פרסי נובל: כך הם שינו את העולם

פיזיקה – הבזקים של אור

פרס הנובל לפיזיקה הוענק לפייר אגוסטיני, לפרנץ קראוס ולאן ל'הולייר, שחקרו באופן ראשוני את ממלכתו המטושטשת של האלקטרון. המדענים זוכי הפרס, שהגיעו מארצות הברית, מגרמניה ומשוודיה, השתמשו בהבזקים קצרים במיוחד של אור, המכונים "פולסים", כדי לעקוב אחר הדרך שבה אלקטרונים נעים בתוך אטומים ויוצרים את הקשרים הכימיים הדרושים שמחוללים מולקולות.

אגוסטיני הוא פרופסור אמריטוס באוניברסיטת אוהיו סטייט. קראוס עובד במכון מקס פלנק לאופטיקה קוונטית ובאוניברסיטת לודוויג מקסימיליאן במינכן. ל'הולייר היא פרופסור באוניברסיטת לונד בשוודיה, והאישה החמישית שזכתה אי פעם בפרס נובל בפיזיקה.

אלקטרונים הם סוסי העבודה בתהליכים הפיזיקליים של העולם המוכר לנו. הם ישויות קטנות וחמקמקות שבאופן מסתורי מתפקדות הן כחלקיק והן כגל. בקנה המידה הזעיר שבו הן מתקיימות, קשה לתאר במדויק כיצד מתפקד העולם הפיזי, אך שלושת הזוכים מצאו דרכים לעקוב אחר אלקטרונים בעזרת טכנולוגיות חדשות.

המחקר שזכה לכבוד השבוע קשור לדיסציפלינה המכונה פיזיקה של אטו־שניות, שנקראת כך מכיוון שהבזקי האור המשמשים בניסויים נמשכים אטו־שנייה – פרק זמן קצר כל כך עד שמדענים טוענים שבשנייה אחת יש מספר זהה של אטו־שניות למספר השניות שחלפו מאז שחר הזמן, לפני כ־13.8 מיליארד שנים. "בקנה המידה הזה, הזמן עומד מלכת לכל דבר מלבד האלקטרונים", מסביר אולה אריקסון, פיזיקאי מאוניברסיטת אופסלה בשוודיה.

עבור מדענים, תחום זה של פיזיקה טומן בחובו פוטנציאל להבין טוב יותר כיצד אלקטרונים נעים דרך חומרים כגון מוליכים חשמליים, וכך לסייע בזיהוי מולקולות במהלך אבחון רפואי. פריצות דרך אלו רלוונטיות גם בתחומים כגון ביולוגיה וכימיה.

התקדמות מוקדמת יותר בתחום אפשרה למדענים לבחון את תנועת האטומים בתוך מולקולות, וכך להשיג הבנה טובה יותר של מוליכות, ציינה סוזן ל' דקסהיימר, פרופסור אמריטה מאוניברסיטת וושינגטון סטייט ויושבת ראש חטיבת האגודה הפיזיקלית האמריקנית למדעי הלייזר. הבזקי אטו־שנייה מאפשרים מחקר עמוק עוד יותר של התחום התת־מיקרוסקופי, שמסייע לנטר אלקטרונים בתוך אטומים. "הבזקי אור קצרים יותר מאפשרים מדידות בקני מידה מהירים יותר, והם מתנהגים כמו נורה מהבהבת כך שאפשר 'להקפיא' תנועות מהירות", הסבירה דקסהיימר.

רוזנר הציע הסבר שכולל השוואה למאוורר תקרה: כאשר הוא פעיל, הלהבים אינם נראים בנפרד. אבל אם תפעילו נורה מהבהבת לידו, תוכלו לראות היכן נמצא כל להב באותו רגע. עשו אותו הדבר עם אטום, והכו בו בהבזקי אור בפרקי זמן של אטו־שנייה, וכך ניתן להבין מה אלקטרונים עושים בפרקי זמן קצרצרים. "זה פותח צוהר לעולם שלפני כן היה רק טשטוש", אמר רוזנר.

