הקלריקל

גבולות המדע, מדע כללי, שירה, תן חיוך 13 תגובות »

השבוע פורסם בעיתונות על מחקר הקובע, בין השאר, ש-80% מהיהודים בארץ מאמינים באלוהים (בקרב הערבים מן הסתם האחוז גבוה יותר). ניתן להניח, שידיעה זו מעוררת אי-נחת או משהו שמזכיר ייאוש בקרב מה שמכונה 'הגרעין האתאיסטי הקשה'. אלו הסוברים, שתחת שהאנושות תתקדם לתפיסה נאורה ו-'מדעית' היא נסוגה לסוג פרימיטיבי של אמונה בכוחות מיסטיים, לא מוכחים בעליל.  אך זאת יש לזכור, שאתאיזם הנו אמונה לכל דבר, אמונה שאינה ניתנת להוכחה. יתר על כן, בדומה לדתות הממוסדות, גם האתאיזם המטריאליסטי מאופיין בפנאטיות, קוצר רואי, וביטול מתנשא של כל מי שאינו חושב כמותו.
אתאיזם מסוג זה מהווה, לצערי, את הבון-טון בקרב אנשי המדע (לא כולם, כמובן), ועל כך כתבתי ב-'על מדע ומדעיזם' וגם ב-'על שירה, רצון ואבולוציה'.
הבוקר התוודעתי (תודה למנחם בן) לשירו המשעשע של נתן אלתרמן, שמציג באופן הקולע ביותר את מהותם של דברים, וזה כשלעצמו שווה רשומה חדשה בבלוג.

הקלריקל* / נתן אלתרמן

(*אדם השואף להשליט את שלטון הדת)

להורים חפשיים – זוג מוכר לי מאד

נולד ילד חמוד וחפשי בדעות,

אך בטרם הילד עמד על רגליו

כבר הרגישה האם והרגיש גם האב

כי בזה התינוק, במין דרך פטלית,

נשתרשה נטייה חזקה קלריקלית!

ערב ערב שאל הוא, אותו קלריקל,

מה למעטה ומה בשמים מעל,

מי מוציא כוכבים להאיר בלילות

מי יושב ברקיעים המלאים אורה,

מי מוריד הטללים ? וכמו-זה שאלות

של אנשי המאה השחורה .

אך ידעו ההורים, עד נפשם כמעט קצה,

לעמד איתנים למול כל פרובוקציה

וענו לו בנחת תשובות ביולוגיות,

פיזיות, כימיות, אנתרופולוגיות.

ומובן שהאב גם האם שניהם יחד,

עוד חיכו לעיקר, באימה ופחד.

לא לשוא! יום אחד, את הוריו הבוהים

הפיליסטר שאל אם יש אלוהים.

נדהמו אב ואם והחלו לחזות:

איך הגיע אליו השמועה הלזאת?

והובא לשיחה משפחתית זה הסעיף,

והחלט: זאת סיפר לו הסב שבצריף.

אך הסב נשבע בדמעות שליש

שאת זו השמועה לא ספר הוא לאיש.

ובזמן התפילה כה נזהר הוא כל יום

שנכדו לא ייגש אליו חס ושלום.

והנו מתפלל בנשימה עצורה,

שנכדו לא ישמע את השם הנורא.

והצריף הוא סגור ואטום בתכלית,

שנכדו לא יראהו עטוף בטלית.

ועלתה הצעה אז: לקראת הבאות

להגן על הילד מפני השפעות.

ולשמור את נפשו הרכה ופתיה

מגורמי תעיות ותהיה.

אך היה שם חבר הגיוני ומיושב

שאמר, בלי לחזור פעמיים:

לשם כך יש לקום ולהסתיר מפניו

קדם כל אדמה ושמים.

כל כוכב הוא לילד כמין פרובוקטור

אך בזה העולם הסוער וניתך

שום מרכסיסט לא גדל עוד

בתוך אינקובטור,

ואולי פחדנות היא לשמור אותו כך.

קצת עלוב יראה המרכסיסט שיחרוג

מקפסת חינוכו, מעוטף כאתרוג.

לוחמים ותיקים אב, מורה ומורה!

אל תהיו פוחדים כה מעין-הרע!

חוץ מזה שכחו השוקלים ודנים

שגם המה היו קלריקלים קטנים,

ואסון לא קרה, יש דואג ומרחם:

הם גדלו אפיקורסים, ברוך השם.

אבא, למה?

כימיה, מדע כללי, מדע עם חיוך 2 תגובות »

שיחה בין שרה בת השלוש לאביה, פרופסור לכימיה  / מאת סטיפן מקניל

שרה: אבא, היית במקלחת?

אבא: כן, הייתי במקלחת

שרה: למה?

אבא: הייתי מלוכלך. המקלחת ניקתה אותי.

שרה: למה?

אבא: למה המקלחת ניקתה אותי?

שרה: כן.

אבא: מפני שהמים שוטפים את הלכלוך כאשר אני משתמש בסבון.

שרה: למה?

אבא: למה אני משתמש בסבון?

שרה: כן.

אבא: מפני שהסבון תופס את הלכלוך, ונותן למים לשטוף אותו מהגוף.

שרה: למה?

אבא: למה הסבון תופס את הלכלוך?

שרה: כן.

אבא: כי הסבון הוא חומר פעיל שטח.

שרה: למה?

אבה: למה הסבון הוא חומר פעיל שטח?

שרה: כן.

אבא: זו שאלה מ-צ-ו-י-י-נ-ת. סבון הוא חומר פעיל שטח מפני שהוא יוצר מיצלות (micelles) מסיסות במים שלוכדות את חלקיקי הלכלוך והשומן. בלי הסבון, לא היה אפשר היה ללכוד את החלקיקים האלו.

שרה: למה?

אבא: למה הסבון יוצר מיצלות?

שרה: כן.

אבא: מולקולות הסבון הן שרשראות ארוכות עם ראש הידרופילי קָטְבִּי (פולארי) , וזנב הידרופובי לא קָטְבִּי. את יכולה להגיד 'הידרופילי'?

שרה: הייקרופיווי.

אבא: ואת יכולה להגיד 'הידרופובי' ?

שרה: הייקופוויי.

אבא: מצוין! כשאומרים 'הידרופובי'  מתכוונים ל-'נמנע ממים'.

שרה: למה?

אבא: למה מתכוונים לזה?

שרה: כן.

אבא: כי זה ביוונית! 'הידרו' זה מים ו-'פובי' זה 'מפחד ממשהו'.  'פובוס' זה פחד, אז 'הידרופובי' זה 'מפחד ממים'.

שרה: כמו מפלצת?

