ספטמבר: לא הכל סובב סביבנו

כשדיווח על המצאה חדשה – הטלסקופ –הגיע לפירנצה ב-1609 גָלִילֵאוֹ גליליי מיהר לבנות אחד בעצמו, ועד מהרה פיתח טלסקופים משוכללים יותר. בתצפיותיו היסודיות גילה כי הירח מכוסה הרים ומכתשים, וגם פני השמש משתנים כל הזמן. הוא גם מצא שלכוכב הלכת צדק יש ארבעה ירחים משלו.
בספטמבר 1610 החל גלילאו לצפות בכוכב הלכת נגה, וראה שגם הוא, כמו הירח, עובר מחזור של מופעים, מכדור מלא עד סהר דק. התצפית אימתה תחזית של ניקולאוס קוּפֶּרְנִיקוּס, והראתה שנגה מקיף את השמש, לא את הארץ. זה היה המסמר האחרון בתיאוריה הגיאוצנטרית, שלפיה כדור הארץ הוא מרכז היקום, וצעד חשוב במהפכה המדעית, שלימדה אותנו להסתמך על עובדות.


החוקר שגילה שלא הכל סובב סביבנוהחוקר שגילה שלא הכל סובב סביבנו
החוקר שגילה שלא הכל סובב סביבנו
(איור: פריאל חכים )

אוקטובר: עולם חדש בטיפת מים

כיום כל ילד יודע על חיידקים ונגיפים, אבל קיומם של יצורים קטנים מכדי שנוכל לראותם בעין, לא התקבל על דעתם של רוב בני האדם - כולל המדענים - לפני פחות מ-400 שנה. אנטוני וָן לֵוֶונהוּק (1723-1632) היה סוחר בדים הולנדי שהשתמש בזכוכית מגדלת כדי לבחון את איכות האריגים, ועד מהרה למד ללטש עדשות זכוכית מעולות. אף שלא המציא בעצמו את המיקרוסקופ, הוא פיתח במהרה מיקרוסקופים מתקדמים, והחל לחקור את העולם סביבו.
כשבחן במיקרוסקופ טיפה של מי גשם, הבחין בשלל יצורים מוזרים נעים בתוכה. הוא דיווח על התגלית במכתב למדענים בריטים באוקטובר 1676, וכך נולד תחום מדעי חדש – מיקרוביולוגיה.

נובמבר: הבדיקה ששינתה את הרפואה
איך יודעים מה רמת האינסולין בדם? או חומרים אחרים? כיום מובן מאליו לקבל במהירות תוצאות של בדיקת דם, בזכות פריצת הדרך של מדענית יהודיה בארצות הברית לפני כ-60 שנה. רוֹזָלִין זוּסְמָן יָאלוֹ השלימה דוקטורט בפיזיקה בימים שהיה נדיר למצוא נשים בתחום, וחקרה שימושים רפואיים בחומרים רדיואקטיביים. היא פיתחה עם סוֹלוֹמוֹן בֶּרְסוֹן את שיטת ה-RadioImmuno Assay (RIA) שבה סימון באטום רדיואקטיבי וקישור לנוגדן מאפשרים לקבוע את כמותו של חומר מסוים בדגימה. בנובמבר 1959 הם הראו כי אפשר לקבוע כך את רמת האינסולין בדם, ובהמשך התאימו את השיטה לחומרים נוספים רבים. ב-1977 הוענק ליאלו ולשני חוקרים אחרים פרס נובל ברפואה על פיתות RIA.


הבדיקה ששינתה את הרפואההבדיקה ששינתה את הרפואה
הבדיקה ששינתה את הרפואה
(איור: פריאל חכים )

דצמבר: תמונת עולם מורכבת

למבנה המרחבי של מולקולות יש חשיבות עצומה. הוא מאפשר להבין לעומק את פעילותן ולפתח תרופות. הדרך הטובה ביותר לפענח את המבנה היא להקרין גביש של המולקולה ברנטגן, ולנתח את פיזור הקרניים המוחזרות ממנו.
אבל ייצור גביש יציב של מולקולות ביולוגיות הוא אתגר מסובך ומורכב. החוקרת הבריטית דוֹרוֹתִי הוֹדְגְ'קִין, מחלוצות התחום, הצליחה בכך ופענחה בין השאר את המבנה של פניצילין, סטרואידים ואינסולין, שעליו עבדה 35 שנים! בדצמבר 1954 פרסמה את המבנה של ויטמין B12, שזיכה אותה בפרס נובל בכימיה. עבודותיה הובילו לפריצות דרך של מדענים רבים, מפענוח מבנה ה-DNA ועד פענוח מבנה הריבוזום, שזיכה את החוקרת הישראלית עדה יונת בפרס נובל בכימיה.

