סימולטאניות מדעית – על יצירתיות, גאונות ותגליות בו זמניות במדע

בשנת 1858 הגיע לידי צ'ארלס דארווין מכתב מאת חוקר צעיר בשם אלפרד וואלאס שבו הוא מגולל בפניו רעיון מהפכני שהוא עבד עליו לאחרונה. הרעיון המהפכני הוא עקרון הברירה הטבעית שבא להסביר את האבולוציה שעובר כל יצור חי על פני כדור הארץ (המושג אבולוציה עצמו היה ידוע כבר אלפי שנים, מה שלא היה ידוע היה המנגנון שיסביר כיצד אבולוציה פועלת). דארווין עצמו פיתח את רעיון הברירה הטבעית 20 שנה מוקדם יותר. בתקופה הזו, שכללה בין השאר מסע של 5 שנים על הביגל, הוא הוסיף לחקור ולמצוא ממצאים חדשים שיחזקו את התיאוריה. אלא שעד עתה הוא מעולם לא נתן פומבי לתיאוריה.

דארווין נתקף חרדה גדולה. במשך כל חייו הוא עמל על פיתוח הברירה הטבעית ואף העלה אותה על הכתב, אך לא פירסם אותה מכיוון שחשש מההשלכות מרחיקות הלכת של התיאוריה. הוא המשיך לגבש אותה, לאסוף נתונים ותצפיות, תוך הכרה ברורה בנכונות התיאוריה שלו ותוך כוונה לפרסם בסופו של דבר את ממצאיו בספר עב כרס. בעקבות המכתב של וואלאס ובלחצם של חבריו הוא פירסם מוקדם ממה שתכנן סיכום "קצר" של מחקרו בשנת 1859. לספר שלו קראו "מוצא המינים" והתכנון המקורי היה לפרסם ספר ארוך פי ארבעה. כך הוא הקדים את וואלאס בפירסום עקרון הברירה הטבעית ולקח את כל התהילה.

הסיפור הנ"ל הוא דוגמא קלאסית למה שנקרא כפילות במדע. גילויים חדשים רבים מתגלים לעתים קרובות בו זמנית על ידי שניים (או יותר) אנשים שונים. בדוגמא של דארווין וואלאס, נהגו השניים בכבוד הדדי רב. דארווין הרבה להזכיר שהעובדה שוואלאס הגיע לעקרון הברירה הטבעית בצורה עצמאית, דרבנה אותו לפרסם את "מוצא המינים" מוקדם ממה שתכנן. וואלאס מצד שני, הכיר בעובדה שדארווין הגה ראשון את התיאוריה ולא חסך ממנו שבחים. בסופו של דבר וואלאס הפך דמות נשכחת למדי מכיוון שלא רצה להכליל את הברירה הטבעית גם לאבולציה של בני אדם בגלל אמונתו באל, וגם שלל את קיומה של הברירה המינית ככוח אבולוציוני חשוב. חילוקי הדיעות ביניהם הפרידו ביניהם לקראת סוף ימין של דארווין, למרות שהיחסים ביניהם נשארו קורקטיים כלפי חוץ.

לא כך הייתה מנת חלקם של שניים שאחראים לאחת הכפילויות המפורסמות ביותר במדע. אייזק ניוטון, אחד המדענים הגדולים ביותר אי פעם, התעמת בצורה ישירה ומכוערת עם הפילוסוף והמדען גוטפריד לייבניץ על מי המציא את החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי (קלקולוס). במציאות, שניהם המציאו אותו בו זמנית בצורה עצמאית ובלתי תלויה. מה שמעניין בהקשר הזה הוא הנתיב השונה שכל אחד מהם עבר בדרך להמצאתו. ניוטון הדגיש בעבודתו את מושג הגבול ושם דגש על יישומים מעשיים של התחום החדש, בעוד לייבניץ התמקד במושג האינסוף ומחקר תיאורטי יותר. בסופו של דבר הסימנים המתמטיים של המשוואת הדיפרנציאליות וחוקי הנגזרות של לייבניץ הם אלו שמקובלים בשימוש היום מכיוון שהם פשוטים ואינטואטיביים להבנה, כמו גם העובדה שטובי המתמטיים של התקופה כמו פסקל ודקארט השתמשו בהם (האירוניה היא שבארצו של ניוטון, בריטניה, המשיכו להשתמש בסימנים של ניוטון במשך 150 שנה לאחר מותו, מה שהוביל לקיפאון כמעט מוחלט של המתמטיקה בבריטניה).

בניגוד למקובל לחשוב, הרבה מאוד תגליות מדעיות מתרחשות בו זמנית, לפעמים אף בשלשות ולמעלה מכך. שברים עשרונים ולגוריתמים "הומצאו" כל אחד על ידי שלושה מתמטיקאים בו זמנית. כתמי השמש התגלו על ידי ארבעה מדענים בו זמנית, כולל גלילאו, כולם בשנת 1611. חוק שימור האנרגיה, שהוא כה חשוב למדע, נוסח על ידי ארבעה מדענים שונים בעת ובעונה אחת בשנת 1842. חמישה אנשים שונים המציאו את ספינת הקיטור בצורה עצמאית לגמרי. שישה אנשים שונים המציאו את המדחום מבלי לדעת אחד על השני, ולא פחות מתשעה אנשים שונים טוענים לזכות ראשונים על המצאת הטלסקופ. מכונת הכתיבה הומצאה באנגליה וארה"ב בו זמנית, כשבכל מדינה מספר אנשים חשבו עליה בו זמנית, והדוגמאות לכך רבות מספור.

העובדה שיש כל כך הרבה תגליות סימולטאניות כאלו מרמזת שבניגוד למקובל בטעות לחשוב, תגליות כאלו אינן בהכרח תוצר של איזו השראה רגעית או פרץ יצירתיות בלתי מוסבר. הסוציולוג הנודע רוברט מרטון עסק רבות בכל הנושא של תגליות סימולטאניות. השאלה הראשונית שהוא התעניין בה הייתה מה הופך גאונים למה שהם? ככל שהוא חקר את הנושא לעומק, הוא הגיע למסקנה שהעובדה שיש תגליות מדעיות רבות שמתרחשות בו זמנית מרמזת שאולי מה שנתפס בעינינו כגאונות הוא לא יותר מניצול אפקטיבי של הידע הקיים. כמובן, שלא כולם מוכשרים לנצל את הידע הזה באותה המידה, אבל יש בכך כדי לתרום לדה מיסטיפיקציה של הגאון.

כמה נתונים תומכים בתיאוריה הזו. ראשית, רוב התגליות המדעיות הן תוצר של עבודה קשה שלוקחת לרוב שנים ארוכות עד שהיא נושאת פרי. גם המדענים המוצלחים ביותר, כאלו עם התגליות המדעיות הגדולות ביותר, טעו פעמים רבות לאורך הקריירה שלהם לפני שהגיעו לתגליתם. למעשה, הכשלונות הללו הן אלו שסוללות את הדרך להצלחות עתידיות. שנית, העובדה שפעמים רבות גילויים מדעיים מתרחשים בו זמנית על ידי אנשים שונים, מרמזת שהקרקע צריכה להיות בשלה לגילויים הללו. זה בא לידי ביטוי בידע המדעי שנצבר עד לנקודה שמאפשרת התפתחות מדעית חדשה. לזה בדיוק התכוון ניוטון כשדיבר על הישענותו על כתפי ענקים. קפיצות מדעיות נחשוניות לרוב לא אפשריות. 

גם דארווין וגם וואלאס שאבו את השראתם לברירה הטבעית מספרו של תומאס מאלתוס "מאסה על האוכלוסייה", למרות שהספר עצמו אינו ספר ביולוגיה אלא עוסק בהתפשטותן של אוכלוסיות. פסקל ודקארט הניחו את היסודות המתמטיים לחשבון האינטגרלי והדיפרנציאלי והכשירו את הקרקע לניוטון ולייבניץ. תורת היחסות הפרטית לא הייתה אפשרית ללא חוקי ניוטון והידע הפיסיקלי שהצטבר עד לתחילת המאה ה-20, והמצאת הפצצה האטומית לא הייתה אפשרית ללא תורת היחסות הפרטית. בכל תגלית מדעית אפשר למצוא את השורשים ההיסטוריים שלה. נראה שברגע שנצבר ידע מדעי מסוים הוכשרו התנאים הסביבתיים לגילוי הבא. יש משהו בתנאים החברתיים, התרבותים והאחרים, שמכשירים את הקרקע לגילוי החדש. יש הבשלה שמאפשרת, ואולי אפילו דוחפת, את הידע המדעי החדש שרק מחכה שמישהו ישים עליו את ידו. באווירה המתאימה, הגילויים הללו הם כמעט בלתי נמנעים. כמובן שרק אנשים מעטים יחסית מחזיקים בידע הרלוונטי שמציב אותם בעמדה לחשוף את הידע המדעי החדש, אבל במקרים רבים יש מספיק מהם כדי להגיע לאותה תוצאה בדיוק באותו הזמן.

כמובן, לא תמיד זו הצורה שהמדענים עצמם רואים את כל הנושא. ניוטון ולייבניץ האשימו זה את זה עד יומם האחרון בגניבת הרעיונות אחד של השני. ניוטון פיתח את החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי בשנות ה-60 של המאה ה17 אך לא פירסם אותה, וכשלייבניץ פיתח ופירסם אותה בשנות ה-80 של המאה ה-17, ניוטון היה בטוח שלייבניץ גנב ממנו את רעיונותיו. זוהי תגובה טבעית לחלוטין מכיוון שאנשים נוטים להאמין שתגליות מדעיות גדולות הן פרי מאמץ ממושך, ולא "תלויות" באוויר, וקשה להם להאמין שמה שהם השיגו בעבודה קשה וארוכה היה מנת חלקם של אחרים בדיוק באותו הזמן.

גם אלכסנדר גראהם בל ואלישה גריי היו מעורבים בתגלית מדעית חשובה למדי, המצאת הטלפון. למעשה, המצאתם הייתה כה קרובה זו לזו ששניהם הלכו לאותו משרד פטנטים כדי לרשום פטנט על המצאתם באותו היום בהפרש של שעות אחדות בלבד! הם האשימו זה את זה בגניבה של הרעיון ויש אף תיאוריות קונספירציות שונות הקשורות לנושא (אפשר לקרוא עוד על הנושא כאן).

המצאת הטלפון מדגימה כמה היבטים מעניינים אחרים הקשורים להמצאות. אחד הבולטים שבהם הוא שפעמים רבות לא ממש ברור מי הממציא המקורי. אין ספק שהמצאת הטלפון היא תהליך ארוך שהיו מעורבים בו אנשים שונים לאורך ההיסטוריה, ולא ברור באיזה שלב ראויה ההמצאה החדשה להיקרא טלפון כפי שאנחנו מכירים אותו היום. האם למשל, ה"טלגרף המדבר" של אנטוניו מאוסי, למרות היותו פרימיטיבי ביחס להמצאות של בל וגריי ראוי להקרא הטלפון הראשון כמו שהיסטוריונים שונים סבורים? (אפשר לקרוא על ההיסטוריה של המצאת הטלפון פה). זה מדגיש נקודה מעניינת למדי שלא תמיד שמים אליה לב: רבות מהתגליות או ההמצאות המדעיות הן המצאות "מתגלגלות" ולא תמיד ניתן לשים את האצבע במדויק מתי הן התרחשו, מכיוון שהרבה אנשים קשורים אליה, ורק המכלול כולו נחשב בעיניי רבים להמצאה.

היבט אחר נוגע לנושא של על שם מי נקראת ההמצאה. המצאת הטלפון מיוחסת לבל בעיקר בגלל שהקדים את גריי ברישום הפטנט במספר שעות. בהקשר הזה קיים חוק סטיגלר. הסטטיסטיקאי סטיגלר טבע את החוק שאומר: "שום תגלית מדעית אינה נקראת על שם מי שגילה אותה". משפט פיתגורס למשל, היה ידוע הרבה לפני שפיתגורס גילה אותו בעצמו. התפלגות גאוסיונית (שנקראת גם התפלגות נורמלית או עקומת הפעמון) התגלתה על ידי דה מוירה ולאפלאס לפני שהתמטיקאי גאוס ניסח אותה. אפשר לקרוא רשימה נוספת של משפטים מתמטיים שקרואים לא על ידי מי שהמציא אותם כאן. באופן מתאים בהחלט וכלל לא אירוני, חוק סטיגלר עצמו התגלה לראשונה על ידי רוברט מרטון (כפי שסטיגלר בעצמו הצביע על כך).

לפעמים תגליות מדעיות הופכות לכל כך מקובלות שהמגלה המקורי שלהן נשכח או פשוט לא מוזכר. התופעה, שיש לה אפילו שם, Obliteration by incorporation (מחיקה על ידי הכללה) הוצגה גם היא על ידי הסוציולוג רוברט מרטון. לרוב היא מתרחשת כשמשתמשים במושג מסוים כל כך הרבה פעמים שהוא הופך לטריוויאלי. למשל, רק לעיתים נדירות היום מזכירים את גילוי הסליל הכפול ומבנה הדנ"א בנשימה אחת עם ווטסון וקריק. הטבלה המחזורית כשמה כן היא ולא הטבלה המחזורית של מנדליב, פשוט כי אין טבלה מחזורית אחרת. הסתעפות מעניית של החוק הזה אפשר למצוא בתחום של ציטוטים מדעיים. ככל שמחקרים מדעיים מסוימים הפכו למקובלים ופורצי דרך, מעטים יהיו אלו שיזכירו אותם. ההטייה הזו מתרחשת בעיקר לגבי מדענים מפורסמים. למשל, מעטים מאוד יצטטו היום את המאמר המקורי של איינשטיין על תורת היחסות כשהם כותבים על הנושא.

מה שמוביל אותנו להטייה אחרת שנקראת אפקט מתיו שגם הוא מושג שנטבע על ידי רוברט מרטון (למרות שאתם כבר אמורים לדעת שאולי הוא לא ממש היה הראשון שחשב עליו). האפקט קובע ש"העשירים נעשים עשירים יותר, והעניים עניים יותר". בהקשר המדעי, הוא מתייחס לעובדה שחוקרים מפורסמים נוטים לקבל יותר קרדיט ממה שמגיע להם מחוקרים לא ידועים, גם אם הם עשו עבודה דומה, רק בגלל שהם מפורסמים יותר. למשל, המתמטיקאי הידוע ג'ון פון ניומאן מקבל קרדיט כממציא המחשב הראשון, או כ"אבא" של תורת המשחקים, למרות שבמקרים הללו הוא הסתמך על עבודתם של אחרים ורק ניסח אותם בצורה שונה. לחוקרים מפורסמים קל יותר לפרסם מאמרים בכתבי עת יוקרתיים בלי קשר לאיכות עבודתם, והם גם זוכים להרבה יותר שיתופי פעולה מאשר חוקרים אנונימיים יותר (כתבתי על כך בעבר בהקשר של קביעת תפוקה של חוקרים באקדמיה). קיים גם האפקט ההפוך, אפקט מתילדה (על שם הסופרג'יסטית מתילדה ג'וסלין גייג'), שבו מדעניות מקבלות במקרים רבים הרבה פחות קרדיט ממה שמגיע להן.

מעניין אגב להשוות יצירתיות והצלחה מדעית לסוגים אחרים של יצירתיות, כזו שבאה לידי ביטוי באמנויות השונות. גאונים כמו שייקספיר ומוצארט אולי חיים במסורות מסוימות שרלוונטיות לתקופה שלהם, אבל אם הם לא היו קיימים כך גם היצירות הגאוניות שלהם לא היו מתקיימות. במילים אחרות, באמנות, אכן קיים המושג של הגאון הבודד שמצליח ליצור דברים שאף אחד לא יכול ואין שום תחושה שיצירות מסוימות היו נוצרות בכל מקרה. מחקרים על ההבדלים בין סוגי יצירתיות שונים, יכולים לשפוך אור על הסיבות והתנאים שבהם יצירתיות מתקיימת בכל תחום ועל הקשר האפשרי בין סביבה לאדם הבודד בכל הקשור לתהליך היצירה.

Both comments and trackbacks are currently closed.

תגובות

  • דינה ראלט  On 20/07/2008 at 6:09 am

    אמיתותה של התגלית המדעית היא המובילה לאופציה שאפשר להגיע אליה במספר דרכים… ואכן משך הזמן הארוך המחייב תגלית מדעית מאפשרים לכמה להגיע אליה ולא רק לאחד…זה בהחלט לא מפחית ממידת הגאונות להפך, יש רק מעט היכולים להתמקד בנושא שנים רבות…

  • איתי ערן  On 20/07/2008 at 12:36 pm

    לא אתפלא אם גם כשמדובר ביצירות אמנות, ספרות, פיסול וכיו"ב, מייחסים לעתים יצירות מסוימות ליוצרים מפורסמים אף על פי שלא הם יצרו אותן. וכן בטוח שליוצרים מפורסמים קל יותר לפרסם עוד יצירות שלהם,ללא קשר לאיכותן ולחדשנות שבהן.

  • גיל  On 20/07/2008 at 9:18 pm

    נפוץ. ביצירות אמנות קל יחסית לזהות טביעת אצבע של היוצר על ידי השוואה ליצירות אחרות או בטכניקות אחרות. זה כמובן מתרחש לפעמים אבל לא באותה דרגה.

  • אורן  On 21/07/2008 at 6:26 am

    היא הודמא מעניינת לתגלית (הוכחה של משפט מתמטי) שנעשה במקביל ובאופן בלתי תלוי על ידי שני אנשים שונים. למעשה, כל אחד מהם הצליח להגדיר תוך שימוש במונחים שונים את המהות של "מה ניתן לחישוב" ובכך בעצם להגדיר מחשב אבסטרקטי.
    מה שמעניין הוא שהתזה/משפט הזה נקרא על שם שניהם.

  • גיל  On 21/07/2008 at 7:00 pm

    לא הכרתי את הכפילות הזו.

  • יוסי  On 22/07/2008 at 10:57 am

    כרגיל, נהניתי וגרמת לי לחשוב.
    מה שקפץ לראשי הוא שבמקומות שונים בעולם כן קוראים לטבלה המזחורית – הטבלה של מנדלייב ולקובייה ההונגרית בשמו של הממציא וכך גם בסליל הכפול בשם "המבנה של ווטסון וקריק" (בתרגום חופשי).
    האם יש תרבויות שכן מערכיות את המגלים על ידי קריאת התגליות בשמם?

  • גיל  On 26/07/2008 at 11:21 pm

    זה מעניין שכשמדברים על הנושא הזה פתאום כולם מוצאים עוד ועוד דוגמאות מהתחומים הקרובים להם.

  • משתמש אנונימי (לא מזוהה)  On 27/07/2008 at 1:41 am

    היום סתם חשבתי על נושא שאפשר לחקור
    האם יש סיבות אבולוציוניות להתאבדות?
    נושא מעניין ואם יבוא לך תחקור

  • גיל  On 27/07/2008 at 2:16 am

    אני אשקול את זה.

  • אריאל  On 29/07/2008 at 9:33 pm

    הדוגמא היוצאת דופן בהקשר הזה היא באמת תורת היחסות, שהיתה קפיצה נחשונית ענקית ואי אפשר לדעת מי ומתי היה מגלה אותה, אם איינשטיין לא היה קיים – מה שרק מדגיש את הגאונות שלו. בהחלט ייתכן שאם לא היה איינשטיין, גם היום היינו חושבים שהתורה של ניוטון מושלמת.
    ודרך אגב – ברוסיה מנדלייב נחשב לגיבור לאומי בזכות הטבלה המחזורית ואין מי שמתעסק עם ביולוגיה שלא נושא את שמם של ווטסון וקריק ברמה

  • גיל  On 29/07/2008 at 10:50 pm

    שעליה באמת אומרים שאלמלא איינשטיין היו מחכים שנים עד שהייתה נוצרת, אבל נדמה לי שתורת היחסות הפרטית עמדה באוויר והוא היה האדם הנכון בזמן הנכון.

