כבר עשרות שנים שמתקיים דיאלוג מתוח ועקבי בין סופרי ותסריטאי המדע הבדיוני לעולם המדע. אלה מספקים את החזון היצירתי והשאיפות הגבוהות, ואלה מפשילים שרוולים והופכים אותם למציאות כדי לפנות מקום לחזון העתידני הבא.
גלימת היעלמות, הסטת אסטרואידים מסוכנים, צבאות רובוטים, טיסה במהירות על-חלל, שליטה במחשבות ועוד הופכים בימינו למונחים מדעיים ונראה שבעוד כמה שנים נצטרך להיזכר בנוסטלגיה איך היה בימים שעוד היינו צריכים לנהוג לבד במכוניות שלנו או לדבר כדי להסביר את עצמנו. העתיד - אם נרצה וגם אם לא - כבר כאן. אספנו כמה דוגמאות לפיתוחים כאלה, שבקרוב, עושה רושם, יצאו ממסכי הקולנוע הישר אל הרחוב.
תנועה מהירה יותר ממהירות האור
איפה ראינו את זה? פחות או יותר בכל סדרות וסרטי המדע הבדיוני שעוסקים במסעות בחלל. בכל זאת, במהירויות שאנחנו מכירים היום רק להגיע לקצה מערכת השמש ייקח כמה שנים. כבר בסרט הראשון בסדרת "מלחמת הכוכבים" משנת 1977 (ולפני זה עוד בסדרת "מסע בין כוכבים" משנת 1966) חלליות האימפריה רודפות אחרי צמד המבריחים הגלקטיים האן סולו וצו'בקה, והם נמלטים על ידי מהירות על-חלל לעולם שכולו סרטי המשך ומוצרים נלווים.
מה קורה עם זה היום? כבר שנים ארוכות שבני האדם מפנטזים על נסיעה למערכות שמש אחרות ולגלקסיות רחוקות. הבעיה: מערכת השמש הקרובה ביותר לזו שלנו נמצאת במרחק של כמה אלפי מיליארדי קילומטרים, ואפילו לאור – שהוא הדבר המהיר ביותר המוכר לנו - לוקח שנים להגיע לשם. האם נוכל גם אנחנו להגיע לשם בעתיד תוך כמה שעות (בהנחה שלא יהיו פקקים)?
לפי תורת היחסות של איינשטיין התשובה היא "לא"; אי אפשר, אף פעם, לעבור את מהירות האור. זהו חוק ברזל. אפשר להגיע עד 99 אחוזים ממנה - אבל בלתי אפשרי להגיע אליה ממש, ובטח שלא לעבור אותה, לא משנה באיזו חללית טסים.
אבל בפיזיקה, כמו בחיים, אפשר לפעמים לעקם מעט את החוקים. מכירים את המסוע הנע בנמלי התעופה שמאפשר לעבור לכם לנוע למרחקים ארוכים כשאתם עומדים בנחת עם המזוודה? המסוע הזה מאפשר לכם להגיע מהר ממקום למקום מבלי לזוז על ידי כך שהסרט הנע שלפניכם מתקצר מרגע לרגע והסרט הנע שמאחוריכם מתארך.
למיגל אלקובייר, פיזיקאי מקסיקני, היה רעיון איך לנוע מהר מהאור בצורה דומה. במקום להזיז את החללית, הוא שאל, למה שלא נשים אותה על "מסוע נע" בין כוכבי? נכווץ את המרחב שלפניה ונמתח את המרחב שמאחוריה, כך שהחללית תתקדם אבל לא ממש תזוז. באופן זה, הוא קבע, אין בעצם שום הגבלות פיזיקליות לקצב ההתקדמות של החללית – היא יכולה לעמוד במקום, ובכל זאת להשיג את האור.
הבעיה היחידה בכל הסיפור היא שלאף אחד אין מושג איך לבנות את הסרט הנע הזה. כדי לייצר אותו נדרשת כמות עצומה של "חומר אקזוטי" - חומר בעל תכונות שאינן תואמות שום חומר מוכר לנו. למשל, לכל החומרים שאנו מכירים יש משקל, אבל לחומר הזה - אם הוא בכלל קיים - יש משקל שלילי. כלומר, אם תעמדו על המשקל ותחזיקו חתיכה מהחומר האקזוטי של אלקובייר, הוא יוריד את המשקל שלכם במקום להעלות אותו (בתיאוריה, כן?). ייתכן שבסופו של דבר תשתמשו בחומר הזה לא למסע בין כוכבי, אלא בעיקר כדי לרמות את המדריכה שלכם ב"שומרי משקל".
