פרופ' אליעזר רבינוביץ' / צילום: IHES.MCV
בסוף ספטמבר התבשרנו על מינוי ישראלי משמעותי ביותר בעולם המדע הבינלאומי. פרופ' אליעזר רבינוביץ' מהאוניברסיטה העברית מונה לנשיא מאיץ החלקיקים סרן (CERN), שבו התגלה 'החלקיק האלוהי' - הבוזון היגס. המאיץ עצמו הוא פרויקט מטורף שאורכו 27 קילומטר, קבור באדמה ומועסקים בו מאות מדענים בינלאומיים מיותר מ־20 מדינות, בתקציב של מיליארדי דולרים.
במשך שנים גילוי הבוזון היגס היה משאת הנפש של כל החוקרים בתחום, ועכשיו מה? רבינוביץ' יצטרך להוביל את אתר המחקר סרן ברגע ייחודי מאוד, בדרכו להחלטות גורליות, כמו מהו עתיד המדע של התנגשויות חלקיקים באנרגיות גבוהות, האם צריך לבנות לשם כך מאיץ חדש, או רק לשפץ את הקיים, ואם חדש - איך הוא ייראה?
בראיון לפרויקט אנשי השנה מסביר רבינוביץ', פיזיקאי המומחה באנרגיות גבוהות, כי "מה שמאחד בין כל מקבלי ההחלטה הוא הרצון שסרן יישאר אתר המחקר עם הטכנולוגיות החדשות ביותר, שבו יבוצע המדע פורץ הדרך".
מה זה בכלל מאיץ חלקיקים? רבינוביץ' מדמה זאת לילד שרוצה להבין איך עובד צעצוע, אז הוא לוקח אותו ומטיח אותו ברצפה. אם אנחנו רוצים לדעת מה יש בחלקיקים כמו פרוטונים ונויטרונים, אנחנו גורמים להם להתנגש אלה באלה באנרגיות גבוהות ביותר, ורואים מה קורה. אבל אלה חייבות להיות התנגשויות עוצמתיות להחריד כדי שבכלל יקרה משהו, ולכן דרושים מאיצי ענק. כל מאיץ כולל גם מערך של גלאים, שנועד לגלות את תוצרי הפירוק הקטנים מאוד מאוד והנדירים מאוד מאוד.
"כולנו רוצים שסרן ימשיך להיות מאיץ החלקיקים המוביל בעולם. אז המטרה ברורה. אבל יש פחות הסכמה על הדרך לשם", אומר רבינוביץ'. "אפשר לדבר על שלוש גישות: הראשונה, בואו נישאר עם המאיץ הקיים ונעשה בו שדרוגים עד שנבין טוב יותר לאן המדע הולך. הגישה השנייה אומרת, גילינו את ההיגס? בואו נלמד עליו עוד, בואו נייצר מאיץ קווי חדש, שיהיה בית חרושת להיגס, ויאשש חלק ממה שחשבנו על ההיגס, ובתקווה נגלה גם שחלק ממה שחשבנו אינו נכון וצריך לספק הסברים חדשים. האופציה השלישית היא אופציית המעגל - לבנות מאיץ מעגלי שהיקפו בערך 100 קילומטר, מתחת לאגם ז'נבה, עם אנרגיות גבוהות פי 8-7 ממה שיש היום. זה אומר גם ללמוד על היגס וגם ללכת אל הבלתי נודע".
בשלב זה הוחלט לנסות להעריך את העלות הכלכלית של המאיץ המעגלי. "חציבת המנהרה לבדה תעלה כ-6-5 מיליארד דולר. עלות הפרויקט כולו מוערכת ב־25 מיליארד דולר לאורך 40 שנה, מהן כ-30-25 שנות בנייה. אבל כשמתייחסים לתקציב לאורך שנים ובהשוואה לפרויקטי פיתוח צבאיים, ההשקעה בסרן היא נמוכה יותר, וסרן נוטה להיצמד בהצלחה רבה יותר לתקציב המוערך. צריך לקחת בחשבון גם כי היום יש בעולם אנשים שיודעים לבנות מאיצים, ואם לא נבנה מאיצים הידע הזה עלול ללכת לאיבוד".
ואתה מנהל את כל תהליך קבלת ההחלטות הזה.
"אני מנהל את מועצת סרן שאמורה לקבל את ההחלטות וגם חבר בוועדה שאוספת את הנתונים הנדרשים לצורך קבלת ההחלטה. המועצה הסכימה שסרן תעשה את הבדיקה לגבי היתכנות האסטרטגיה הלאה, וזה ייעשה על ידי צוות שכולל אנשים שחוצבים מנהרות, אנשי רגולציה, בוני מאיצים, בוני גלאים - תחום שבו ישראל מתמחה. ישראלים בנו גלאים חשובים מאוד בסרן. וגם צריך לקבל את ההסכמה של התושבים שתחת ביתם המנהרה הזאת תיבנה. אני צריך בסופו של דבר לקחת את המידע הזה ולהביא לקונצנזוס בקרב המדינות החברות במועצה, כי יש מדינות שמגיעות לדיון הזה עם דעה קדומה, ואני רוצה שהן יקבלו החלטה לפי המידע.
"בראייה קדימה ברור שהמאיצים הולכים וגדלים ולא ניתן לחפור כך את כל כדור הארץ. אנחנו צריכים שיטות האצה חדשות, במרחבים מצומצמים יותר. בארה"ב אמרו 'בואו נחכה עם בניית מאיץ עד שתהיה טכנולוגיה שתוזיל אותו', אבל לא הגיעה טכנולוגיה כזו, וארה"ב לא גילתה את ההיגס. הם איבדו את הבכורה, וסרן רוצה לשמור עליה".
מה בעצם יוצא לנו, פשוטי העם, מכל הסיפור הזה של לרסק דברים באנרגיות גבוהות? לא רבים יודעים שהאינטרנט למשל החל בסרן. "הם לא המציאו את היכולת להעביר נתונים ממחשב למחשב, אבל פישטו את התהליך והפכו את האינטרנט לכלי שבו אני ואת משתמשים היום. אם סרן רוצה לגייס כסף, יש לו את הקרדיט, כי משם יצאה טכנולוגיה ששינתה את העולם".
אבל רבינוביץ' לא באמת מוטרד מהשאלה האם ההשקעה במדע תחזיר את עצמה. "יש מדענים שהמחקר שלהם מגן על האנושות, ויש כאלה שבגלל המחקר שלהם האנושות ראויה להגנה. היצור הקטן שרוצה להבין את העולם, ששואל מהו היקום, מהם ערכים, מה הסיבה לדברים - זה משהו ששווה להגן עליו".
היום פופולרי יותר לומר שהאנושות הורסת הכל.
"אני לא חושב כך. עדיין יש לנו כמה יתרונות".
"לא הבנתי מה כתוב בספרים"
רבינוביץ' (75) נולד וגדל בירושלים. "בחברה שבה גדלתי, כל הילדים היו סקרנים. אני חושב שזה נבע מכך שהתרחשו אז בעולם מאורעות מזעזעים. אנחנו היינו במקום מוגן יחסית אבל ידענו שהיסטוריה מתרחשת בעולם, שקורים דברים גדולים שחשוב להבין אותם".
בהתחלה, הוא נזכר, רצה להיות קאובוי. "אחרי ששומעים מה קרה ליהודים, אתה רוצה להיות חזק". בהמשך החליט להיות דיפלומט. "גדלנו אז יחד בנים ובנות ואשכנזים וספרדים ודתיים וחילונים, ולא חשבנו על זה הרבה. שחקנית הכדורגל הכי טובה במגרש הייתה מרים מאלק, שהייתה חרדית. פעם, כשביקרתי אצל משפחת מאלק, והאב שאל 'מה אתה רוצה להיות כשתהיה גדול?', אמרתי 'דיפלומט'. ובניגוד למבוגרים אחרים, הוא אמר לי 'אתה ילד חכם, ואילו דיפלומט הוא אדם שרק מציית להוראות'. זה שבר אותי".
בסופו של דבר מצא את עצמו בכיוון אחר לגמרי. "שאלתי את עצמי ממה בנוי העולם. כמעט שלא הבנתי מה כתוב בספרים שלקחתי מהספרייה, אבל הבנתי שיש אנשים שמאמינים שאפשר להבין את מבנה היקום. וזה כשלעצמו הדהים אותי, כי היקום כל כך ענק ואנחנו, שמגיעים במקרה הקיצוני ל־2.7 מטר (האיש הגבוה בעולם לפי גינס - ג"ו), חושבים שנוכל להבין אותו?".
יומרני קצת מצדנו.
"שלא לומר מגלומני, ודווקא היומרנות הזאת גרמה לי את ההיפעמות. ואז הגיעו הספרים על פצצות האטום והמסעות לחלל. בכל ספר שהיית קוראת אז, כיכב המדען המבריק שחוקר את האטום והחלל. ב־1966 פול ניומן הופיע בסרט 'המסך קרוע' כפיזיקאי. קשה להאמין שזה לא מחלחל למוח של אדם צעיר".
בצבא מצא את עצמו כמורה למתמטיקה ופיזיקה בבית הספר של חיל האוויר, בעקבות מקריות מעניינת - טופסי השיבוץ המקוריים שלו הלכו לאיבוד, ובמקרה התפקיד היה פנוי. כשהשתחרר חבריו קנו לו ספר פיזיקה מתקדם בתחום של אנרגיות גבוהות. "לא הבנתי כלום, וחשבתי שאולי הם בכלל הביאו לי את הספר הזה כדי להביך אותי, אבל זה דווקא הגביר את הסקרנות שלי". כך הגיע לתחום עיסוקו הנוכחי.
באוניברסיטה העברית השלים תואר ראשון ושני, ודוקטורט במכון ויצמן, שבו חזה את התוצאה של התנגשות בין חלקיקים מסוימים באנרגיות גבוהות. אבל דווקא את התופעה שרבינוביץ' חזה, אי אפשר באמת היה למדוד. "זה היה באזור מסוכן למדידה. עד היום לא הצליחו למדוד את זה. כך שזה נשאר לא ידוע".
הסימפוניה החמישית של הפיזיקה
אחרי הדוקטורט הצטרף למאיץ החלקיקים פרמילאב בשיקגו. אחרי עוד פוסט דוקטורט באוניברסיטת ברקלי, חזר לישראל והיה ממייסדי תחום הפיזיקה של אנרגיות גבוהות באוניברסיטה העברית.
אתה חושב שנוכל להבין מה אתה חוקר?
"נניח שאנחנו יושבים בארוחת שישי עם חברים, ונניח ששתינו מספיק יין ועכשיו אנחנו רוצים לפתור את בעיות היקום אחרי שפתרנו את הסכסוך במזרח התיכון ועוד כמה בעיות - אז אנחנו דנים בשאלה הבאה: מה החלקיק הכי קטן שמרכיב ציור. אז אחד החברים אומר: זה ברור, הוא מורכב מנקודות. ובאמת יש אסכולה של ציירים, כמו סורה, שצייר בנקודות. וחבר אחר אומר: מה פתאום, ציור בנוי ממשיכות מכחול, כמו ואן גוך. והחלקיקים האלמנטריים שבו הם מיתרים. אז זה התחום שבו אני עוסק - תורת המיתרים. ויש כאלה שאומרים שציור מרוכב מהטלה של גופים דו־ממדיים על תמונה, זה פולאק. אלה פיזיקאים שאומרים שגם החלקיק האלמנטרי הוא דו־ממדי. כל אחד מהדברים הללו, אפשר להביא אותו לידי ביטוי כחישוב".
אני מניחה שרבים, כמוני, שמעו על תורת המיתרים ומעולם לא באמת הבינו מה זה אומר.
"המודל הסטנדרטי, שהוא ההצלחה הכי גדולה של הפיזיקה, הסימפוניה החמישית של התחום שלנו, מסביר את העולם מצוין תוך התייחסות לחלקיק כנקודה. הוא יכול לאפשר לנבא, למשל, את התכונות המגנטיות של אלקטרון בדיוק של 12 ספרות אחרי הנקודה.
"אז מה רע לנו בגישת הנקודה? כי ברגע שמכניסים פנימה את כוח הכבידה, עם תורת הקוואנטים, הכול מסתבך. כוח הכבידה הוא כוח מאוד משונה. הוא תמיד מושך, לא ראינו אותו פעם מושך ופעם דוחה כמו מגנט. וחוץ מזה, את יכולה לסתור את כל כוח המשיכה של כדור הארץ, באמצעות תנועה קלה של היד שלך. כל כדור הארץ מושך אותה מטה, והשריר שלך מושך אותה מעלה ומנצח. זה כוח מאוד חלש. ברור לנו שיש פה משהו בכוח הכובד שאנחנו לא מבינים. וזה משתפר כשבמקום בנקודות, אנחנו חושבים במיתרים.
"נניח לרגע שהמיתר, כשהוא מכווץ, מתנהג כחלקיק נקודתי, ובאנרגיות גבוהות יותר הוא יכול להימתח ולהתבטא כמיתר. כשמניחים את ההנחה הזאת, פתאום רואים שאפשר להסביר את כוח הכבידה ואת תורת הקוואנטים יחד, בלי לוותר על הצלחות העבר. יש יתרון בלהיבנות על מה שנעשה. אתה צריך לבוא עם הוכחות יוצאות דופן כדי לסתור את העבודה של קודמיך, שנתמכת גם היא בראיות. גם איינשטיין לא אמר שניוטון טעה, אלא שדברים אחרים קורים במהירויות גבוהות. אנחנו אומרים שאולי קורה משהו אחר באנרגיות גבוהות".
אחרי כל השנים הללו רבינוביץ' עדיין מוקסם ממה שתורת המיתרים מאפשרת לו לעשות בחישוביו התיאורטיים. "נניח שהיקום בכיוון אחד הוא מעגל. מתברר שכשאת משתמשת בתורת המיתרים תוכלי לתאר אותו באותה הצורה, בין שהוא מעגל ברדיוס R ובין שהוא מעגל ברדיוס 1/R הלוואי שאפשר היה ליישם את זה בסכסוך - להראות לצד אחד ויתור טריטוריאלי קטן ושלצד השני הוא ייראה גדול. לגבי היקום, אם אנחנו מביאים בחשבון חלקיקים שהם נקודות, זה לא מסתדר ככה, אבל בתורת המיתרים אפשר. השאלה - מהו רדיוס היקום, הופכת דו־משמעית, או רב־משמעית".
אז ליקום יש שני גדלים בבת אחת?
"אם החלקיק הבסיסי הוא מיתר, יש לו שני פנים. כאשר הוא מכווץ הוא מתנהג כמו חלקיק, וכאשר הוא מתוח הוא יכול ללפף את היקום, דבר שחלקיק נקודתי לא יכול לעשות. רמות האנרגיה שקשורות בליפוף יקום קטן הן צפופות מאוד, ושל יקום גדול מרווחות מאוד. בגלל שני הפנים של המיתר לא ניתן להבדיל בכלי המדידה אם היקום קטן או גדול. כך נקבל תוצאה שבה יקום קטן ויקום גדול נמדדים אותו הדבר, כל זה בהנחה שאכן יש מיתרים ושהיקום הוא מעגל בכיוון אחד. זה אומר שאנחנו צריכים עוד מידע, כדי לבחור אחד משני הסיפורים האפשריים שאנחנו יכולים לספר לעצמנו".
אנחנו מתקרבים לרעיון של יקומים מקבילים?
"זה תחום יותר ספקולטיבי במחקר. ישנן נוסחאות המבוססות על תורת המיתרים שמאפשרות קיום של הרבה עולמות. אנחנו יודעים שככל שחשבנו שאנחנו מרכז היקום, גילינו שטעינו. לא הבית שלנו ולא כדור הארץ ולא מערכת השמש ולא הגלקסיה נמצאים במרכז היקום. אז אולי גם היקום שלנו הוא לא היחיד. חוקי הפיזיקה מאפשרים את זה, אבל זה עוד לא אומר שזה כך.
"המוח שלנו מתקשה לתפוס יותר משלושה ממדים מרחביים באופן ויזואלי, כנראה כי זה לא משהו שאנחנו צריכים כדי לשרוד. את תופסת שלושה ממדי מרחב ואת ממד הזמן. מתמטיקאים מדברים על N ממדים, אבל אני לא מאמין שיש להם תפיסה ויזואלית של איך עולם כזה מתנהל, אלא רק איך נראות המשוואות. חוקי הפיזיקה מאפשרים ממדים רבים ליקום שלנו וכמה יקומים במקביל, לא באותו מרחב שלנו, אלא במרחב אחר. עוד דבר מפתיע הוא שבהנחות מסוימות זה גם נכון שאם אנחנו נחכה מספיק זמן, באותו היקום, השיחה הזאת בינינו יכולה להתקיים כמעט באותה הצורה שוב. ההסתברות היא ממש קטנה, אבל לא אפסית, ואם מחכים מספיק זמן אז גם דברים שהסתברותם קטנה יכולים בסופו של דבר לקרות. ואולי בפעם הבאה שננהל את השיחה הזאת היא תיגמר קצת אחרת".
דיפלומטיה בבניית מאיץ חלקיקים
ציינו מוקדם יותר כי רבינוביץ' נטש את חלום הדיפלומטיה, עד שהוא חזר אליו. רבינוביץ' הוא היזם והמייסד של המאיץ המזרח־תיכוני סיזמי (Seasame). "אני לא אוהב שאומרים לי מה לעשות. כילד בירושלים עצבן אותי שיש גבול שאסור לי לעבור. אז הרצון לתרום עם הרצון לחצות הם שדרבנו אותי להקים פרויקט כזה. ואחרי שנחתמו הסכמי אוסלו מדען איטלקי שהרביתי להתווכח איתו על עתיד המזרח התיכון, אמר: הרעיונות שלך נאיביים, בוא נראה אם אפשר להגשים אותם".
המאיץ הוא מיזם משותף לקפריסין, מצרים, איראן, ישראל, ירדן, פקיסטן, הרשות הפלסטינית וטורקיה, ויש בו גם חברים ברמת משקיף ממדינות שונות מחוץ למזרח התיכון, בעיקר מאירופה.
"אני חושב שמיזם מדעי משותף הוא דרך מצוינת לחבר בין גורמים מנותקים או מסוכסכים. למדענים יש שפה משותפת מוסכמת, שפת המדע, אז הם לא צריכים להשקיע זמן בלקבוע את הכללים הבסיסיים לתקשורת ביניהם. מדענים יודעים לעבוד בצורה רב־תרבותית. הם לא טובים יותר מכל בני האדם האחרים, אבל כשמביאים אותם לפרויקט שבו לכל אחד יש מה לתרום ומה להרוויח, יש סיכוי טוב שהם יעשו מאמץ משותף".
רבינוביץ' אסף סביבו קבוצה של מדענים מתנדבים. הפנייה הראשונה הייתה למצרים, שבדיוק החליטה גם היא לחזק את הקשרים המדעיים עם ישראל. ב־1995 כונס מפגש מדעי בדהב שבסיני, והוא נערך כמה שבועות אחרי רצח רבין. "עברתי שם את אחד הרגעים המרגשים בחיי", הוא מספר. "עומדים ישראלים, ירדנים, מצרים, מרוקאים ועוד, ושרת החינוך המצרית התחילה את האירוע בדקה דומייה לזכר רבין. הדממה שהייתה באותו הרגע מרעישה עד היום באוזניי".
הפרויקט חווה עליות וירידות. אחרי שהתקבלו עשר בקשות לשת"פ ממצרים, החל מבצע "ענבי זעם" והעויינות התחדשה. אבל החל מ-2018 המאיץ פעיל ונמצא בשימוש. "שלוש קבוצות של מדענים ישראלים כבר עשו שם ניסיונות. ישנן שתי אלומות פעילות, ועד סוף השנה יהיו חמש. הלוואי שיגידו יום אחד שמבנה של חלבון מסוים התגלה בסיזמי, כמו שכולם יודעים שההיגס בוזון, "החלקיק האלוהי", התגלה בסרן. את הנס הפוליטי כבר עשינו. עכשיו צריך את ההישג המדעי".
גם סרן, הוא אומר, בעצם הוקם כפרויקט לקידום הבנה בין תרבויות באירופה. "סרן נבנה כדי לאחות את פצעי מלחמת העולם השנייה ולאחד את אירופה מול הגוש המזרחי, באמצעות מדע. ההבדל הוא שכאן עדיין לא הסתיימה המלחמה".