האוניברסיטה הקטנה של המדעים

הניסיון לפענח את מבנה החומר החל עוד בימי יוון העתיקה, אך הגיע לשיאו בעשורים הראשונים של המאה העשרים. בעזרת טכנולוגיות מתקדמות לאותה התקופה כגון חשמל, מגנטיות ורדיואקטיביות הצליחו חוקרים כמו ג'י ג'י תומסון וארנסט רותרפורד לחשוף את מבנה הפנימי של האטום, ופיזיקאים תאורטיים כנילס בוהר ניסחו כללים מתמטיים ששולטים בהתנהגותם של החלקיקים המרכיבים אותו. גרעין האטום מורכב מפרוטונים בעלי מטען חשמלי חיובי וניוטרונים חסרי מטען. את הגרעין מקיפים אלקטרונים בעלי מטען חשמלי שלילי, המסודרים בשכבות בדומה לקליפות בצל. מבנה עקרוני זה, לצד העקרונות והחוקים שהתוותה תורת הקוונטים, הסבירו בהצלחה תופעות כימיות ופיזיקליות רבות ומגוונות. אחד הכלים המאפשרים לחקור מבנה האטום והכוחות בפועלים בו, הוא "מאיץ חלקיקים".See omnystudio.com/listener for privacy information.

את הפרק הקודם סיימנו בסיפור השריפה הגדולה שהתרחשה במיר. בעקבות תחקיר מקיף אודות האירוע, הוכנסו נהלי בטיחות ואבטחת איכות במפעל ייצור גנרטור החמצן, ובנאס"א קיוו שבכך נסתיימו צרותיה של מיר. הם טעו.See omnystudio.com/listener for privacy information.

מאז שנות החמישים של המאה העשרים התחרו ברית המועצות וארצות הברית זו בזו במה שכונה 'מירוץ החלל': כל אחת מהמעצמות ניסתה להוכיח את עליונותה הטכנולוגית, המוסרית והכלכלית באמצעות הישגיה בחקר החלל. נחיתתה המוצלחת על אדמת הירח של אפולו 11 ביולי, 1969, הייתה הישג חשוב לארצות הברית. כדי להחזיר חלק מהיוקרה שאבדה, החליטו הרוסים להקים תחנת חלל. תחנת חלל היא מעין 'מבנה חצי-קבוע', המאפשר שהייה ארוכה יותר בחלל מאשר חללית כמו אפולו או אפילו מעבורת חלל.See omnystudio.com/listener for privacy information.

הליכה זקופה היא אחד המאפיינים הברורים של בני האדם, המפרידים אותנו משאר בעלי החיים בטבע. היא משחררת את ידינו להחזיק ולהשתמש בכלים, ובכך אפשרה לנו להיות מי שהננו. כיצד התפתחה ההליכה על שתי רגליים אצל בני האדם?See omnystudio.com/listener for privacy information.

הפסיכואנליזה צמחה משיתוף פעולה בין זיגמונד פרויד וחברו, נוירולוג בשם ג'וזף ברויאר. לברויאר הייתה מטופלת בשם ברתה פפנהיים שסבלה ממה שכונה אז 'היסטריה נשית.' אחד התסמינים של ברתה היה סירובה לשתות מים מכוס: את הנוזלים שהייתה צריכה יכלה לקבל רק מאכילת פרות עשירים במים, כמו מלון. במהלך שיחה ביניהם, היא סיפרה לו על אירוע טראומתי שגרם לה להתרחק מכוסות מים. זו הייתה שיחה רגשית וחושפנית מאד, אך בסיומה היא הושיטה את ידה – ולגמה מכוס שהייתה על השולחן. כשסיפר על כך ברויאר לחברו פרויד, הם הבינו שבמקרים מסוימים השיחה עם המטופל בפני עצמה עשויה להוות טיפול יעיל עבור בעיה נפשית. זהו הרעיון שבסיס הפסיכואנליזהSee omnystudio.com/listener for privacy information.

