ביוזמתו של פרופ' דווייק הגיע בוגר בכימיה של אוניברסיטת אל-קודס ללימודי דוקטורט במכון, בהנחיית פרופ' אבי הופשטיין ו
ד"ר רחל ממלוק-נעמן מהמחלקה להוראת המדעים. שני בוגרי אל-קודס נוספים לומדים כעת בקבוצות הפיסיקה ומדעי המחשב של המחלקה. "אנחנו רוצים לבנות גרעין של מדענים שהם אנשי חינוך טובים, כדי להקים אצלנו פקולטה להוראת המדעים", מסביר פרופ' דווייק, שהקים את המחלקות לכימיה ולטכנולוגיה כימית באוניברסיטת אל-קודס, וכיהן בעבר כדיקן המדעים וכסגן הנשיא של האוניברסיטה. לפני שהגיע לשבתון ברחובות שיתף גם הוא עצמו פעולה עם מדעני מכון ויצמן בתחום הוראת מדעים, בפרויקטים שהתמקדו בפיתוח תוכניות לימוד לא-פורמליות לבתי-ספר תיכון, בכתיבת ספרי לימוד, וביצירת קורסים מקוונים.
"ההשראה לקיום ועידות מלטה באה מוועידות פאגווש, שתרמו לתקשורת בין הגוש המזרחי לזה המערבי בזמן המלחמה הקרה", אומרת ד"ר צפרא לרמן, נשיאת הקרן לוועידות מלטה. ד"ר לרמן היא בוגרת הפקולטה לכימיה של המכון, והחלה לארגן כנסים אלה בחסותה של האגודה האמריקאית לכימיה. היא בחרה לקיים אותם במלטה עקב מעמדו הנייטרלי של המקום, והביטחון היחסי שהוא מקנה בהיותו אי.
כדי למשוך משתתפים, המציאה ד"ר לרמן נוסחה מקורית: את ההרצאות המרכזיות בוועידות מלטה נושאים חמישה או שישה חתני פרס נובל בכימיה, בפיסיקה או ברפואה. המדענים אינם רשאים להביא בני זוג, כדי לא "לדלל" את המגעים ביניהם. "בכימיה ידוע שהדילול מפחית את קצב התגובה", אומרת ד"ר לרמן.
מדעני המכון מהווים חלק נכבד מהנציגות הישראלית בכל ועידות מלטה. בנוסף, בכנס האחרון, "מלטה VI", שהתקיים בנובמבר 2013, הייתה אחת המרצות זוכת פרס נובל בכימיה מהמכון, פרופ' עדה יונת.
ד"ר לרמן: "אני מאמינה כי השלום יגיע מבפנים, וכי למדענים ישנה אחריות מיוחדת בעניין. הם נהנים ממעמד גבוה בחברה, גם מפני שהממשלות זקוקות להם כדי לפתח אמצעי לחימה, וגם מפני שהם משפרים את מצבה של האנושות. הם יכולים להשיג הרבה יותר מאשר הפוליטיקאים".
חלומה של ד"ר לרמן הוא למצוא מימון כדי לקיים את ועידות מלטה לעיתים קרובות יותר. "על פיתוח נשק להשמדת המונים מבזבזים מיליארדי דולרים", היא אומרת. "חלק זעיר מסכומים אלה יכול לעזור לקיום לשיתופי פעולה רבים יותר בין מדענים ישראלים וערבים, כדי ליצור את המאסה הקריטית שתוביל לשלום".
למרות שאוניברסיטאות ברשות הפלסטינית אינן מקיימות מגעים רשמיים עם מוסדות אקדמיים ישראלים, מדענים מהרשות יכולים לשתף פעולה עם מדענים ישראלים במישור האישי, והם אכן עושים זאת. פרופ' דווייק מאמין, כי שיתופי פעולה כאלה מועילים ביותר. "אני חושב שכמדענים, יש לנו תפקיד חשוב בהבאת שלום לאיזור", הוא אומר. "יש לנו פיסת האדמה הזאת, עליה אנו צריכים לחיות יחד, ועלינו לשתף פעולה כשכנים. הרי בסופו של דבר, המדע איננו מכיר בגבולות. לא חשוב היכן אתה חוקר את הסרטן, מפתח תרופה חדשה או פותר בעיית איכות הסביבה – בכל מקרה אתה עובד למען האנושות כולה".
עבור פרופ' דווייק, הסכסוך הוא עניין אישי לחלוטין: הוא גבה מחיר טראגי ממנו ומבני משפחתו. בשנת 1971, כאשר דווייק ואחיו הצעיר, חוסיין, שניהם אז בני עשרה, עמדו על המדרכה בפתח המאפייה של אביהם, השליכו מחבלים פצצה על מסעדת "דולפין" הסמוכה – מסעדה בבעלות יהודית בעיר המזרחית בירושלים. חוסיין נהרג בהתפוצצות, ודווייק נפגע מרסיסים בכל גופו. "זה המחיר שאנו משלמים על הכישלון המתמשך בפתרון הסכסוך", הוא אומר. "כל עוד הוא נמשך, בני-אדם בשני הצדדים משלמים בחייהם".
