טובה 052-7474121  דפנה 054-3979999

מי מפחד מתורת הקוונטים? תשובות לשאלות הגדולות בפיזיקה

פרופ' יונתן דובי

 

העתיד הקוונטי – מננו-טכנולוגיה ועד מחשבי על

כל מי שקנה משהו באינטרנט, חיפש משהו בגוגל או דיבר עם מישהו בפלאפון, משתתף באחת המהפכות הגדולות של העולם המודרני – מהפכת המחשוב. אבל המהפכה נמצאת תחת איום, ממקום לא צפוי – עולם הקוונטים, עולם שבו חלקיקים עשויים להיות בשני מקומות בבת אחת, וחתולים הם גם חיים וגם מתים. העתיד הקוונטי עשוי להיות גם סופה של המהפכה – וגם התחלה של מהפכה חדשה. 

מאדום-החזה עד המח הקוונטי - החיפוש אחר המכניקה הקוונטית ביצורים חיים

תורת הקוונטים היא התורה המשונה ששולטת על תנועתם של חלקיקים קטנים מאוד וקרים מאוד, ומאפשרת להם, למשל, לעבור דרך שני סדקים בבת-אחת. מכיוון שמערכות ביולוגיות הן בדרך-כלל חמות וגדולות, אין אנו מצפים שהן "ידעו" על תורת הקוונטים. אולם, ניסויים חדשים מראים כי ייתכן שמספר תהליכים ביולוגיים אכן משתמשים בתורת הקוונטים.

בהרצאה זו אספר על תורת הקוונטים, על הניסויים המלהיבים הללו ועל מספר מועמדים ביולוגיים אפשריים ל"ביולוגיה קוונטית", ביניהם עלים ירוקים, אדום-החזה האירופי והאפשרות המלהיבה מכולן – המח האנושי.

האם אנחנו חיים ב"מטריקס"? ומה יש לפיסיקה להגיד על זה 

ה"מטריקס" של האחים וושובסקי מסדרת הסרטים הידועה היא תוכנת מחשב הכולאת את חושי האדם בתוכה. מדע בדיוני, או אולי מדע? איך נדע אם ברגע זה ממש, הדברים שהחושים שלנו קולטים אינם אלא אותות שנשלחים אלינו מתוכנת מחשב?  ואם אכן אנחנו חיים ב"מטריקס" – מי בנה אותה, ולשם מה?  בהרצאה נדון בשאלה זו, שיושבת על נקודת המפגש המשונה בין פילוסופיה קיומית ופיסיקה תיאורטית. 

אָנוּס מִירַאבִּילִיס – השנה המופלאה של פקיד פטנטים שוויצרי

מולקולות, אור, והשעון הנוזלי של איינשטיין

בשנת 1905, בהיותו פקיד פטנטים בעיר ברן בשוויצריה, פרסם אלברט איינשטיין סדרה של מאמרים פורצי דרך, ששינו את המדע המודרני, מהתנועה הבראונית (שהדגימה את היות החומר מורכב מחלקיקים קטנים) ועד היחסות הפרטית, ששמטה את השטיח מתחת רגליהם של חוקי גליליאו. בהרצאה זו נספר על תגליות אלו, ונתמקד בתורת היחסות הפרטית - התורה המופלאה שהראתה כי הזמן, המרחק, המהירות ואפילו המאסה והצבע -הם כולם בעיני המתבונן, ונראה כיצד גילה איינשטיין את כל אלו מתוך חוק-טבע אחד פשוט.

 

סדרה של 4 הרצאות : "מפיתגורס ועד איינשטיין, מגלילאו עד שרדינגר – מי קובע את חוקי הטבע?"

העולם שסביבנו פועל על פי חוקים, ומשחר ההיסטוריה בני האדם ניסו להבין חוקים אלו ולנצלם לטובתם. בסדרת הרצאות נצא במסע לבירור האמת מדעית, ואיך מדענים מנסים לגלות אותה. נעקוב אחרי דמויות מפתח במתימטיקה ובמדע, ונראה כיצד דמויות כגון פיתגורס, גליליאו, ניוטון, איינשטיין ושרדינגר שינו את הבנתנו ואת חוקי הטבע. על הדרך נלמד על תורת היחסות ותורת הקוונטים ונברר מה קורה כששני חוקי טבע מתנגשים זה בזה.