ינואר: מגדירים מחדש את גבולות היקום

שביל החלב שלנו הוא רק אחת ממאות מיליארדי גלקסיות ביקום, אבל לפני פחות ממאה שנה, הדעה הרווחת הייתה שהגלקסיה שלנו היא היקום כולו. התמונה השתנתה בעיקר בזכות שני אסטרונומים. הנרייטה לִיוִיט ממצפה הכוכבים של הרווארד חקרה כוכבים מהבהבים בשם קֶפֶאִידִים, וגילתה קשר בין מחזוריות ההבהוב לבהירות שלהם, שאיפשר להשתמש בהם למדידת מרחקים קוסמיים. זה בדיוק מה שעשה אדוויל הַאבְּל, ממצפה "הר וילסון" בקליפורניה. הוא איתר קפאידים כאלה בערפילית אַנְדְרוֹמֶדָה, חישב את המרחק אליה ובינואר 1925 גילה שהיא הרחק מחוץ לשביל החלב, כלומר - גלקסיה נפרדת. עד מהרה התברר שיש עוד גלקסיות רבות, ושביל החלב העצום אינו אלא גרגיר חול ביקום.

פברואר: הביקוע ששינה את ההיסטוריה

הכימאי אוֹטוֹ הַאן והפיזיקאית לִיזֶה מַייְטְנֶר חקרו חומרים רדיואקטיביים באוניברסיטת ברלין שנים רבות, עד שמייטנר, היהודייה לשעבר, נאלצה להימלט מהנאצים לשוודיה. האן לא הסתדר בלעדיה, ושלח אליה תוצאות ניסויים שלא הבין: אטומי אורניום שהופכים לבַּרְיוּם בעקבות פגיעת חלקיקים אחרים. מייטנר הבינה כי גרעין האורניום מתפרק ובריום הוא אחד התוצרים. בפברואר 1939 פרסמה את המסקנה במאמר שבו טבעה את המונח "ביקוע גרעיני", במקביל לפרסום של האן. פריצת הדרך הובילה לפיתוח האנרגיה הגרעינית והנשק הגרעיני, ששינו את העולם. האן זכה על עבודתו בפרס נובל בכימיה, אך מייטנר ותרומתה נשכחו. רק כעבור שנים נעשה עמה צדק מאוחר, ויסוד 109 נקרא על שמה - מַייְטְנֶרְיוּם.


הביקוע ששינה את ההיסטוריההביקוע ששינה את ההיסטוריה
הביקוע ששינה את ההיסטוריה
(איור: פריאל חכים )

מרץ: המתמטיקאית הגדולה ביותר

חוקי השימור, כמו שימור המסה והאנרגיה, הם חוקים פיזיקליים מרכזיים המשפיעים על תהליכים רבים סביבנו, מתנועת כוכבי הלכת ועד צריכת הדלק של מכוניות. אבל הבסיס המתמטי שלהם לא הובן עד לעבודתה של אמליה (אמי) נתר, מתמטיקאית יהודיה שנולדה בגרמניה במרץ 1882. היא התמודדה עם תלאות רבות בטרם התאפשר לה - כאישה - להשלים דוקטורט במתמטיקה ולקבל משרה באוניברסיטת גטינגן היוקרתית. עבודתה שם תרמה רבות למתמטיקה: מ"משפט נתר" (1918) שסיפק את הבסיס לחוקי השימור, דרך סיוע לביסוס המתמטי של היחסות הכללית, ועד תרומות חשובות לאלגברה המופשטת. ב-1933 נאלצה להימלט מהשלטון הנאצי לארה"ב, וכעבור שנתיים בלבד מתה מסרטן, כשהייתה רק בת 53.

אפריל: הצילום ששינה את העולם

העובדה שכל אחד מחזיק כיום בכיסו מצלמה משוכללת התאפשרה בזכות מהפכה שחולל רכיב אלקטרוני זעיר, רכיב ששינה מהיסוד לא רק את תרבות הפנאי, אלא גם את הרפואה, המדע, הביטחון, התקשורת ותחומים רבים נוספים. הרכיב הזה הוא ה-Charge Coupled Device, או בקיצור CCD: חיישן אלקטרו-אופטי, הקולט את עוצמת האור וצבעיו, ומתרגם אותם למידע דיגיטלי. וילארד בּוֹיְל וגו'רג' סְמִית', פיזיקאים ממעבדות בֶּל האמריקאיות הציגו את הרעיון לחיישן כזה במאמר שפרסמו באפריל 1970. כעבור כמה חודשים יוצר שבב ראשון כזה, ותוך שנים אחדות כבר יצאו לשוק מצלמות דיגיטליות ראשונות. ב-2009 קיבלו בויל וסמית' פרס נובל בפיזיקה על הפיתוח (עם צ'רלס קָאוֹ)

מאי: עידן חדש ברפואה

ב-14 במאי 1796 עשה הרופא האנגלי אדוארד גֶ'נֶר ניסוי היסטורי: שרט במחט את זרועותיו של הילד ג'יימס פִיפְּס, בן שמונה, וטפטף לשריטות נוזל משלפוחיות של חולבת פרות שחלתה באבעבועות הבקר. כעבור שבועות אחדים הזריק לילד נוזל מהשלפוחיות של חולים באבעבועות שחורות – מחלה קשה ומסוכנת ביותר. הילד לא חלה, גם לאחר כמה הזרקות. ג'נר חזר על הניסוי במטופלים נוספים, בהם בנו התינוק, ואיש מהם לא חלה באבעבועות שחורות. ניסוי מסוכן כזה לא היה עולה על הדעת כיום, אך השיטה שפיתח ג'נר סללה את הדרך למיגור אחת המחלות הקטלניות בהיסטוריה, ולפיתוח חיסונים שהצילו וממשיכים להציל את חייהם של מיליוני בני אדם.

