אנחנו אוהבים לחשוב על עולם המדע כמרחב שבו רעיונות חדשים נבחנים בצורה אובייקטיבית ופתוחה, בהסתמך על נתונים בלבד. אבל ההיסטוריה מספרת סיפור מורכב יותר, ולעיתים שמרני בהרבה. כשמופיעה תאוריה חדשה ששוברת את החוקים המוכרים, הקהילה המדעית מגיבה לרוב בזהירות מתבקשת ובספקנות, עד שיצטברו מספיק הוכחות. אבל לפעמים הספקנות חורגת מגבולות הזהירות והופכת לביטול עיקש. לקראת יום כיפור, רצינו לספר את סיפורם של מדעניות ומדענים ישראלים שהציגו רעיונות פורצי דרך אך נדחו בתחילת דרכם, וכיום ברור לכולם שהמדע חייב להם סליחה.

פרסומת

כאשר החל בקנשטיין את עבודת הדוקטורט שלו בפרינסטון בשנת 1969, בהנחיית ג'ון ארצ'יבלד ווילר, חורים שחורים נחשבו לעצמים די משעממים, שהרי אפשר לאפיין כל חור שחור בעזרת גדלים פיזיקליים בודדים כגון מסה, מטען חשמלי ותנע זוויתי. זאת לעומת חדר מבולגן עם צעצועים מפוזרים של ילד בן שלוש, אשר נדרש מידע רב כדי לתאר אותו: איפה נמצא כל צעצוע, מהו הצעצוע וכו'.

בפיזיקה יש גודל שנקרא אנטרופיה והוא מאפיין מערכות. מערכת מורכבת ומבולגנת כמו חדר של ילד קטן היא בעלת אנטרופיה גבוהה. מקובל היה לחשוב שחורים שחורים הם חסרי אנטרופיה עד שבקנשטיין, בעקבות דיון עם המנחה שלו ווילר, הציע שהם בעלי אנטרופיה וטמפרטורה [1]. נוסף על כך הוא הציע שהאנטרופיה לא מתכונתית (פרופורציונלית) לנפח החור השחור, כפי שצפוי במערכות פיזיקליות אחרות, אלא לשטח שפת החור השחור. 

הצעתו של בקנשטיין נתקלה בהתנגדות עזה, בעיקר מצד סטיבן הוקינג. כאשר הוקינג ובקנשטיין נפגשו בכנס בכפר לה-זוש שבאלפים הצרפתיים ב-1972 התגלה ביניהם ויכוח סוער ובכירי הפיזיקה שנכחו בדיון צידדו בהוקינג [2].

אבל הוקינג טעה ובקנשטיין צדק. ומי שאישש את השערתו של בקנשטיין היה לא אחר מאשר הוקינג! הוקינג, שהתנגד תחילה לייחוס אנטרופיה לחורים שחורים, חישב חישוב מורכב שכלל את עקרונות תורת הקוונטים והוביל אותו במפתיע לתוצאה שסיפקה להצעה של בקנשטיין בסיס פיזיקלי. להפתעתו הוא גילה שחורים שחורים קורנים קרינה, המכונה כיום קרינת הוקינג, ובהתאמה גם יש להם טמפרטורה - בהתאם להצעה של בקנשטיין. תגליותיהם של בקנשטיין והוקינג שינו לחלוטין את ההבנה של חורים שחורים.

תגליתו החשובה של יעקב בקנשטיין הפכה להיות אבן יסוד בפיזיקה תאורטית, והיא קרויה כיום אנטרופיית בקנשטיין-הוקינג. הרעיון שלו שאפשר לחשב את כמות המידע על החור השחור בעזרת שפת החור, היה אחד היסודות שהובילו לכלי חשוב בפיזיקה תאורטית הנקרא הולוגרפיה.

פרופ' בקנשטיין הדגול זכה בשלל פרסים, ביניהם פרס וולף ופרס ישראל.

עריכה: שיר רוזנבלום-מן

מקורות

[1] Black Holes and Entropy | Phys. Rev. D 

[2]A brief history of Stephen Hawking: A legacy of paradox | New Scientist