בואו נדבר על פיזיקת קוונטים

מבוא

מכניקת הקוונטים היא המדע המדהים של העולם המיקרוסקופי והתת־מיקרוסקופי. היא מתארת חלקיקים זעירים כמו אטומים ומולקולות, שביכולתם לבצע תרגילים אקרובטיים שקוראים תיגר על ההיגיון, למצוא את עצמם בהרבה מקומות בו־זמנית, או להסתחרר בשני כיוונים בעת ובעונה אחת. היא סיפור מסחרר שמושך אליו כל דבר, מתודעה ויקומים מקבילים ועד רצון חופשי וחיי נצח, והיא מציעה לנו את העדשה המדעית היחידה שיש לנו להבנת מהותם של בני האדם.

זהו תחום משונה שאנשים משונים עוסקים בו. ולפעמים, האנשים המשונים האלה עורכים מסיבות.

ב־2014 הלכתי למסיבה שאירח פיזיקאי קוונטים מוערך ואקסצנטרי. נכנה אותו בוב, כי זה באמת השם שלו.

לפיזיקה יש את הכוכבים שלה, ובוב הוא אחד מהם. עד שהתחלתי לעבוד במעבדה שלו, הוא כבר הספיק לכתוב ספר לימוד שהפך לרב־מכר, תרם משמעותית לתיאוריית הלייזר וערך ניסויים מפורסמים שבמסגרתם חקר את התכונות הקוונטיות של האור. הוא אפילו זכה בפרס חשוב שקרוי על שם אריסטוקרט פרוסי, ולפחות בתחום הפיזיקה, הפרס הזה אומר לך שהצלחת.

לא אכפת לי לספר לכם שבוב לימד אותי דבר או שניים על פיזיקה כשלמדנו לתארים מתקדמים. אבל במסיבה המסוימת הזאת, החלפנו תפקידים.

סביבי התגודדו בוב, עוד חוקר מוערך אחד או שניים ושישה סטודנטים לתואר שני בעלי שיער שמנוני. כולם נעצו מבט ממוקד בפיסת הנייר שלפניי, מהופנטים לגמרי אל הדבר שזה עתה סיימתי לשרטט. אלה היו דמויות הגפרורים החובבניות ביותר שצוירו אי־פעם.

"אז זהו זה," אמרתי. "בגלל זה יש אנשים שחושבים שמכניקת הקוונטים מאפשרת את קיומם של יקומים מקבילים."

אני לא מנסה להתרברב, אבל הקהל התרשם. "זה הרבה יותר הגיוני ממה שציפיתי," אמר אחד הנוכחים. "לא ייאמן שאף פעם לא הראו לי את זה! התיאוריה הזאת בכלל לא מטורפת כמו שחשבתי." אפילו לבוב העניין הזה העיף את המוח.

בשבועות הבאים ראיתי איך רבים משותפיי למעבדה מתחילים להתייחס ברצינות רבה יותר לעניין היקומים המקבילים — נושא שלפני כן ביטלו כי נראה להם כמו מדע בדיוני. כמה מהם אפילו אימצו את העניין בתור הדרך המועדפת עליהם לחשוב על מכניקת הקוונטים. אין דבר שמשתווה להתלהבות של מומרים חדשים.

איך קרה שאנחנו חיים בעולם שבו כמה מהפיזיקאים המוכשרים ביותר מסתכנים בהתמוססות מוח בגלל שיחה בת עשרים דקות עם שמוק כמוני? איך קרה שהמדענים הגדולים האלה הגיעו לנקודה שבה המושג שיש להם על מה שקיים ומה שלא הוא שברירי כל כך, עד ששתי דמויות גפרורים ששרטט בחור חצי שיכור בן עשרים ומשהו יכולות לנפץ אותו?

אני חושב שהתשובה קשורה לסיבה שבגללה האפיפיור כנראה לא יודע יותר מדי על סיינטולוגיה. כשחושבים שכבר יודעים את האמת, בדרך כלל לא מחפשים גרסאות אחרות שלה. ומתמלאים תחושת ביטחון משונה שלא צריך לחפש גרסאות אחרות שלה. לכן לאפיפיורים יש קדושים מעונים, לסיינטולוגיה יש את טום קרוז, וגם לפרספקטיבות שונות על תורת הקוונטים יש את הקנאים שלהן.

