העולם החדש של מר טומפקינס

הקדמת העורך

אין הרבה פיזיקאים שלא קראו בזמן זה או אחר את הרפתקאותיו של מר טומפקינס. אמנם גאמוב כיוון את חיבורו להדיוטות, אולם ההקדמה הקלאסית שלו לפיזיקה המודרנית מושכת רבים ולאורך זמן. אני בעצמי חיבבתי תמיד את מר טומפקינס, ולפיכך שמחתי מאוד כשהתבקשתי לעדכן את הספר.

אין ספק שכבר זמן רב היתה דרושה גרסה חדשה לספר, שכן כל־כך הרבה התרחש בשלושים השנה שחלפו מאז נערך לאחרונה, בעיקר בתחום הקוסמולוגיה והפיזיקה הגרעינית של אנרגיות גבוהות. אבל בקריאה מחודשת של הספר התברר לי שלא רק הפיזיקה הצריכה עדכון.

למשל, קשה לקרוא לתוצרת העכשווית של הוליווד "רומנים אינסופיים בין כוכבים פופולריים". ושוב, האם צריך להציג את תורת הקוואנטים באמצעות התייחסות לציד נמרים, בהתחשב בדאגה שלנו היום למינים נכחדים של בעלי־חיים? ומה עם "מוד הכעוסה", בתו של הפרופסור, "השקועה ב'ווג' ", ורוצה "מעיל פרוות מינק מתוק", ושאומרים לה "לכי לך, ילדונת" ברגע שמזכירים פיזיקה. זה לא ממש נשמע לעניין בתקופה שבה נעשים מאמצים כבירים לשכנע בנות ללמוד פיזיקה.

וגם העלילה אינה נטולת בעיות. גאמוב אמנם זכאי לקרדיט על הדרך החדשנית שבה הציג את הפיזיקה באמצעות סיפור, אבל קו העלילה עצמו תמיד סבל מחולשות מסוימות. למשל, שוב ושוב לומד מר טומפקינס פיזיקה מחלומותיו לפני שיש לו אפשרות כלשהי להיחשף לרעיונות אלה (אפילו באופן בלתי־מודע) באמצעות סיטואציות בחיים הממשיים, שקשורות להרצאות של הפרופסור או לשיחות עמו. או, למשל, חופשתו בחוף הים. הוא נרדם ברכבת וחולם שהפרופסור מלווה אותו במסעו. בסופו של דבר מתברר שהפרופסור באמת נמצא אתו בחופשה ומר טומפקינס מלא פחד שמא יזכור עד כמה השתטה ברכבת – בחלומו?!

לפעמים ההסברים של ענייני הפיזיקה אינם די ברורים. למשל, כשהוא עוסק באובדן יחסותי של בו־זמניות לגבי אירועים המתרחשים במקומות שונים, הוא מתאר מצב שבו צופים הנמצאים בשתי חלליות צריכים להשוות ביניהם תוצאות. אבל במקום לאמץ את נקודת־המבט של אחת משתי מערכות הייחוס האלה, הוא ניגש לבעיה ממערכת ייחוס שלישית, שאינה מוצגת לנו, ושלגביה שתי החלליות נעות. בדומה לכך, הדיווח על הירי במנהל התחנה, בזמן שהסבּל ישב לכאורה בקצה האחר של הרציף וקרא עיתון, לא בדיוק מבסס את חפותו של הסבל, כפי שנטען (התיאור חייב לפסול את האפשרות שהסבל ירה באקדח לפני שהתיישב לקרוא עיתון).

וישנה השאלה מה לעשות עם "האופרה הקוסמית". הרעיון שיצירה כזו תועלה אי־פעם בקובנט־גרדן היה, כמובן, תמיד דחוק. אבל עכשיו ניצבת לפנינו בעיה נוספת, והיא שנושא האופרה – היריבות בין תיאוריית המפץ הגדול ותיאוריית המצב היציב – בקושי יכול להיחשב היום לנושא חם, כיוון שההוכחות שהתקבלו בניסויים תומכות באופן ברור בתיאוריה הראשונה. ועם זאת, הוצאתה של נעימת־הביניים המבריקה והמשעשעת הזאת תהיה אבידה גדולה לספר.

בעיה נוספת נוגעת לאיורים. האיורים ב"מר טומפקינס בכריכה רכה" נעשו בחלקם על־ידי ג'ון הוקאם, ובחלקם על־ידי גאמוב עצמו. כדי לתאר את ההתפתחויות האחרונות בפיזיקה היו דרושים איורים נוספים, וכך היה צורך באמן שלישי. האם להתפשר על התנגשות הסגנונות הבלתי־מספקת הזו, או לאמץ גישה רעננה לחלוטין?

