הפיזיקה של הבלתי אפשרי

הפיזיקה של הבלתי אפשרי: מסע מדעי לעולמם של הפייזרים, שדות-הכוח, הטלפורטציה והמסע בזמן הוא ספר מדע פופולרי שנכתב על ידי הפיזיקאי פרופסור מיצ'יו קאקו, ממייסדיה של תורת המיתרים, העוסק בבחינת הבסיס המדעי של המדע הבדיוני. בספר נבחנות פנטזיות פופולריות כגון מסע במהירות הגבוהה ממהירות האור, קריאת מחשבות ורבות אחרות, בשאלה האם כל אותן פנטזיות הן בגדר מדע בדיוני בלבד או ניתנות למימוש. על פי קאקו, מטרת הספר היא לבדוק אילו טכנולוגיות נחשבות כיום כ"בלתי אפשריות" אך יכולות להיות שכיחות בעתיד הרחוק. הספר זכה לפופולריות רבה והיה לרב-מכר. מיצ'יו קאקו יוצא מתוך נקודת הנחה שהבלתי אפשרי יחסי, וטוען שאנו מסתכנים כשאנו מתעלמים מהבלתי אפשרי. הוא מציג באופן שיטתי עוד ועוד דוגמאות על דברים שהוכרזו כבלתי אפשריים, לכאורה, והופרכו. קאקו אף מציין שבאופן אירוני חקר הבלתי אפשרי קידם את המדע. קו מנחה בספרו היא אמרתו של ט"ה וויט: כל מה שאינו אסור חייב להתקיים. כלומר, כל עוד אין חוק פיזיקלי האוסר תופעה כלשהי, הרי שייתכן שנגלה שהיא אכן קיימת. קאקו גם מצטט את אלברט איינשטיין: "אם רעיון לא נשמע מגוחך בפעם הראשונה ששומעים עליו - אין לו סיכוי. בקבוצה זו נכללים דברים שאמנם אינם בני השגה כיום, אך קאקו מעריך כי יושגו תוך כמה עשרות שנים לכל היותר. שדה כוח- שדה אנרגטי העוטף עצם כלשהו ואמור להגן עליו מפגיעות מכניות או פגיעות מנשק, שמיש בעיקר ככוח הגנה לספינות חלל. קאקו טוען כי אחת הדרכים לשדה כוח היא באמצעות פלזמה (טכנולוגיה הקיימת כבר כיום), שניתנת לעיצוב צורה בטמפרטורות מסוימות. בנוסף, ישנה האפשרות של שדה מגנטי כשדה כוח שיעזור גם לספינה להתגבר על כוח המשיכה של כדור הארץ. אי-נראות- היכולת של עצם להיעלם משדה הראיה של הצופה בו. קאקו מדבר על "חומר על" כמפתח לאי נראות- החומר, שמורכב למעשה ממתכת ובה שתלים שונים- קרמיים, סיביים או מתכתיים, מאלץ את קרני האור לנוע בצורה שונה ומצמצם את נראות הצל שלהם וכך הם נעשים, למעשה, בלתי נראים לאותו סוג קרינה. הספר מציין כי עד כה הניסוי נעשה בהצלחה רק על אור אדום. בכל מקרה, הטכנולוגיה מצריכה עבודה ברמה האטומית ועל כן דורשת שימוש בננוטכנולוגיה. פייזרים וכוכבי מוות- בחלק זה נטען כי הדרך להשגת נשק אלומה, קרי אקדחי לייזר ידועה - יש לרכז קרן לייזר ולהחדיר בה כמות אנרגיה כרצוננו (אין מגבלה לכמות האנרגיה שניתן לדחוס בקרן לייזר) והדבר אף אפשרי היום באמצעות תחנות כוח חזקות מספיק. הבעיה היחידה (והגורלית) היא היעדר מקור אנרגיה נייד. אין עדיין דרך בימינו לדחוס אנרגיה של תחנת כוח שלמה לתוך אקדח או נשק כלשהו אך כיוון שיסודות הדבר כבר מונחים הדבר יושג, ככל הנראה, תוך מאה אחת וגם המפתח לדבר הוא ננוטכנולוגיה. כך גם לגבי חרבות האור מסאגת מלחמת הכוכבים - אור אינו יכול להיעצר באמצע ואמור להימשך עד לאינסוף, על כן מציע קאקו שימוש בצינור הפולט פלזמה מחוממת לטמפרטורות גבוהות