ג'ול אכנבך

כימיה – ננו-טכנולוגיה

פרס הנובל לכימיה הוענק למונג'י בוונדי מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, ללואיס ברוס מאוניברסיטת קולומביה ולאלכסיי אקימוב מחברת "ננוקריסטלז טכנולוג'י" בניו־יורק, שקיבלו אותו על תגלית פורצת דרך בננוטכנולוגיה: חלקיקים שנחשבו פעם קטנים מדי לייצור, ואשר יכולים לשמש בהרכבת מסכי טלוויזיה, מנורות LED וגם מכשירים שמאפשרים לרופאים לראות גידולים לפרטי־פרטים.

הפיתוח של ננו־חלקיקים – סוג חדש של חומרים, ששינויים בגודלם גורמים גם לתמורה בכל תכונותיהם, ובהן צבע, נראות, חשמליות ונקודת התכה – עלה לראשונה כאפשרות תיאורתית ב־1937. היחס בין גודלם של חלקיקים אלו לכדור כדורגל גדול הרבה יותר מהיחס בין אותו כדור לכדור הארץ כולו.

"במשך זמן רב אף אחד לא חשב שניתן ליצור חלקיקים כל כך קטנים", אמר יוהאן אקוויסט, יושב ראש ועדת נובל לכימיה. אלא שאקימוב תחילה ואז גם ברוס, בעבודה עצמאית בתחילת שנות ה־80, הצליחו לעשות בדיוק את מה שנחשב לבלתי אפשרי. כפי שקורה לעיתים קרובות בתגליות מדעיות, פריצות הדרך השתמשו בשיטות מסורבלות כדי להשיג תוצאות פחות אידיאליות – כך למשל, היה קשה לשלוט בגודל ובאיכות של החלקיקים.

אך מדען אחר גילה שיטה אלגנטית שאפשרה שימוש נרחב בטכנולוגיה: בשנת 1993 בוונדי חולל מהפכה בתהליך ופיתח דרך ליצור חלקיקים תחיליים, שניתן לשלוט בהם בקפידה על ידי מידת החום שלהם. השיטה אפשרה לו לערוך את התהליך ליצירת חלקיקים עד לגודל ולאיכות הנכונים בדיוק. גודלם של החלקיקים משתקף בצבעם, שמתחלק לפי ספקטרום שמתחיל באדום במקרה של החלקיק הקטן ביותר, ואז מתקדם לסגול, לכתום, לצהוב ולירוק ככל שהחלקיקים גדלים.

חתני פרס הנובל המשיכו את העבודה על ננוטכנולוגיה, שראשיתה לפני יותר מ־150 שנה בעבודתו של המדען האנגלי מייקל פרדיי.

אף שנדרשו עשרות שנים כדי לשכלל את התחום המדעי הזה, הציוד המעורב אינו יקר או קשה להשגה. ריגוברטו אדווינקולה, מרצה במעבדת אוק רידג' ובאוניברסיטת טנסי, הסביר כי תלמידים שעובדים במעבדה בתיכון יכולים לשחזר ניסויים ננו־מדעיים. הוא אמר כי החלטת ועדת נובל היא "בחירה טובה", ש"הייתה צריכה לקרות כבר מזמן". בעתיד, הוא הוסיף, ניתן יהיה להשתמש בשיטות מתחום הננוטכנולוגיה "עם בינה מלאכותית ולמידת מכונה כדי להגיע עוד יותר גבוה". התוצאות, לדבריו, יכולות לכלול דרכים מהירות יותר לבצע אבחנה רפואית או לפתח אבות־טיפוס לחיישנים חדשים.