    אין ספק שכולם מכירים את ווטסון וקריק (הרבה פחות את רוזאלין פרנקלין לצערנו) אבל כל פעם שמדברים על הדנ"א לא מזכירים אותם כבר כי זה מובן מאליו.

  • אליהו כץ  On 01/08/2008 at 10:14 pm

    היא פונקציית Cobb Douglas
    שנקראת על שם אילו שבדקו אותה ולא על שם מי שהמציא אותה.

    ודוגמא דומה אבל עם טוויסט.
    היא שרבים מייחסים את פיתוח הכלי הסטטיסטי המוכר – Box Plot
    http://en.wikipedia.org/wiki/Box_plot
    לסטטיטיקאי הנודע George E. P. Box

    בעוד שבמקרה הזה אין קשר לסטטיסטיקאי והכוונה היא באמת לריבוע…

  • אלעד-וו  On 04/08/2008 at 9:04 pm

    קראת את המאמר של מלקולם גלאדוול מהניו-יורקר בנושא הזה? כי הוא מביא כמעט בדיוק את אותן דוגמאות! את המאמר ניתן לקרוא כאן:
    http://www.gladwell.com/2008/2008_05_12_a_air.html

    הוא מומלץ גם למי שקרא את הפוסט, כי הוא עוסק בנושאים נוספים, וגם כי מלקולם גלאדוול המאמם כתב אותו.

    (גירסה יותר נוחה לקריאה ניתן למצוא באתר הניו-יורקר:
    http://www.newyorker.com/reporting/2008/05/12/080512fa_fact_gladwell
    )

  • מודי תולשששש  On 10/08/2008 at 2:05 pm

    יש כמה משפטים מתמטיים (כרגע לא זוכר אחד ספציפי) שהרוסים במחלקה קוראים להם על שם מתמטיקאים רוסים שבחיים לא שמעתי עליהם, אבל "גילו את זה לפני רימן (או גאוס, או קושי)

  • שחר  On 03/09/2008 at 4:05 pm

    כיוון שאני כותב בימים אלה את פרקי ההקדמה והסיכום של הדוקטורט שלי יצא לי להיזכר שוב באחד מצרופי המקרים המעניינים האלה, למרות שבמקרה של התחום שלי מדובר בסיפור שונה מאוד.
    מושג הפונקציה המחזורית הוא ברור ואינטואיטיבי למדי, מושג הפונקציה הקווזי-מחזורית (או מעין מחזורית) הוא חמקמק יותר, אבל יש לו הגדרה מתמטית ברורה מאוד מראשית המאה העשרים.
    בכל מקרה, הפונקציות האלה נתפסו מאז ומעולם כעניין מתמטי טהור, בלי רלוונטיות לפיזיקה.
    ב-1982 גילה דן שכטמן הישראלי סגסוגת מתכתית שהאטומים שלה מסודרים בצורה קווזי מחזורית ובכך בעצם פתח את תחום המחקר שבו אני עוסק: קווזי-גבישים. הבעיה היא שלקח לשכטמן עוד שנתיים לשכנע את עצמו שהוא אכן ראה את מה שראה, כך שהמאמר פורסם רק ב-1984. ב-1983 פירסמה קבוצת פיזיקאים יפניים, בלי שום קשר לתגלית של שכטמן, מודל תאורטי לחלוטין של קווזי-גביש חד ממדי, ובכך, בלי לדעת בכלל, הניחו את היסודות למחקר התאורטי של הקווזי-גבישים.

  • zohar  On 27/08/2012 at 5:48 am

    זה לא באמת משנה שמו של האדם הראשון שגילה או המציא, משחשוב באמת זה הגילוי עצמו, וכמה הוא השפיע על העולם.

    • גיל  On 27/08/2012 at 8:39 am

      זה משנה מאוד אם מדובר בפטנט שאתה יכול להרוויח ממנו הרבה כסף, או אם מדובר ביוקרה אקדמית. זה נכון שמבחינת המדע עצמו זה פחות משנה כל עוד הגילוי קיים.

%d בלוגרים אהבו את זה: