נושאים באתר

צוות האתר

צוות האתר

'הפאזל הקוסמי' ספר חדש

שיתוף ב print
הדפס מאמר

הרולד גאנז, מתמטיקאי ומפצח צפנים בפנטגון, פרסם לאחרונה ספר בשם 'הפאזל הקוסמי', (כאן ניתן לרכוש את הספר).

להלן הפרק הראשון:

המים הגועשים הסתערו בשטף במורד הנקיק הצר. הנוף ההררי האפל הואר לרגע על-ידי הבזק של ברק ולאחריו נשמע רעם מתגלגל. אולם לא היה אף אחד שיחזה במחזה זה – לא חיה, לא ציפור, לא חרק ולא שום יצור חי. העולם היה חסר חיים, בדומה ליקום כולו.

ואז, קרה משהו יוצא דופן: החיים החלו. תערובת של כימיקלים חסרי חיים קמו לתחייה. אבל כיצד? זוהי השאלה הגדולה ביותר במדע בימינו, שנותרה עדיין ללא מענה. למדענים יש תיאוריה מנוסחת היטב שמסבירה חלק גדול מהמסתורין לגבי האופן שבו נוצר היקום, אולם כשזה מגיע למקור החיים, אין להם מושג.

למדענים יש הרבה רעיונות (סותרים) לגבי הנסיבות שבהן נוצרו החיים, אולם אין תיאוריה מדעית לגבי האופן שבו הם החלו בפועל. רעיון אחד הוא שתערובת של מולקולות חסרות חיים בבריכה חמימה קמו בספונטניות לתחייה, כתוצאה ממכת ברק. רעיון זה מתעלם מהעובדה שהעוצמה של מכת ברק היא כה גדולה, שיש לה יותר סיכויים להרוס כל תרכובת אורגנית שנוכחת במקום, מאשר להקים אותה לתחייה. רעיון נוסף הוא שהחיים החלו בסמוך לנביעות הידרותרמיות במעמקי האוקיינוס. כל הרעיונות האלה, שכולם נטולי הוכחות, מנסים לענות על השאלה היכן נוצרו החיים ואיזה מקור אנרגיה היה נוכח בהיווצרם, אולם הם אינם עונים על השאלה: כיצד הפכו מולקולות חסרות חיים לאורגניזם חי? זוהי התעלומה האולטימטיבית.

אחד הדברים שגיליתי בשלב מוקדם במחקר שלי על נושא זה היה אתר אינטרנט בשם "פרס מקור החיים" (אתר זה אינו קיים יותר). באתר הוצע פרס של מיליון דולר למי שיכול לפתח תיאוריה מדעית המתארת בפירוט כיצד החלו החיים. האתר הסביר שהפרס הוקפא ב- 26 באוקטובר, 2013, כיוון שבמהלך תקופה של שלוש-עשרה שנים, מאז ההכרזה על הפרס בכתבי העת המדעיים היוקרתיים Nature ו- Science, אף הצעה שהוגשה לא עברה את שלב הסינון הראשוני של השופטים. האתר מדווח כי כל הספרות בנושא מקור החיים "התעלמה" מנושא מרכזי זה או "טאטאה אותו בכוונה מתחת לשטיח". הנושא המרכזי המתואר באתר היה, "כיצד קבע או תכנת הטבע את הגנום הראשון" (הדגשה שלי). הגנום הוא ה- DNA של אורגניזם. למעשה מדובר ברשימה של הוראות, בדומה לתוכנת מחשב, שמקודדת כל פרט בכל יצור חי. הדבר כולל את סוג האורגניזם (לדוגמה, חיידקי אי קולי, שושנה, פרפר, תנין או בן-אדם), כמו גם מאפיינים ספציפיים כגון צבע, צורה, חוזק, אינטליגנציה וכיו"ב.

ה- DNA מורכב מרצף של מולקולות קטנות יותר הנקראות בשם זוג בסיסים או נוקלאוטידים, המתחברים יחד כדי ליצור שרשרת מולקולרית ארוכה, לפעמים באורך מיליארדי זוגות בסיסים. ברוב המקרים, שתי שרשראות מולקולריות מחוברות יחדיו ויוצרות סליל כפול. הבחירה בזוגות בסיסים מסוימים והסדר שבו הם מתחברים זה לזה הם קריטיים כדי שמולקולה ארוכה זו תגדיר אורגניזם חי. אם רצף זוגות הבסיסים הוא אקראי, התוצאות תהיינה מולקולה שאינה מגדירה דבר, בדומה לרצף רנדומלי של אותיות שאינו מכיל מידע כלשהו. גם אם רק זוג בסיסים אחד מתוך מיליארדים ב- DNA של האורגניזם שגוי, האורגניזם שייווצר כתוצאה מכך יהיה קרוב לוודאי פגום קשות. טענה זו מבוססת על העובדה שמרבית המחלות הקשות או הקטלניות (לדוגמה, סרטן שחלות, סרטן המעי הגס, סרטן השד, אנמיה חרמשית, מחלת טאי זקס וסוגים מסוימים של סכרת) נגרמות על-ידי טעות אחת בגנום האנושי, שאורכו למעלה מ- 3 מיליארד זוגות בסיסים.

מכאן ששאלת המפתח ביחס למקור החיים היא, כיצד נוצר DNA בעל משמעות באופן ספונטני מתוך בחירה רנדומלית של זוגות בסיסים, אפילו אם נניח שאותם זוגות בסיסים היו איכשהו זמינים באותה סביבה? ברור שזה אפשרי מבחינה תיאורטית שזוגות הבסיסים הדרושים יתחברו יחד בסדר הנכון וייצרו את ה- DNA של אורגניזם כלשהו לגמרי במקרה. העניין הוא, מהי ההסתברות לכך שדבר כזה יקרה אי שם ברחבי היקום במועד כלשהו מאז היווצרותו של היקום?

התייחסויות רבות של מדענים מכובדים ביותר מעידות כי הסבירות לכך שה- DNA ייווצר בספונטניות היא קטנה ביותר. האסטרופיזיקאי פרד הייל השווה סבירות זו לסיכוי ש"טורנדו המשתולל במגרש גרוטאות ירכיב מטוס בואינג 747". באופן דומה, הביוכימאי הבלגי זוכה פרס נובל כריסטיאן רנה דה דוב, התייחס ליצירה הספונטנית של RNA (תרכובת דומה ל- DNA אך בעלת שרשרת אחת בלבד של זוגות בסיסים), קרא לדחות אירועים בעלי הסתברויות כה מזעריות עד כדי כך שניתן לקרוא להם ניסים ולא ניתן לחקור אותם באופן מדעי. פרנסיס קריק, אחד השותפים לתגלית מבנהו הסלילי של ה- DNA, התייחס למקור החיים כאל "כמעט נס".

חשבו על כך: אם הייתי מערבב סיר גדול מאוד (מהסוג שניתן למצוא בכל מטבח מסחרי) של מרק עם פסטה בצורת אותיות ושופך אותו על הרצפה, מה הסיכויים לכך שאלפי אותיות יסתדרו ברצף ליניארי ארוך? ושהאותיות תיצורנה מילים המאויתות בצורה נכונה? ושרצף המילים יהיה בעל תחביר נכון ויהיה הגיוני? הסבירות לכך שכל זה יתרחש היא באופן ברור כל כך קטנה, כך שגם אם באופן תיאורטי ניתן לחשב אותה, זה ממש לא מעשי. כשמדובר ב- DNA, אנחנו מדברים על מיליארדי "אותיות" וטעויות קטנות הן לרוב קטלניות!

נראה שכדי להבין באמת את הבעיה של יצירת ה- DNA באופן ספונטני, יהיה עליי לחשב במדויק את הסבירות לכך שאירוע כזה יקרה במקרה. למרבה המזל, כיוון שעבדתי במשרד ההגנה האמריקאי כמתימטיקאי קריפטולוג בכיר במשך 28 שנה, יש לי את הכישורים הדרושים לביצוע חישוב כזה. התחלתי תוך התייחסות לווירוס Phi-X-174, שמדביק את חיידקי האי קולי. ב- DNA שלו יש קצת יותר מ- 5,000 קשרים (זוגות בסיסים) וזהו ה- DNA בעל המשמעות הקצר ביותר שקיים. הוא גם פשוט יותר מרוב ה- DNA כיוון שהמבנה שלו יוצר סליל בודד (בדומה ל- RNA), במקום סליל כפול.

בנוסף על חישוב הסבירות לכך שה- DNA של Phi-X-174 יתרכב מעצמו במקרה, הכרחי גם להסביר את העובדה שבאופן פוטנציאלי, רצפים דומים של DNA קטן יכולים תיאורטית להתקיים, גם אם לא מצאנו אותם על כדור הארץ או בכל מקום אחר. יתרה מכך, DNA כזה שנוצר בספונטניות, יכול היה להיווצר במקומות רבים מאוד ביקום רחב-ידיים זה, וכן עמד לרשותו זמן רב לעשות זאת – לפי החישובים האחרונים, מדובר ב- 13.8 מיליארד שנים. החישוב הוליד סבירות קטנה באופן מדהים, מספר שיש לו 3,999 אפסים אחרי הנקודה העשרונית! סבירות זו רחוקה מלהיות מובהקת לפי כל סטנדרט מדעי שהוא. היא נמוכה כמו הסבירות שאדם ישחק רולטה רוסית 50,517 פעם ויישאר בחיים! (רולטה רוסית כרוכה בסיבוב התוף של אקדח תופי המכיל כדור אחד בלבד, הצמדתו לרקה ולחיצה על ההדק). האם מישהו יאמין שמישהו עשה זאת ושרד? האם אדם שפוי בדעתו היה מנסה זאת? אחרי הכל, הסיכויים לשרוד רק 6 ניסיונות הם 2 ל- 1. תארו לעצמכם מהם הסיכויים אחרי 50,517 ניסיונות! (אם קשה לכם לדמיין זאת, אתם לא לבד. הסיכויים שווי ערך למילה טריליון כתובה 333 פעמים ואחריה "ל- 1"). סיכויים אלה זהים לסיכויים שה- DNA של Phi-X-174 או ה- DNA של וירוס בעל גודל דומה ייווצרו באופן ספונטני במקום כלשהו ביקום מאז תחילתו של הזמן.

חשוב לציין כי DNA, לכשעצמו, הוא לחלוטין לא-פונקציונלי. הוא כמו אפליקציה לטלפון בלי טלפון. ברוב הסביבות הטבעיות, הוא לא יכול אפילו לשמור על המבנה המורכב שלו לפני שיתפרק. בתא חי, ה- DNA מוגן בתוך הגרעין. בתוך וירוס, הוא דורש מעטפת של חלבונים כדי להגן עליו וכן יש להחדירו לתוך תא חי כדי שיוכל להשתכפל. אצל וירוס Phi-X-174, מעטפת זו מורכבת מ- 192 חלבונים ו- 42,276 חומצות אמינו (אבני הבניין הבסיסיות של חלבונים). אם היה עלינו לכלול בחישוב את יצירת מעטפת זו בתוך החישוב של סבירות היווצרותו המקרית של ה- DNA של Phi-X-174, היינו כוללים כאן שוב גורם כה מזערי, כזה שיש לו 26,589 אפסים לימין הנקודה העשרונית!

באופן מעשי, הסבירות לכך ש- DNA פשוט של וירוס נוצר באופן ספונטני אי-שם ביקום מאז תחילת הזמן היא בלתי אפשרית. הדבר נכון גם אם לא ניקח בחשבון גורמים נוספים שהופכים את הסבירות לקטנה עוד יותר, כגון העובדה ש- DNA אינו יכול בשום אופן להיווצר בתוך כוכבים, על כוכבי לכת שקרובים מדי למרכז גלקטי או בתווך הבין-כוכבי. מסקנה זו הביאה את הכימאי האורגני והביולוג המולקולרי אלכסנדר גרהם קיירנס-סמית' לכתוב, "אבל, אתם עשויים לומר, עם כל הזמן שבעולם, וכל כך הרבה עולם, הצירוף הנכון של נסיבות יכול להתרחש מתישהו, לא? האם אין זה אפשרי? התשובה היא – לא, אין מספיק זמן, ואין מספיק עולם".

לכן, השאלה המדעית בנוגע למקור החיים נותרת בעינה. אין תשובה מדעית לשאלה זו, וגם לא יכולה להיות, כיוון שהיא מייצגת בעיה מתמטית כמעט בלתי אפשרית לפתרון. הסבירות לכך שמקור החיים הוא אירוע כימי טבעי היא כה קטנה, שהיא מבהירה לנו כי אין זה הגיוני להניח שכך היה. ועם זאת, חיים מבוססי-DNA אכן קיימים! המסקנה שלנו היא שזה לא קרה במקרה. האפשרות היחידה היא שהחיים נוצרו לפי תכנון מראש.

בשנת 1952, הכימאים האמריקאיים סטנלי מילר והארולד אוריי בנו תא שהכיל בתוכו סימולציה של אטמוספירה פרה-ביוטית. הם העבירו זרמים חשמליים דרך תערובת זו של כימיקלים כדי לחקות מכת ברק והצליחו לגרום ליצירה ספונטנית של חומצות אמינו, אבני הבניין הבסיסיות של חלבונים. שנתיים לאחר מכן, כתב הביולוג האמריקאי זוכה פרס נובל ג'ורג' וולד מאמר במגזין Scientific American ובו טען שזה רק עניין של זמן לפני שהמבנים הבסיסיים של החיים, כגון RNADNA וחלבונים, ייווצרו גם הם באופן ספונטני בסימולציה של תנאים פרה-ביוטיים במעבדה. במאמר, כתב וולד שזמן הוא הגיבור של מקור החיים. כיוון שהיו לחיים מיליארדי שנים כדי להתפתח, מה שהיינו מחשיבים כבלתי אפשרי בהתבסס על חוויות היומיום שלנו, אינו רק אפשרי, אלא אפילו סביר או "למעשה ודאי" וכי "הזמן מחולל את הנס".

ציפייתו של וולד שחלבונים, RNA או DNA ייווצרו באופן ספונטני בתנאים פרה-ביוטיים במעבדה לא התממשו. הדבר לא קרה למרות שהניסויים אורגנו בצורה כזו שתפחית באופן ניכר את הזמן שהיה בדרך כלל דרוש ליצירת התוצאה הרצויה. 62 שנים אחרי כתיבת מאמר זה, איש לא הצליח לעשות זאת. ב- 1979, במבוא לאסופת מאמרים בשם Life: Origin and Evolution מתוך Scientific American, שכללה את מאמרו של וולד, נכתב כי למרות שמאמרו היה מרתק, הייתה זו "אחת הפעמים הבודדות בחייו המקצועיים של וולד שבהן טעה". אחרי שנים רבות בהן ניתח את המבנים המולקולריים של אורגניזמים חיים, שינה וולד את דעתו. במאמר שכתב בכתב-העת International Journal of Quantum Chemistry בשנת 1984 הוא הסביר ש"למרות שמדובר בהלם מסוים לחושים המדעיים שלי", הוא הגיע למסקנה כי "מוח" מופלא יצר את העולם ואת החיים. אולי הייתה זו ההבנה שפשוט לא היה מספיק זמן או מספיק מקום ביקום כדי ליצור באופן ספונטני משהו שדומה ל- DNA הכי פשוט של וירוס.