'נפילה חופשית' היא תחושת העדר כוח-המשיכה שנוצרת כשאנחנו נופלים בתאוצה השווה לתאוצת כוח המשיכה שמפעיל עלינו כדור הארץ. כמעט כולנו חווינו, בהזדמנות זו אחרת, מצב של 'נפילה חופשית': למשל, בזמן קפיצה למים ממקפצה גבוהה או בנסיעה ברכבת הרים. תופעות רבות- מהתנהגות של בעלי חיים וצמחים ועד תהליכים כימיים- מתרחשות באופן שונה לחלוטין בתנאי נפילה חופשית מאשר בכוח משיכה רגיל. למשל, ניסויים שנעשו בלווינים וחלליות הראו שלהעדר כוח משיכה יש השפעה שלילית על סוגי צמחים רבים. הצמח מצליח לנבוט ולגדול, אך מערכת הרבייה שלו מפסיקה לתפקד: הוא אינו מסוגל ליצור פרחים וזרעים.See omnystudio.com/listener for privacy information.

בשנות השלושים של המאה העשרים האמינו הפיזיקאים כי יש בידיהם תמונה ברורה ומושלמת למדי של מבנה האטום ושל אבני הבניין היסודיות של הטבע. הפרוטון, הניוטרון והאלקטרון הסבירו היטב תופעות פיזיקליות וכימיות רבות. אך כשפיתח ארנסט לורנס את מאיץ החלקיקים פורץ-הדרך שלו, הופתעו המדענים לגלות שטף של מאות חלקיקים חדשים ובלתי צפויים שהתעופפו לכל עבר בכל ניסוי: קווארקים.See omnystudio.com/listener for privacy information.

אמנם מחשבון הכיס האלקטרוני הוא המצאה מודרנית למדי, אך בני אדם נעזרו במכשירים שונים ומשונים כדי לבצע חישובים כבר מאז שחר ימי ההיסטוריה.See omnystudio.com/listener for privacy information.

בעוד טכנולוגיות אחרות מתפתחות בצעדי ענק, היכולת שלנו ליצר מזון חדש השתפרה בעשרות השנים האחרונות במידה מזערית מאד. האם סוף סוף קרב היום בו נוכל לגדל מזון במעבדה?See omnystudio.com/listener for privacy information.

בפרק הקודם סקרנו את השימוש במולקולות שונות, ביניהן מולקולת ה-DNA, כ"שעונים מולקולריים". כעת נראה כיצד שיטה זו חשפה בפנינו גילויים חדשים ומפתיעים.See omnystudio.com/listener for privacy information.

ההמוגלובין קיים לא רק בבני אדם, כי אם גם ביונקים אחרים כדוגמת קופים וסוסים. בכל המקרים מדובר על אותו החלבון, ברמה העקרונית – אבל פה ושם ישנם הבדלים זעירים: שינויים קטנים במבנה החלבון שאופייניים למין אחד אך לא למין אחר. שינויים אלה נוצרים בעקבות מוטציות אקראיות בדנ"א של בעל החיים: הגנים בדנ"א הם התכנית- המתכון, אם תרצו- שעל פי מייצר התא את החלבונים, ושינוי קטן בדנ"א עשוי לגרום לשינוי גם בחלבון. אם המוטציה מתרחשת בדנ"א של תאי הזרע או הביצית- היא תעבור גם אל הדור הבא, וכך במרוצת מיליוני שנים יצטברו עוד ועוד שינויים בחלבון. מחקרו של אמיל צוקרקנדל (Zuckerkandl), ביולוג מוכשר, התמקד בזיהוי אותם הבדלים ושינויים בחלבון ההמוגלובין בין המינים השונים.See omnystudio.com/listener for privacy information.

יש מי שמכנים אותו 'נס רפואי': שתל העוקף את מנגנוני האוזן, מזריק את הצלילים והקולות היישר אל העצב ובכך הופך אדם חירש לאדם שומע. מדע בידיוני של ממש…הבה נתאר את ההיסטוריה של שתל השבלול (Cochlear Implant).See omnystudio.com/listener for privacy information.

הטלפון הנייד הראשון נכנס לשימוש בסביבות 1945, והוא הותקן במכוניות. המשדר והמקלט היו כה גדולים וזללני אנרגיה, עד שתפסו את מרבית המקום בתא המטען של הרכב וניתן היה לשוחח בטלפון הנייד רק כשמנוע המכונית היה מונע – וגם אז הפנסים הקדמיים התעמעמו באופן בולט… אך למעשה, חסרונם המהותי ביותר של הטלפונים ברכבים היה מספר המשתמשים המועט שיכלו לעשות לשוחח בכל רגע נתון.See omnystudio.com/listener for privacy information.