אבא: את מתכוונת כמו לפחד ממפלצת?

שרה: כן.

אבא: מפלצת מפחידה, בטח. אם את מפחדת ממפלצת, איש מיוון יגיד שאת גורגופובית.

(פאוזה)

שרה: (מגלגלת עיניה) חשבתי שאנחנו מדברים על הסבון.

אבא: אנחנו מדברים על הסבון.

(פאוזה ארוכה)

שרה: למה?

אבא: למה למולקולות יש ראש הידרופילי וזנב הידרופובי?

שרה: כן.

אבא: זה בגלל שקשרי C-O שבראש קָטְבִּיים מאוד, וקשרי C-H בזנב כמעט לא קָטְבִּיים בכלל.

שרה: למה?

אבא: כי בעוד שלפחמן ולמימן יש כמעט אותה אלקטרו-שליליות, החמצן הרבה יותר אלקטרו-שלילי, ולכן הוא מקטב את הקשר C-O.

שרה: למה?

אבא: למה החמצן יותר אלקטרו-שלילי מפחמן וממימן?

שרה: כן.

אבא: זה מסובך. יש תשובות שונות לשאלה הזו בהתאם לסולם האלקטרו-שליליות שאליו מתייחסים: זה של פאולינג, או זה של מיליקן. הסולם של פאולינג מתבסס על עצמת קשר בין אטומים דומים או שונים, בעוד שהסולם של מיליקן מבוסס על אנרגיות יינון ואפיניות של אלקטרונים באטום. בסופו של דבר, זה מסתכם במטען גרעיני אפקטיבי. לאלקטרוני הקשר באטום החמצן יש פחות אנרגיה מאלו שבאטום הפחמן, ואלקטרונים משותפים נמצאים קרוב יותר לחמצן, וזה בגלל שהאלקטרונים של אטום החמצן חווים מטען גרעיני גדול יותר, ולכן משיכה חזקה יותר לגרעין האטום! מגניב, הא?

(פאוזה)

שרה: אני לא מבינה את זה.

אבא: זה בסדר, גם רוב הסטודנטים שלי לא מבינים.

(תרגום א.פרבר, מתוך  The Science Creative Quaterly)

על מדע ומדעיזם

גבולות המדע, מדע כללי, שאר רוח 63 תגובות »

והמדע הוא רק נקב אחד מרבים
חותר וחופר ניצוצות ושבבים.
אך כשלהוכיח איננו יכול -
אז בכח הוא הולך את הרוח לכבול… (מאיר אריאל)

שורשיו של המדע, מהישגיה המרשימים של הרוח האנושית, נעוצים בפילוסופיה היוונית אך צורתו המוכרת החלה מתהווה באירופה של המאה ה-17. אכן, בפרק זמן קצר יחסית, שעט המדע המודרני אל הישגים עצומים: אסכולות מדעיות שלמות נוסדו, התבססו ופרחו, כך שנחוצים כרכים רבים בכדי לתאר את ההתקדמות הכבירה בפיזיקה, כימיה, ביולוגיה (ומיקרוביולוגיה), מדעי כדור הארץ, ובמקביל את ההפריה ההדדית המסועפת והעמוקה בין הדיסציפלינות השונות. אמנם, ההתקדמות המדעית לא הביאה לטרנספורמציה ערכית של האנושות (כפי שקיוו רבים שיקרה), אך היא הובילה להבנה קוהרנטית יותר של המציאות החומרית, שממנה התפתחה טכנולוגיה ששינתה (ומשנה) כמעט כל היבט של הקיום האנושי.

אך אין המדע 'עיסוק' גרידא. בין הערכים העומדים בבסיסה של הפעילות המדעית ניתן למנות סובלנות והקשבה, חיפוש כן אחר האמת, יושר אינטלקטואלי (הנובע מענווה ומחזק אותה), וכמובן החופש לחקור, לטעות, להודות בטעויות ולצמוח מהן. הדיסציפלינה המדעית מביאה לפתוח ושכלול של חשיבה מאורגנת ויסודית, תקשורת אפקטיבית (הנובעת מהצורך לחלוק רעיונות מורכבים ומופשטים עם עמיתים), עבודת צוות והכרה בכך שהמציאות מורכבת יותר מכל תיאוריה אנושית. אלברט איינשטיין דיבר על היראה המתעוררת  באיש המדע כאשר הוא מבין לעומק היבטים מהותיים של המציאות שלא היו מוכרים לפני כן.

ניתן היה לצפות, שהעוסקים במדע והאמונים על שיטותיו יצמיחו תרבות מבורכת שתקרין למעגלים רחבים יותר של החברה, אך משום מה הדבר כמעט ולא התרחש. הדיבידנד העיקרי שמניב המדע, בהתחשב בהשקעה העצומה בו, הוא רובו ככולו טכנולוגי. האם זהו חוסר הרצון (או היכולת) של אנשי המדע לחרוג ממגדלי השן שלהם ולהשפיע, או שמא הערכים הנעלים שבתשתיתו של המדע נסוגו בפני אמביציה אגואיסטית, קנאה, יוהרה, ורדיפת כבוד? לא קל לומר, אך ייתכן שהתשובה נעוצה דווקא בתפיסת עולם שדומה שהשתלטה על המדע, ובמידה רבה סילפה את מהותו, וניכרה אותו מהציבור הרחב.

מדעיזם

בתחילת דרכו, נתפס המדע ככלי שתפקידו לחקור את הטבע, ותו לא. אנשי המדע ניסו לחשוף ולנסח את החוקים המושלים בבריאה, ללא יומרה להחיל את המסקנות או השיטות לספירות של פילוסופיה, מוסר, או אמונה דתית –  קל וחומר שלא ניסו להפוך את המדע (שהוא שיטה) להשקפת עולם. למעשה, רובם ככולם היו מאמינים אדוקים, כגון: ניוטון, קופרניקוס, קפלר, פסקל, פאראדיי, מנדל, רוברט בויל ועוד רבים. ניתן לומר בהכללה, כי המחקר שבו עסקו, נתפס על ידם כמשלים, ואף מעצים, את אמונתם הדתית.

