לא רואה בעיניים

יוסי גורביץ’ מספר היום בכלכליסט על ניסוי שהתבצע באוניברסיטת ויסקונסין, במהלכו שלח דוקטורנט בשם אדם ווילסון הודעה לטוויטר באמצעות ממשק הפועל בעזרת גלי מוח. גורביץ’ כותב:

ווילסון לא כתב אותה (את ההודעה); הוא חשב אותה, וגלי המחשבה שלו תורגמו מיד לטוויטר. הטכנולוגיה קיימת; היא לא לשימוש ציבורי, לא בקרוב; אבל היא קיימת. יהיה מעניין כאן, עוד עשור. אולי עוד קודם.

הכתבה ב-Wired אליה מפנה גורביץ’ מתהדרת בכותרת – Twitter Telepathy: Researchers Turn Thoughts Into Tweets. כתבה אחרת מכריזה כי Scientists Break Brain/Twitter Barrier, ואילו אחת אחרת מזהירה – Twitter-brain interface offers terrifying vision of the future.

למרות הכותרות ההחלטיות, בניסוי עצמו לא היה כל אלמנט של קריאת מחשבות או הפיכת מחשבות למילים. זהו שימוש במערכת של ממשק מוח-מחשב (מערכת בשם BCI2000) אשר יודעת לזהות שינויים בגלי מוח ולתרגמם לתבניות המשמשות לשליטה על אמצעי אחר (במקרה זה – מקלדת וירטואלית). ווילסון לא חשב משפט והמערכת “קראה” את מחשבותיו, אלא הוא השתמש בשינויים בגלי-מוחו כדי להזיז סמן על מסך מחשב ולבחור באמצעותו אותיות. אין בניסוי זה כל חדש, מלבד המהלך הסופי של שליחת המשפט שהוקלד לטוויטר, והנסיון הפשוט והמוצלח לרכב על גל הפרסום של טוויטר כדי לקבל קצת חשיפה אוניברסיטאית (ומכיוון שמערכות כאלה יכולות לסייע רבות לאנשים מוגבלי תנועה, החשיפה עצמה היא מבורכת).

מובן מדוע הניסוי המתואר מושך תשומת לב ומעורר עניין והשערות לגבי העתיד. אולם מה בדבר קצת אחריות עיתונאית? או סתם שכל ישר? כי ברור שהתיאור העסיסי של “להפוך מחשבה לטוויט!” הוא מופרך מן היסוד, ובכתבות עצמן אף מודים בכך. אז נכון, צריך להביא קוראים, רוצים למשוך תשומת לב. אבל בסופו של דבר כל שטות כזו היא עוד פגיעה קטנה אך משמעותית באמינות הכותב או העיתון.

החיפוש אחר מכונת הפרפטום מובילה ממשיך, והפעם מן המזרח. כתבה ב-WIRED מספרת כי חוקרים סינים הצליחו לבצע סימולציה מתמטית, אשר מאשרת את תיאורית "ההנעה האלקטרומגנטית" שפיתח מדען בריטי בשם רוג'ר שויאר.

המנוע התיאורטי של שויאר אמור להפוך אנרגיה חשמלית לכח דחף באמצעות גלי מיקרו, באופן שאינו מפר את כללי הפיזיקה המוכרים ומתבסס על תופעות של תורת היחסות. עד עתה זכה הרעיון בעיקר לביקורות קוטלות, בטענה כי הוא מפר את חוק שימור התנע ומהווה עוד צעד במרדף הסרק אחר מכונת התנועה הנצחית. אולם אוניברסיטת NPU הסינית אימצה את הרעיון, וצוות של מדענים עובד בשנה האחרונה על פיתוחו. לאחר שהוכיחו, לטענתם, את התחזיות של התיאוריה בסימולציה מתמטית, הם עובדים כעת על ייצור של מנוע דחף אמיתי המבוסס על התיאוריה.

מנוע כזה, אם אכן יהיה בר ביצוע, צפוי לשנות באופן מהפכני את תעשיית החלל. הוא יאפשר הנעה טובה יותר ובעלת עמידות גבוהה לרכבי חלל וללוויינים, שיכולה, בין השאר, להשפיע על יכולתנו לתור את החלל. שויאר טוען לדוגמא כי רכב חלל שמונע על-ידי מנוע הנעה אלקטרומגנטית סולארי יכול להגיע למאדים תוך 41 יום.

מעניין כי לאחרונה נתקלנו גם בטענתה של חברת steorn על שהצליחה לייצר אנרגיה חופשית ותמידית. האם באמת מדובר רק בסמיכות מקרית ובטענות הזויות, או שאנו מתקרבים לגילויה של טכנולוגיה חדשה ומהפכנית של ייצור אנרגיה?

ולסיום, האם תחילת המאמר:

Chinese researchers claim they've confirmed the theory behind an "impossible" space drive, and are proceeding to build a demonstration version.

לא מזכיר את הציטוט הזה?

The Infinite Improbability Drive is a wonderful new method of crossing interstellar distances in a few seconds; without all that tedious mucking about in hyperspace. As the Improbability Drive reaches infinite improbability, it passes through every conceivable point in every conceivable universe almost simultaneously.

מכונת פרפטום מובילה, התנועה הנצחית, היא הגביע הקדוש של המכניקה והפיזיקה מאז ומתמיד. מדובר במכונה שתוכל לפעול מעצמה, ללא צורך בהשקעת אנרגיה כלשהי, מכונה שמרגע שתתחיל לפעול לא תעצור יותר אף פעם. על-פי חוקי הפיזיקה המקובלים כיום (נגיע לזאת בהמשך), מכונה כזאת היא בלתי אפשרית. החוק הראשון והשני של התרמודינמיקה פוסלים כל אפשרות תיאורטית למכונה מעין זו.

למרות זאת, המרדף חי וקיים. בשבועות האחרונים התעוררה סערה זוטא סביב חברה אירית בשם Steorn, שטוענת כי הצליחה לייצר טכנולוגיה (לה היא קוראת Orbo) אשר מייצרת אנרגיה נקייה, חופשית ותמידית. החברה מודה כי משמעות הטענה היא הפרה של חוקי שימור האנרגיה העומדים בבסיס הפיזיקה של ימינו.

החברה היתה אמורה להציג גירסה ראשונית של הטכנולוגיה בתחילת יולי במוזיאון Kinetica בלונדון, אולם רצף של תקלות מוזרות שהתרחשו בשעת התקנת המכשיר הובילו לבסוף לדחיית התערוכה לזמן לא ידוע.

ביטול התערוכה חיזקה כמובן את דעתם של רבים אשר אינם מאמינים להכרזותיה של Steorn. הדעה הרווחת כרגע בבלוג אשר עוקב אחר קורותיה המוזרים של Steorn (וגם בכתבה הזו של ה-BBC) היא שלא מדובר בתעלול יחצני או ברמאות, אלא בהטעיה עצמית פשוטה - מקימי החברה מאמינים באמת כי הצליחו לייצר טכנולוגית פרפטום מובילה, ללא כל קשר לעובדות שעומדות בפניהם.

זוית מעניינת שצצה ועולה בסיפור זה היא האמונה הבלתי מעורערת במדע, ה"מיתוס" המדעי (שכתבתי עליו כאן), שרווח בחברה של ימינו מבלי שנשים לב אליו בדרך כלל. בכתבה על החברה ב-Economist נאמר:

But science had its reformation centuries ago. A select number of its indisputable axioms have been designated as laws. These are not man-made rules or opinions, but universal truths prised loose from nature by painstaking observation and experiment, and hammered on the anvil of experience by repeated testing. As such, they have survived every challenge thrown at them over the centuries.

האקונומיסט מבטא כאן במילים ברורות את היחס הפופולארי (והמובלע לרוב) למדע – חוקי המדע אינם נוצרים על-ידי האדם, אלא הם חוקים אוניברסליים של הטבע שמתגלים בסידרה של תצפיות והתנסויות.

מדהים לראות מאתיים שנה של פילוסופית המדע נעלמות כלא היו. או אולי זו תעודת עניות להשפעתה של הפילוסופיה על העולם כיום. גם אם איננו רוצים ללכת לאזורים הקיצוניים והאנארכיסטים יותר של הפילוסופיה, הרי גם לפי המיינסטרים הפילוסופי לגבי המדע (פופר וממשיכיו) הצהרה זו של האקונומיסט היא מיושנת ושמרנית. מזמן כבר הבנו כי תיאוריות מדעיות מומצאות על ידי האדם, הן אינן מתגלות באופן בלתי אמצעי. מדובר על תהליך יצירתי של בניית תיאוריות ובחינתן, על דיאלוג מתמשך בין האדם לבין העולם שסביבו.

אך חמור מכך, העמדה שמבטא האקונומיסט חותמת את הגולל על כל התפתחות מדעית אפשרית. אם חוקי המדע כיום הם "גירסה סופית", אמיתות אוניברסליות של המציאות – לאן עוד אפשר להתקדם? האקונומיסט עיוור להיסטוריה של המהפכות המדעיות ולאפשרות העתידית למהפכה מדעית. המסר החותם את הכתבה מבהיר זאת היטב:

Remember: the first law says the best you can do is break even, while the second law adds, forget it, you can’t even do that! Keep those two principles in mind, and you’ll never go far wrong.

ילדים – הקשיבו תמיד לחוקים! אל תנסו לשבור אותם, אל תנסו להיות יצירתיים. תמיד תציירו בתוך הקווים, וכך לעולם לא תיכשלו. אתם רוצים להיות מקוריים? אתם רוצים לערער על המוסכמות? אתם רוצים להיות חדשניים? הקשיבו ילדים לעצתו החכמה של האקונומיסט – Forget It!

*כנראה שלא.

שאלת הגוף והנפש היא אחת מהתעלומות הגדולות המלוות את החשיבה האנושית לאורך ההיסטוריה. שאלה זו מקבלת בשנים האחרונות תשומת לב מחודשת בגלגולה המודרני – שאלת התודעה. חקר התודעה האנושית הוא כיום אחד האתגרים הגדולים העומדים בפני המדע, וההתפתחויות בתחום הביאו מדענים לטעון כי אנחנו נמצאים בדרכנו להבין ולהסביר את התודעה האנושית. ההסבר המדעי של התודעה אמור, אם כך, לספק לנו סוף-סוף את הפתרון לבעיית הגוף והנפש. באמצעות המדע נוכל להסביר את הסיבות הגופניות של התודעה, או יותר מכך – להסביר את התודעה עצמה במונחים גופניים על ידי מחקר התהליכים המוחיים והנוירולוגיים שמהווים את התודעה. (אחד מהתומכים הנלהבים של גישה זו הוא דניאל דנט).

אבל האם באמת ניתן לתת הסבר מדעי מלא לתודעה? הניסיון לבצע רדוקציה של התודעה להסברים פיזיקאליים ופיזיולוגיים מעורר (לפחות אצלי) תחושת אי-נחת, הרגשה שמשהו הולך לאיבוד. יש דבר מה בתודעה שנראה כחומק מחיבוקו של הרדוקציוניזם הפיזיקאלי. דיויד צ'למרס וקן וילבר מנסים להסביר מדוע התודעה אינה ניתנת להעמדה על תהליכים פיזיקאליים גרידא, ומהו סוג המדע הנחוץ להתמודדות עם שאלת התודעה.

להמשך קריאה »

האם באמת קיימים אלקטרונים? מהי בכלל אנרגיה? האם מישהו ראה אי-פעם את כח הכבידה?

התיאוריות המדעיות הולכות ומתרחקות מעולם התופעות המוכר לנו. הן מתארות עולמות רוחשים חלקיקים, כוחות, יצורים אבסטרקטיים, תופעות מוזרות. האם כל אותם דברים מסתוריים המתוארים על-ידי המדע המודרני באמת קיימים בעולם?

הגישה האינסטרומנטליסטית גורסת כי אין שום סיבה לחשוב כך. התיאוריות המדעיות הינן מכשירים שימושיים ביותר שמאפשרים לנו להסביר, לחזות ולשלוט על מגוון של תופעות. אולם היותו של המכשיר מוצלח לא מעידה דבר על אמיתותו. אנו יכולים להשתמש במכשיר כי הוא עובד, אבל אין לנו שום סיבה להניח כי אותם יצירים תאורטיים שמרכיבים את המכשיר מתארים משהו אמיתי בעולם. עמדה זו רווחת היום בפיזיקה המודרנית. מכניקת הקוונטים ותורת המיתרים הן מערכות מתמטיות מורכבות ומסובכות שמצליחות לספק את החיזויים הטובים ביותר לתופעות פיזיקליות, אך קשה מאד לגזור מהן מסקנות ריאליסטיות לגבי טיבו של העולם, או לגבי קיומן של הישויות המתמטיות שמרכיבות תיאוריות אלה. 

גישה דומה ביחס למתמטיקה הוא הפורמליזם. לפי עמדה זו אמיתות המתמטיקה אינן נסובות "על" שום דבר בעולם. המתמטיקה היא מערכת של סימנים, אקסיומות וכללים; היא משחק בסימנים. המתמטיקאי לא צריך להתעניין בשאלת הקיום של הישויות המתמטיות, אין משמעות אם תיאוריה מתמטית היא "אמיתית" בעולם או לא. תפקידה של המתמטיקה הוא רק לבנות ולפתח מערכות פורמליות קונסיסטנטיות. דיויד הילברט ניסה, בתכנית המרשימה שלו, לבסס את המתמטיקה כולה כמערכת אקסיומטית קונסיסטנטית ושלמה. תכנית זו אמנם הוכחה כבלתי אפשרית על-ידי גדל, אולם המוטיבציה הפורמליסטית של הילברט נשארה חיה ופועמת בלב המתמטיקה ונגזרותיה (שפות המחשב הפורמליות).

נראה לי כי לגישה האינסטרומנטליסטית יש חלק גדול ביכולת ההתקדמות של המדע. על-ידי שבירת המחוייבות של המדען או המתמטיקאי לעולם האמיתי, נפתח מרחב פעולה גדול שמאפשר העלאת השערות ותיאוריות קיצוניות ומוזרות, שיכולות להצליח יותר במקומות שתיאוריות קונבציונאליות יותר נכשלות.

הגיאומטריה מספקת דוגמה יפה לכך – הגיאומטריה הקלאסית, האוקלידית, מורכבת מאקסיומות שמשקפות את העולם החושי המיידי שזמין לנו. ברגע שאנו מנתקים את המחוייבות הריאליסטית של הגיאומטריה, ניתן להתחיל לשחק עם האקסיומות וליצור מערכות גיאומטריות אחרות, "לא טבעיות", מערכות שלא היו מובנות כמתארות את העולם שאנו מכירים כשנוצרו. רק מאוחר יותר התברר שלגיאומטריה הלא-אוקלידית יש תפקיד חשוב בפיזיקה, והיא היוותה בסיס לתיאור המרחב בתורת היחסות הכללית.

____________________________

אבל איך בכל זאת אפשר להסביר את העובדה שתיאוריות מדעיות ומערכות מתמטיות משמשות אותנו ככלים יעילים כל כך לגבי העולם? אני מציע דרך ביניים בין הריאליזם לאינסטרומנטליזם (או אולי זו בכלל הסתכלות אחרת).

כל תיאוריה מדעית או מתמטית היא פרספקטיבה אפשרית בה ניתן לראות את העולם, נסיון למפות חלק מהמציאות. המציאות עצמה היא אינסופית ובלתי ניתנת למיפוי. לכן כל תיאוריה, בהכרח, תהיה תמיד חלקית.

כל תיאוריה יכולה להתאים לאספקט מסויים של המציאות בתנאים מסויימים. מכיוון שאנו עצמנו מתקיימים כפרספקטיבה מסויימת של המציאות, לא תמיד אנו יכולים למצוא את התנאים שבהם התיאוריה מתקיימת.

אנו מסוגלים לשנות את הפרספקטיבה שלנו לגבי המציאות. זהו תהליך התפתחות התודעה, שמתקיים באופנים שונים. המדע והמתמטיקה הם חלק מהכלים שמשמשים אותנו להרחבת התודעה. כשהתודעה שלנו מתרחבת, הפרספקטיבה משתנה, ואנו מסוגלים לזהות תנאים חדשים שיתאימו לתיאוריות חדשות. זהו תהליך גומלין משותף בין המדע, המתמטיקה, התודעה והעולם. (וגם כל אספקט אחר של הקיום האנושי).

כך שהישויות הפיזיקליות והמתמטיות גם קיימות וגם לא קיימות. הן קיימות כאספקט בתוך המציאות. אך הן גם לא קיימות מכיוון שכל אספקט הוא חלקי וזמני בלבד, ונתון לשינוי בהתאם לפרספקטיבה שמתוכה אנו חווים את המציאות.

וגם אנחנו, כמובן, אספקט של המציאות.

נטייתנו לתור אחר חוקיות ולכפות חוקים על הטבע מובילה לתופעה הפסיכולוגית של חשיבה דוגמאטית, או, באופן כללי יותר, התנהגות דוגמאטית: אנו מצפים לחוקיות בכל מקום, ומנסים למצוא אותה אפילו במקום שאיננה; לאירועים שאינם נענים לניסיונות אלו אנו נוטים להתייחס כאל מין "רעש רקע". … ביקורת חייבת להיות מכוונת כנגד אמונות קיימות ובעלות השפעה, הטעונות שידוד מערכות ביקורתי – במילים אחרות, אמונות דוגמאטיות.
(קרל פופר, השערות והפרכות). 

ציטוט זה מבטא את דעתו של קרל פופר לגבי ההבדל המהותי בין העמדה המדעית לעמדה הפסאודו-מדעית. העמדה הפסאודו-מדעית היא דוגמאטית, היא מבקשת לשמר את עצמה ועושה זאת באמצעות אימות של החוקים והתבניות שהיא מניחה, תוך התעלמות מעובדות שמפריכות חוקים אלה. העמדה המדעית היא ביקורתית, ובבסיסה עומד הרצון להתקדם ולשנות את התיאוריות והחוקים. המדע מבצע זאת על-ידי העמדת החוקים שהוא ממציא למבחן, חיפוש אחר נקודות התורפה של התיאוריה, ובדיקת כל האפשרויות להפריך את החוקים כדי להתקדם לתיאוריה טובה יותר. זוהי שיטה של ביקורת רציונאלית.

האופן בו פועל המדע הלכה למעשה הוא באמצעות השערות: נחפזים להסיק מסקנות – תכופות אף בעקבות תצפית יחידה. … תצפיות וניסויים נשנים מתפקדים במדע כמבחנים של השערותינו או של ההיפותזות שלנו, כלומר כניסיונות הפרכה.
(קרל פופר, השערות והפרכות). 

פופר מנסח, אם כך, קריטריון תיחום ברור בין מדע לבין פסאודו-מדע – תיאוריה מדעית היא תיאוריה שניתנת להפרכה. דרך הבנת המתודה המדעית אנו מסוגלים להסביר את הצלחותיו של המדע ואת יתרונותיו על-פני עמדות דוגמאטיות מתחרות, ויכולים לשרטט את המודל הנכון לידע האנושי.

אך האם כך פני הדברים? פול פייראבנד קורא להדיח את המדע מהעמדה הרמה שניתנה לו בעידן המודרני. הוא מערער על קריטריון התיחום של פופר, וטוען כי המדע עצמו הפך לאמונה דוגמאטית ושתלטנית. להמשך קריאה »