מי הוא ארווין שרדינגר? מדען, פיזיקאי אוסטרי, נולד בווינה כאשר אוסטריה הייתה עדיין חלק מהאימפריה האוסטרו-הונגרית. נולד ב- 1887 ומת ב-  1961 משחפת, בגיל 73. שרדינגר קיבל פרס נובל ב- 1933, ולמרות הישגיו המדעיים, הביקורת שהוא השמיע נגד התנהגות השלטון הנאצי, הכשילה אותו להמשיך בעבודה מדעית פורייה בגרמניה. שרדינגר לא היה יהודי.

חייו האישיים מוזכרים כ'מופקרים' באותה תקופה – חי במקביל עם שתי נשים – אישתו ואהובתו.  לא מפליא שאיש כמוהו אינו כבול לתבניות.

שרדינגר עזב את גרמניה ב-1933, עבד באוקספורד, ובסופו של דבר התבסס באירלנד. ב- 1940  הוזמן להקים מחלקה לפיזיקה תיאורטית ב'מכון למדעים מתקדמים' בדבלין. במסגרת עבודתו גם התבקש להרצות סידרת הרצאות. שימו לב, קוראים יקרים, שרדינגר הרצה בפני קהל רחב של כ- 400 איש. מדוע אנחנו מדגישים סוג הקהל? כדי להעריך את העניין שהרצאותיו עוררו, אופני חשיבתו וחיבוריו המדעיים בין פיזיקה, מתמטיקה, כימיה וביולוגיה.

הערכת המדען האמריקאי, ג'מס וואטסון, מסביר בקצרה חשיבות סיפרו של שרדינגר 'מה הם החיים ?' : "בספר זה הוצגה באורח משכנע ביותר הטענה כי הגנים הם מרכיבי המפתח בתא החי, וכי על מנת להבין את מהותם של החיים, יש לדעת כיצד פועלים הגנים."

פנינו למתרגמי הספר, רונה אבירם וגל מנלה, מדענים צעירים, אשר יזמו תרגום הספר לעברית. התייחסותם לחשיבותו של הספר מהותית מדוע זהו ספר לא רק לעוסקים במדע, אלא עשוי לעניין חשיבה לשאלות מרתקות מה הם החיים במישור הפרוזאי – ממה החיים מורכבים ובאיזה אופן, וגם כיצד חשיבה בין-תחומית יכולה להרחיב לעומק את הנושא:

"הספרון הקטן של שרדינגר הילך קסם על דורות של מדענים מרגע הופעתו. רבים העידו כי היווה מקור השראה ישיר לעבודתם, בעיקר אותם חוקרים שהניעו את מהפכת הביולוגיה המולקולרית בשנות ה-50 וה-60 של המאה הקודמת. למעשה, חלק ניכר מאותו דור הורכב מפיזיקאים שחצו את הקווים לביולוגיה, לעיתים בעקבות הקריאה בשרדינגר. הרשימה כוללת את ג'יימס ווטסון ואת פרנסיס קריק (שהחל כפיזיקאי) – ממגלי מבנה ה-DNA, חתני פרס נובל לשנת 1953. ניתן לראות קשר ישיר בין תגליתם, ולאחר מכן פיצוח הקוד הגנטי, לבין הרעיונות שנזרעו בספר, למשל הרעיון שמידע גנטי צריך להיות "מקודד" איכשהו באופן כימי על גבי מולקולה גדולה ויציבה.

כמעט 80 שנה לאחר פרסומו המקורי, גם אנחנו בתור מדענים צעירים הוקסמנו מהקריאה בספר, והופתענו לגלות שטרם תורגם לעברית. במיוחד בעידן של חדשנות כמעט כפייתית יש ערך גדול במבט לאחור, למקורות של המדע והשאלות והמוטיבציות שמניעות אותו. מעניין לדמיין את שרדינגר כותב את ספרו בשלהי מלחמת העולם השנייה, כמו אז וגם עכשיו, הנפש כמהה למחשבות גדולות על היסודות של חיינו.

הנושאים המרכזיים בספר

שרדינגר מעלה את השאלה איך עובדים חיים, וספציפית איך עובדים תאים, היחידה הבסיסית ביותר של החיים. זוהי שאלה פתוחה עד היום, אבל מדהים לראות מה היה אפשר להסיק ולשער בעזרת השיטות המיושנות ששימשו מדענים בתחילת המאה העשרים. שרדינגר הבין ששאלת החיים מציבה אתגר בפני הפיזיקאי שמתיימר להסביר את העולם באמצעות חוקי טבע פשוטים. מנגד, הוא מציב חזון לפיו ראוי לנסות ולהסביר את החיים מנקודת מבט פיזיקלית. ובמבחן הזמן אין ספק שהספר סיפק את הסחורה.