במקביל, צמחה תפיסת עולם שונה בתכלית שניתן לכנותה 'מדעיזם' (Scientism). על פי תפיסה זו, עולמנו הוא ביטוי מורכב של חומר ואנרגיה, ועל כן כל תופעה ניתנת לרדוקציה (באופן עקרוני, אם כי לא תמיד באופן מעשי) לחלקיקים אלמנטריים, כוחות, אנרגיות וכיוצא בזאת.  יש לשים לב שתפיסת עולם זאת הנה בפירוש אמונה מטפיזית שאינה ניתנת להוכחה אמפירית או ביסוס לוגי ולכן אינה תוצא של מחקר מדעי. מדעיזם, אם כן, הוא השימוש במדע (בעקרונותיו, שיטותיו, יוקרתו והישגיו) על מנת לבסס ולהצדיק אונטולוגיה מטריאליסטית–אתאיסטית. אחד מנציגיו המובהקים של המדעיזם כיום, הביולוג ריצ'רד דוקינס, ביטא זאת כך:

"היקום אינו אלא אוסף של אטומים בתנועה, בני אנוש הינם פשוט מכונות שתפקידן להפיץ DNA, והפצת החומר התורשתי הוא תהליך המקיים את עצמו. זוהי מטרתו הבלעדית של כל יצור חיי באשר הוא."

לפי דוקינס, האדם הוא מכונה חומרית, ואין בו דבר מעבר לכך; כל רצון אנושי, תפקידו בסופו של דבר להפיץ את ה-DNA, ואם אנו חושבים ומרגישים אחרת הרינו פשוט משלים את עצמינו. החיפוש האנושי אחר משמעות, אליבא דה-דוקינס, אינו יוצא מגדר איזה דחף אבולוציוני שנועד להעצים את הפצת הגנים ("האנוכיים"). את השפעתה הנוראה של תפיסה זו מתאר הפסיכיאטר ויקטור פרנקל, בספרו "השאיפה למשמעות":

"תחושת הריקנות וחוסר הפשר של הסטודנטים מחוזקת באמצעות הדרך שבה מציגים לפניהם תגליות מדעיות – הדרך הרדוקציוניסטית. הסטודנטים נחשפים לאינדוקטרינציה שביסודה תיאוריה מכניסטית על האדם בצירוף פילוסופיית חיים רלטיבסטית.
גישה רדוקציוניסטית כלפי האדם נוטה לראות בו משהו גשמי, כלומר לנהוג בבן-האדם כאילו הוא חפץ ותו-לא. אולם [...] בני אדם אינם חפצים, שקיומם הוא קיום של כיסאות ושולחנות; הם חיים, ואם נדמה להם שחייהם הצטמצמו לקיום של כיסאות ושולחנות ותו-לא, הם מתאבדים. אין זו הגזמה בכלל. בעודי מרצה באחת האוניברסיטאות החשובות בארץ הזאת, אמר דיקן הסטודנטים [...] שהוא יכול לתת לי רשימה ארוכה של סטודנטים שהתאבדו, או מכל מקום ניסו להתאבד, מן הסיבה הברורה של ריק קיומי [...] אין בכוחו של הרדוקציוניזם אלא למוטט ולשכך את התלהבות הנעורים הטבעית."

קרדום לחפור בו

נציג נוסף של המדעיזם הוא האסטרופיזיקאי סטיבן הוקינג, וגם הוא הופך את המדע לקרדום לחפור בו, בקבעו חגיגית ש-"אלוהים לא ברא את היקום". מעבר לאינפנטיליות המשעשעת, המזכירה את אותו אתיאיסט הזועק לאלוהים: 'אני יודע שאתה לא קיים!', יש בדבריו של הוקינס ביטוי לגיטימי של אמונה ( מטריאליזם-אתאיסטי הוא אמונה מטפיזית לכל דבר). מה שאינו לגיטימי, הוא השימוש שהוקינג עושה במדע על מנת להעניק משנה תוקף לתפיסת עולמו. הסיבה שהדברים זכו לפרסום היא המוניטין של הוקינס כמדען מהשורה הראשונה, המייצג בעיני הציבור את עולם 'המדע'. אך אין זהו מדע כלל, כי אם מדעיזם.

אגב, השימוש הפסול במדע על מנת להצדיק תפיסת עולם מטפיזית אינו נחלתם של אנשי מדע בלבד. ישנם לא מעט אנשי דת המנסים להוכיח (!) את קיומו של האל על ידי הבאת ראיות מדעיות, כביכול, שתפקידן לשכנע את הספקנים החפצים להיאחז ב-'הוכחות' בטרם יואילו בטובם להאמין. הערבוב הזה עושה עוול למדע, הנגרר לטריטוריה שאינה שלו, וגם פוגע בציפור נפשה של  האמונה, שכל מהותה הוא בהיותה לא נסמכת על 'הוכחה' כזו או אחרת (ועל כן היא נקראת 'אמונה' ולא 'ידיעה').

גם האסטרופיזיקאי קארל סאגן,  שתרם בכישרון רב לפופולריזציה של המדע, נגוע במדעיזם, בקבעו חד וחלק:

"הקוסמוס הוא כל אשר בנמצא, היה או אי פעם יהיה"

והכוונה כאן היא, כמובן, להיבט הפיזי של הקוסמוס הנקלט בחושים. ספרו הידוע "עולם רדוף שדים" עושה שימוש בידע ובשיטות המדעיות על מנת לחלץ כביכול את האנושות מהבליה ומאמונותיה התפלות. כוונתו של סייגן היא להתריס ולהתריע מפני כוחן הגואה של אמונות שווא, אך על אף שהוא נימנע מהצבת דיכוטומיה מוחלטת בין רוח לחומר, תפיסת עולמו המטריאליסטית מוצגת באופן אקסיומטי כחלק בלתי נפרד מהמדע.

צודק סאגן בכך שהשיטה המדעית אפקטיבית לביעורה של חשיבה לא רציונאלית. אלא שבדומה לאנשי מדע רבים, כופר הוא מכל וכל בקיומה של מציאות שאינה מטריאליסטית, דהיינו מציאות העומדת מעבר ליכולת הבחינה של החושים ומכשירי המדידה. לדידו, אם משהו אינו ניתן לשקילה, מדידה או ספירה – הרי שאינו קיים כלל, או שקיומו חסר משמעות והדיבור עליו הוא אי-רציונאלי בעליל (ראה משל הדרקון). אלו המתעקשים לדבר במונחים מטפיזיים הנם 'רדופי שדים' שצריך איכשהו 'לרפא' בעזרת המדע. למרבה הצער, תפיסה מיסיונרית זו מכפיפה את היקום והקיום האנושי לסד מטריאליסטי צר, ובמידה רבה יוצרת אנטגוניזם (לא מוצדק) כלפי המדע והעוסקים בו, כפי שהיטיב מאיר אריאל לבטא בשיר המצוטט בפתיח. את חיצי הביקורת יש להפנות, כמובן,  למדעיזם ולא למדע.