אבל אולי זה לא אמור להפתיע אותנו יותר מדי. מכניקת הקוונטים דומה מאוד לדת. היא עוסקת ביקום, באופן שבו הוא נוצר ובכיוון שאליו הוא עשוי ללכת. היא מספרת לנו מי אנחנו ומה אנחנו, ותאמינו או לא, יש לה אפילו כמה דברים להגיד על מה שיקרה לנו כשנמות.

וכמו דת, גם בתחום מכניקת הקוונטים לא חסרות מחלוקות. מדובר בתיאוריה מצליחה מאוד, אבל ראיתי פיזיקאים נקלעים לוויכוחים צעקניים בנוגע לדברים שהיא מספרת לנו על אופן הפעולה של היקום. יש אומרים שהיא מציירת תמונה של אינסוף יקומים מקבילים, אחרים אומרים שהיא שומרת מקום מיוחד לתודעה בתוך חוקי הפיזיקה, או שהיא מתארת יקום שעתידו קבוע מראש ובו הגורלות והעתיד שלנו נחתמו ברגע שבו התרחש המפץ הגדול.

אבל איך שלא מסתכלים על זה, מכניקת הקוונטים היא שלוחה טבעית של הסיפור שדרכו האנושות מבינה את עצמה, ושהחל לפני עשרות אלפי שנים. וכשחושבים עליה ככה, קצת חבל שהורדתי אותה לרמה של טריק מסיבות זול.

ואם כבר מדברים על מסיבות של חנונים, אני צריך לספר לכם על מסיבה אחרת שהייתי בה כמה חודשים לפני המסיבה של בוב.

האירוע הזה התקיים בבניין הפיזיקה של אוניברסיטת טורונטו, באולם הרצאות של מאתיים מושבים שהיה מלא עד אפס מקום. לא היינו שם לסמינר בפיזיקה, אלא כדי לצפות בפיזיקאי נוצרי בעל קול בריטון צלול כמו קוניאק, שדיבר על הסיבה שבגללה המדע מצביע כביכול על קיומו של אלוהים. נכנה אותו קירק, כי ככה באמת קוראים לו.

תשמעו, קירק ממש לא התחבר לרעיון של יקומים מקבילים. הוא האמין שהדרך ההגיונית היחידה לחשוב על מכניקת הקוונטים מתמקדת בתודעה האנושית, מה שהתאים כמו כפפה להשקפת העולם הדתית שלו. "כמה נוח," חשבתי לעצמי והרגשתי שאני מתחיל להתעצבן. "התמונה של מכניקת הקוונטים שהכי מדברת אליו מאשרת את כל האמונות הקודמות שלו."

חזרתי הביתה מההרצאה הזאת מתוח ומעוצבן והתחלתי לעלעל בספרי לימוד ולגלול בדפי ויקיפדיה כדי למצוא טיעונים נגדיים, שאוכל לזרוק על קירק בפעם הבאה שאבוא להרצאה שלו. העמקתי בתוך עוד ועוד מחילות ארנב בניסיון למצוא את הזווית שלי. אבל בכל פעם שחשבתי שעליתי על משהו — מינוח שנעשה בו שימוש שגוי או טענה לא מבוססת — חפירות נוספות העלו הצדקה לא נוראית במיוחד. שעה נהפכה לשעתיים ולשלוש.

זמן קצר לאחר מכן, החברה שלי התחילה להתלונן. הגיע הזמן שארד מהנושא.

החוויה הזאת לימדה אותי שני דברים. הראשון הוא שכשאתה עובר לגור עם מישהי, זה מגביל מיד את כמות החפירות חסרות הטעם באינטרנט שאתה יכול לעשות לפני שאתה מוצא את עצמך ישן על הספה.

הדבר השני הוא שיש לי הרבה יותר במשותף עם האפיפיור מכפי שהייתי רוצה. אני מחשיב את עצמי פיזיקאי שקול שמבין מצוין פרספקטיבות שונות של מכניקת הקוונטים. ובכל זאת הנה הופתעתי מעוצמתו של טיעון שביטלתי כמגוחך בגלל תחושת הבטן שהוא עורר בי.