למרות הקושי המרכזי הזה, בנאס"א (סוכנות החלל האמריקנית) לא מוותרים על הרעיון של אלקובייר, וד"ר הארולד "סוני" וייט, העובד בסוכנות, ממשיך לחקור את האפשרות לייצר "סרט נע" של חלליות, בתקווה למצוא יום אחד את החומר האקזוטי המתאים. אם זה יצליח, אפשר יהיה לארוז מזוודות לוויקנד בשבתאי.
גלימת היעלמות
איפה ראינו את זה? השנה היא 1998. בפריצה לבנק הטרולים השמור ביותר בעולם, מתחזה צעירה בריטית בשם הרמיוני למכשפה האכזרית בלאטריקס לסטראנז', בעוד ידידה הארי פוטר והגובלין גריפהוק מסתתרים תחת גלימת היעלמות.
מה קורה עם זה היום? קוסמים רבים משתמשים במראות בתכסיסי היעלמות, אבל בשנת 2006 חשבו שלושה מדענים על דרך להשתמש בקסם ישן כדי לפתח את הטכנולוגיה המדהימה הזו. הקסם עליו הם התבססו מאוד פשוט - קחו כוס והטילו בתוכה מטבע. אם הכוס מכוסה מלמעלה, אתם עדיין יכולים לראות את המטבע מהצד, אבל ברגע שתמלאו את הכוס מים, המטבע יעלם בשל שבירת קרני האור.
סר ג'ון פנדרי מהקולג' האימפריאלי בלונדון, פרופסור דייוויד סמית' וד"ר דייוויד שוריג מאוניברסיטת דיוק שבצפון קרוליינה, ארה"ב, תהו למה לא לעטוף כל אחד בחומר השובר את קרני האור ולהעלים אנשים ועצמים שלמים ברגע? חומרים בטבע אינם שוברים אור במידה מספקת, ולשם כך הציעו החוקרים להשתמש בחומרים מלאכותיים המיוצרים במעבדה בשם "חומרי-על" (metamaterials).
בהתבסס על העיקרון הזה, הצליחה קבוצת חוקרים אחרת, מאוניברסיטת קורנל שבניו-יורק, להסתיר בשנת 2009 חפץ זעיר, שגודלו כאלפית המילימטר, באמצעות "גלימת היעלמות" שכזו. למרות זאת, נותרו שתי בעיות עיקריות: הבעיה הראשונה היא שהגלימה עובדת רק אם מאירים את החפץ שרוצים להסתיר באור אינפרה-אדום ובנוסף, החפץ חייב להיות מואר רק מצדדיו ולא מכל הכיוונים. נוסף לכך, גלימת ההיעלמות מסוגלת להסתיר רק חפצים זעירים, והיא גדולה הרבה יותר מהחפץ שהיא אמורה להסתיר. בשנה שעברה הצליחו שלושה חוקרים גרמניים להתגבר על הבעיה ולהסתיר אובייקט זעיר שהיה מואר באור רגיל מכיוונים שונים, וחוקרים במעבדות שונות ברחבי העולם עובדים כיום במרץ, בתקווה שיום אחד יוכלו ליצור גלימת היעלמות שתוכל לפעול גם על אובייקטים גדולים ומחוץ למעבדה.
שליטה בזיכרון ושליטה מוחית
איפה ראינו את זה? יום אחד התעורר דאגלס קווייד - גיבור הסרט "זיכרון גורלי" - עם כאב ראש איום. אחרי שניסה לארגן לעצמו חופשה במאדים, או ליתר דיוק - זיכרון של חופשה כזו, אשתו תקפה אותו, חבריו ניסו להרוג אותו ודאגלס, הלא הוא ארנולד שוורצנגר, מבין לפתע שכל חייו וכל מה שהוא האמין בו אינם אלא זיכרון שהושתל בראשו.