נזק נוסף שגורם המדעיזם, הוא שצעירים כישרוניים רבים נרתעים מלהקדיש את מיטב שנותיהם לעשייה מדעית ש- (כך נדמה להם) מנוגדת לאינטואיציה הרוחנית שלהם האומרת (ברוח משל המערה של אפלטון) שהקוסמוס הנקלט בחושים הוא בהחלט לא כל מה שבנמצא, אלא רק היטל מוגבל של מציאות טרנסצנדנטלית.

לשחרר את המדע ממדעיזם

למרות שלמדע, שבהגדרתו הוא שיטה, אין, ולא אמורה להיות אידיאולוגיה, המדעיזם בימינו זוכה כיום לפריחה, בייחוד על רקע התרבות החומרנית וההתנצחות התקשורתית בין דת למדע. כפי שציין הפיזיקאי סטפן בר (Stephen Berr):

"אכן, זוהי [המדעיזם א.פ.] האידיאולוגיה של חלק נרחב מהעולם המדעי. חסידיה של אידיאולוגיה זו רואים בעיסוק המדעי שליחות מעבר לחקר הטבע וחשיפתם של חוקים המושלים בו. השליחות מבחינתם היא, לשחרר את המין האנושי מאמונות תפלות בכל צורותיהם, ובפרט מהאמונה התפלה הנקראת 'אמונה דתית'"

מדענים רבים ודאי יכפרו בעצם ההגדרה של  מדעיזם, שכן לדידם זו מהותו של המדע. לעומתם, קיים מיעוט לא מבוטל מקרב העוסקים במדע שאינו רואה כל סתירה בין אמונה ומחקר מדעי. נהפוך הוא – חשיפת סודותיו של הטבע עבורם עולה בקנה אחד עם תפיסת עולם רוחנית (דתית או לאו) באופן המזכיר את הלך הרוח של אבות המדע המודרני. למעשה, אין יסוד אמיתי לאנטגוניזם בין דת (שאינה פנאטית) ומדע, כל עוד האחרון אינו מתעקש להיות מדעיזם.

טענה נוספת, העולה תדיר בהקשר זה, היא שהתפיסה המטריאליסטית המבוססת על רדוקציוניזם הוכיחה את עצמה מעל ומעבר, וללא קבלה שלה אין כל אפשרות לקדם את המחקר המדעי.  האם אכן זה המצב? לעניות דעתי, לא, אך את הטיעונים לכך אפרוש באחת הרשימות הבאות.

לקריאה נוספת

  • השאיפה למשמעות מאת ויקטור פרנקל
  • על שירה, רצון ואבולוציה – מתוך מדע ושאר רוח
  • The World Turned Upside Down: The Global Battle over God, Truth, and Power by Melanie Phillips
  • האם זו אינטליגנציה?

    אקולוגיה, מדע כללי 4 תגובות »

    מתוך סרט הטבע המרשים מיקרוקוסמוס.
    חומר רקע: אינטליגנציה בבעלי חיים

    מה שוקל יותר…

    הוראה, מדע כללי, פיזיקה 8 תגובות »

    מה שוקל יותר קילו ברזל או קילו נוצות?
    גם אם נראה לך שהתשובה ברורה מאליה, המשכי/י לקרוא. כמעט בטוח שצפויה לך הפתעה.

    ראשית עלינו לברר, מה הכוונה ב-'שוקל'. אם הכוונה היא לכמות החומר ('מסה' בלשון הפיזיקה) אז קילו ברזל אכן 'שוקל' בדיוק כמו קילו נוצות. אגב, זו המשמעות הנפוצה והשגויה למושג 'משקל'. למשל, כאשר אדם אומר 'אני שוקל 60 קילו' הוא בעצם מתכוון למסתו  ולא למשקלו. אם כן, מהו אותו 'משקל'?

    לפיזיקה יש הגדרה חד-משמעית: משקל הוא הכוח שמפעיל שדה כבידה של פלנטה על מסה כלפי מטה (לכיוון מרכז הכובד של הפלנטה), וגודלו שווה למכפלת המסה במספר הנקרא g  ( שפירושו תאוצת הכובד). מסתבר, שלכל פלנטה יש g שונה. למשל, על פני כדור הארץ g=9.8  ועל הירח g=1.67. פירוש הדבר הוא, שאותה מסה תשקול פי 6 על פני כדור הארץ יחסית למשקלה על הירח. את המשקל מודדים ביחידות של כוח הנקראות 'ניוטון'. אם אותו אדם, שמסתו 60 ק"ג רוצה לדייק, עליו לומר "המשקל שלי הוא 588 ניוטונים" (60 כפול 9.8), מה שיהפוך אותו לתימהוני, ולכן השגיאה המושגית הזו כה מושרשת, עד שבחיי היום יום, גם פיזיקאי מדופלם ישתמש ב-'משקל' במובן של מסה.

    אך כאן הבלבול לא הסתיים. נדמיין כעת אדם השקוע במים, כך שגופו 'מרחף'. מה משקלו? למעשה, הכוח שבו מושך אותו כדור הארץ לא השתנה, אבל אילו היה נעמד על מד-משקל, הוראת המכשיר הייתה בקירוב אפס. הגורם שמאזן את כוח הכבידה במקרה זה הוא כוח הציפה שמוגדר על ידי חוק ארכימדס כ-"משקל הנוזל הנדחה על ידי הגוף". הנקודה החשובה היא, שקיים פער בין הכוח שבו הגוף נמשך מטה לבין מה שמראה מד המשקל.

    נבחן סיטואציה נוספת. כאשר מעלית מתחילה לעלות (בתאוצה), אנו חשים את כפות רגלינו נלחצות לרצפה. למעשה, ה-'משקל' שלנו גדל. כאשר המעלית עוצרת בקומה העליונה, ההפך מתרחש, ה'משקל' פוחת, ולשבריר שנייה אנו מרגישים קלים יותר. במקרה קיצוני יותר, אם המעלית תיפול בנפילה חופשית, משקל נוסעיה בעת הנפילה יהיה אפס שכן הם פשוט ירחפו באוויר.  למעשה, האסטרונאוטים החווים חוסר משקל בחללית הסובבת את כדור הארץ, נופלים כל העת כלפי מטה תוך כדי תנועה קדימה (כך נשמר המסלול המעגלי).  גם כאן קיים פער בין הכוח שבו הגוף נמשך מטה לבין מה שמראה מד המשקל.

    מצב דומה קשור לסיבוב כדור הארץ. היות שגוף הנמצא על קו המשווה מסתובב מהר יותר מגוף הנמצא סמוך לקטבים, הרי שעל גוף זה פועל (מנקודת מבטו) כוח צנטריפוגלי גדול יותר כלפי מעלה, ולכן 'משקל' של קילוגרם תפוחים בקו המשווה יהיה קטן מעט מזה של אותו קילוגרם באלסקה. ההפרש אמנם זעיר אך, שוב, גם כאן קיים פער בין הכוח שבו הגוף נמשך מטה לבין מה שמראה מד המשקל.