אחד התחומים שזכה לפריחה אדירה בעקבות עלייתה לגדולה של המצלמה הדיגיטלית, הוא עיבוד התמונה הממוחשב. הקלות שבה ניתן להעביר למחשב כל תמונה שניות לאחר שצולמה, הביאה לכך שעיבוד התמונה – מתיקון קל של צבעים והסרת רעשים ועד מחיקה והוספה של עצמים לתמונה המקורית – הפך להיות חלק כמעט בלתי נפרד מתהליך הצילום, ממש כפי שהפיתוח בחדר חושך היה חלק מתהליך הצילום בפילם.See omnystudio.com/listener for privacy information.

'הארצה' (Terraforming, באנגלית) היא שינוי כוכב לכת או ירח כלשהו, במטרה שייווצרו עליו תנאים דומים יותר לאלה שבכדור הארץ שיאפשרו ליישב עליו בני אדם ביום מן הימים. המוטיבציה שביסוד רעיון ההארצה היא יצירת 'עותק גיבוי' למין האנושי. האם הארצה של כוכב הלכת מאדים והתיישבות בו היא רעיון שניתן ליישם?See omnystudio.com/listener for privacy information.

בשנות החמישים והשישים, כוכב הלכת נוגה עמד במוקד התעניינותם של האסטרונומים. פניו היו מכוסות בשכבה תמידית של עננים אשר הסתירו את פני השטח, ואיש לא ידע לומר מה נמצא מתחתם. המסתורין שאפף את נוגה היה אחד הסיבות לכך שגם האמריקנים וגם הרוסים החליטו לשלוח אליו את חלליות המחקר הראשונות שלהם, בשנות השישים. כמו בכל מה שנוגע לתכנית החלל, גם כאן הייתה תחרות עזה בין שתי המעצמות.See omnystudio.com/listener for privacy information.

פרופ' פיטר ואן מושנברוק (Musschenbroek) היה מדען הולנדי שלימד ועבד באוניברסיטת ליידן. הדיעה הרווחת באותה התקופה הייתה כי חשמל הוא סוג של נוזל בלתי נראה הזורם במתכת- וואן מושנברוק החליט לנסות ולאגור אותו בתוך צנצנת מלאה במים. הוא חיבר צנצנת זכוכית כזו למכונת חשמל סטטי למשך מספר דקות, וכשאחז בחוט המתכת כדי לשלוף אותו מתוך הצנצנת קיבל שוק חשמלי חזק. כאשר התאושש מההלם החשמלי שחטף, מיהר ואן מושנברוק לפרסם את כלי הקיבול שיצר, שזכה לשם 'צנצנת ליידן'.See omnystudio.com/listener for privacy information.

הרכבת התחתית היא אחד המאפיינים הבולטים של מטרופולין מודרני מערבי. הבריטים גאים מאוד ב'טיוב' שלהם, הצרפתים מקשטים את ה'מטרו' של פריס ביצירות אמנות שלא היו מביישות את הלובר, ואנחנו… מחכים בקוצר רוח לרכבת הקלה בתל אביב.See omnystudio.com/listener for privacy information.

במשך למעלה ממאה שנה שלט ביד רמה הפילם על עולם הצילום. עבור דורות של צלמים מקצוענים וחובבים כאחד, הכנסת הפילם לתוך המצלמה ופיתוח התמונות בחנות או בחדר חושך היו חלק בלתי נפרד מתהליך הצילום. באחת מהמהפכות הגדולות והדרמטיות שידע עולם הטכנולוגיה מעודו, ובעשר שנים בלבד, נעלם הפילם כמעט לחלוטין ממדפי החנויותSee omnystudio.com/listener for privacy information.

מלחמת העולם השנייה הייתה בעיצומה, וכל מי ששמע על הפניצילין הבין מיד שהתרופה החדשנית יכולה להיות המפתח לניצחון במלחמה כולה- שהרי רובם הגדול של ההרוגים במלחמת העולם הראשונה, למשל, נפטרו מזיהומים ומדלקות שהתפתחו כתוצאה מהפציעות שספגו, ולא מהפציעות עצמן. הממשל האמריקני היה מוכן להשקיע כל סכום כסף שיידרש כדי לזרז את ייצור הפניצילין, ומספר חברות החלו לעבוד עליו במקביל.See omnystudio.com/listener for privacy information.