החומרים המלאכותיים החדשים האלה, הקרויים פרובסקיטים (perovskites), מתאפיינים במבנה זהה לזה של המינרל הטבעי המחומצן פרובסקיט. מדובר בתרכובות בעלות מבנה גבישי אופייני, אשר מבוססות על מתכות זולות כמו בדיל או עופרת. אומר פרופ' גרי הודס: "תאים פרובסקיטים הם הסוג הזול הראשון של תאים סולאריים אשר מנצלים אנרגיות גבוהות של ספקטרום השמש (אור כחול-ירוק), ומספקים חשמל במתח גבוה. קל מאוד לייצר את התאים האלה – למעשה, אפשר לייצר אותם על פלטת חימום – כמו זו המשמשת במטבח".
הקוונטים מתחממים ומתקררים
האם ייתכן שחומו של חולה נקבע על-פי קצב מדידות החום שמבצע הרופא?
האם קצב המדידות עשוי להשפיע על התוצאה? למשל, האם ייתכן שחומו של חולה נקבע על-פי קצב מדידות החום שמבצע הרופא, כך שהחום עולה כאשר המדידות תכופות יותר, ויורד כאשר קצב המדידות פוחת? מתברר שזה בדיוק מה שקורה כאשר ה"חולה" הוא עצם קוונטי: אטום, מולקולה או התקן ננו-מוצק. אלה הם פני הדברים על-פי תיאוריה חדשה שפיתחו פרופ' גרשון קוריצקי, ד"ר נועם ארז ותלמיד המחקר גורן גורדון, מהמחלקה לפיסיקה כימית במכון ויצמן למדע, יחד עם ד"ר מתיאס נסט מאוניברסיטת פוטסדם בגרמניה. המחקר פורסם באחרונה בכתב-העת המדעי Nature.
התופעות המתוארות בתיאוריה החדשה של פרופ' קוריצקי חורגות מהכללים המקובלים של תורת-החום (תרמו-דינמיקה), שעל-פיהם מגע בין מקור חום גדול ("אמבט" חום) לבין עצם קטן ממנו חייב להביאם בהדרגה (לפחות בממוצע) לשיווי-משקל תרמי, כלומר אל טמפרטורה קבועה ומשותפת. חברי קבוצת המחקר של פרופ' קוריצקי קוראים תיגר על תפיסה זו, הנחשבת אוניברסלית, ככל שהדברים אמורים בקבוצת מערכות קוונטיות המצויות במגע עם אמבט חום, וכאשר מבוצעות מדידות תכופות של הטמפרטורה או האנרגיה שלהן.
לפי התיאוריה החדשה, מדידות תכופות עשויות לחמם או לקרר את המערכות הקוונטיות ואת האמבט כאחד, ושינוי הטמפרטורה תלוי רק בקצב המדידות, ללא קשר לכללי התרמודינמיקה המקובלים. כך, באופן מתמיה, המערכות עשויות (בממוצע) להתחמם אף אם האמבט קר יותר, או להתקרר אף אם האמבט חם יותר. עם זאת, פרופ' קוריצקי מדגיש כי אי-אפשר לבנות בדרך זו מכונת תנועה נצחית ("פרפטום מובילה"), שכן ביצוע המדידות מחייב השקעת אנרגיה.
מדוע מתחוללת התופעה הזאת? בניגוד למדידות מקובלות ("קלאסיות") אשר עשויות להיות לא-פולשניות לחלוטין, מדידות קוונטיות מבטלות בהכרח את הצימוד בין המערכת הנמדדת לאמבט - ומביאות לאובדן ההתאמות ביניהן. בתום המדידה המהירה מתחדש הצימוד בפתאומיות, דבר הגורם למעבר אנרגיה ממכשיר המדידה הן למערכת והן לאמבט, כלומר לחימום. המפתח לתופעה זו הוא אי-הוודאות הקוונטית, שעל-פיה בזמנים קצרים המערכת והאמבט אינם ניתנים להבחנה אנרגטית. בזמנים ארוכים במקצת, האנרגיות של המערכת והאמבט עוברות תנודות חריפות, על חשבון אנרגיית הצימוד ביניהם. תנודות אלה עשויות לגרום לקירור ביחס לטמפרטורה ההתחלתית. לפיכך, בהתאם למרווחים בין המדידות, אפשר לחמם או לקרר את המערכת. מדידות עוקבות יאפשרו צבירה הדרגתית של הקירור או החימום, וכך, במשך זמן לא רב, להביא לשינוי גדול בטמפרטורה.
התופעות החזויות חושפות תופעות בסיסיות בלתי-מוכרות שמקורן בדינמיקה קוונטית בזמנים קצרים, בתחום שעד עתה נחשב ללא-קוונטי (קלאסי): תרמודינמיקה של צברי-מערכות. התיאוריה החדשה מדגימה כי אפשר להבחין בתופעות קוונטיות בכל מערכת, אם הניסוי מבוצע ברמה מספקת של דיוק בזמן. מבחינה יישומית צפויות תופעות אלה לאפשר פיתוח התקני חימום וקירור חדשניים שפעולתם מהירה בהרבה מאלה הקיימים. המדענים מקווים שבקרוב יבוצעו במקומות שונים בעולם ניסויים מעשיים לבחינת התיאוריה החדשה.