יום רביעי, 27 בנובמבר 2013

קופים ברקים ופיזיקאים מתוסכלים



קופים ברקים ופיזיקאים מתוסכלים

על צירופי מקרים ומספרים גדולים


אתם נכנסים לחדר ענק בו יושבים אלפי קופים. הקופים שקטים והרעש היחיד שנשמע בחדר הוא רעש ההקלדה המתמשך. הקופים יושבים כפופים מול מחשבים ומקלידים ללא הפסקה. מפעם לפעם אחד מהם מתמתח, שותה מעט מילקשייק בננה וחוזר להקליד. אתם מתקרבים אליהם מופתעים לנוכח המחזה המשונה. על המסך הראשון אתם רואים רצף אקראי של אותיות: חיכדעלץגחעםכע
הטקסט על המסך השני לא נראה טוב יותר: פ,פםחגדנ]נםחע ןרעחן
על המסך השלישי אתם רואים דבר מוזר:
הכוכבים אולי דולקים לשווא,
והחמה בוגדת במרום,
האמת - אולי היא הכזב:
אך אהבתי כולה מתום.

(הטקסט לקוח מהמחזה "המלט" של שייקספיר)

                                  

האם נפלתם על הקוף היחיד ביקום בעל נטיות ספרותיות וחיבה מסוימת לרומנטיקה? יתכן, אך למתמטיקאים יש הסבר משונה יותר. לדבריהם גם אירוע מאוד לא סביר כמו כתיבת יצירה של שיקספיר באופן אקראי לחלוטין יתרחש בוודאות בהינתן מספר מספיק של הזדמנויות -במקרה שלנו מספיק קופים שמכים על המקלדת- במשך מספיק זמן. בצירוף כמובן אספקה מתמדת של מילקשייק בננה. הרעיון זכה לכינוי "משפט הקוף המקליד"
אם נרחיב מעט את הרעיון, כל אירוע שיש סיכוי כלשהו שיתרחש –ולא משנה כמה קטן הסיכוי- יקרה בוודאות בהינתן מספיק הזדמנויות.
בהשראת הרעיון הזה נערך בשנת 2003 ניסוי בידי סטודנטים מאוניברסיטת פלימות' (Plymouth) באנגליה. הסטודנטים הניחו שש מכונות כתיבה בכלוב הקופים בגן חיות .במשך חודש "כתבו" הקופים חמישה עמודים בלבד, שהכילו בעיקר חזרות על האות.S  תוצאות הניסוי לא מפריכות את הרעיון המתמטי של "משפט הקוף המקליד" אלא מראות שמדובר יותר באמירה על טבע ההסתברות ופחות על טבע הקופים.
דרך אחרת לעריכת הניסוי מבצע אתר בשם סימולאטור הקופים של שייקספיר תוכנה זו מדמה הקשות אקראיות  על מקלדת. (באתר הסימולציה טוענים שבין הקשה להקשה הם נותנים "לקופים" זמן להתרבות. לדבריהם אין הגבלה על מספרם שכן הם מקבלים אספקה בלתי מוגבלת של בננות.) התוצאה הטובה ביותר שהתקבלה באמצעות התוכנה הכילה עשרים וארבעה תווים רצופים מתוך מחזהו של שייקספיר- "הנרי הרביעי".
נראה שקופים לא מסתקרנים יתר על המידה מיצירותיו של שיקספיר. אך האם ניתן לראות את החוק הזה פועל במצבים אחרים? אם נחזור על אירוע מספיק פעמים למשך זמן ארוך מספיק האם נקבל "צירופי מקרים" מפליאים?
ניקח אירוע לא סביר אחר, מה הסיכוי שאדם בודד יספוג שבעה! מכות ברק שונות במהלך חייו וישרוד את כולם? הסיכויים הם אפסיים אבל אם ניקח מספר גדול מספיק של בני אדם (כלל המין האנושי) למשך זמן ארוך מספיק (נאמר 100 שנה של תיעוד) אירוע כזה יתרחש בוודאות. 
                              עיר האורות...