    שלוש הדוגמאות מראות לנו שיכולים לפעול כוחות שונים ומשונים שלא תמיד אנו מודעים להם, וגם אם כן, לא קל לחשב אותם ולקזזם ממה שמראה מד-המשקל. מכאן, שנחוצה הגדרה ישירה ואופרטיבית של 'משקל', והנה היא לפניכם:

    משקל גוף הנו הערך שמורה מד-המשקל.

    וכעת (סוף סוף) נחזור לברזל ולנוצות.
    על אף שבדרך כלל איננו חשים בכך, גם באוויר פועל כוח ציפה. אי לכך, הערך שמורה מד המשקל יהיה תמיד קטן מהמשקל בוואקום (ללא אוויר) היות שהציפה באוויר מפעילה כוח כלפי מעלה. בניסוח מקוצר: משקלו באוויר של גוף יהיה קטן ממשקלו בוואקום. במה תלוי ההפרש? על פי חוק ארכימדס, הדבר תלוי  במכפלה של נפח הגוף, צפיפות האוויר ותאוצת הכובד. בפועל, כוח הציפה גדל עם נפח הגוף.

    קילוגרם ברזל תופס פחות נפח מקילוגרם נוצות (כרית גדולה), ולכן כוח הציפה הפועל עליו קטן יותר. מכאן, שמשקלו של קילוגרם ברזל (במובן שאותו הגדרנו) יהיה קטן יותר ממשקלו של קילוגרם נוצות!  מובן, שאילו היינו שואבים את האוויר, המשקלים היו משתווים, כפי שמדגים ניסוי יפה:

    למי שמתעניין, ניתן לחשב את הפרש המשקל נאמר, בין טון ברזל וטון עץ. הצפיפות של ברזל גדולה  פי 10 בקירוב  מזו של עץ, ולכן הברזל יתפוס נפח הקטן פי 10. על פי חוק ארכימדס, גם כוח הציפה שיפעל עליו יהיה קטן פי 10 ולכן הוא ישקול יותר. כמה חבטות על המחשבון מביאות אותנו להפרש השקול ל-1.5 קילוגרם – בהחלט משהו שניתן למדוד.

    לסיכום, בצעירותך (עד כיתה בית  בערך) נראה לך הגיוני שקילו ברזל שוקל יותר מקילו נוצות (קוראים לזה כשל צירופיות). אתה גדל קצת, ומבין ש-"קילו זה קילו" וצוחק על כל מי שחושב אחרת. אבל רק אחרי שלמדת פיזיקה, אתה יודע שקילו ברזל שוקל יותר מקילו נוצות, ומגיע לשלוות דעת. מהלך זה מזכיר לי פואמה בודהיסטית (בתרגום חפשי)

    בטרם חיפשתי סאטורי (הארה), ההרים היו הרים והנחל היה נחל
    בעת שחיפשתי סאטורי, ההרים היו לנחל והנחל היה להרים
    לאחר שזכיתי בסאטורי, ההרים היו הרים והנחל היה נחל.


    קישורים
    משקל – מתוך ויקיפדיה (כתוב היטב)
    עוד על נפילה חופשית בפיזיקה עם פולישוק
    על חוק ארכימדס בנוזל כתבתי כאן, ועל חוק ארכימדס בגז כאן.

    על יציבות זוגית ומרכז הכובד

    מדע בקולנוע, מדע כללי, פיזיקה, תן חיוך 3 תגובות »

    מהו סוד היציבות של הרקדנים? מדוע בדיוק בתנוחה המסוימת הזו אין הם נופלים?

    מדוע הבקבוק ומחזיק העץ אינם נופלים?

    מסתבר, שיש עקרון פיזיקלי מדויק המבהיר מדוע מושגת יציבות בשני המקרים, אך ראשית יש להבהיר מושג מפתח הנקרא 'מרכז הכובד' (או 'מרכז המסה' שמשמעותו דומה אך לא זהה). מרכז הכובד, באופן אינטואיטיבי הוא  ה-'ממוצע' של הגוף. במידה והגוף סימטרי לחלוטין, מרכז הכובד יהיה בדיוק במרכז. כאשר אין סימטריה, מרכז הכובד יטה לאזורים 'הכבדים' יותר. למשל, ראשו של הילד גדול יחסית (בהשוואה לשאר גופו) ורגליו אינן שריריות, לכן מרכז הכובד שלו יהיה גבוה יחסית לזה של המבוגר. מעניין לשים לב שגוף האדם הנו סימטרי בקירוב, ולכן מרכזי הכובד של כל הדמויות יהיו על ציר הסימטריה האורכי.

    מכיוון שמרכז הכובד (Center of gravity) הינו נקודה המחושבת באופן מתמטי (כממוצע משוקלל, למי שמתעניין), אין מניעה שהוא יהיה מחוץ לגוף, והוא גם אינו מזוהה עם מיקום ספציפי כגון טבור או סרעפת. הרמת ידיים, למשל, תגרום למרכז הכובד לעלות כלפי מעלה מכיוון שכעת, חלק גדול יותר של מסת הגוף מרוכזת בחלק העליון.

    החשיבות העצומה של מרכז הכובד היא שהיא מאפשרת להתייחס לגוף מורכב,  בהרבה היבטים פיזיקליים,  כאילו הייתה מסתו מרוכזת בנקודה אחת, דבר המפשט באופן ניכר את הניתוח של תנועתו במרחב (כתבתי על כך בהקשר של יציבות  חיצי הטלה).

    בחזרה לרקדנים ולמחזיק היין. כעת אנו יכולים לנסח את העיקרון הפיזיקלי:
    על מנת שגוף יהיה יציב, על מרכז הכובד שלו להיות מעל בסיס התמיכה.
    (בתנוחת עמידה, למשל, בסיס התמיכה הוא כפות הרגליים והשטח שביניהם. בסיס של  ספר יהיה השטח הבא במגע עם השולחן, ובסיס התמיכה של השולחן יהיה המלבן המקיף את רגליו).

    מרכז הכובד של הרקדן אינו נמצא מעל בסיס התמיכה שלו (כפות רגליו) ולכן הוא אמור ליפול. באופן דומה, מרכז הכובד של הרקדנית אף הוא לא נמצא מעל בסיס התמיכה שלה (כפות רגליה), אבל – מרכז הכובד המשותף של הזוג, נמצא מעל לבסיס התמיכה המשותף, כלומר כפות רגליו של הרקדן ולכן ביחד מושגת יציבות! יש כאן גם משל יפה: הגבר כשלעצמו אינו מאוזן, וכך גם האישה, אבל הזוגיות בניהם יוצרת איזון שלא היה קיים עבור כל אחד בנפרד. כפי שניתן לראות, אותו ניתוח בדיוק תופס גם לגבי מחזיק היין (המקביל לרקדן) ולבקבוק היין (הרקדנית). אגב, מי שרוצה להכין מחזיק יין שכזה לבת/בן זוגו כמשל לזוגיות מאוזנת הנה הוראות.

    הנה עוד דוגמה לזוגיות יפה. הגלגל הקדמי של הטרקטור כשל, ולכן בסיס התמיכה הצטמצם למשולש המחבר את שלושת הגלגלים הנותרים. הצרה היא, כמובן, שכעת מרכז הכובד של הרכב אינו נמצא עוד מעל בסיס התמיכה המוקטן! הפתרון: נשים את הגברת מאחור על מנת שמרכז הכובד החדש יזוז אחורנית והיציבות המופרת תושב.

    ביל דן (Bill Dan), שהוא אמריקאי ממוצא אינדיאני, הביא את עקרון היציבות לדרגת אמנות. את הסלעים שהוא מוצא על קו החוף, הוא מסדר באופן מעורר השתאות ללא הדבקה או תמיכה חיצונית כפי שניתן לראות באתר שלו  Rock on Rock . בתמונה המצורפת משמאל, החץ הירוק העליון יוצא ממרכז הכובד של הסלע העליון, הנמצא מעל בסיס התמיכה של הסלע. החץ האמצעי, מייצג את מרכז כובד המשותף לשני הסלעים העליונים, והוא מצידו נמצא מעל בסיס התמיכה השני, בעוד שהחץ התחתון מייצג את מרכז הכובד של כל הסלעים, הנמצא מעל בסיס התמיכה התחתון. מדהים!  אגב, הוא גם מעביר סדנאות בהן לומדים איך לחוש את הרוח (Spirit) של הסלע, וכך לקבל הנחייה ישירה כיצד לאזן אותו. אינדיאני , אמרנו.

    לסיום, הנה קטע חביב מתוך הסרט הצרפתי החברים של ניקולא, בו הילדים מיישמים בנוכלות את עקרון היציבות כדי להרוויח כמה פראנקים. מסתבר שהפיזיקה יכולה להיות מעשית בדרכים לא צפויות…


    ניקולא – מרכז הכובדThe best home videos are here

    מעגלים חשמליים מבצק!

    מדע כללי 4 תגובות »

    אני מתכוון לנסות את זה עם הבנות שלי (כיתה א) !

    האתר של אן-מארי תומאס: Squishy Circuits עם עוד סרטונים, מתכונים והסברים.

    הויברציות של לאונרדו

    אנשים מיוחדים, מדע כללי, פיזיקה 7 תגובות »

    "פשטות היא הסיבוך האולטימטיבי" (לאונרדו דה וינצ'י)

    גשם מטפטף על חלון, טרטור מקרר, השכן מתאמן בחצוצרה, הד מכוניות מהרחוב – המרחב בו אנו חיים הנו אוקיינוס שוקק של גלי קול, שגם  בפינותיו השקטות ביותר 'מתנגן' פס קול שלא ניתן להעלימו. אבל מה הם בעצם גלי קול, וכיצד הם נוצרים? האם יש מכנה משותף לכל הקולות, בין אם הם נעימים או צורמים, חזקים או חלשים?

    לאונרדו דה-וינצ'י היה כנראה הראשון ששיער שהמקור של כל קול, רעש או צליל הוא ויברציה: משהו היכן-שהוא רועד, רוטט, מתנועע.  אותה רעידה מזיזה את האוויר הסמוך, שמזיז את האוויר הסמוך אליו….וכך הלאה במעגלים הולכים וגדלים עד לאוזן הקולטת (ראה אנימציה). מה שעובר הוא התנועה או האנרגיה, ולא האוויר עצמו – וזו התכונה הבסיסית של גל בהיבט הפיזיקאלי. קל לראות את מיתר הגיטרה רוטט או לחוש עם היד את הרעד שמיצרים מיתרי הקול, אך האם 'השערת הויברציה' נכונה במקרה של משטח מתכתי ?  ניסוי פשוט יוכיח שכן: כאשר נכה על גונג או מצילה, ואז נתפוס בחזקה את המתכת משני צדדיה, הצליל ייחתך מיד. אכן, הפסקת התנודה קוטעת את יצירת גלי הקול.


    לאונרדו דה-וינצ'י  1452–1519

    תחת השפעת חוש הראייה עולה הרושם שהעולם שסביבנו  יציב וקבוע, אך במציאות הוא ברטיטה מתמדת. אכן, איננו מסוגלים לראות רטט מהיר וזעיר, אך אנו בהחלט יכולים לשמוע אותו!  (לא מדובר כאן על הרטט התרמי הנובע מטמפרטורת הגוף, אלא על תנודה גסה יותר). לדוגמה, כאשר אנו חובטים על השולחן נשמע קול, אך לא נראה שדבר מה רוטט. למעשה, פני השולחן מתנועעים, אך משום שהרטט מרוסן בחוזקה מתקבל צליל קצר ועמום. לעומת זאת, חומרים אלסטיים שתנועתם אינה מוגבלת, ישמיעו צליל מתמשך ובהיר יותר.  מוזר לחשוב על מוצקים כישויות רוטטות, אך מצלמה מהירה ביותר, מהסוג המשמש בתוכנית Time Warp,  מאשרת באופן חד-משמעי את תובנותיו של דה-וינצ'י.

    בסביבתו של גוף רוטט נוצרת תנועה מחזורית של מולקולות גז המתפשטת במרחב כגל. במקום בו הגל חולף, לחץ האוויר עולה זמנית ואז מיד יורד, ממש כשם שגלים בים מעלים ומורידים במחזוריות את מפלס המים. האוזן הינה מד לחץ רגיש המסוגל לתרגם את השינויים הללו לסיגנלים חשמליים זעירים המולכים דרך עצב השמיעה אל המוח, וזה המקום בו הם מקבלים משמעות קוגניטיבית ('אה, דפיקה בדלת'). אגב, היותה של האוזן מד-לחץ מורגש בירידה למקומות נמוכים (לחץ אוויר גבוה) או עליה למקומות גבוהים (לחץ אוויר נמוך).


    קולן רוטט יוצר שינוי לחץ מחזורי המתפשט כגל

    כלב נובח בלילה, גורם לנו להתעצבן, אך אם נחשוב על כל שרשרת השינויים המתחוללים במרחב בשבריר שנייה  – החל מרטיטת מיתרי הקול של הכלב, דרך התפשטות גל הלחץ באוויר ועד הפענוח של הסיגנלים החשמליים במוחנו, והמשמעות שהם מקבלים – אין ספק שנזכה לחוויה מזככת שתקל עלינו לחזור למיטה בשלווה. ובאותו הקשר, דיונים מטאפיזיים רבים נקשרו בשאלה המפורסמת שהגה הפילוסוף ג'ורג' ברקלי : "אם עץ נופל ביער, ואין איש (כלומר אין שום יצור חי) שישמע אותו, האם הוא בכל זאת משמיע קול?" לעניות דעתי, אין מדובר כאן בשאלה אמיתית, אלא בעניין סמנטי גרידא: למה אנו מתכוונים במילה 'קול' ? אם הכוונה היא לרטט המועבר כגל לחץ באוויר, אזי התשובה לשאלה היא 'כן' ואילו אם כוונתנו למשמעות הקוגניטיבית הנוצרת במוח, אזי התשובה היא 'לא', ויסלח לי ברקלי אם פספסתי פה משהו.

    לאונרדו דה וינצ'י יישם את רעיון הויברציה גם לעולם החרקים. עד לתקופתו, הסברה המקובלת הייתה שהחרקים משמעים קולות מפיהם (1), וזו סברה – איך לומר בעדינות – מאוד לא הגיונית. ניקח כדוגמה את הדבורה. אמנם בסיפורי הילדים, הדבורה החביבה פוצחת בזמזום המהווה חלק בלתי נפרד מאופייה החינני, אך במציאות הביולוגית, אין דבר מסוכן יותר עבור חרק זעיר (=מנת חלבון עסיסית) מלהשמיע סיגנל רציף המסמן לטורפים בכל רגע היכן הוא נמצא. יותר סביר להניח, שזמזום הדבורה מופק בעל כורחה, ובניגוד גמור לאינטרס השרידה שלה. אבל מה יכול לגרום לצליל זה? לאונרדו, אמן ההתבוננות הקפדנית, שיער שהנפנוף המחזורי של כנפי הדבורה (ושל חרקים רבים אחרים) הוא מקור הויברציה המחוללת את גלי קול.  בפעם הבאה שיתושה תזמזם באוזניכם, זכרו שנפנוף כנפיה הוא המציל אתכם מעקיצה, ואילו יכלה לוותר על הזמזום היא הייתה עושה זאת בשמחה.


    הדבורה מאיה – רעיון יפה, אבל לא עובד במציאות

    הבה נראה כעת כיצד לשדרג את לאונרדו לעידן הדיגיטאלי. האתגר יהיה, לגלות את תדירות נפנוף כנפיה של דבורה רק מתוך קובץ הקול של הזמזום!  לצורך כך, נעזר בתוכנה חופשית לעיבוד גלי קול (למשל WavePad או Audacity) שלתוכה נטען את קובץ הזמזום (3). מכיוון שהדבורה מנפנפת בקצב אחיד, נוכל לזהות בתבנית הגל יחידות החוזרות על עצמן, שכל אחת מהן מייצגת חבטת כנף יחידה. תדר הנפנוף יהיה אחד חלקי פרק הזמן של נפנוף בודד. צרפתי הדרכה לטובת מי שירצה לנסות בעצמו:

    והנה הנפנוף בקצב של 5000 תמונות בשנייה, מוקדש לגאון הרנסאנס שהקדים את זמנו.

    קישורים והערות
    1. המדע של לאונרדו / פריטיוף קפרה בהוצאת דביר (המקור באנגלית)
    2. סקירה מקיפה על לאונרדו והישגיו בבלוג של ד"ר גלי ויינשטיין
    3. לסקרנים: ניתן לטעון לתוכנה מגוון של קבצי קול ולנתח אותם. למשל: מסוק ממריא (מה תדר סיבוב הרוטור?), מנוע של רכב (מה הסל"ד?) , מכסחת דשא, פופקורן במיקרו ועוד. את ההקלטות ניתן לבצע בקלות בעזרת רוב הטלפונים הסלולריים או להוריד ישירות  דגימות קול מהאינטרנט. אם מצאתם משהו מעניין – אנא צרפו לינק בטוקבק.

    מסע קוסמי – מהגדול לקטן ובחזרה

    אסטרונומיה, בנימה אישית, גבולות המדע, מדע כללי 12 תגובות »

    "התבונה אומרת לי שאני כלום; האהבה אומרת לי שאני הכול – ובין שתי אלו זורמים חיי."
    - ניסרגדאטה מהראג'


    נתבונן בכף היד. יכולת ההפרדה של העין האנושית מוגבלת למדי, לכן לא נראה היטב פרטים קטנים מסנטימטר. זכוכית מגדלת תחשוף מרחקים של מילימטר אך מיקרוסקופ יעזור לנו לצלול לתחום של מיקרונים. מיקרון הוא מיליונית מטר או אלפית של מילימטר –  זהו בקירוב קוטר של חיידק או תא, ואפשר רק לדמיין את תדהמתו של לוונהוק, ממציא המיקרוסקופ, כאשר נחשף לעיניו לראשונה העולם המופלא הנחבא בטיפת מים.

    אך הטכנולוגיה מאפשרת לנו להמשיך את המסע למחוזות זעירים אף יותר . מיקרוסקופ אלקטרונים יכול להציג עולם של ננומטרים בודדים (ננומטר הוא מיליארדית המטר, או מיליונית מילימטר) – זו כבר אינה רמה ביולוגית, אין כאן יצורים חיים אלא רק אבני בניין: מולקולות גדולות, DNA, חלבונים וכיוצא בזה. את הצעד האחרון למעמקי החומר עושה מיקרוסקפ-מינהור-סורק המאפשר לצפות באבני הבניין של מולקולות – האטומים עצמם! (הנה כמה דוגמאות). קוטרו של אטום פחמן הוא אנגסטרם אחד, כלומר עשירית ננומטר. מתחת לגודל זה, יכולה לקחת אותנו רק הפיזיקה התאורטית. קוטר גרעין האטום הוא  בקירוב אחד חלקי עשרת אלפים מקוטר האטום, ועדיין לא הגענו לתחתית החבית. הגודל המדיד הקטן ביותר הוא עשר בחזקת מינוס 18, כלומר 0.000000000000000001 מטר (שבעה עשר אפסים אחרי הנקודה).