שלא תבינו אותי לא נכון, אני לא מנסה לדחוף לכם כאן את רעיון התודעה הקוונטית. אבל אני לא יכול להתכחש לכך שהרעיון שלפיו התודעה היא מרכיב יסודי בפיזיקה הוא הרבה פחות מטורף מכפי שנדמה לרוב האנשים — ובהם רוב הפיזיקאים.

מכניקת הקוונטים היא כזאת. היא מחייבת אותנו להתמודד עם אפשרויות שאולי נשמעות בהתחלה כמו מדע בדיוני. היא הובילה לאחת הטלטלות הגדולות ביותר בהבנת העולם הסובב אותנו. והיא שמה מולנו מראה שחושפת את הרעיונות שגיבשנו מראש, את האגו שלנו ואת התהליך הכאוטי שבו אנחנו משכנעים את עצמנו שאנו יודעים מהי מהותה של המציאות.

אם כך, מה באמת אומרת מכניקת הקוונטים על העולם? ולמה התקופה שאנחנו חיים בה היא התקופה הכי מרגשת וחסרת ודאות בהיסטוריה האנושית בכל מה שקשור לאופן שבו אנו מבינים את המציאות?

כדי לענות על השאלות האלה נצטרך לדבר על ההיסטוריה של האופן שבו האנושות הבינה את עצמה.

בראשית היה בוטן

מתי בפעם האחרונה כעסתם על בוטן?

אם אתם אנשים נורמטיביים, התשובה שלכם תהיה, "אף פעם. בוטנים זה טעים, והאמת היא שלא ברור לי למה אתה מתחיל ספר על מכניקת הקוונטים בדיון על בוטנים."

אני מבין אתכם, אבל העניין הוא שבוטנים הם מכונות הרג. אמנם החוקרים לא מסכימים על המספר המדויק של מקרי המוות, אבל בין עשרות למאות בני אדם — לרוב ילדים — מתים מדי שנה בגלל אלרגיה לבוטנים. גרוע מכך, אפשר להחליק על בוטנים והם יוצרים כתמי שמן שקשה להסיר, או שחתיכות בוטנים יכולות להיתקע לכם בין השיניים ולהרוס לכם את כל אחר הצהריים.

אבל למרות כל אלה, כנראה אף פעם לא נטרתם טינה לבוטן. גם אני לא. הסיבה לכך היא שאני לא חושב שבוטנים אחראים למעשיהם. הם קטניות תמימות לחלוטין.

כיום כמעט כולם חושבים על בוטנים כך. אבל זה לא תמיד היה המצב.

כדי להבין למה, נתאר לעצמנו שהיו מפשיטים אותנו ומצניחים אותנו בלב ג'ונגל שכוח אל, לאחר שמחקו כל ידע טכנולוגי או מדעי מהמוח שלנו. בלי טלפונים. בלי מחשבים ניידים. בלי שום זיכרון מהציוויליזציה של המאה ה־21.

אנחנו מסתכלים סביבנו ומגלים שאנחנו לא לבד. סביבת המחיה החדשה שלנו בג'ונגל רוחשת חיים: אדמה עשירה, צמחייה ובעלי חיים. כמה מבעלי החיים — בעיקר ציפורים ומכרסמים — קטנים מספיק כדי להיראות כמו מזון פוטנציאלי, אבל בעלי חיים אחרים הם גדולים יותר ובעלי שיניים חדות ומסתכלים עלינו באותה הדרך שבה אנחנו מסתכלים על הציפורים ועל המכרסמים. אמא'לה.

עכשיו יש לנו משהו במשותף עם אבותינו הקדמונים ביותר: עברנו למרכז שרשרת המזון המקומית. במקום לשלוט בכל המינים, בתור האלופים הבלתי מעורערים של משחק הברירה הטבעית שנמשך עידן ועידנים, אנחנו משובצים במטריקס של הטבע. כל אינטראקציה עם הסביבה היא הימור, והסיכוי שנתפוס את הארוחה הבאה שלנו משתווה לסיכוי שניתפס ונהיה הארוחה הבאה של מישהו אחר.

אבות אבותינו קלטו מסר ברור מקרקס ה"אֱכול או שתיאכל" חסר המעצורים של הקיום הקדמוני. המסר היה שאולי, אחרי הכול, בני האדם אינם שונים עד כדי כך ממכרסמים, מחזזיות, מטיגריסים שֶׁנחַרְבִּיִים — או מבוטנים. והיו גם כאלה שתהו אם אולי בני האדם אינם נמצאים רק באותו מישור טבעי כמו החרקים והצמחים והאדמה, אלא גם באותו מישור רוחני.

זהו לפחות ההסבר של כמה היסטוריונים לכך שהאָנימיזם — האמונה שלבעלי חיים, למקומות, לצמחים ולעוד כל מיני "דברים" לא אנושיים יש נשמות — הפכה לפופולרית בקרב בני האדם הקדמונים לפני עשרות אלפי שנים.

בהמשך בני האדם בנו בקתות, עיירות ולבסוף ערים ענקיות. צופפנו שורות של חיטה בשדות, כלאנו תרנגולות בלולים וגרמנו לשוורים לסחוב עבורנו דברים כבדים. הרעיון שלדגנים ולשוורים ששעבדנו יש מהות רוחנית אמיתית כמו שלנו התחיל לעורר בנו אי־נוחות.

לכן, כפי שגורסת תיאוריה אחת, נוצר דיסוננס קוגניטיבי, וכמה מאבות אבותינו חוו תהליך מחשבתי כזה: "רק מטומטם יתייחס לא יפה לישות בעלת מהות רוחנית. אני לא מטומטם, ולפיכך לחיטה ולשוורים לא יכולות להיות נשמות."

וכך ירד מהפרק הרעיון של נשמות אישיות לבעלי חיים, לסלעים ולמקומות. יש הטוענים שהוא הוחלף באלים שהיו אחראיים על בעלי החיים, על הסלעים ועל המקומות האלה. במקום נשמה לכל צמח, היה אל לחיטה או אל לחקלאות.

אלים היו מעולים כי הם פעלו כמתווכים בינינו לבין הישויות שאכלנו או אלה שאילצנו לסחוב דברים כבדים. כך יכולנו להרגיע את המצפון שלנו בלי להקריב את הגישה שלנו אל העל־טבעי. והנה, המצאנו את הפוליתיאיזם.

ראוי להדגיש שאם התיאוריה הזאת על האבולוציה של האמונה האנושית נכונה, רוב הציוויליזציה זנחה את האנימיזם לא מכיוון שהיה שגוי, אלא מכיוון שנעשה לא נוח. בואו נשמור בראש את המחשבה הזאת, כי כפי שנראה בהמשך, הדלת של האנימיזם נפתחה במפתיע על ידי ההבנה החדשה של העולם שהקנתה לנו מכניקת הקוונטים.

המונותיאיזם מאברהם עד זרתוסטרה

המונותיאיזם הוא האמונה שיש רק אל אחד. רוב האנשים, כשהם חושבים על מונותיאיזם, חושבים מיד על הדתות האברהמיות: היהדות, הנצרות והאסלאם. ואמנם אלה ההתנסויות המונותאיסטיות המוצלחות ביותר של האנושות (על פי מספר המאמינים), אבל הן בהחלט לא היו היחידות, ויכול להיות שאפילו לא הראשונות.

מתישהו בין שנת 1500 ל־1000 לפני הספירה, בחור פרסי בן שלושים ישב על גדת הנהר אחרי לילה סוער של בליינות בסגנון ימי קדם. שם נגלה לפניו חזון שעורר בו השראה להפיץ דת מונותיאיסטית חדשה, שתופסת עד היום. קראו לו זרתוסטרה, והדת שייסד נושאת כיום את שמו: הדת הזורואסטרית. בדומה לנצרות ולאסלאם של ימינו, הדת הזורואסטרית מציבה נשמות, רצון חופשי ומישור קיום נשגב מעל מישור הקיום שלנו. למעשה, ייתכן שההשקפות של הדת הזורואסטרית על נשמות ועל רצון חופשי שיחקו תפקיד מהותי בעיצוב הדתות האברהמיות שהופיעו אחריה.

בין שהאמונה המונותיאיסטית הראשונה היתה היהדות ובין שהיתה הדת הזורואסטרית או משהו שונה לגמרי, האמונות האלה הציגו כמה טענות עקביות למדי: בני האדם הם יצורים מיוחדים בעלי רצון חופשי, נשמה וגישה לעולם הבא. במשך מאות בשנים נתנו אוניברסיטאות במה לעימותים בין אנשים ארוכי זקן, עם פאות מצחיקות והבעות רציניות, שהתווכחו על הרעיונות האלה. באופן כללי, הם לא התקדמו הרבה מעבר לתערובת של רעיונות ישנים בתוספת קמצוץ ספקולציה בשביל הטעם.