הרצאה ראשונה:

"מי מְסַפֵּר את הַסַּפָּר?" - על כוחה וחולשתה של המתימטיקה

המתימטיקה היא השפה של המדעים, אך היא עומדת לבדה ביניהם. מהי האמת המתמטית, ומה מבדיל אותה מאמיתות אחרות? מהן מגבלותיה של המתמטיקה? כיצד המתמטיקה מצליחה, על אף היותה שפה נפרדת, להיות חלק כה חשוב בחיינו, ומדוע היא כל-כך שימושית בהבנת העולם סביבנו? בהרצאה נדון בכל אלו ובעוד נפלאות שנותנת לנו המתמטיקה – השפה שבא מתוארים חוקי הטבע.

הרצאה שניה:

"וְאַף עַל פִּי כֵן נוֹעַ תָּנוּעַ" – מהתנועה השמיימית עד חוקי השימור הגדולים

בתחילה היה אריסטו, שניסח את חוקי "התנועה השמיימית" של כוכבי השמיים. חוקי טבע אלו נתפסו כאמת מוחלטת, עד שבאו התצפיות וערערו אותה, ובתהליך שתחילתו במאבק בין גלילאו לכנסיה, וסופו בחיבור הגדול של ניוטון "על העקרונות המתמטיים של פילוסופית הטבע", הוחלפו חוקי הטבע של אריסטו בחוקי ניוטון. בהרצאה זו נשאל "מהו בכלל חוק טבע?", מהם העקרונות עליהם בוססו חוקים אלו, וכיצד הגיעו אליהם? ומה משמעותם (אם יש כזו בכלל)?

הרצאה שלישית:

"אָנוּס מִירַאבִּילִיס" – חוקי הטבע של איינשטיין, מתנועת בראון עד היחסות הפרטית.

בשנת 1905, בהיותו פקיד פטנטים בעיר ברן בשוויצריה, פרסם אלברט איינשטיין סדרה של מאמרים פורצי דרך, ששינו את המדע המודרני, מהתנועה הבראונית (שהדגימה את היות החומר מורכב מחלקיקים קטנים) ועד היחסות הפרטית, ששמטה את השטיח מתחת רגליהם של חוקי גליליאו. בהרצאה זו נדון בתגליות אלו, ונתמקד בתורת היחסות הפרטית - התורה המופלאה שהראתה כי הזמן, המרחק, המהירות ואפילו המאסה והצבע -הם כולם בעיני המתבונן, ונראה כיצד גילה איינשטיין את כל אלו מתוך חוק-טבע אחד פשוט.

הרצאה רביעית:

"אֱלֹהִים לֹא מְשַׂחֵק בְּקֻבִּיּוֹת" – התורה המוזרה של הקוונטים

בתחילת המאה העשרים היו הישגי הפיסיקה מופלאים בהחלט והגיעו - במיוחד אחרי תרומותיו של איינשטיין – לפסגה שרבים חשבו שלא ניתן לעלות מעליה. אך אט אט נחשפה העובדה שהמדע היה חסר, וכי ניסויים ותופעות רבים אינם ניתנים להסבר המסגרת חוקי הטבע הקיימים. כך נולדה תורת הקוונטים, שמתארת את תכונותיהם של החלקיקים הקטנטנים ביותר, אך מאפשרת הסבר של תופעות רבות -מצבע השמש ועד מגנטיות, מקיום מתכות ומבודדים ועד מבנה הטבלה המחזורית. בהרצאה זו נתאר מהי תורת הקוונטים, כיצד היא באה לעולם, ומדוע היה הכרחי לוותר על חוקי ניוטון לטובת חוקי טבע חדשים. אם יאפשר הזמן, נלמד על טכנולוגיות קוונטיות – ממיקרוסקופים מופלאים ועד מחשבים קוונטיים.

 

פרופ' יונתן דובי

יליד באר-שבע, 1976.  דוקטור לפיסיקה וכימיה תיאורטית, פרופ' מן המניין במחלקה לכימיה באוניברסיטת בן-גוריון ומכון אילזה כץ למדע וטכנולוגיה בתחום הננומטרי.​

תחומי העניין המדעיים שלו כוללים מעבר זרם חשמלי דרך מולקולות, ננוטכנולוגיה ותורת הקוונטים.​

מרצה בהתנדבות לתלמידי בית-ספר מזה שנים רבות תחת מסגרות "בשער" ו"ניצוצות". בשעות הפנאי מנגן בחליל צד ובבנג'ו וגולש גלים. חתן פרס קריל למצוינות מדעית לשנת 2017.

להזמנה ולפרטים נוספים:

טובה 052-7474121

דפנה 054-3979999

info@tarbutova.co.il

או מלאו את הטופס ונחזור אליכם בהקדם

נא למלא שם

נא למלא אימייל

נא למלא טלפון

Invalid Input

© 2015 | כל הזכויות שמורות לתרבוטובה