    מסע דומה אפשר לעשות אל עבר הגדול ביותר: נדמיין שאנו עולים מעלה מהבית לרחוב, לעיר, למדינה, ליבשת, לכדור הארץ, למערכת השמש… וכך בכל צעד מרחיבים את התחום הנראה פי 10 או בסדר גודל אחד. לאן ייקח אותנו מסע זה? מסתבר שרוב היקום ריק כמעט חלוטין – הצפיפות הממוצעת של החלל היא אטום אחד לסמ"ק, מציאות המזכירה מאוד את החלל השורר בתוך האטום עצמו. ובכל זאת, כעבור 21 צעדים נוכל לראות את כל הגלקסיה שלנו בתפארתה, ומעבר אליה, במרחקים בלתי נתפסים, עוד מאות מיליארדים של גלקסיות נוספות שכל אחת מכילה מאות מיליארדים של שמשות ופלנטות. היקום הנראה נפרש למרחק של עשר בחזקת 26 מטרים, כלומר אחד ועשרים ושישה אפסים אחריו. זהו המרחק שהאור עושה במשך כ-20 מיליארד שנים.

    הגלקסיה השכנה – אנדומדה – 2.5 מליון שנות אור מכאן

    הסרט התעודי המרשים Cosmic Voyage ('המסע הקוסמי') מנסה להמחיש את סדרי הגודל של היקום, כאשר ברקע נשמע קולו הקטיפתי של מורגן פרימן (האחריות לתרגום היא שלי).

    האדם נמצא באמצע, בין הגדול לקטן ביותר. מצוייד בחושיו, אין הוא מסוגל להיות מודע אלא למנעד מצומצם ביותר של הבריאה. האינטואציה האנושית הטבעית מושתתת על תחום צר ביותר של התנסויות, ולא תמיד ניתן להכיל אותה על הדברים הגדולים מאוד או הקטנים מאוד, גם אם הטכנולוגיה מרחיבה מאוד את תחום החשיפה של החושים. זו אחת הסיבות שכה קשה להבין את המציאות הקוואנטית הנוגדת באופן חזיתי את השכל הישר.

    ברמה האישית, ההכרה שאני כה קטן חסר השפעה, עוזרת  לשים בפרופורציה נכונה את הדברים 'הרי הגורל' שכה קל לדאוג בגללם. מאידך, היא עלולה להביא ליאוש ניהיליסטי ולתחושה שאין לחיים משמעות. הציטוט מפי המורה ההודי שבפתיח מציע, בעיני,  פתרון לדואליות זו. ניתן לפרש את התבונה כהבנה המדעית (החומרית) השמה את האדם במקום מאוד מצומצם ביקום. אך התבונה אינה כל מהותו של האדם – קיימת גם אהבה, שהינה ביטוי לרוח שאינה תלויה בחומר (ולכן אין למדע נגישות אליה) והיא זו הנותנת משמעות ותכלית לקיום האנושי המצומצם והחלופי.

    קישורים
    הגרסה הראשונה למסע הקוסמי
    המסע הקוסמי – גרסת הסימפסונס
    אבק כוכבים
    שירה רצון ואבולוציה דרך שירו של מאיר אריאל
    Nisargadatta Maharaj

    על ציפה צפיפות וציפורים

    אקולוגיה, מדע כללי, פיזיקה 6 תגובות »

    מסתבר, שתעופה אינה המכנה המשותף של כלל העופות, כפי ששמם מרמז. למשל, פינגויין,יען ותרנגול הינם עופות מובהקים שאינם מעופפים. מהו, אם כן, אותו מכנה משותף לנשר, נחליאלי, פיגווין וברווז? התשובה היא נוצות. אותו איבר מופלא – קל, חזק, גמיש, מבודד מחום וקור – הוא המבדיל בין העופות לשאר יצורי תבל. מכאן, שהיה מדויק יותר להגיד בעברית 'נוץ' במקום 'עוף'.

    על מנת שציפור תוכל להתעופף, גופה צריך להיות שונה מהותית מגוף של יונק. כל פרט בגופה של הציפור בנוי כך שמשקלו יהיה נמוך ככל האפשר: העצמות חלולות (אך מחוזקות מבפנים), היעדר לסת כבדה של יונק (ולכן אין לציפור שיניים) וכמובן, הנוצות. מסביר זאת  יפה חוקר הטבע  דיוויד אנטנברו:


    צפיפות של ציפוריםThe best home videos are here

    נתמקד כעת בבעלי כנף הניזונים מדגים. ציפורים אלו, למעשה נמתחות בין שתי דרישות קוטביות: מצד אחד צפיפותן הממוצעת חייבת להיות נמוכה על מנת שתוכלנה לעופף (בסביבות 0.7 גרם/סמ"ק), ומאידך, על מנת לצלול, אותה צפיפות צריכה להיות  גדולה מ-1 גרם/סמ"ק, שהיא הצפיפות של מים. פתרון אפשרי אחד, הוא להבקיע את המים במהירות גבוהה כפי שעושים השלדג והפרפור העקוד הצוללים אל המים אך לא צוללים בתוך המים. מובן כי, היכולת לאתר דג-מטרה מגובה כמה מטרים דורשת תנאי ראות טובים אותם ניתן למצוא רק במקורות מים שקטים.


    שלדג  שולה דג

    אך מה תעשה ציפור שצריכה לשהות פרק זמן ארוך יותר בתוך נחל שוצף? למשל, הציפור 'אמודאי' (dipper) השוכנת באזורים קרים, זקוקה לאוויר בין נוצותיה המשמש כחייץ מבודד המונע מגופה לאבד חום לסביבה (אגב, שמיכות הפוך מבודדות לא בזכות הנוצות שבהן אלא בזכות האוויר הכלוא בין הנוצות). למרבה הצער, אוויר זה מקשה עליה לצלול, ולכן עליה להיאחז בכל כוחה בקרקעית בעזרת רגליה, מה שמגביל את משך הצלילה ומקטין את סיכוייה לצוד.


    אמודאי – ציפה ושקיעהThe best home videos are here

    באזורים חמים יותר, אין צורך בשכבת אוויר מבודדת, ולכן עוף המתמחה בציד דגים יכול להספיג את נוצותיו במים ובכך להעלות את צפיפותו הממוצעת. בדומה לצוללת המחליפה אוויר במים על מנת לשקוע, יכולה ציפור בשם נחשון (Darter) לשהות זמן ממושך מתחת למים ובכך להוות איום קטלני על דגים שאננים.


    נחשון – ציפה ושקיעהThe best home videos are here

    קרדיט: כל הסרטונים מתוך  Animal Planet של BBC.

    עוד בנושא:
    על ציפה וחוק ארכימדס
    נדידת הציפורים
    איך פועלת צוללת (אנימציית פלאש)

    להכנס RSS תגובות RSS פוסטים
    WP Theme & Icons by N.Design Studio
    התאמה לעברית: We CMS