ולכן מפתיע עוד יותר לחשוב שהתחום של מכניקת הקוונטים, שהופיע רק לפני מאה שנה, שינה מן היסוד את האופן שבו אנחנו מבינים את האדם ואת מקומו ביקום וזעזע את הקיפאון ששרר בפילוסופיה זה מאות שנים. כיום מכניקת הקוונטים היא רכיב חיוני בכל ויכוח על טבע האנושיות, החיים והיקום. היא באמת ובתמים הגורם המשפיע ביותר על התפיסה העצמית שלנו זה יותר מאלף שנים!

אבל אני רץ קדימה. לפני שנגיע למכניקת הקוונטים ולמשמעות שלה לגבינו, לגבי הרצון החופשי שלנו ולגבי נשמתנו האלמותית, אנחנו צריכים לסקור עוד מהפכה אחת אחרונה בהבנה האנושית: הנאורות.

מאחד לאף אחד

עד כה עקבנו אחרי תהליך המחשבה של האנושות ונדדנו ממערכות אמונה שבהן הכול קדוש, דרך מערכות אמונה שבהן הרבה דברים הם קדושים ועד למערכות אמונה שבהן רק דבר אחד הוא קדוש.¹

לפחות במערב, כל מהפכה בהבנה האנושית הותירה אותנו עם פחות נשמות ופחות אלים. המגמה הזאת תימשך גם בשלב הבא במסענו.

בשלב הזה נגיע אל 5 ביולי 1687, אז פרסמה החברה המלכותית של לונדון לשיפור הידע בתחום מדעי הטבע את הספר "העקרונות המתמטיים של פילוסופיית הטבע". הכותרת היתה ארוכה ומסורבלת, פיתוח הדמויות היה חלש למדי, ואם היה מצליח להשיג היום ארבעה כוכבים באמזון, זאת היתה הפתעה. אבל על מה שחסר לו מבחינת הסגנון והקריאוּת הוא פיצה בתוכן: הספר הראה כיצד כל עצם ביקום שלנו נע בהתאם לכללים פשוטים וכיצד ניתן לחזות את התנועות האלה באמצעות המתמטיקה. אה, ויכול להיות ששמעתם על הבחור שכתב אותו. קראו לו אייזק ניוטון.

אתם אולי תוהים למה תמונת היקום המתמטית של ניוטון היא כזה סיפור גדול. העניין הוא שלפני ניוטון, אם ילד בן שמונה שאל שאלה כמו "למה התפוח נפל לאדמה?" תגובה מקובלת לחלוטין היתה לנופף בזרועות ולהגיד, "כי ככה אלוהים רוצה!" ואז לשלוח את הילד בחזרה לחרוש את השדות, לפלות כינים מהשיער או לעשות משהו אחר שילדים במאה ה־17 היו עושים בזמנם החופשי.

אבל התשובה של ניוטון היתה אחרת לגמרי. במקום לומר שיד משמיים גרמה לתפוח ליפול, הוא הציע מערכת עקבית של כללים מתמטיים שהובילה לתוצאה הזאת. התיאוריה המתמטית של ניוטון שימשה חוצץ בינינו לבין אלוהים — גבול עשוי ממתמטיקה שהכניס מרחק קונספטואלי גדול יותר מאי־פעם בין השמיים לארץ. בכך הוא סלל את הדרך לחוט דק של מדע אַגנוסטי, שיהיה בסופו של דבר למאפיין שיגדיר את הנאורות.

שיהיה ברור, ניוטון בהחלט היה מאמין אדוק. מבחינתו, אלוהים אולי לא גרם בעצמו לתפוחים ליפול מהעצים, אבל הוא יצר את הכללים המתמטיים שגרמו לכך.

אחרי ניוטון, במהלך עשורים ומאות, מדענים התקדמו יותר ויותר בפענוח הכללים המתמטיים של היקום. ככל שהם התקדמו, כך הם גילו שהתיאוריות שלהם צריכות להישען פחות על אלוהים. ומכיוון שכבני אדם אנו מבססים את האמונות שלנו על נוחות, על הרגלים ועל עניין אישי, במקום על היגיון (ראו את היפותזת המעבר מאנימיזם לפוליתיאיזם), אנשים רבים התחילו לחשוב שאולי כל הרעיון הזה של אלוהים הוא מיותר.

