אין ספק שלולא המדע והטכנולוגיה המודרניים, חיינו היו נראים אחרת לחלוטין. נסו לחיות כמה שעות בלי חשמל, ותבינו בדיוק למה הכוונה. אבל לפעמים לא תמיד אנו מודעים לכך, ונדמה לנו שתגליות מדעיות מסוימות ממש לא שוות את הזמן והכסף שהושקעו בהן.
כמובן שזה רחוק מן האמת, כי הרי לכל תגלית מדעית יכול להיות מימוש טכנולוגי כלשהו בעתיד. הנה כמה תגליות “חסרות תועלת” שכאלה, שבסוף שינו את חיינו.
- ספין קוואנטי
הנה דוגמה מובהקת לתגלית בפיזיקה תיאורטית, שאין לה שום קשר ישיר או נראה לעין עם נוחות חיינו בהווה – ובכל זאת השפיעה על חייהם של מרבית בני האדם בעולם. בשנות ה-20 של המאה ה-20, הפיזיקאי וולפגנג פאולי גילה שלחלקיק האלקטרון יש דרגת חופש פנימית כלשהי. דרגת החופש הזו דומה לסוג של סחרור עצמי, כמו שכדור מסתובב על צירו (לא מדויק, אבל הכי קרוב שאפשר מבחינה אנלוגית).
ה- Spin בא לעולם, ובתוך כך נתגלה שהוא מנת חלקם של רוב החלקיקים התת אטומיים וכן של אטומים. ודאי היו לא מעט אנשים שתהו “אבל מה זה קשור אלינו ואיך זה מועיל לנו?”. זה אולי מעולה כשעושים תואר אקדמי בפיזיקה או במדעים מדויקים אחרים, אבל מה לזה ולאיש הממוצע ברחוב?
התוצאה – כיום ספין קוואנטי מאפשר לבצע בדיקות MRI חיוניות ואף מצילות חיים, לאיתור מגוון רחב של בעיות רפואיות. סוגי הספין השונים ניתנים לאיתור על ידי מכשיר התהודה המגנטי, מה שמאפשר לבצע דימות של הגוף האנושי ללא שום אמצעים פולשניים. אלמלא התגלית חסרת התועלת שנקראת ספין, הרפואה המודרנית לא הייתה יכולה לאבחן מחלות ובעיות ביעילות כה גדולה.
- מרחב מתמטי עקום
ברנרד רימן, אחד המתמטיקאים הגדולים ביותר שידעה האנושות, עסק בעולמות וירטואליים הזויים שהקשר בינם לבין המציאות אינו קיים. בעולמות מתמטיים אלה ניתן ליצור מרחב עם מספר אינסופי של ממדים, מרחבים עקומים או ישרים וכן הלאה. אין ספק שזו תגלית מתמטית חשובה מן המעלה הראשונה לכל חוקר או סטודנט לתואר במתמטיקה, אך ללא שום תועלת נראית לעין עבור האנושות. או לפחות כך זה היה אז, במאה ה-19.
התוצאה – בסופו של דבר איינשטיין לקח את המתמטיקה של רימאן והפיק באמצעותה את תורת היחסות הכללית, שבתורה שימשה ככלי ליצירת הניווט הלווייני המודרני (Global Positioning System). כל טכנולוגיות הניווט ברכב וכל יכולות הגיאו-לוקליזציה של מכשירי הסמארטפון, לא היו אפשריים לולא ה-GPS. מטוסים ולוויינים היו עלולים לסטות ממסלוליהם ואף ליפול מהשמיים, אלמלא מערכת ה- GPS העולמית הייתה מכוונת את צעדיהם שנייה אחר שנייה. וכל זה כתוצאה של מתמטיקה תלושה מהמציאות וחסרת תועלת לכאורה.
- חלקיקי אור
הדיון בשאלה האם אור הוא גל או חלקיק התחיל כבר בימיו של אייזיק ניוטון, במאה ה-17. את התשובה לשאלה הזו נתן בסוף אלברט איינשטיין (שכבר הוזכר גם בתגלית הקודמת. מדען פורה בהחלט). בשנת 1905 ניסח איינשטיין את משוואת הפוטו-אלקטריות, שנסמכת רובה ככולה על הרעיון שהאור מגיע ב”מנות” הנקראות פוטונים (אם האור היה עשוי גלים בלבד, הוא לא היה מסוגל לגרום לאפקט הפוטו אלקטרי). לכאורה עוד תגלית מדעית חסרת תועלת בים של תגליות מדעיות, שטובה רק לפיזיקאים תיאורטיים.
התוצאה – בפועל, אישוש האופי החלקיקי של האור הביא לסדרה של המצאות טכנולוגיות המשמשות את כולנו עד היום: לייזר (המשמש להעברת מידע, לטיפולים רפואיים, לצרכים תעשייתיים וצבאיים ועוד); הפקת חשמל מאור (האפקט הפוטו אלקטרי); מיקרוסקופיה בהפרדה גבוהה ועוד כהנה וכהנה אפשרויות, כולן נגזרות מהתגלית חסרת התועלת לכאורה שנקראת פוטון (חלקיק אור).
לסיכום
גם כיום יש אינספור תגליות מדעיות, שחלקן תיאורטיות לחלוטין ואין להן שום שימוש מעשי במבט ראשון. מאיץ החלקיקים הגדול בשווייץ (LHC) – בזבוז משווע של כספי מסים לכל הדעות – מפיק ים בלתי נגמר של נתונים “חסרי תוחלת” לכאורה; אבל חשוב לזכור שחלק מנתונים אלה יהפוך לתגליות המדעיות והטכנולוגיות של העתיד. בזה טמון כוחן של כל ההמצאות והתגליות המדעיות.
מכירים תגליות מדעיות נוספות שהיו חסרות תועלת ביום גילוין, אבל כיום אי אפשר בלעדיהן? נשמח לשמוע בתגובות לכתבה.