יוני: מהו גודלו של העולם?

כבר ביוון העתיקה ידעו המלומדים שהארץ היא כדור. אבל איך מחשבים את גודל הכדור הזה לפני 2,500 שנה, כשהיוונים הכירו רק חלק קטן מהעולם? המלומד היווני אֵרָטוֹסְתֶנֶס מאלכסנדריה שבמצרים, ידע שבעיר סונה, אסואן של ימינו, ביום ההיפוך הקיצי, 21 ביוני, השמש נמצאת בצהריים בדיוק במרכז השמיים. באותו זמן הוא מדד את אורך הצל שהטיל מגדל באלכסנדריה, מצפון לסונה. לפי גובה המגדל, חישב את זווית קרני השמש, ולפי אומדן המרחק בין שתי הערים הסיק שהיקף כדור הארץ הוא כ-46,000 קילומטר, כ-15% יותר מההיקף האמיתי. על אף כמה הנחות שגויות, ארטוסתנס הקדים את זמנו, ועשה צעד חשוב בדרך להבנתנו את העולם.

יולי: הספר שהוליד את המדע המודרני

הספר "שפך אור מתמטי על המדע שעד אז שוטט באפלה של השערות והנחות", כתב אחד מממשיכי דרכו של אייזק נְיוּטוֹן על החיבור המהפכני "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע", הידוע גם בשם המקוצר "הפרינקיפיה" (העקרונות). בספר, שיצא ביולי 1687, ניתח ניוטון את הידע הפיזיקלי של זמנו על בסיס עקרונות מתמטיים, והציג תובנות פורצות דרך כמו חוקי התנועה וחוק הכבידה. ניוטון סיפק למדענים כלים חדשים להבין, לחקור ולחזות מגוון עצום של תופעות, מירי של פגזי תותח ועד תנועתם של גרמי השמיים. ה"פרינקיפיה" עצמו ודרכי החשיבה המוצגות בו חוללו מהפכה בפיזיקה ובמדע כולו, ונחשבים לציון דרך בהולדתו של המדע המודרני.


הספר שהוליד את המדע המודרניהספר שהוליד את המדע המודרני
הספר שהוליד את המדע המודרני
(איור: פריאל חכים )

אוגוסט: ראשיתו של עידן החשמל

החיים המודרניים תלויים לחלוטין בחשמל, אבל עולמנו החשמלי לא היה אפשרי בלי תגלית פורצת דרך לפני פחות מ-200 שנה. באוגוסט 1831 הדגים המדען הבריטי מייקל פַארַאדֵיי את ההשראה האלקטרומגנטית: תנועה של חוט מוליך בשדה מגנטי, או לחילופין תנועה של מגנט סביב החוט, יוצרת זרם חשמלי בחוט (וגם להיפך ‒ הזרם יוצר שדה מגנטי). פאראדיי נולד במשפחה ענייה, למד בבית ספר עד גיל 13 בלבד ומעולם לא זכה ללמוד באוניברסיטה. הוא רכש השכלה מדעית בכוחות עצמו, והיה לאחד המדענים הגדולים בדורו. ההשראה האלקטרומגנטית שהוא גילה הניחה את היסודות למנועים חשמליים, גנרטורים ותחנות כוח.

ואחד לשנה הבאה - ספטמבר: האנטיביוטיקה היעילה הראשונה

"אדם ששכלו אינו מוכן לכך עלול שלא להבחין בידה המושטת של ההזדמנות" כתב אלכסנדר פְלֶמִינְג, ששכלו הבחין בהזדמנות וחולל את אחת המהפכות הרפואיות הגדולות בהיסטוריה. הרופא והמיקרוביולוג הסקוטי עסק שנים ארוכות בחיפוש אחר חומר שיהרוג חיידקים בלי להזיק לתאי הגוף. בספטמבר 1928 שב מחופשה למעבדתו בבית החולים הלונדוני סנט מרי, וגילה כי תרביות החיידקים הזדהמו בפטריית עובש. בטרם השליך את התרביות, בחן אותן וגילה אזור נטול חיידקים סביב העובש. הוא גידל את הפטרייה, מהסוג פניציליום, חקר את החומר שהיא מפרישה והשתמש בו נגד חיידקים. זה היה הבסיס לאנטיביוטיקה היעילה הראשונה – פניצילין – שהצילה את חייהם של מיליוני בני אדם.

כל התאריכים המעניינים בהיסטוריה של המדע, האירועים האסטרונומיים שתוכלו לצפות בהם עם כל המשפחה ואפילו אתגרי חידות מיוחדים. הכל במקום אחד: לוח השנה המדעי מבית מכון דוידסון. המתנה המושלמת לחובבי מדע. לפרטים והזמנה.