מה קורה עם זה היום? אמנם הרימייק לסרט הקלאסי משנת 1990 יגיע לאקרנים בקרוב, אבל מתברר שהיכולת לשתול במוחנו זיכרונות כבר קיימת, ואפילו בלי אמצעים טכנולוגיים מיוחדים. אליזבת לופטוס, פסיכולוגית אמריקנית ממוצא יהודי ומומחית לזיכרון, חקרה את הנושא שנים רבות.
לופטוס הראתה ששאלות מנחות יכולות להטעות נבדקים וגם עדים בבית משפט. כבר בשנת 1975 היא ופסיכולוג נוסף הציגו לנבדקים סרטים ועל ידי שאלות מנחות גרמו להם לזכור דברים שכלל לא הופיעו על המרקע.
מאוחר יותר לופטוס הקצינה אף יותר וביקשה מסטודנט שלה לספר לאחיו הקטן סיפור שכביכול אירע בילדותו המוקדמת. לפי הסיפור, האח הקטן הלך לאיבוד בקניון ונמצא רק לאחר זמן רב. האח "נזכר" והוסיף פרטים מדמיונו שהוא היה משוכנע שאכן התרחשו. לופטוס ביצעה אלפי ניסויים דומים נוספים בהם היא הוכיחה שניתן לשתול זיכרונות ילדות שמעולם לא אירעו.
ייתכן שאפשר להגביר את האפקטיביות של אמצעים אלו על ידי שימוש בסמים ובמכות חשמל. ידוע שמתן שוק חשמלי למוח עלול לגרום לאובדן זיכרון וסמים שונים גורמים לשיבוש התודעה. בשנות ה-50 ערכה סוכנות הביון האמריקנית (סי.איי.איי) ניסויים באל.אס.די על בני אדם במסגרת "פרויקט מק-אולטרה", כדי לבחון את האפשרות לשבש את זיכרונם ולהפוך אותם לנוחים יותר להשפעה ולשכנוע.
טכניקה מתקדמת יותר שיכולה למנוע מזיכרונות חדשים להיווצר היא באמצעות TMS - גרייה מגנטית חוצה-גולגולת. בטכניקה זו יוצרים שדות מגנטיים החודרים למוח ומשבשים את פעולת תאי העצב. בשנת 2002 הראו חמישה חוקרים מאוניברסיטת אמורי באטלנטה, ארה"ב, שניתן להפריע לנבדקים לזכור מאורעות אם בזמן התרחשותם מפעילים מכשיר זה סמוך לאזור במוח הקשור להתגבשות זיכרונות חדשים.
לדברי לופטוס, בעתיד ניתן יהיה לשלוט בזיכרונות בצורה מקיפה הרבה יותר והיא מזהירה שזיכרון, כמו החופש שלנו, הוא דבר רגיש.
הגנה על העולם מפני אסטרואידים
איפה ראינו את זה? כשאסטרואיד מאיים לפגוע בכדור הארץ בסרט "ארמגדון", ברוס וויליס נקרא לדגל ויחד עם חבורת קודחי הנפט האמיצה שלו הוא משתחל לחליפת אסטרונאוט, עולה לחללית וטס לעצור את האסטרואיד בידיו. החבורה קודחת באסטרואיד ומטמינה בתוכו פצצה גרעינית שמבקעת אותו לשניים ומצילה את העולם.
מה קורה עם זה היום? נאס"א, לעומת הוליווד, לא סומכת על ברוס וויליס במקרה שאסטרואיד אמיתי יאיים על כדור הארץ, ומכינה כבר כמה תכניות יעילות בתיאוריה. אבל לפני שמגיעים להצלה, צריך להכיר את האיום. לפני 65 מיליון שנה פגע אסטרואיד בקוטר כעשרה קילומטרים במזרח מקסיקו של היום, ויצר מכתש בקוטר של יותר ממאה קילומטרים בפיצוץ אדיר שנשמע בכל כדור הארץ.
שריפות ענק ניצתו, רעידות אדמה שמטו את הקרקע מתחת לרגלי הדינוזאורים וגלי צונאמי אדירים שטפו את החופים. הפיצוץ העלה כמות כה גדולה של אבק לאטמוספרה, שפני האדמה חשכו למשך כחצי שנה והצמחייה על הארץ נבלה. זה היה אחד הגורמים להכחדתם של הדינוזאורים.