כך שתוכל לחתוך הכל - אפילו פלדה. אך גם כאן מתעוררת בעיית אספקת האנרגיה הניידת. בעניין כוכב מוות, קאקו מציע מגוון דרכים ביניהן: היתוך מגנטי, שימוש בקרני X או שימוש בכוכבים גוססים או מתפרצי גמא לפני מותם הסופי כתחנות קרב טבעיות - זהו דבר בלתי אפשרי מרמה 2. טלפורטציה- טלפורטציה תעבוד עקב עקרון האי-ודאות לפיו אין לדעת היכן נמצא אלקטרון בזמן נתון וכך הן לגבי אטומים ברזולוציות קוונטיות. בניסויים הוכח שכאשר אטומים נעים בקוהרנטיות מוחלטת ניתן להעביר מידע בין מרכיבי האטומים מהר ממהירות האור. כך, באופן תאורטי, יהיה ניתן ליישם זאת גם על גופים גדולים, כגון גוף האדם. טלפתיה- כבר כיום קיימת הטכנולוגיה להבנת מחשבות- נעשה מיפוי כמעט מלא של נוירוני המוח והתגלו בעזרת מכשיר MRI אילו חלקים במוח שולטים על פעולות שונות שלנו. כך ניתן לפענח על מחשבותינו וכך ניתן להעביר אותן לאחרים, באמצעות מחשב מתוחכם מספיק. כמובן שטלפתיה טבעית קיימת. פסיכוקינטיקה- אמנם אין אפשרות להזיז דברים עם המחשבה בלבד באופן טבעי (כפי שנעשה בסרטי מדע בדיוני) אך עקב מיפוי רוב המוח (כפי שהוזכר לעיל) ניתן לתרגם את מחשבותינו לשליטה לעצמים כגון ידיים או רגליים קיברנטיות ואף חפצים חיצוניים על ידי מקורות אנרגיה שונים שיזיזו אותם לאחר קבלת פקודה ממחשב שמעבד את מחשבותינו. רובוטים- הפרק הזה עוסק בהתפתחות תחום הבינה המלאכותית בזמן האחרון ומראה על מגמת עליה בתחכום הרובוטים ואף כאלה שצלחו את מבחן טיורינג. אחת השאלות שנידונות היא האם יצליחו לתת לרובוטים חשיבה אנושית? כלומר זו שנשענת על הבנת הסובב אותך, מודעות ויצירתיות ולא רק זו שמסתמכת על זיכרון מחשב גדול ואלגוריתמים מסובכים? האם יפתחו רגשות? ושאלה גורלית אף יותר: האם הרובוטים יכולים להוות סכנה להגמוניה של בני האדם? על פי קאקו, התשובה היא כן. אם רובוט יגיע לרמת חשיבה כזו שיוכל לרקום מזימה מעצמו, זה ייתכן. אך כיוון שהאדם, בסופו של דבר, הוא מתכנן הרובוט, ניתן להשתיל ברובוט מגוון כלים שיעצרו אותו מבעוד מועד. חוצנים ועב"מים- בפרק מסופר על מספר דרכים שבהן ניסו למצוא סימן לחיים חוצניים תבוניים מחוץ לכדור הארץ והחשוב ביניהם הוא פרויקט סט"י לחיפוש אחר חיים אינטילגטיים חוץ ארציים. קאקו משער כי קיימים חיים פרימיטיביים, כגון חיידקים, אולי אף במערכת השמש שלנו, אך אינו יודע לומר בוודאות לגבי חיים תבוניים ומביא לשם חישוב ההסתברות למציאת חיים כאלו את נוסחת דרייק. לשם הבנה בתרבויות חוצניות, קאקו מציג את סולם קרדשב ודן באפשרות כי תרבות חוצנית עלולה להתברר כבעלת כוונות עוינות. ספינת חלל- הפרק דן באמצעים חדשים להנעת ספינות חלל על מנת לגמוא מרחקים אסטרונומיים כדוגמת הינע גרעיני, מבוסס פלזמה או יונים, מפרש שמש, שימוש באפקט הקלע וכו'. יתר על כך, מדובר באפשרות של בניית מעלית חלל. אנטי-חומר ואנטי יקומים- קאקו מדבר על טבעו של האנטי חומר ועל האפשרות של יקום מקביל לשלנו הבנוי מאנטי חומר ודן בשאלת האנטי