תחום הננוטכנולוגיה צומח במהירות. "יש הרבה אנשים שעובדים בצורה נמרצת מאוד בתחום הזה כדי לפתח יישומים חדשים", אמר אולוף רמסטרום, חבר בוועדת נובל לכימיה, ופרופסור לכימיה במכון המלכותי לטכנולוגיה בשטוקהולם.

מארק ג'ונסון

ספרות – מחזות חדשניים

פרס הנובל לספרות הוענק אתמול לסופר והמחזאי הנורווגי יון פוסה. בנימוקי הזכייה שיבחה ועדת הפרס את "המחזות החדשניים" של פוסה, ואת "הפרוזה שמעניקה קול לדברים שאי אפשר להגיד". האקדמיה השוודית שיבחה את פוסה על שילוב בין הלשון והגיאוגרפיה של נורווגיה לטכניקות כתיבה מודרניסטיות שפיתחו כותבים כמו סמואל בקט, תומאס ברנהרד וגאורג טראקל. "בעוד פוסה חולק את הגישה השלילית של קודמיו, אי אפשר להגיד שגישתו מובילה לבוז ניהיליסטי כלפי העולם", כתבה האקדמיה. "אכן, יש שפע של הומור וחום בכתיבתו, יחד עם נאיביות חשופה שמתגלמת בהצגתו העזה את החוויה האנושית".

פוסה נולד ב-1959 בחוף המערבי של נורווגיה ובגיל שבע נפצע בתאונה קשה, שהייתה "משמעותית מאוד להתפתחות שלי כבן אדם – בדרכים חיוביות ושליליות", הוא אמר בשנה שעברה לכתב העת ניו-יורקר. "אני חושב שהיא יצרה אותי כאמן". כתיבתו של פוסה זכתה זה מכבר לשבחים באירופה: יצירתו משתרעת על פני סוגות רבות, החל במחזות, דרך רומנים ואוספי שירה וכלה במאמרים, תרגומים וספרי ילדים. כתיבתו תורגמה ליותר מארבעים שפות, כולל עברית. בין יצירותיו שיצאו לאור בארץ – המחזות "חלום על סתיו" ו"מישהו בדרך הנה", והרומן "בוקר וערב". סגנון הכתיבה הדלילה במחזותיו הרבים הושווה לסגנונם של שני זוכים קודמים בנובל – סמואל בקט והרולד פינטר – וכבר עשור לפחות מתייחסים אליו בתור מועמד מוביל לזכייה.

הפרס היוקרתי שמוענק לזוכה שבוחרים 18 שופטי האקדמיה השוודית מכבד את כלל עבודתו של סופר, ולא יצירה אחת מסוימת. כפי שציין בצוואתו אלפרד נובל, שהפרסים נקראים על שמו, הפרס צריך להגיע "לאדם שיצר בתחום הספרות את היצירה הבולטת ביותר בכיוון אידיאלי". מלבד ההכרה והפרסום, הזוכה מקבל גם 11 מיליון קרונות שוודיות – קרוב למיליון דולר.

במהלך ימי השבוע הוכרזו הזוכים בתחומי הרפואה, הפיזיקה, הכימיה, אתמול הוכרז הזוכה בתחום הספרות, והיום צפויה האקדמיה להכריז על הזוכה בפרס הנובל לשלום. אם הפרס יתמקד בסכסוך במזרח אירופה, סביר להניח שהוא ילך לבית הדין הבינלאומי בהאג (לא בית הדין הפלילי הבינלאומי באותה העיר), על תפקידו בפתרון סכסוכים בין מדינות. מועמדים אחרים עם סיכוי טוב לזכייה: פעילות למען זכויות האישה באפגניסטן ובאיראן, פעילים למען זכויות שבטי ילידים בפיליפינים ובאמריקה הלטינית, פעילי זכויות אדם במיאנמר והארגון הסטטיסטי של האו"ם שחותר לחשוף הפרות בוטות של זכויות אדם.

אלחנן שפייזר