אסטרונומים ברחבי העולם, וגם בישראל, סורקים את החלל ומחפשים אחר אסטרואידים בקדחתנות כבר שנים רבות. בדצמבר 2004 אותר אסטרואיד בקוטר של 250 מטרים, שזכה לכינוי "אפופיס", הנמצא במסלול התנגשות עם כדור הארץ ביום שישי, 13 באפריל, שנת 2029.
האסטרואיד נע במהירות של כשלושים קילומטרים בשנייה, עם אנרגיה גדולה פי חמישים מפצצת המימן הגדולה ביותר שנוסתה אי פעם. מדידות מאוחרות יותר העלו כי האסטרואיד יחמיץ אותנו, למרבה השמחה, אך יעבור מספיק קרוב כדי שניתן יהיה לראותו בשמיים בבירור אפילו ללא משקפת.
אז מה בדיוק מתכננים לעשות בסוכנות החלל האמריקנית אם יתגלה אסטרואיד במסלול התנגשות ודאי? מתברר שלפוצץ אותו לרסיסים אינו בהכרח רעיון חכם. אסטרואיד גדול עלול להישבר לכמה רסיסים בינוניים שחלקם ימשיכו במסלול דומה ויפגעו בכדור הארץ בכל מקרה.
המדענים מתרכזים בעיקר בטכניקות הסטה של אסטרואיד כזה ממסלולו, למשל על ידי מנוע של חללית שיוצמד אליו. אחד הרעיונות הפשוטים והמבטיחים ביותר הוא לשלוח חללית שתתנגש באסטרואיד, תשנה את מסלולו במידה מזערית בלבד, אך מספיק כדי למנוע ממנו להתנגש בכדור הארץ כשהוא יגיע לאזורנו. לכן גם חשוב לזהות את האיומים במרחק רב.
לסוכנות החלל האירופית יש תכנית בשם "דון קישוט", במסגרתה תישלח בתוך כשנתיים חללית שתתנגש באסטרואיד אקראי, כדי לבחון את יעילותה של שיטה זו. לפיכך נראה שתוך שנים ספורות יהיה בידי כדור הארץ פתרון ראשוני להתגוננות בפני האיום הזה, שגם אם אנחנו עוד לא רואים אותו - סטטיסטית, הוא מתקרב.
צבא רובוטים
איפה ראינו את זה? בסרט השני מהטרילוגיה החדשה בסדרת מלחמת הכוכבים - "מתקפת המשובטים" - פורץ קרב ענק שיכריע את גורל הגלקסיה, בשיאו של מרד נגד האימפריה הגלקטית. בכוכב נאבּוּ, שם מתרכז המרד, מפעילים המורדים צבא גדול של רובוטים, שכנגדו שולחת האימפריה את אבירי הג'דיי וצבא של משובטים. ומאז גם ראינו את זה ב"שליחות קטלנית", ב"מטריקס", ב"אני, רובוט" ובאינספור סרטי מד"ב אפוקליפטיים בהם הרובוטים מחליטים להתאגד, להקים צבא ולמרוד בנו.
מה קורה עם זה היום? צבאות של רובוטים לא צריך להאכיל, לא משלמים להם משכורת ובתקווה הם גם לא יסרבו פקודה או ימרדו. אבל הכי חשוב - בקרב של רובוטים, כל בני האדם חוזרים הביתה בשלום. למעשה, אפילו צה"ל שולח כבר היום רובוטים למלחמה, למשימות צילום - כטב"מים (כלי טיס בלתי מאוישים).
מטוסים ללא טייס אינם אלא רובוטים מעופפים, המופעלים מרחוק. הפרדאטור (טורף) הוא כטב"ם חמוש בטילים המופעל בידי צבא ארצות הברית כנשק תקיפה מאז שנת 1995, במלחמת אפגניסטן ובמקומות אחרים, אבל מה לגבי רובוטים קרקעיים כמו בסרטים?
בשנת 2007 הצטייד חיל הנחתים האמריקני במאתיים נגמ"שי "גלאדיאטור", הנשלטים מרחוק ומסוגלים לנסוע בשטח ולירות. הנגמש"ים פותחו במעבדות הרובוטיקה של אוניברסיטת קארנגי מלון בפיטסבורג, פנסילבניה, והם מסוגלים לא רק לפנות שדות מוקשים, אלא גם לאתר עמדות אויב – ולפגוע בהן - ממש כמו חייל בשר ודם.
חברת "בוסטון דיינמיקס" סיפקה לצבא ארה"ב גם אבי טיפוס לשני סוגי רובוטים בעלי אופן תנועה מיוחד, המזכיר חרקים – "סנד פלי" הנע בדומה לפרעוש ו"רקס", המזכיר מקק. אבל גולת הכותרת היא כמובן רובוט עצמאי שיודע ללכת כמו חייל.
לפני שנה חשפה החברה את "פיטמן" – רובוט הולך על שתיים, דמוי אדם, המסוגל ללכת, לרוץ ולזחול – ממש כמו בן אנוש. לדברי מייסד החברה, ד"ר מארק רייברט, הרובוט יוכל להחליף בני אדם במשימות מסוכנות כמו כיבוי אש.
בשנת 2005 פיתחה חברת "בוסטון דיינמיקס" את הרובוט "ביגדוג" הנראה כמו כלב גדול ללא ראש ומסוגל ללכת על ארבע רגליים לצד החיילים בסמטאות צרות, ביערות עבותים ואפילו לטפס איתם על הרים.
רייברט התייחס גם להמשך הפיתוח של ביגדוג. לדבריו, הגרסה הבאה שלו, המתוכננת לצאת בסוף השנה, תוכל גם לשחות ולרוץ. הרובוט אמור לנוע באופן עצמאי, לזהות בני אדם ולהגיב לפקודות פשוטות. בשלב הזה הוא רק חמור לסחיבת ציוד אבל מי יודע איזה תותח יחליטו להציב עליו בעתיד? השאלה האמיתית היא, האם אפשר לסמוך עליו שידע מתי לפתוח באש?
קריאת מחשבות
איפה ראינו את זה? ב"הארי פוטר ומסדר עוף החול", מנסה סנייפ ללמד את הארי להסתיר את מחשבותיו מוולדמורט. שוב ושוב חודר סנייפ למוחו של הארי, קורא את מחשבותיו ואף משפיע עליהן, אך הארי אינו מצליח ללמוד להתנגד לו. השיעור המתסכל מסתיים, רק כאשר הארי עצמו קורא את מחשבותיו של סנייפ, ומגלה זיכרונות ילדות של השפלה ועלבון. סנייפ, רותח מזעם, מגרש את הארי, שנותר חשוף ופגיע להשפעתו של וולדמורט.
מה קורה עם זה היום? תחום קריאת המחשבות, או כפי שמדענים מעדיפים לקרוא לו - "זיהוי מחשבות", הופך בשנים האחרונות למושא מחקר פופולרי יותר ויותר. כל אימת שאנו רואים או שומעים דבר מה, חושבים, מרגישים או חולמים - פועלים תאי עצב במוחנו. כשאנחנו רואים, מופעל אזור בירכתי המוח שאחראי על ראייה ועל זיהוי צורות ועצמים; אם אנו שומעים - יופעל אזור בצדי המוח האחראי על שמיעה וזיהוי קולות, וכן הלאה.
כדי לזהות על מה חשבנו צריך לזהות אילו תאי עצב הופעלו במוח, כלומר אילו אזורים במוח מתאמצים ואילו אזורים נחים. הסריקה הנפוצה ביותר לשם כך נקראת fMRI (דימות תהודה מגנטית תפקודי), ובה משתמשים במכשיר MRI כדי לגלות את כמות החמצן המובל לאזורים שונים במוח. כפי שאדם שמתאמץ מתנשם בכבדות, כך אזור שעובד קשה במוח צורך יותר חמצן - וזה מה שמגלים בשיטה הזו.
בשנת 2008 הראתה קבוצת חוקרים מבית החולים האוניברסיטאי אסן שבגרמניה, כי באופן זה ניתן להבחין בנטייתו המינית של נבדק; מהמחקר עלה כי אותו אזור פעיל במוחו של גבר סטרייט הצופה בתמונות ארוטיות של נשים, בדיוק כמו במוחו של גבר הומו הצופה בתמונות ארוטיות של גברים.
פרופסור טום מיטשל, מומחה אמריקני למחשבים מאוניברסיטת קארנגי-מלון שבפנסיבלניה, ארה"ב, חבר לעמיתו, חוקר המוח פרופסור מארסל ג'אסט, כדי לגלות אילו אזורים במוח מופעלים בתגובה למילים מסוימות כמו "תפוח", "פעמון" או "מברג".
