האם העולם אסתטי?

23.08.2012
אורח המדור: פרופ' נתן (נתי) זיברג, בוגר מכון וצמן בשנת 1982, המכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון
פרופ' נתן (נתי) זיברג. סימטריית-על
 
השאיפה לאסתטיקה יכולה לפעמים להוביל למקומות בלתי-צפויים. פרופ' נתן (נתי) זיברג, מהמכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון, בוגר מכון ויצמן למדע (1982), שואף להבין את העולם במונחים של סדר, היגיון פנימי ואסתטיקה. הוא מקווה שביום מן הימים יתברר, שכל הכוחות הפועלים בטבע ושכל חלקיקי החומר אינם אלא היבטים שונים של כוח בסיסי אחד, ושכל חוקי הטבע אינם אלא פנים שונות של חוק בסיסי אחד.

הוא נולד בשנת 1956 לא הרחק מהירקון, בתל-אביב, לאם מורה ולאב מנהל חשבונות. הוא שירת מספר שנים בצבא קבע, דבר שאיפשר לו ללמוד תוך כדי שירות. כך הגיע למכון ויצמן למדע, והחל בלימודי דוקטורט בפיסיקה, בהנחיית פרופ' חיים הררי, שלימים כיהן כנשיא המכון. פרופ' זיברג: "חיים הוא אדם מדהים. הוא מהיר מחשבה וחכם ביותר. העבודה איתו הייתה חוויה בלתי-רגילה. זמן קצר לאחר שהתחלתי לעבוד בהנחייתו, הוא נבחר ליו"ר ות"ת. השיחות שלנו הופרעו לא אחת בטלפונים מכל מיני אנשים חשובים שדיברו ודנו איתו על תקציבים גדולים ועל עניינים ברומו של עולם. הוא היה עונה להם, ולאחר שסיים, היה פונה אלי וממשיך את שיחתנו בדיוק מאותה נקודה שבה הפסיק לדבר קודם".

באותה תקופה נתי כבר היה נשוי למירי, שהייתה אז דוקטורנטית לביולוגיה במכון. בשנת 1982, עם סיום עבודת הדוקטורט, הוא נסע לפרינסטון, שם ביצע מחקר בתר-דוקטוריאלי. כעבור שלוש שנים, ב-1985, חזר למכון ויצמן למדע, וכעבור זמן קצר הועלה לדרגת פרופסור חבר, ולאחר מכן לדרגת פרופסור. אחד מתלמידי המחקר שלו, באותם ימים היה עילם גרוס, כיום פרופסור חבר במכון ויצמן, וראש קבוצת ה"היגס בוזון" בתחנת המחקר "אטלס" במאיץ החלקיקים LHC ב-CERN שליד ז'נבה. זיברג נסע לשנתיים נוספות לפרינסטון, ולאחר מכן נענה להצעה של אוניברסיטת רטגרס, שהקימה באותה עת מרכז מצוינות עולמי בתחום תורת המיתרים.
 

מיתרים

פרופ' זיברג וחבריו ניסו, כאמור, למצוא עדויות לכך שבבסיסו של העולם מונחים סדר ואסתטיקה ללא רבב. במציאות החומרית של היקום המוכר אפשר להבחין בארבעה כוחות טבע הפועלים על חלקיקי החומר. אלה הם הכבידה (המניעה כוכבים וכוכבי-לכת במסילותיהם), הכוח החלש (האחראי, בין היתר, לתהליכים של דעיכה רדיואקטיבית), הכוח האלקטרומגנטי (האחראי, בין היתר, לתופעות כימיות), וכוח הצבע (שמלכד את הקוורקים).

במסגרת המאמצים להראות שהכוחות השונים הם, למעשה, היבטים שונים של כוח בסיסי אחד, הוצעה תפיסה הגורסת, כי כל החלקיקים הידועים נוצרים כתוצאה מתנועתו של גוף קטן מהם בהרבה, חד-ממדי, שכונה מיתר-על. איש עדיין לא ראה מיתר-על, וגם לא נמצאה הוכחה פיסיקלית לקיומו, אבל חישובים מתמטיים שונים מראים שבתנאים מסוימים, מיתרי-על כאלה יכולים להתקיים. למעשה, מיתר-על יכול להתקיים ביציבות בסביבה שמתאפיינת בסימטריה רבה מאוד, הקרויה "סימטריית-על". אחד מראשוני הוגי הרעיון הזה היה הפיסיקאי גבריאל ונציאנו, שעבד בעבר במכון ויצמן למדע.
 

סימטריה

לסימטריית-העל יש יתרונות אסתטיים רבים, אבל לקיומה יש מחיר המתבטא בין היתר בהנחת קיומם של חלקיקי חומר נוספים – שאיננו מכירים. למעשה, אם באמת יש סימטריית-על, כי אז כל החלקיקים הידועים הם רק חצי מזוג תיאורטי של חלקיקים. תפיסה זו מולידה תמונת מציאות שיכולה להזכיר ראיית עולם של שיכור: כל קיום הוא קיום כפול. אם לא די בכך, הפיסיקאים גם שואפים להבין מדוע הכוחות שפועלים בטבע מופיעים במעין "מצבי צבירה" שנראים כמו כוחות שונים.

לאחר שנים אחדות באוניברסיטת רטגרס קיבל זיברג הצעה שקשה לסרב לה מהמכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון, ומאז הוא עובד שם, לא הרחק ממשרדו של אלברט איינשטיין.

פרופ' זיברג חבר באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, באקדמיה האמריקאית למדעים ולאמנויות, וחבר באגודה האמריקאית לפיסיקה. בנוסף, היה עמית קרן מק'ארתור.

לאורך השנים הוא מקיים קשרים שוטפים עם מכון ויצמן למדע. פרופ' מיכה ברכוז היה סטודנט בקבוצתו באוניברסיטת רטגרס. פרופ' עופר אהרוני היה חוקר בתר-דוקטוריאלי באותה קבוצה. בנוסף, פרופ' ברכוז וד"ר זוהר קומרגודסקי ביצעו את המחקר הבתר-דוקטוריאלי שלהם במכון ללימודים מתקדמים בקבוצתו של פרופ' זיברג.

יחד עם שותפיו למחקר הצליח פרופ' זיברג להתקרב לפתרון תעלומת "מצבי הצבירה" של כוחות הטבע. הוא הראה, שבתורות של סימטריית-על אפשר להגיע למצב של חלוקת כוחות, הדומה למצב הקיים במציאות המוכרת.
 

לחלוק את הידע

"זה מחקר מורכב", הוא אומר, "אבל חשוב לי מאוד לחלוק את הידע ואת ההתרגשות המלווה את המחקר עם הציבור הרחב. חשוב שאנשים שתומכים במחקר הזה, ובמחקרים מדעיים אחרים, יבינו במה בדיוק הם תומכים, ומדוע כדאי להם מאוד להמשיך ולתמוך בפעילות הזאת". לפיכך, הוא מרבה להופיע לפני קהלים שונים, בארץ ובעולם, במסגרות שונות של דיונים עם הציבור.

הקשר הרצוף שלו עם המכון חשוב לו מאוד. הוא נוהג לבקר במכון מעת לעת, ושומר על קשרים עם חבריו בפקולטה לפיסיקה. כיום מתארח אצלו ד"ר זוהר קומרגודסקי, שהצטרף באחרונה לסגל המחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיסיקה.
 
 
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם