הזיווגים של המדע

אי אפשר להפריז בחשיבותו של שיתוף הפעולה במדע. כל מדען ומדענית שהגיעו לתגליות פורצות דרך עשו זאת על בסיס עבודות של קודמיהם, ותרמו בתורם ידע ותובנות לחוקרים אחרים שפעלו במקביל להם או אחריהם. מדע טוב לעולם לא מתקיים במחשכים – הוא מופץ בכתבי עת, בכנסים ובמכתבים ונתון תמיד לביקורת ולהפריה הדדית.

יש מי שהלכו עם שיתוף הפעולה הזה צעד אחד הלאה. זהות המטרות עם מדען או מדענית אחרים, לצד ההערכה ההדדית ואפילו אהבה, הניבו לא פעם הישגים מדעיים גדולים. מדענים רבים התפרסמו בעבודתם המשותפת, עד כדי כך שלא פעם קשה לחשוב על אחד מהם בלי השני. בחלק מהמקרים החיבור הפך לקשר רומנטי ואפילו לנישואין. הנה כמה מהם.

אהבה קצרת ימים אך פורייה להפליא: מארי ופייר במעבדה | צילום: מוויקיפדיה, נחלת הכלל

מארי ופייר קירי

אין זוג מדעי מפורסם יותר ממריה (מארי) סקלודובסקה (Sklodowska) הפולנייה ובעלה הצרפתי פייר קירי (Curie). בעבודתם המשותפת הם חשפו את סודות הקרינה הרדיואקטיבית וגילו את היסודות רדיום ופולוניום. על חקר הקרינה הם זכו יחד בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1903. פרס נובל נוסף, בכימיה, הוענק למארי לבדה בשנת 1911, כמה שנים אחרי שפייר נספה בתאונת דרכים.

מארי הגיעה לפריז ב-1891 ללימודי פיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטת סורבון ופייר היה אז מנחה בבית הספר לפיזיקה ולכימיה. השניים הכירו בשנת 1894, כשהיא קיוותה לקבל מקום לעבודתה המדעית במעבדה שלו. העבודה המשותפת ותחומי העניין הדומים הבשילו עד מהרה לשיחות ארוכות במשרדה הזעיר ומשם לקשר רומנטי. כשפייר הציע למארי נישואין, היא היססה תחילה, שכן רצתה לחזור לפולין. אולם אוניברסיטת קרקוב סירבה לקבל אותה, עקב היותה אישה, והיא חזרה לפריז וסיימה את הדוקטורט שלה במעבדתו של פייר. ביולי 1895 השניים התחתנו.

עבודתם המשותפת הייתה פורייה מאוד. פייר זנח למענה את מחקרו על מגנטים, ואף ויתר על משרה בכירה שהוצעה לו בשנת 1900 באוניברסיטת ז'נבה. השניים עסקו יחד בחקר הרדיואקטיביות, ובעיקר בעופרות אורניום, כשפייר מתמקד בהבנת הפיזיקה של תופעת הרדיואקטיביות ומארי בחקר תוצרי ההתפרקות של האורניום הנמצאים בעופרה. בעבודה מאומצת הם הפיקו מהעופרה כמות קטנה של שני יסודות רדיואקטיביים לא מוכרים, פולניום ורדיום.

בשנת 1903 החליטה ועדת פרס נובל לפיזיקה להעניק את הפרס לפייר קירי ולאנרי בקרל (Becquerel) על תרומתם לחקר הרדיואקטיביות. פייר הודיע בתגובה שלא יסכים לקבל את הפרס אם לא יוענק גם לאשתו, שהייתה שותפה מלאה בעבודתו המדעית. האולטימטום עשה את שלו והפרס ניתן לבני הזוג במשותף.

למרבה הצער, הרומן המדעי והזוגי הפורה כל כך נקטע טרם זמנו ב-1906, כשפייר נדרס על ידי כרכרת מטען ברחוב דופין בפריז ומת במקום. בשנים הבאות מארי שקעה בעבודתה המדעית בתקווה להנציח כך את זכרו, בעודה מגדלת לבדה את שתי בנותיהם, אירן ואיב. ב-1911 זכתה, הפעם לבדה, בפרס נובל לכימיה על גילוי הרדיום וזיקוקו. בהמשך הקריירה היא עסקה בחקר שימושים רפואיים אפשריים בחומרים רדיואקטיביים וסייעה לבתה אירן ז'וליו-קירי בחקר מבנה האטום. היא הלכה לעולמה ב-1934 מאנמיה אפלסטית – מחלה טרום סרטנית שבה לקתה כנראה עקב עיסוקה המתמשך בחומרים רדיואקטיביים.

שותפות מדעית ואידיאולוגית" אירן ופרדריק חוקרים קרדיואקטיביות | צילום: Science Photo Library

אירן ופרדריק ז'וליו-קירי

עקב מותה בטרם עת, מארי קירי לא זכתה לראות את בתה וחתנה, אירן ופרדריק ז'וליו (Joliot-Curie), זוכים אף הם במשותף בפרס נובל בכימיה בשנת 1935. הם קיבלו אותו על גילוי הרדיואקטיביות המלאכותית, שהייתה צעד חשוב בפענוח מבנה האטום. השניים הלכו בדרכה לא רק בהישגיהם המדעיים, אלא גם באופן שבו שילבו אותם בחייהם הזוגיים.

אירן ז'וליו קירי, בתם הבכורה של מארי ופייר קירי, זכתה לחינוך מדעי מגיל צעיר ובבגרותה המשיכה באופן טבעי את לימודיה במכון הרדיום שהקימה אִמה בפריז. ב-1925 היא השלימה שם דוקטורט על קרני האלפא שפולט היסוד הרדיואקטיבי פולוניום ובמקביל עסקה בהדרכת סטודנטים. אחד מהם היה מהנדס צעיר בשם פרדריק ז'וליו. השניים גילו עד מהרה שהם חולקים עניין משותף לא רק במדע אלא גם באמנות ובספורט וכן תפיסת עולם שמאלנית-הומניסטית. האהבה פרחה וכעבור שנה הם נישאו.

בשנים הבאות לימדה אירן את פרדריק טכניקות מחקר במעבדה, ומ-1928 והלאה הם הגישו את מחקריהם במשותף. במחקריהם הם התמקדו בהפצצת אטומים כמו אלומיניום, בורון ומגנזיום בחלקיקי אלפא – שכיום אנו יודעים שהם מורכבים משני פרוטונים ושני נייטרונים, אך בתקופה ההיא המדע לא הכיר עדיין את הנייטרון. באחד הניסויים בראשית 1934 גילה פרדריק שאטום האלומיניום המופצץ הפך לזמן קצר לצורה רדיואקטיבית של זרחן, לפני שסיים את דרכו כאטום צורן (סיליקון). בניסויים הבאים הצליחו בני הזוג ליצור גרסאות רדיואקטיביות גם ליסודות חנקן ואלומיניום. הייתה זו הפעם הראשונה שיסודות כימיים יוצרו במעבדה.

תגליתם, שזיכתה אותם כאמור בפרס נובל, פתחה פתח להבנה עמוקה יותר של מבנה האטום. בשנים הבאות מדענים אחרים שכללו את השיטה והצליחו לבצע באמצעותה את הביקוע הגרעיני הראשון של אטומי אורניום, צעד שפתח את הדלת לפיתוח פצצת האטום. אטומים רדיואקטיביים קלים התגלו גם כאמצעי יעיל לדימות רפואי, בין השאר של בלוטת התריס.

בשנים הבאות המשיך פרדריק במחקר מדעי, בין השאר בחיפוש אחרי מקורות חדשים לרדיואקטיביות, ואילו אירן הקדישה את מרב זמנה לגידול ילדיהם הלן ופייר והמשיכה במחקר על אש קטנה. במקביל היו שניהם פעילים במפלגה הסוציאליסטית הצרפתית ובתנועות אנטי-פשיסטיות. בזמן הכיבוש הגרמני במלחמת העולם השנייה נשאר פרדריק במעבדה כדי למנוע מהכובשים לנצל אותה לרעה, אך כשהמצב החמיר הוא ברח לפריז תחת שם בדוי וסייע למחתרת הצרפתית, ואילו אירן ברחה עם ילדיהם לשווייץ.

אחרי המלחמה סייע פרדריק לפיתוח הכור הגרעיני הצרפתי הראשון ואירן מונתה למנהלת מכון הרדיום. אולם בהמשך, עקב היותם קומוניסטים, פוטרו שניהם ממשרותיהם הציבוריות והסתפקו במחקר. בראשית שנות ה-50 הבריאות של שניהם הידרדרה. אירן חלתה בסרטן הגם ומתה ב-1956, ופרדריק סבל מהתקפי צהבת חוזרים ונשנים, עד מותו ב-1956. ילדיהם הלן ופייר המשיכו בדרך שהתוו שני הדורות שקדמו להם והיו שניהם פרופסורים לפיזיקה.

חברות עמוקה מהולה בקנאה. כהנמן (מימין) וטברסקי בשנות ה-70 | מקור: ברברה טברסקי

עמוס טברסקי ודניאל כהנמן

לא כל אהבה היא אהבה רומנטית. במקרה של עמוס טברסקי ודניאל כהנמן הייתה זו חברות עמוקה ושותפות ארוכת שנים, שידעה עליות ומורדות ושינתה את האופן שבו אנו חושבים על התפיסה האנושית, על אופן החשיבה האנושי, ובמיוחד על קבלת ההחלטות שלנו.

לכאורה מדובר היה בחיבור משונה בין הפכים: טברסקי היה צבר מוחצן, קצין בנח"ל שקיבל צל"ש כשהציל אחד מחייליו, ואילו כהנמן היה ניצול שואה מופנם ושקט. השניים נפגשו באותו מחזור בחוג לפסיכולוגיה של האוניברסיטה העברית, וב-1965 החלו לשתף פעולה כחוקרים, בעבודה משותפת שנמשכה שנים ונקטעה בגלל ריב אחד יותר מדי.

התפיסה המקובלת בפסיכולוגיה בעבר הייתה שהאדם הוא יצור רציונלי. טברסקי וכהנמן חלקו עליה עמוקות. בשורה ארוכה של מחקרים וניסויים חשפו את כללי האצבע (יוריסטיקות) שבהם אנשים משתמשים כדי לקבל החלטות בתנאי חוסר ודאות, ואת ההטיות שיכולות להיגרם מהשימוש בכללים הללו.

ב-1970 עבר טברסקי לאוניברסיטת סטנפורד בארצות הברית והשניים המשיכו את עבודתם המשותפת מרחוק. כעבור כמה שנים עבר כהנמן עצמו לוונקובר בקנדה. ב-1975 פרסמו השניים בכתב העת Science מאמר שחשף שלושה כללים שכיחים בקבלת ההחלטות האנושית. הכללים הללו היו יוריסטיקת הייצוגיות, שבה אנשים מוצאים דמיון בין קבוצות על סמך מאפיינים שטחיים וסטריאוטיפיים; יוריסטיקת הזמינות, שבה אנשים מייחסים הסתברות גבוהה יותר לאירועים שקל להם לדמיין; ויוריסטיקת העיגון, שבה ההערכות הכמותיות שאנשים מבצעים מושפעים מעצם האזכור של מספר כלשהו.

למרות ההערכה ההדדית, להבדלי האופי ביניהם היה מחיר. טברסקי הכריזמטי תמיד זכה להערכה גבוהה יותר מצד עמיתיו. בריאיון לאורן נהרי סיפרה תלמידתם ועמיתתם מיה בר-הלל, "הדימוי היה שדני נכנס לתחום שבו עמוס הוביל, למרות שהוא (כהנמן; ר"ש) הביא תובנות מבריקות – הוא הביא את האדם לתחום קבלת ההחלטות".

ואז בא השבר. בשנת 1984 זכה טברסקי לבדו ב"מענק עמיתי מק'ארתור" – פרס מכובד שניתן לחוקרים פעילים. כהנמן נפגע מכך שחברו הסכים לקבל את הפרס בלעדיו, ואת הקרע שנוצר אי אפשר היה כבר לתקן. שניהם המשיכו לחקור בנפרד את הטיות החשיבה האנושית, אך כעבור כמה שנים חלה טברסקי בסרטן העור, והלך לעולמו בשנת 1996. שש שנים לאחר מכן, כשזכה בפרס נובל לכלכלה, בין השאר על מחקריהם המשותפים, פתח כהנמן את הרצאתו במתן קרדיט לעמיתו המנוח: "העבודה שעליה מוענק הפרס נעשתה עם עמוס טברסקי המנוח, בשיתוף פעולה רב שנים והדוק במיוחד".

"האירוע הרומנטי ביותר בחיי". הארדי ורמנוג'אן | צילומים: AMERICAN PHILOSOPHICAL SOCIETY / SCIENCE PHOTO LIBRARY; ויקיפדיה: נחלת הכלל

סריניוואסה רמנוג'אן וגודפרי הארדי

האחד – צעיר מבריק אך נטול קשרים והשפעה, בן למשפחה דלת אמצעים מאירודו בדרום הודו; השני – פרופסור מכובד מאוניברסיטת קיימברידג' ואחד המומחים הגדולים לתורת המספרים. את הקשר ביניהם הגדיר הפרופסור – גודפרי הרולד הארדי (Hardy), "החיבור איתו היה האירוע הרומנטי הראשון במעלה בחיי".

סיפורו של סריניוואסה רמנוג'אן (Ramanujan) מתחיל כסיפור סינדרלה ומסתיים כטרגדיה. כבר כילד הוא הצטיין במתמטיקה ואף זכה במלגת הצטיינות שאפשרה לו להתקבל למכללה ההודית הממשלתית לאומנויות, אך סולק משם כעבור שנה לאחר שנכשל במקצועות הלימוד האחרים. עד גיל 25 הוא התפרנס כמורה למתמטיקה וכמנהל חשבונות בנמל מדראס ופרסם מדי פעם מאמרים בכתב העת של האגודה המתמטית ההודית.

ב-1912 נתקל רמנוג'אן במאמר של הארדי שהזכיר בין השאר סוגיה שטרם הוגדרה בתחום הסדרות האינסופיות. הצעיר ההודי הופתע, שכן הוא כבר הגדיר אותה בהצלחה, ושלח להארדי מכתב שבו הציג את תובנותיו בנושא הזה ובנושאים מתמטיים נוספים. הארדי זיהה מיד שמדובר במוח מבריק, גם אם לא מלוטש דיו, וגייס עבור רמנוג'אן מלגה להשתלמות באנגליה. זו הייתה תחילתו של סיפור אהבה אינטלקטואלי.

הארדי היה באותה עת בן 37, מתמטיקאי מוערך בטריניטי קולג' בקיימברידג' שנודע בין השאר בשיתוף הפעולה הפורה שלו עם עמיתו וחברו ג'ון ליטלווד (Littlewood) בתחום תורת המספרים. הוא היה אדם אקסצנטרי, פציפיסט מוצהר ואתאיסט, והיה אחראי לרפורמה נרחבת במתמטיקה האנגלית, כשחיבר אותה עם שיטות חדשות שהגיעו מצרפת, גרמניה ושווייץ.

במרץ 1914 הפליג רמנוג'אן לאנגליה והגיע לקיימברידג' כאורחו של הארדי, שלקח על עצמו להכשיר את תלמידו המבריק אך חסר ההשכלה המסודרת בטכניקות ההוכחה הפורמליות המקובלות בכתיבה אקדמית. גם ליטלווד גויס למשימה, וסיפר כמה קשה היה ללמד את רמנוג'אן, שרעיונותיו האינטואיטיביים המבריקים הסיטו שוב ושוב  את השיעור ממסלולו.

בין המנטור האנגלי לגאון ההודי התפתחה ידידות עמוקה המבוססת על הערכה וכבוד. בהמשך חייו, כשנשאל הארדי מה הייתה תרומתו הגדולה ביותר למתמטיקה, הוא השיב ללא היסוס: "גילויו של רמנוג'אן". השניים עבדו יחד כמה שנים ופרסמו יחד מאמרים. בין השאר הם פיתחו יחד את הנוסחה האסימפטוטית הקרויה על שמם – "נוסחת הארדי-רמנוג'אן", שזכתה לשימוש רב בתחום הפיזיקה.

שיתוף הפעולה בין השניים היה פורה, אך קצר מועד. רמנוג'אן התקשה להסתגל לחיים באנגליה וב-1917 חלה בשחפת ואושפז כמה פעמים בשנתיים הבאות. בראשית 1919 שכנע אותו הארדי לחזור להודו, בתקווה שמזג האוויר החם שם יועיל לו. התקווה נכזבה, ובאפריל הלך רמנוג'אן לעולמו בגיל 32 בלבד. בחייו הקצרים, ובעיקר בחמש שנותיו באנגליה כבן חסותו של הארדי, מעריכים שהוא הוכיח קרוב ל-3,000 משפטים, זהויות ומשוואות והותיר חותם עמוק על המתמטיקה של המאה ה-20.

הארדי הלך לעולמו בגיל 70, 27 שנה אחרי רמנוג'אן. הוא זכה בחייו בפרסים רבים ובכיבודים, והשפיע השפעה עמוקה על עולם המתמטיקה האנגלית. במאמר שפרסם שבע שנים לפני מותו קבע הארדי בין השאר שמתמטיקה היא "משחק לצעירים", ושמתמטיקאי מגיע לשיאו בצעירותו ואינו תורם יותר תרומה משמעותית לתחום אחרי גיל 50. אין ספק שאחד ממקורות ההשראה לתפיסתו זו היה המטאור ההודי הצעיר שהגיח לחייו למשך חמש שנים פוריות, אך כבה בטרם עת.