לאור שיקולים שונים אלה, הייתי חייב להחליט: האם אסתפק בשכתוב מינימלי, פשוט איישר את ההדורים של הפיזיקה ואעלים עין מכל החולשות האחרות, או לחלופין, אוחז את השור בקרניו ואצא לעבודה מחודשת ומקיפה.

החלטתי על האפשרות השנייה. כל הפרקים נזקקו לעיבוד. פרקים 7, 15, 16 ו־17 – הם חדשים לחלוטין. החלטתי שהוספת מילון מונחים קצר תהיה לעזר. השינויים המפורטים שהצעתי קיבלו את אישורם של משפחת גאמוב, של המוציאים לאור ושל צוות היועצים שלהם – חוץ מאשר אחד היועצים הנכבדים, שהיה בדעה שאסור בשום פנים לגעת בטקסט. הדעה יוצאת הדופן הזאת היתה סימן שלא אוכל לרצות את כולם! ברור שתמיד יהיו כאלה שיעדיפו להישאר עם המקור – וזה בסדר.

אבל בכל הנוגע לגרסה הזו, היא מיועדת בראש ובראשונה לאלה שעוד לא פגשו את מר טומפקינס. אמנם ניסיתי להישאר נאמן לרוח ולגישה של המקור שכתב גאמוב, אבל כוונתו של הספר היא לעורר השראה ולהתאים לצרכיו של דור הקוראים הבא. כיוון שכך, הייתי רוצה לחשוב שזו גרסה שג'ורג' גאמוב בעצמו היה כותב – אילו כתב היום.

תודות
תודות מגיעות למייקל אדוארדס על החייאת הטקסט באיוריו המרעננים. אני אסיר תודה למט לילי על הערותיו המסייעות והבונות שהעיר על טיוטה מוקדמת של הטקסט. אני מעריך ביותר את העידוד והתמיכה שקיבלתי ממשפחת גאמוב.

ההקדמה של גאמוב ל"מר טומפקינס בכריכה רכה"

בחורף 1938 כתבתי סיפור פנטזיה מדעי קצר (לא סיפור מדע בדיוני) שבו ניסיתי להסביר להדיוטות את הרעיונות הבסיסיים של תיאוריית עקמומיות המרחב והיקום המתרחב. החלטתי לעשות זאת באמצעות הגזמה של התופעות היחסותיות הקיימות במידה כזו שגיבור הסיפור, סג'"ה¹ טומפקינס, פקיד בנק המתעניין במדע המודרני, יוכל להבחין בהן בקלות.

שלחתי את כתב־היד ל"הארפר'ז מגזין" וכמו כל מחבר מתחיל, קיבלתי אותו בחזרה עם פתק דחייה. חצי־תריסר כתבי־העת הנוספים שניסיתי נהגו באותה דרך. הנחתי אפוא את כתב־היד במגירת שולחני ושכחתי מקיומו. במהלך הקיץ של אותה שנה השתתפתי בכינוס הבינלאומי לפיזיקה תיאורטית, שארגן חבר־הלאומים בוורשה. פטפטתי על כוסית של מיוֹד פולני מצוין עם חברי הוותיק סר צ'רלס דרווין, נכדו של צ'רלס ("מוצא המינים") דרווין, והשיחה נסבה על הפופולריזציה של המדע. סיפרתי לדרווין על חוסר המזל שלי בעניין הזה, והוא אמר: "תראה, גאמוב, כשתחזור לארצות־הברית תחטט ותמצא את כתב־היד שלך ותשלח אותו לד"ר ס"פ סנו, שהוא עורך כתב־העת למדע פופולרי 'דיסקברי' שמוציאה לאור הוצאת אוניברסיטת קיימברידג'."

וזה בדיוק מה שעשיתי, ושבוע לאחר־מכן הגיע מברק מסנוֹ בזו הלשון: "מאמרך יפורסם בגיליון הקרוב. אנא שלח עוד." וכך הופיעו לאחר־מכן בגיליונות "דיסקברי" סיפורים אחדים על מר טומפקינס, שהופכים את תורת היחסות ואת תורת הקוואנטים לנגישות יותר לקהל הרחב. מיד אחר־כך קיבלתי מכתב מהוצאת אוניברסיטת קיימברידג', ובו הצעה שהמאמרים האלה, בתוספת עוד כמה סיפורים כדי להגדיל את מספר העמודים, יפורסמו בספר. הספר, שנקרא "מר טומפקינס בארץ הפלאות", התפרסם בהוצאת אוניברסיטת קיימברידג' ב־1940 ומאז הודפס שוב 16 פעמים. לספר הזה היה המשך, "מר טומפקינס חוקר את האטום", שפורסם ב־1944 ועד עכשיו הודפס 9 פעמים נוספות. בנוסף לכך, שני הספרים תורגמו למעשה לכל שפות אירופה (חוץ מרוסית), וכן לסינית ולהינדי.

