסוף ולוגיקן אנגלי מאוניברסיטת אוקספורד בשם ניק בוסטרום,שורה של קביעות והנחות אותם הוא כינס במאמר שקרא לו טיעון הסימולציה (The simulation argument). ליבת המאמר הגדוש בטיעונים לוגים, הסתברויות וסטטיסטיקה, הם שלושה משפטים. אחד מהם, מציין בוסטרום, הינו אמת לאמיתה.

נקודת המוצא של הפילוסוף האנגלי הינה שאי שם בעתיד הקרוב, או הרחוק, החברה העתידית שתהיה כאן תביא את הטכנולוגיה לרמת בגרות ובשלות. היא תחזיק, בין היתר, בכח מחשוב פנטסטי שיאפשר לה לדמות אנשים בצורה מלאה, כולל התודעה שלהם. מנקודת המבט של מפתח המשחק - אם תרצו, המשמעות היא שהיצורים במשחק סימולציה יהיו מודעים לעצמם.

המשפט הראשון של בוסטרום מניח שהציוויליזציה שלנו כלל לא תגיע למצב של טכנולוגיה עילאית מאחר והיא לא תשרוד מסיבה כזאת או אחרת. השני אומר שהחברה העתידית אכן תגיע ליכולות הללו, אלא שלא יהיה לה כל עניין לעסוק בסימולציות של אנשים, וזאת מסיבות אתיות, כלכליות, או סתם חוסר סקרנות. המשפט השלישי, הנוקב מכולם, אומר חד וחלק: קרוב לוודאי שחלק גדול מהאנשים כיום חיים בסימולציית מחשב. פשוט כך.

מהו אם כן, אם בכלל, המשפט הנכון מבין השלושה? שאלה טובה, קצת מלחיצה. אם ניגש לעניין בצורה אופטימית, ולא בלתי הגיונית, קיימים סיכויים מצויינים שהמשפט הראשון שקרי. כלומר לא תהיה שום קטסטרופה, כזאת שתכחיד או תבלום בצורה משמעותית את כל המין האנושי. לפחות חלק מהציוויליזציה שלנו כן יצלח בשלום את מאות ואולי אלפי השנים, ויגיע לשלב של אותה חברה טכנולוגית מתקדמת.
גם המשפט השני לפיו לא יהיה ליצורים הללו כל עניין לעשות סימולציות של אנשים כמונו, נראה קצת דחוק ובעייתי. לפחות על פי ניסיון העבר, המין שלנו מצטייר כמין סקרן חסר תקנה, ואובססיבי לגבי עברו. סביר להניח שהחברים בעתיד כן ירצו לפתח סימולציות אנושיות כך שהמשפט השני שקרי גם כן.

המשמעות של הלוגיקה הזאת הינה שהמשפט השלישי הינו אמת. מבלי להיכנס לניסוחים דרמתיים מידי, קיימת אם כן אפשרות מסוימת שכותב שורות אלה, הינו יצור מתימטי בעל תובנות ומודעות משל עצמו, המשתייך למין המכונה: הומו סאפיינס שמתקיים ומתפתח לו בעולם שנוצר בתוכנית ועם כללים מסודרים וגם עם שורה של קבועים בסיסיים שערכיהם, המדוייקים כחוט השערה, נקבעו מראש.

בואו ונמשיך עם התסריט המשונה הזה עוד מעט. צריך להודות שהוא סוגר לא רע כמה מההשערות והתיאוריות היותר מסעירות ויותר מוזרות השוכנות היום בהיכלה של הקוסמולוגיה המודרנית. בינהן אפשר להזכיר את תופעת היקום המאיץ , הערכים ה"בלתי סבירים" של קבועי הטבע ומה שמכונה: הכיוונון העדין, האנרגיה האפלה וכמובן העיקרון האנתרופי שמדבר על הקשר המתקיים כביכול בין היקום לביננו. קל ליישב את כל התופעות הללו, אם מניחים שקיימת מעין חברת על תבונית שסדרה את הדברים כך שהמציאות שלנו תראה ותתאפשר- בדיוק כפי שהיא נראית היום.

פרופ' נצר: גם מושגים כגון "מוזר", "שונה" או "לא טבעי" הם יחסיים ומשתנים עם הזמןובאשר לאלוהים? מצבו לא רע. ואם אלה פני הדברים, יכול להיות שהתהומות הקיימים בין המדע לדת לא ממש עמוקים. זה הרי לא משנה איך אתה קורא ליצור העליון, אלוהים, או ישות תבונית עילאית. אני נזכר לרגע באגדת האמת הסופית – סיפור על חלום הביעותים של המדע עליו קראתי לפני כמה שנים באחד מספרי המדע הפופלארי. על פי האגדה, המדענים משולים לקבוצה של אנשים המחפשים כל הזמן אחר האמת הסופית. הקבוצה מטפסת על הרים גבוהים בחיפוש אחר אותה אמת, רק כדי לגלות, פעם אחר פעם, שישנה עוד פסגה גבוהה עליה צריך לטפס. כאשר הם כובשים את אותה הפסגה, הם שוב מגלים שישנה עוד פסגה מעליה. לבסוף כאשר הם מגיעים לפסגה הגבוהה מכולם, הם מותחים את גופם במאמץ אחרון ומרימים את הראש רק כדי לגלות כי על הפסגה ישובה לה קבוצה של רבנים, קאדים מוסלמים וכמרים ונזירים.

לא בטוח שאנשי מדע אוהבים את הסיפור הזה, בלשון המעטה, אבל אפשר אולי להבין את הרקע לעלייתו של פולקלור מן הסוג הזה. "זה נראה", אני אומר לפרופ' נצר, "שיש במדע האסטרופיזיקה יותר מידי דברים מוזרים ואיזוטרים, ואפילו כאלה הנראים הזויים מעט. מה קורה כאן?" "אנחנו עושים כמיטב יכולתינו", הוא משיב לי, "כדי לתאר את המציאות כפי שהיא נראית על פי המודלים והתצפיות. ככל שאנחנו מבינים יותר, ההסברים שלנו עשויים להשתנות. אתה צריך לזכור כי גם מושגים כגון "מוזר", "שונה" או "לא טבעי" הם יחסיים ומשתנים עם הזמן. מה שהיה מוזר לאריסטו נמצא על-ידי אייזיק ניוטון כטבעי ומה שלא נצפה או אפילו נחלם על ידי ניוטון התברר, אחרי איינשטיין, כמובן מאליו".

קשה לצפות מה יתגלה ומה עשוי להתברר בענייני הסימולציה. ניק בוסטרום, שמשתתף גם הוא באותו סרט טלוויזיה בריטי לצידו של מרטין ריס ומדענים אחרים, לא ממש מתרגש. אם זה המצב, הוא אומר, כמעט מדקלם בקולו הענייני, היבש משהו, זה לא ממש משנה ואין כל סיבה להכנס לדכאון, שהרי מנקודת ראות פרקטית נמשיך להתנהג כמו שאנחנו, מבלי שום קשר לשאלה אם יש לנו רצון חופשי, או לא. ריס מרגיע גם הוא: "אם אנחנו סימולציה, אז בדרך שהיא משמעותית וחשובה לנו, אנחנו אמיתיים מספיק".

עמי בן בסט הוא סופר, יזם, מנהל פרויקטים ואסטרונום חובב, המתעסק מזה שנים בהבלי החדשנות והיצירתיות.