שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות
    זירת הקניות
    האתגרים המדעיים של המאה ה-21
    ביקור בכוכבי לכת רחוקים, בניית מחשב קוונטי והתגברות על פרדוקס הזמן הם חלק מהאתגרים הקשים והמסקרנים שעומדים בפני המדע בפתח המאה העשרים ואחת. חלק שני

    המאה ה-20 הייתה המאה של התפתחויות מדעיות מרהיבות ששינו לגמרי את העולם בו אנו חיים. גם היום בשנת 2010 עומדים בפני המדע אתגרים רציניים, תעלומות שנראה כי בלתי אפשרי לפתור אותן, אלמלא היינו יודעים שגם מטוסים או חלליות היו פעם בגדר מדע בדיוני. אמש הצגנו לכם את חמשת הנושאים הבוערים ביותר במדע, והיום אנחנו מגישים לכם חמישה אתגרים נוספים:

     

    1. במהירות הבזק

    אם אנחנו רוצים לבקר בכוכבי לכת אחרים, ואולי אפילו במערכות שמש אחרות, אנחנו חייבים להגדיל את מהירות החלליות שלנו. החלליות המהירות ביותר לא מגיעות אפילו למאית האחוז ממהירות האור, וזה אומר שייקח אלפי שנה עד שהן יגיעו לכוכב הקרוב ביותר אלינו (פַרוֹקְסִימַה קֶנְטָאוּרוּס).

     

    המנועים שלהן משתמשים היום במנועי יונים (מלשון יון – אטום בעל מטען חשמלי). בשלב הראשון מייצרים יונים מגז, אחר כך מאיצים אותם למהירות גבוהה באמצעים חשמליים או מגנטיים, וזרם היונים שיוצא מהצד האחורי של החללית גורם לה להגדיל את מהירותה קדימה.

     

    השיטה שתיקח אותנו מחוץ למערכת השמש צריכה להיות יעילה יותר. מנוע אנטי-חומר הוא רעיון מבריק שכזה: התנגשות של חלקיקי חומר עם חלקיקים אחרים הקרויים אנטי-חומר יוצרת הרבה אנרגיה, שבה אפשר להשתמש להנעת החללית.

     

    יש רק שתי בעיות "קטנות": אנחנו לא יודעים לייצר כמויות גדולות של אנטי-חומר, ואנחנו לא יודעים איפה לשמור אותו, כי כל מגע של אנטי-חומר עם חומר יגרום לשניהם להיעלם ולהפוך לאנרגיה. לסיכום: דרושה שיטה חדשה להנעת חלליות.

     

    2. שינויים בהרגלי החישוב

    מחשב רגיל מבצע חישובים בעזרת בִּיטִים – ספרות בִּינָארִיּוֹת. ביט יכול לקבל רק את הערך 0 או את הערך 1. מחשבי העתיד יהיו מבוססים על תורת הַקְּוַונְטִים. הם יעשו חישובים בעזרת יחידות של קַיוֹבִּיט, המקבילה הקוונטית לביט.

     

    עד כמה שזה נשמע מוזר, קיוביט אחד יכול להיות ב-0 וב-1 בו זמנית, שני קיוביטים יכולים להיות בארבעה מצבים, ושמונה קיוביטים יכולים להיות ב-256 מצבים שונים!

     

    התוצאה היא שאפשר יהיה לעשות המון פעולות במקביל, ויכולת החישוב של המחשב תעלה פלאים. עד עכשיו הצליחו לייצר מחשבים קוונטיים עם קיוביטים בודדים ועדיין לא יודעים איך לייצר מחשב קוונטי של ממש. אבל כשהוא יופיע, המחשב המהיר ביותר של ימינו יהפוך מיד לענתיקה.

     

    3. כחומר ביד היוצר

    כיום אנחנו לא מסוגלים להביא אדם אפילו לכוכב הלכת מאדים, הקרוב אלינו, משום שהחלליות אינן יכולות להגן על האסטרונאוטים מפני הקרינה החזקה בחלל. לשם כך דרושים חומרים חדשים שיהיו קלים כמו נוצה, חזקים כמו פלדה ובלתי חדירים לקרינה כמו גוש עבה של עופרת.

     

    פיתוח חומרים חדשים יכול לעזור לנו גם בתחומים אחרים. למשל, בנייה של בתים עמידים לרעידות אדמה, ייצור בגדים שיהפכו את הלובשים אותם לבלתי נראים, ואפילו פיתוח טלפון נייד שיכול לשנות את צורתו ולהפוך בתוך שבריר שנייה לצמיד. במילים אחרות, דרושים לנו חומרים חדשים שיהיו גמישים, קלים, חזקים ועמידים.

     

    4. חוזרים בזמן

    זוכרים את החלליות המהירות שאנחנו הולכים לבנות? אז מתברר שאם אתם טסים במשך כמה ימים במהירות קרובה למהירות האור, כשחוזרים לכדור הארץ מגלים שכאן עברו שנים רבות.

     

    במילים אחרות, חללית מהירה מאוד מאפשרת לעשות מעין מסע בזמן לעתיד. מסע בזמן לעבר הוא סיפור מסובך יותר, ואף על פי שהמדע אינו שולל אותו לא ברור אם זה בכלל אפשרי.

     

    חשבו על המצב הבא: אדם חוזר אחורה בזמן, ובטעות הורג את סבא שלו לפני שהוא פגש את סבתא. אם זה אכן יקרה אותו אדם לא יוכל להיוולד, ובוודאי שלא לחזור אחורה בזמן.

     

    אבל אם הוא לא נולד ולא חזר אחורה בזמן, אז סבא שלו יפגוש את סבתא ובסופו של דבר אותו אדם יוולד. קוראים לזה " פָּרָדוֹקְס הסבא", ולפני שאתם ממציאים מכונת זמן, אתם חייבים למצוא לו הסבר.

     

    5. התגלית החשובה ביותר

    הצגנו בפניכם תשעה אתגרים קשים מאוד, שאף אחד עוד לא הצליח לעמוד בהם. כדי להתמודד איתם צריך להתחיל בהבנה טובה של הבעיה, להמשיך באיסוף חומר ובמחקר ולסיים בשעות של מחשבה עמוקה.

     

    האמת היא שצריך גם מזל, ויותר מהכול צריך דמיון - כי התגלית החשובה ביותר לא כתובה כאן. התגלית המדעית החשובה ביותר היא זו שאיש טרם חשב עליה, כזו שלא עלתה אפילו בחלומות הפרועים ביותר. זו תגלית שתקדם את המדע למקומות חדשים, ותהפוך את המאה ה-21 לנקודת מפנה בתולדות האנושות.

     

    הכתבה התפרסמה במגזין "גלילאו צעיר " מבית מוטו תקשורת. לכתבות נוספות של גליליאו צעיר באתר ifeel .

     

    לפנייה לכתב/ת
     תגובה חדשה
    הצג:
    כל התגובות לכתבה "האתגרים המדעיים של המאה ה-21"
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    מומלצים