יחד עם שני חוקרים נוספים הם בדקו שישים מילים שונות, ובסופו של המחקר שפורסם בשנת 2010, טענו החוקרים כי הם מסוגלים לזהות, באמצעות בדיקת fMRI, על איזו מילה מתוך רשימה זו של שישים מילים חושב נבדק, בדיוק של יותר מ-70 אחוזים.
פאול וולפה, מנהל המרכז לאתיקה מאוניברסיטת ארמורי באטלנטה, צופה כי בעתיד ניתן יהיה לבחון את מחשבותיהם וכוונותיהם של אנשים בדיוק רב יותר. לדבריו, השאלה החשובה היא למי תהיה רשות לעשות כן, ומה יעשו עם המידע הזה?
מכונית שנוסעת לבד
איפה ראינו את זה? בסרט "דו"ח מיוחד" נמלט ג'ון אנדרטון – הלא הוא טום קרוז – מהמשטרה, במכונית עתידנית מדגם "לקסוס 2054". המשטרה משתלטת עד מהרה על המכונית מרחוק, ומפעילה תוכנה שנוהגת את המכונית באופן אוטומטי. רק בזכות תושייתו מצליח אנדרטון, קצין משטרה בעצמו, לעבור למכונית אחרת תוך כדי נסיעה ולהימלט.
מה קורה עם זה היום? דמיינו את עצמכם יוצאים מהבית רגע אחרי שהתעוררתם, נכנסים לרכב שממתין לכם בכניסה, אומרים "לעבודה!" וחוזרים לישון. הרכב נוסע לבד, ומעיר אתכם בצלצול עשר דקות לפני היעד. אתם מצחצחים שיניים, שותים קפה והמכונית עוצרת בדיוק בזמן בשביל לצאת ממנה ולהתמתח. אין כאן חניה? זו לא בעיה שלכם: האוטו כבר ימצא חניה לבד, גם אם היא במרחק כמה רחובות. רבע שעה לפני שאתם רוצים לצאת הביתה, תצלצלו לאוטו והוא יגיע לאסוף אתכם בזמן.
מכוניות שנוסעות לבד ומגיבות לפקודות קוליות כבר קיימות, והטכנולוגיה הזו מתפתחת כל הזמן. לגוגל יש מכונית כזו, אבל אסור לה עדיין לנסוע בכבישים ציבוריים בלי בן אדם מאחורי ההגה, וכמה יצרניות רכבים ענקיות מפתחות במרץ מכוניות שינווטו את עצמן בכבישים סואנים, יזהו הולכי רגל וימנעו ממפגעים בכביש. "ג'נרל מוטורס" ו"פורד" כבר חזו כי מכוניות כאלה יהיו מוכנות במהלך העשור הבא.
איך מכונית כזו עובדת? הטכנולוגיה הקיימת מתבססת על מערכת מכ"ם שמזהה כלי רכב אחרים ומצלמות שמצלמות את הכביש. מחשב מנתח בזמן אמת את הסרטונים ומזהה היכן הכביש, היכן יש מכוניות אחרות והיכן מסתובבים הולכי רגל. חברת "מוביל-איי" הישראלית כבר משווקת מערכות עזר לנהג, שיודעות לזהות לבדן (אך עדיין לא באופן אמין לגמרי) מתי הרכב סוטה לשוליים ומתי הוא מתקרב יותר מדי לרכב שלפניו.
אחד המרכזים המובילים בעולם בפיתוח נהיגה אוטומטית הוא המרכז של ג'נרל מוטורס בהרצליה. בכנס שהתקיים לאחרונה הציג אחד החוקרים בחברה, ד"ר דן לוי, מערכת שפיתח יחד עם עמיתיו שתוכל לזהות הולכי רגל לפי תמונות, תוך שימוש בטכניקות מתקדמות של למידה ממוחשבת. לדבריו, מערכת כזו, יחד עם מצלמה המותקנת בצדו האחורי של הרכב, תוכל למנוע דריסה של ילדים בשעה שהרכב נוהג לאחור, מה שגורם למוות של עשרות ילדים בשנה בארצות הברית.