אולם, לאיזה סוג של "מוח" התייחס וולד? אם הוא היה קיים לפני היווצרות המציאות הפיזית, אז אין מדובר ביצור פיזי או במוח כפי שאנו מכירים אותו. במקום זאת, הייתה זו חייבת להיות אינטליגנציה נשגבת – הבורא שיצר הן את היקום המתוכנן לתמוך בקיומם של החיים, והן את החיים עצמם.


הרצאת וידאו של המחבר על נושא הספר, נוסף לאור תגובות גולשים:

הרצאה בנושא גיל העולם:

שתף מאמר זה

שיתוף ב facebook
שיתוף ב google
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב pinterest
שיתוף ב print
שיתוף ב email

תגובות ישירות

36
Leave a Reply

avatar
 
smilegrinwinkmrgreenneutraltwistedarrowshockunamusedcooleviloopsrazzrollcryeeklolmadsadexclamationquestionideahmmbegwhewchucklesillyenvyshutmouth
6 Comment threads
30 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
9 Comment authors
צוות האתרפ''שלום לוידודגיורא Recent comment authors
  Subscribe  
Notify of
פ''
Guest
Member
פ''

למה הרב מניח שדבר מורכב כמו היקום זוקק למרכיב,
הרי אם אין לנו סיבה שאלוהים יברא את העולם, אז אין שום סיבה לחשוב שאלוהים יכול להסביר היטב את היקום סביבנו.
ובכלל למה אתה מעדיף את התאוריה שיש אלוהים על פני כל תאוריה אחרת? נניח התאוריה שהייתה נק' מסוימת ביקום שממנה הכל התפתח הלאה.

שלום לוי
Guest
Member
שלום לוי

האם זה לא טיעון ."אלוהי הפערים" האולטימטיבי? אנחנו לא יודעים כיצד נוצרו החיים באופן ספונטני, מכאן שאלוהים יצר אותם… הרי כך בדיוק בעבר, לפני שידעו כיצד המנגנונים פועלים, חשבו שנוצרים רעידות אדמה, ברקים ורעמים.. מה אם מחר תהיה פריצת דרך מדעית לגבי היווצרות חיים מדומם.. האם האמונה הדתית תקבל מכה ניצחת?

סטרא אחרא
Guest
Member
סטרא אחרא

קצת יותר הקשר לקוראים התמימים לגבי הרולד גאנז ורמת האמינות של טענותיו. אותו גאנז טען שהוכיח את הצופן התנ"כי ע"י ניסוי בו מצא את עירם של רבנים מפורסמים בסמוך לשמם דרך דילוגי אותיות. ועדה בראשות מתמטיקאים בעלי שם עולמי כולל הזוכה פרס נובל הדתי, ישראל אומן, ניסו לשחזר את הניסוי, אך ללא הצלחה. מסכנת הועדה הייתה חד משמעית: הממצאים הסטטיסטיים אינם תומכים בקיומו של קוד התנ"כי והניסוי שלי גאנז אינו עומד באמת המידה הבסיסית ביותר של ניסוי מדעי, וזה היכולת לשחזר אותו.
מקור: https://users.cecs.anu.edu.au/~bdm/dilugim/gans_exp.htm

בברכה,
המקצץ בנטיעות, אריאל אברג'יל

נוריאל
Guest
Member
נוריאל

קצת יותר רציונליות לקוראים התמימים, בערך על ישראל אומן בויקי כתוב שהוא חלק על ישראל כהנמן(גם הוא חתן פרס נובל) ומסביר שהוא טעה.(ניסוח לגיטימי בהחלט)