יודעים מי היה אחד האנשים שהמחשבה הזאת עלתה להם בראש? נפוליאון.

בין פיקוד על פלישות לחצי ממדינות אירופה לחקיקת רפורמות מהפכניות בחינוך, נפוליאון מצא את הזמן לדבר על עסקים עם הפיזיקאי הצרפתי האגדי פייר־סימון לַפְּלָס, שפיתח זמן קצר לפני כן תיאוריה חדשה על פעולתה של מערכת השמש. נפוליאון פתח את השיחה בכך ששאל את לפלס מדוע אלוהים לא מוזכר בשום מקום בתיאוריה שלו. "לא נדרשתי להיפותזה הזאת," השיב לפלס בביטחון זחוח של בחור שהצליח להרכיב כיסא איקאה בלי לשכוח שום בורג.

העובדה שלפלס הצליח להציע תיאור פיזיקלי שלם של מערכת השמש כולה בלי להזדקק לאזכור של אלוהים ובלי לפנות לעזרה משמיים היתה הישג אדיר. המהפכה המדעית הדפה את אלוהים לשוליים — לא מכיוון שהאמונה בו נעשתה בלתי סבירה עקב התגליות המדעיות, אלא מכיוון שהיא נעשתה פחות הכרחית.

השקט שלפני הסערה

עד סוף המאה ה־19 כבר ציירה הפיזיקה תמונה ברורה של היקום. בנינו מנועי קיטור, יכולנו לחזות את הסיבוב של כוכב חמה במסלולו האליפטי בדיוק של מאית המעלה וידענו להסביר את התנהגותם של חומרים במצב צבירה גזי או נוזלי ברמת דיוק מדהימה. הדיבור היה שהצלחנו להבין את כל הכללים הנדרשים להבנת היקום, ומרגע זה ואילך נצטרך רק ליישם את הכללים האלה כדי לבנות דברים מעניינים ושימושיים יותר.

או, במילים שמיוחסות ללורד קלווין ב־1900, "אין לצפות עוד לשום תגלית חדשה בפיזיקה. כל שנותר הוא רק לבצע חישובים מדויקים יותר."

בלטו בהיעדרם מכללי הפיזיקה של אותה תקופה: האלים, הנשמות, הרצון החופשי והתודעה. במקומם, הפיזיקה של המאה ה־19 תיארה את היקום כמרחב עצום, אולי אינסופי, שכולל מספרים מגוחכים להפליא של חלקיקים זעירים דמויי כדורי ביליארד, שחולפים ביעף ברחבי החלל הריק.

מפעם לפעם, החלקיקים התנגשו אלה באלה, ואז פעלו על פי כללים ניוטוניים פשוטים, כך שחלק מהם השתלבו זה בזה ויצרו מבנים מורכבים יותר. המבנים המורכבים האלה חברו זה לזה מפעם לפעם, וכך נוצרו מבנים מורכבים עוד יותר, עד שבסופו של דבר נוצרו עצמים מעניינים כמו סלעים, בוטנים ובני אדם. ובכל זאת, מורכבים ככל שהעצמים האלה היו, בבסיסם הם היו מורכבים מחלקיקים שפעלו על פי חוקים פשוטים של תנועה, שניתן לחזות במאה אחוז.

ההשלכות של יכולת החיזוי הזאת היו דרמטיות. אם היה לנו תצלום של היקום ברגע נתון כלשהו — שבו רואים בדיוק היכן נמצא כל חלקיק ביקום באותו רגע ולאן הוא עשה את דרכו — היינו יכולים להשתמש בחוקים של ניוטון ולחזות בוודאות מוחלטת מה יעשה כל אחד מהחלקיקים האלה בכל נקודת זמן בעתיד. המכניקה הניוטונית נתנה לנו להלכה את היכולת לחזות את העתיד והפכה אותנו לגזע של אדונים עליונים קוסמיים כול־יכולים בחלוקי מעבדה.