כבידה, תכונותיה ומשמעויותיה. מעבר למהירות האור- מסע בין-כוכבי, גם במהירות האור, יצריך עשרות, מאות ואף אלפי שנות מסע, הרבה מעבר לתוחלת החיים הממוצעת של האדם. על כן, האפשרות היחידה למימוש שאיפה זו הוא התגברות על מחסום מהירות האור, כפי שניתן לראות בסרטי מדע בדיוני רבים, ביניהם מלחמת הכוכבים ומסע בין כוכבים. חוקי הפיזיקה אינם סותרים את האפשרות כי ניתן לפרוץ את מחסום מהירות האור, אם כי הדבר נמצא בקצה הבנתנו את הטבע, אין האנושות חסרה את הידע הנדרש לבניית טכנולוגיה כזו. אפשרויות שהועלו בפרק הן הינע הדחס - מנוע שדוחס ומעוות באופן קיצוני את מרחב-הזמן וגורם לו לנוע אל כלי הטיס שנשאר במקומו, כמו מנוע עיוות במסע בין כוכבים. עוד אפשרות היא יצירת חור תולעת ושימוש באנרגיה שלילית (ההודפת דברים) כדי לעבור בו וכך להתגבר על מכשול המרחק. מסע בזמן- הפרק דן בעובדה כי לכאורה לא קיימת סתירה בין מסע בזמן לבין חוקי הפיזקה הידועים לנו. ניתן "לקפוץ" לעתיד כשהזמן מאט במהירויות גבוהות, דבר זה כבר אירע בעבר. עם זאת, מעט מאוד ידוע לגבי מסע בזמן אל העבר, כיוון שהדבר נוגד את עיקרון הסיבתיות. יקומים מקבילים - הפרק דן בשערה לפיה יקום יכול לצוץ מנקודה וירטואלית במרחב זמן, בכל זמן נתון, בהינתן תנאים מסוימים ולהתפתח ליקום משל עצמו. כך שאולי, למעשה, אנו רק חלק מיקום-על הכולל מספר עצום של יקומים מקבילים, שאולי חוקי הטבע שונים בהם. מדובר על אופי היקומים המקבילים, תאוריית העל-מיתר ואפשרות של מסע בין יקומים. מכונת תנועה מתמדת - הפרק דן במכונת תנועה מתמדת, הקרויה בלטינית פרפטואום מובילה (Perpetuum Mobile), מכונה המייצרת את אותה כמות אנרגיה שמושקעת בה, כלומר, בעלת נצילות של 100%, חסרת אנטרופיה לחלוטין. במכונה מעין זו יש בה מן הסתירה של החוק השני של התרמודינמיקה. ויש אף שהגדילו לעשות ודיברו על מכונה המייצרת אנרגיה בעודף- יותר ממה שמושקע בה - דבר הסותר בצורה בוטה את חוק שימור האנרגיה והמסה. כלומר, או שהדבר באמת אינו אפשרי או שעלינו לשנות את הבנתנו את הפיזיקה. ראיית הנולד - בפרק דן ביכולת חיזוי העתיד, האופיינית לנביאים ואשר מוכרת במיוחד מכתבי הקודש של דתות רבות בעולם, אך למרות זאת, איננה נראית סבירה לאור סתירתו את עיקרון סיבתיות. הפרק דן גם בטבעו של האנטי חומר שהוא, למעשה, חומר רגיל שנע אחורה בזמן, אך כאמור יש בדבר מן הסתירה של עיקרון הסיבתיות. על כן, קאקו טוען כי דבר זה אינו אפשרי כלל ואם יוכח אחרת, זה יגרום לזעזוע עמוק בעולם הפיזיקה. לסיווג זה חשיבות רבה כיוון שגם שהרבה מן הטכנולוגיות שמדענים בימינו סבורים שהן בלתי אפשריות, הן למעשה בלתי אפשריות רק לתרבויות לא מפותחות מספיק. כך, לדוגמה, אם מדענים טוענים שביקור של חוצנים אינו אפשרי משום שהמרחקים בין הכוכבים עצומים, לדעתו, ייתכן וציוויליזציה מתקדמת תוכל לקיים דבר כזה בעתיד. קאקו חוזה כי בסופו של עניין נשיג את הדברים הללו. הפיזיקה של הבלתי אפשרי, באתר OCLC (באנגלית)