האם גם שם נרדוף אחרי כהנמן בכל מקום שילך ונציין שישראל אומן הראה שהוא טעה ושיסיקו בבקשה את המסקנות על טענותיו?
בודאי שלא, גם אם ישראל אומן צודק והוועדה צודקת בקשר לדברי גאנז אפשר לכתוב שקמה ועדה וכן חתן פרס ל.. ולדעתם הוא טעה. וזאת בערכו, אין עניין לקשר את זה לכל דבר שיאמר זה לא רציונלי לא הוגן וכלל לא תמים. אבל כשמאן דהו עסוק בל'קצץ בנטיעות' כנראה אין זמן לזוטות כאלה…

אהוד מטות
Guest
Member
אהוד מטות

לגבי האביוגינזה (וכמובן גם האבולוציה), אני הולך בגישתו של ד"ר מיכאל אברהם –
אם משהו עם סבירות כ"כ נמוכה בכל זאת קרה, זה לא ראיה לכך שאין אלוקים, אלא בדיוק להפך – זאת ראיה לכך שאלוקים עומד מאחורי זה.

זה כמו שיצא עכשיו במאה הגרלות לוטו רצופות, רצף המספרים הבא (ובדיוק בסדר הזה) :
1-2-3-4-5-6

אז כל אדם רציונלי ורציני מבין שבמידה ורצף כזה יוצא 100 פעמים ברציפות, אז חייבת להיות פה יד מכוונת.
ואחר שיקרה שזה "במקרה", יצטרך כנראה אשפוז דחוף.

זה בעצם ההבדל בין המאמינים לאתאיסטים –
המאמינים הם הרציונליים, והאתאיסטים הם אלו שמאמינים בניסים (רק ללא אלוקים).

סטרא אחרא
Guest
Member
סטרא אחרא

הגישה שגויה מהסיבה שההסתברות להתרחשות לאירוע אינה תלויה אך ורק בסיכוי הא-פריורי של האירוע אלא גם במספר הניסיונת. אם יש לי קוביה עם טריליון פאות, הסיכוי שאקבל את המס' 7 הוא אפסי. אך אם אזרוק את הקוביה טריליון פעמים, הסיכוי שאקבל 7 באחד מהניסיונות האלו הינו דיי ודאי. כך גם לגבי האביוגינזה, אפשר שהמרק הקדמוני דאז איפשר אין ספור ריאיקציות שהסיכוי של כל אחת מהן בנפרד ליצור חיים הוא קרוב לאפס, אך ביחד ודאי. לצוות האתר, שאלה לי אליכם. מה יקרה אם באחת מהמעבדות יצליחו ליצור חיים מאפס (נניח, בלי הגבלת הכלליות, מסביבה כלשהי של מינרלים ותרכובת אורגניות)? האם ביום… Read more »

גיורא
Guest
Member
גיורא

אברג'יל לא למדת פילוסופיה?

בלי שם
Guest
Member
בלי שם

מאד מעניין.

למעוניינים, כאן אפשר לשמוע את המחבר עצמו https://youtu.be/rdEOOVTIrTE

וכן מצאתי סרטון בו הוא מדבר על גיל העולם והאנושות וכן נותן מראה מקום לכמה ספרים של מדענים שגם התמודדו עם הנושא https://youtu.be/2AiMWNgZLNI

אבל גם זה in English.

נוריאל
Guest
Member
נוריאל

תודה רבה.
בעקרון אני יכול לקרוא גם באנגלית אבל עדיין בעברית זה יותר נוח. בפרט שבספרים שעוסקים במדע עם כל הלועזים המפוצצים גם בעברית צריך לבדוק כל רגע מה המילה או מה המושג הנזכר שהמחברים מדברים עליו לפעמים כלאחר יד כאילו כולם יודעים כ"ש באנגלית.(לפעמים כשאתה מפשיט את הטקסט מכל הלטינית והמלים שמורכבות משלוש או ארבע חצאי מלים באנגלית וכדו' אתה מגלה תוכן ברמה יחסית פשוטה).

נוריאל
Guest
Member
נוריאל

מעניין מאוד תודה.
הספר רק באנגלית?