לא מזמן החליטה ההוצאה לאחד את שני הכרכים המקוריים למהדורה אחת בכריכה רכה, וביקשה ממני לעדכן את החומר הישן ולהוסיף עוד כמה סיפורים העוסקים בהתקדמות בפיזיקה ובתחומים הקרובים שהתרחשה אחרי שהספרים האלה יצאו לאור לראשונה. כך היה עלי להוסיף את הסיפורים על ביקוע ומיזוג, יקום המצב היציב, ובעיות מרתקות הנוגעות לחלקיקי היסוד. מהחומרים הללו נולד הספר הנוכחי.

מילים אחדות חייבות להיאמר על האיורים. את המאמרים המקוריים ב"דיסקברי" ואת הכרך המקורי הראשון אייר ג'ון הוקאם, שיצר את תווי פניו של מר טומפקינס. כשכתבתי את הכרך השני פרש הוקאם מעבודתו כמאייר, והחלטתי לאייר את הספר בעצמי, כשאני עוקב בנאמנות אחרי סגנונו של הוקאם. האיורים החדשים בכרך הנוכחי גם הם פרי עטי. החרוזים והשירים המופיעים בכרך הזה נכתבו על־ידי אשתי ברברה.

ג'. גאמוב

אוניברסיטת קולורדו, בּוֹלדר, קולורדו, ארה"ב

1.ראשי התיבות של מר טומפקינס נבעו משלושה קבועים בסיסיים של הפיזיקה: מהירות האור c, קבוע הכבידה G, והקבוע הקוואנטי h, הצריכים להשתנות במקדמים עצומים כדי שאנשים רגילים יוכלו להבחין בקלות בהשפעתם.

1 המהירות המקסימלית בעיר

היה יום חג, ומר טומפקינס, פקיד זוטר באחד הבנקים הגדולים, איחר לישון ואכל בנחת את ארוחת הבוקר. כשניסה לתכנן את יומו, חשב תחילה ללכת לסרט בהצגה יומית. הוא פתח את העיתון המקומי ופנה לעמוד הבידור, אבל אף אחד מהסרטים לא משך אותו. הוא לא סבל את הנטייה האובססיבית השגורה למין ולאלימות. כל היתר היו בציר החג הרגיל המכוון לילדים. אילו היה לפחות סרט אחד עם איזו הרפתקה אמיתית, עם משהו יוצא דופן ואולי אפילו מאתגר. אבל לא היה סרט כזה.

באופן בלתי־צפוי נפל מבטו על מודעה קטנה בפינת העמוד. האוניברסיטה העירונית הכריזה על סדרת הרצאות על בעיות בפיזיקה המודרנית. ההרצאה באותו אחר־צהריים היתה אמורה להיות על תורת היחסות של איינשטיין. או, זה בהחלט בא בחשבון! לעתים קרובות שמע את ההכרזה שרק תריסר אנשים בעולם כולו הבינו באמת את התיאוריה של איינשטיין. אולי הוא יהיה האיש השלושה־עשר! הוא החליט ללכת להרצאה. אולי זה בדיוק מה שנחוץ לו.

כשהגיע לאודיטוריום הגדול של האוניברסיטה, גילה שההרצאה כבר החלה. החדר היה מלא סטודנטים צעירים. אבל היה גם קומץ של אנשים מבוגרים יותר, כנראה אנשים מן הציבור הרחב כמוהו. הם הקשיבו בריכוז רב לאדם גבוה בעל זקן לבן שעמד ליד מקרן גבוה. הוא הסביר לקהלו את הרעיונות הבסיסיים של תיאוריית היחסות.

מר טומפקינס הצליח להבין שהרעיון העיקרי בתיאוריה של איינשטיין הוא שיש מהירות מקסימלית, מהירות האור, ששום עצם גשמי נע אינו יכול לעבור אותה. העובדה הזאת מובילה לתוצאות מאוד מוזרות ויוצאות דופן. למשל, כשנעים במהירות הקרובה למהירות האור, סרגלי מידה מתכווצים ושעונים מאיטים את מהלכם. אולם הפרופסור ציין שכיוון שמהירות האור היא 300,000 ק"מ בשנייה, אי־ אפשר למעשה להבחין בתופעות היחסותיות האלה בחיי היומיום.

למר טומפקינס נראה כל זה מנוגד לשכל הישר. הוא ניסה לתאר לעצמו איך ייראו התופעות האלה, וראשו צנח לאטו על חזהו...

כששב ופקח את עיניו מצא את עצמו יושב, לא על הספסל באולם ההרצאות, אלא על אחד מהספסלים שמספקת העיר לנוחות הנוסעים המחכים לאוטובוס. זו היתה עיר עתיקה ויפהפייה ולאורך הרחוב ניצבו בניינים של אוניברסיטה מימי־הביניים. הוא חשד שהוא חולם, ככל הנראה, אבל לא היה שום דבר יוצא דופן בתמונה שלפניו. מחוגי השעון הגדול שעל מגדל הקולג' ממולו הורו על השעה חמש.

הרחוב היה כמעט ריק – חוץ מרוכב אופניים בודד שבא לאט לקראתו. כשהתקרב, נפערו עיניו של מר טומפקינס בפליאה. האופניים והבחור שעליהם התקצרו באופן שלא ייאמן בכיוון תנועתם, כאילו ראה אותם דרך עדשה גלילית. השעון שעל המגדל צלצל חמש, ורוכב האופניים, שללא ספק מיהר, דיווש יותר בחוזקה. מר טומפקינס לא הבחין שמהירותו גדלה כתוצאה מכך בהרבה, אבל לעומת זאת, הוא התקצר עוד יותר וירד במורד הרחוב כשהוא נראה קצת כמו תמונה שטוחה גזורה מקרטון. מר טומפקינס הבין מיד מה קורה לרוכב האופניים – זו היתה ההתכווצות של גופים נעים, שעליה שמע זה עתה. הוא היה מאוד מרוצה מעצמו. "המהירות המקסימלית של הטבע ודאי נמוכה יותר כאן," הסיק. "היא כנראה לא גבוהה בהרבה משלושים קמ"ש. בעיר הזאת ודאי אין שום צורך במכמונות מהירות." למעשה, אמבולנס נחפז שעבר לידו באותו רגע לא השיג בהרבה את רוכב האופניים; באורות מהבהבים וצופר מיילל, הוא רק זחל לו בדרך.

מר טומפקינס רצה לרדוף אחרי רוכב האופניים ולשאול אותו איך ההרגשה להיות שטוח. אבל איך יוכל להשיג אותו? באותו רגע הבחין בעוד זוג אופניים שנשענו על קיר הקולג'. מר טומפקינס חשב שהם שייכים ודאי לסטודנט שמאזין עכשיו להרצאה, והוא לא יחוש בחסרונם אם מר טומפקינס ישאל אותם לזמן קצר. הוא וידא שאף אחד לא מסתכל, עלה על האופניים ומיהר במורד הרחוב בעקבות הרוכב השני.

הוא היה בטוח שהתנועה החדשה שלו תקצר אותו מיד, וציפה לזה בשמחה כיוון שההיקף הגדל והולך של מותניו גרם לו דאגה מסוימת בזמן האחרון. אולם, להפתעתו, שום דבר לא קרה; גם הוא וגם האופניים שלו נשארו באותו גודל ובאותה צורה. לעומת זאת, הנוף סביבם השתנה לחלוטין. הרחובות התקצרו, חלונות־הראווה של החנויות הפכו חריצים צרים, והולכי הרגל היו האנשים הרזים ביותר שראה אי־פעם.

"אה!" קרא מר טומפקינס בהתרגשות. "עכשיו אני מבין. כאן נכנסת לעניין המילה יחסות. כל מה שזז ביחס אלי נראה לי קצר יותר – ולא חשוב מי מדווש!"

הוא היה רוכב טוב ועשה ככל יכולתו להשיג את הבחור. אבל הוא גילה שלא היה קל בכלל לצבור מהירות עם האופניים האלה. אף שדיווש חזק ככל שיכול, המהירות גדלה במידה זניחה כמעט. רגליו כבר התחילו לכאוב, אבל עדיין לא הצליח לעבור את עמוד החשמל שבפינה מהר יותר מאשר כשיצא לדרך. נראה היה שכל מאמציו לנוע מהר יותר לא הועילו. הוא התחיל להבין עכשיו מדוע האמבולנס לא יכול לנסוע הרבה יותר מהר מרוכב האופניים. באותו רגע נזכר בדברי הפרופסור על חוסר היכולת לעבור את המהירות המגבילה של האור. יחד עם זאת הבחין שככל שניסה יותר, כך התקצרו בנייני העיר. רוכב האופניים שלפניו לא נראה עכשיו רחוק כל־כך – ובאמת בסופו של דבר הצליח להשיג אותו. כשרכבו זה לצד זה, הוא הביט בו והופתע לגלות שגם הרוכב וגם האופניים שלו נראו עכשיו רגילים לגמרי.

"אה, זה כנראה מפני שאנחנו כבר לא נעים באופן יחסי זה לזה," הסיק.

"סלח לי," קרא בקול, "אתה לא מרגיש לא נוח לגור בעיר שבה המהירות המקסימלית נמוכה כל־כך?"