אחד האתגרים העיקריים עימם מתמודד שרדינגר בספר הוא האקראיות, המצויה בבסיסם של כל חוקי הפיזיקה. חוקי הפיזיקה של העולם היומיומי שלנו, העולם המאקרוסקופי, נדמים כחוקים נוקשים ודטרמיניסטיים, אך זה רק בגלל שהעולם המאקרוסקופי מבוסס על כמויות חלקיקים אסטרונומיות. כשיורדים לרמה המיקרוסקופית, ומנסים לנבא כיצד כמויות קטנות של חלקיקים יתנהגו בזמן ובמרחב, מגלים שהדבר לא אפשרי במדויק, אלא רק באופן הסתברותי. זאת גם אם משמיטים את מכניקת הקוונטים ועקרון האי-ודאות שלה. חלקיקים נעים בחוסר סדר (מה שמכונה "תנועה בראונית") ונענים לחוקי הפיזיקה רק בממוצע.

כל זה טוב ויפה, מה הבעיה? העדויות הביולוגיות שהצטברו בזמנו של שרדינגר הראו שאורגניזמים, תאים בודדים, מצליחים איכשהו לקיים מערכת סדורה ודטרמיניסטית, כאילו להתנגד לחוק ״הקדוש״ של האקראיות. וזאת, כאילו להכעיס, במערכות בקנה מידה של אטומים ספורים, מולקולות יחידות. כיצד אם כן החיים מצליחים להערים על הפיזיקה? האם הם "על-טבעיים"? שרדינגר לא מוכן לקבל זאת. הוא מציע הסבר לפיו מולקולות אורגניות יכולות לשמור על יציבות ולאחסן מידע גם לאורך שנים רבות, וזאת אפילו כאשר בתא מתקיים עותק בודד שלהן. מולקולות אלה, שטבען הכימי המדויק איננו ידוע לשרדינגר, מכונות בפיו "גבישים לא מחזוריים", יצור כלאיים המכיל סדירות ויציבות של גביש, ועם זאת איננו מחזורי כגביש ולכן יכול לאחסן מידע רב. כיום אנחנו יודעים שהגדרה זו מתאימה בדיוק למולקולת ה-DNA. שרדינגר הוא כנראה הראשון להציע שהמידע מקודד ברצף הלא-מחזורי של ה"גביש" בדומה לאופן שבו מידע מוצפן באמצעות קוד מורס. ממש "קוד גנטי".

מעין ׳אני מאמין׳ שלך העולה וצף בעקבות שרדינגר.

״מה הם החיים ?״ זו באמת שאלה יומרנית להחריד. כל כך הרבה נאמר ונכתב על השאלה הזאת, מה הסיכוי שבמשהו כמו 90 עמודים מישהו יצליח לתת תשובה ממצה? אבל האמת היא שהספר לא מתיימר לעשות זאת – הוא שואל, בנאיביות, האם יש לפיזיקה (של תחילת המאה ה-20) משהו לתרום לטובת הסוגיה? ונדמה שבזהירות התשובה לכך חיובית, אם כי שוב, אין כאן פתרון סופי. ולא פחות חשוב מכך, הפיזיקאי לא יכול לבעיה הזאת לבדו – הוא צריך ממצאים מניסויים ותצפיות, שנאספו באותה תקופה על ידי גנטיקאים, ביולוגים, כימאים, וגם כמה פיזיקאים ניסויים."

מדוע הספר 'מה הם החיים' מומלץ כמסקרן גם לאדם מן הישוב, כמוני, ועוד רבים כמוני לא-מדענים? נצטט דוגמא מהספר מ'אחרית  דבר', אותו כתב אבשלום אליצור, כתומך, מסביר ומפרט נקודות בספרו של שרדינגר:

חתול מחוץ לקופסא

"תפיסותיו של הפיזיקאי הנאיבי על האורגניזמים (8) היא נקודת הפתיחה של שרדינגר. הבה נפתח בה גם אנו, ובדוגמה קרובה לליבו. הנה הולך פיזיקאי שקוע במחשבותיו בשעת לילה בגן. פתע מזנק חתול מפח האשפה ומבהיל אותו. אין כאן בעיה קוונטית, לא קופסה סגורה ובוודאי לא אטום בודד ומנגנון הריגה. הפיזיאי נרגע, ממשיך בדרכו ומחשבותיו פונות אל חוקי הפיזיקה שביסוד מה שהתחולל לעיניו. האינטרקציה עם החתול הייתה ייחודית לסוג הגופים שניחנו בתכונה הקרויה "חיים":

גוף במנוחה עבר בין-רגע לתנועה מהירה, אפילו נגד כוח הכבידה. ודאי שאין בכך סתירה לחוקי הפיזיקה, ועדיין קרה כאן משהו מסקרן. הגוף, בעל המסה, עבר תאוצה אדירה, וזאת בתגובה ישירה להתקרבות האדם, אבל מבלי שהאדם הפעיל עליו כוח. משהו חסר כאן …. איזה כוח פעל אם כן על החתול?…"

ההסבר לחידה תמצאו בניתוח המדעי של שרדינגר (שילוב נתונים מפיזיקה, מכימיה ומביולוגיה) הפענוח הוא הוא חשיפת מרכיבי חיים.

המתרגמים של הספר:

רונה אבירם– ביולוגית. כעת חוקרות הסטוריה של המדע כפוסטדוקטורנית במחלקה למדעי המחשב במכון וייצמן למדע.
גל מנלה– ביולוג, כעת בפוסטדוקטורט במכון הטכנולוגי של קליפורניה.

הוצאת מאגנס – www.magnespress.co.il