אבל אם אפשר לחזות את העתיד בוודאות, פירוש הדבר הוא שהעתיד קבוע. שהאירועים המתחוללים ביקום עוקבים כביכול אחרי תרחיש שקודד בכללי המכניקה הניוטונית. פילוסופים מכנים נקודת מבט מעין זאת "דטרמיניזם", מכיוון שכל אירוע עתידי נקבע במלואו (detemined) מתוך אירועי העבר ומכיוון שהם מקבלים תשלום על בסיס אותיות.

אם אנחנו מורכבים מאטומים ופועלים על פי חוקי תנועה חזויים מראש, אז אני נועדתי לכתוב את הספר הזה ואתם נועדתם לקרוא אותו. אותו הדבר נכון לגבי כל החלטה שנחליט בעתיד. זה לא ממש משאיר מקום לרצון חופשי, לנשמות או להתערבות אלוהית.

זאת היתה יכולה להיות דרך פואטית לסיים את המסע להבנתה של האנושות את עצמה. העברנו אלף שנים בצבירת עוד ועוד ביטחון בכך שלפחות ופחות דברים יש מהות רוחנית, תודעה או רצון חופשי. ראשית זנחנו את האנימיזם לטובת הפוליתיאיזם, שאותו זנחנו בהמשך לטובת המונותיאיזם. מה יכול להיות מתאים יותר מאשר הגילוי שלשום דבר, כולל בני אדם, אין את התכונות האלה?

אבל אין שום כלל שאומר שהמציאות חייבת להיות פואטית.

בהתחלה לאט, ואז בבת אחת, השקפת העולם הניוטונית התמוטטה כמו מגדל קלפים על משטח נטול חיכוך.

כמה קצוות פרומים

המכניקה הניוטונית היתה מרשימה בטירוף. היא הקנתה חיזויים מדויקים להדהים ואפשרה לנו לייצר דברים — דברים שאפשר להשתמש בהם כדי לבנות מסילות ברזל, לרפא מחלות, להמציא תעשיות שלמות ולייסד אימפריות גלובליות.

אבל היו כמה חריגות מעצבנות, שאיש לא הצליח להסביר.

למשל, זוכרים שציינתי קודם את המסלול האליפטי של כוכב חמה ושהמכניקה הניוטונית יכלה לחזות אותו בטווח של מאית המעלה?

ובכן, יש שני סוגים של אנשים בעולם:

1) אנשים ששומעים את המספר הזה ואומרים, "וואו, זה ממש מרשים! אי־אפשר שלא לאהוב את ניוטון הזה, נכון? עכשיו, בואו נלך לבנות מנוע קיטור או להמציא את הנורה או משהו."

2) אנשים שאומרים, "רגע, למה קיימת סטייה של מאית המעלה בתחזיות הכי מדויקות שלנו? זה לא אמור להדאיג אותנו?"

הקבוצה הראשונה כוללת מהנדסים. הקבוצה השנייה היא של פיזיקאים.

הפיזיקאים היו יכולים לחיות עם מסלול לא יציב אחד או שניים, אבל החריגות לא הוגבלו רק לתחום האסטרונומיה. היתה גם בעיה קטנה שקראו לה "הקטסטרופה של העל־סגול".

נכון שלהבה של כּירָה מתחילה לזהור באור אדום כשהיא מתחממת? פיזיקאים במאה ה־19 אהבו להתבונן בתופעה הזאת ובילו הרבה זמן בחקר מערכת היחסים שבין הטמפרטורה של עצם חם לצבעים שהוא מקרין. הבעיה היתה שהתחזיות שלהם לצבעי הכיריים היו רחוקות ממה שראו, בייחוד בסמוך לקצה העל־סגול (והחם ביותר) של ספקטרום הצבע. למעשה הן היו רחוקות עד כדי כך שהיה אפשר לומר שהסיטואציה קטסטרופלית.

כוכב חמה, הכיריים הלוהטות וקומץ ניסויים אחרים, שלא ממש התאימו לתמונת העולם הניוטונית, גרמו לאנשים לחשוב שמשהו כנראה לא בסדר עם הפיזיקה של אותם הימים.

לכן הם חשבו. וחשבו. ובסופו של דבר, קם טיפוס משופם בשם מקס פּלאנק, שאהב לנגן בפסנתר ולטפס על הרים, והעלה רעיון מבריק.

כך החלה מהפכת הקוונטים.

המשך הפרק זמין בספר המלא