              

רוי קליבלנד סאליבן (7 בפברואר 1912 - 28 בספטמבר 1983) היה שומר יערות בפארק הלאומי שננדואה בוירג'נייה. בין השנים 1942 עד 1977, סאליבן הוכה בידי ברק בשבעה מקרים שונים ושרד את כולם. מסיבה זו זכה לכינוי "כליא הברק האנושי". הוא מוכר על ידי גינס שיאי עולם כאדם שהוכה בידי ברק יותר פעמים מתועדות מכל אדם אחר.

סאליבן נולד במחוז גרין בווירג'יניה. הוא היה גבר שרירי עם פנים רחבות ומחוספסות. בשנת 1936 התחיל לעבוד כשומר יערות בפארק הלאומי שננדואה. לאחר שצבר שם "כמושך ברקים" אנשים נמנעו מחברתו מחשש לספוג מכות ברק. הוא נזכר: "הלכתי פעם עם מפקד השומרים כאשר ברק הכה הרחק מאיתנו". המפקד אמר "אראה אותך מאוחר יותר". ב28 לספטמבר 1983, בהיותו בן 71 סאליבן התאבד בירייה עקב אהבה נכזבת.

                       


הפגיעה הראשונה ארעה באפריל 1942. הוא הסתתר מסופת רעמים מבגדל תצפית. המגדל, שזה עתה נבנה לא הכיל כליא ברק, המבנה חטף שבע או שמונה מכות ברק והחל לעלות בלהבות. סאליבן זוכר ש"האש מילאה את המקום". הוא רץ החוצה וכמה מטרים מחוץ למבנה חטף את מכת הברק שהוא מחשיב לגרועה ביותר. הברק הותיר רצועה שרופה בעובי סנטימטר וקצת לכל אורך רגלו הימנית עד לבוהן והותיר חור בנעלו. 

הפגיעה השנייה התרחשה ביולי 1969. הוא ספג את הברק בזמן שנסע במשאית על כביש הרים - מדובר באירוע חריג שכן גוף המתכת של הרכב מגן בדרך כלל על הנוסעים בתוכו - הברק הכה תחילה בעצים סמוכים והוסט אל תוך החלון הפתוח של המשאית. הפגיעה גרמה לסאליבן לאבד את הכרתו ושרפה את הגבות, עפעפיים, ורוב השיער שלו. המשאית המשיכה להתקדם ללא שליטה עד שנעצרה סמוך לקצה צוק. 

ב1970 סאליבן ספג מכת ברק בחצר ביתו. הברק פגע בשנאי כוח סמוך וממנו קפץ אל כתפו השמאלית, צורב אותה. 

ב1972, סאליבן עבד בתוך תחנת שומרי יערות בפארק הלאומי שננדואה כשפגיעת ברק נוספת אירעה. הברק העלה את שערו באש . הוא ניסה לכבות את הלהבות בעזרת הז'קט שלו. לאחר מכן רץ לחדר המנוחה וניסה להכניס את ראשו מתחת לברז מים כאשר לא הצליח השתמש במגבת רטובה במקום. למרות שמעולם לא היה אדם שסובל מפחדים, לאחר מכת הברק הרביעית סאליבן החל להאמין שכוח כלשהו מנסה להשמיד אותו. הוא החל לפתח פחד מהמוות ובמשך חודשים בכל פעם שנלכד בסופה בזמן נהיגה היה עוצר את הרכב ונשכב על הספסל הקדמי עד שהסופה הייתה פוסקת. בנוסף, הוא החל להסתובב עם מיכל מים ולהאמין שבצורה כלשהי הוא מושך אליו ברקים גם אם הוא עומד בתוך קהל מלא אנשים. 

ב7 לאוגוסט 1973, בזמן שסייר בפארק סאליבן ראה ענני סופה מתחילים להיווצר, ונסע משם במהירות. הענן - כך תיאר מאוחר יותר - נראה כעוקב אחריו. כאשר חשב שהתרחק מספיק הוא החליט שיהיה בטוח יותר מחוץ למשאית. רגע אחרי שיצא ממנה ספג את מכת הברק החמישית שלו. הברק העלה את שערו באש, ירד דרך זרועו השמאלית המשיך לרגלו השמאלית והעיף את נעלו. לאחר מכן המשיך הברק אל רגלו הימנית ופגע בה מתחת לברך. עדיין בהכרה סאליבן זחל אל המשאית שלו ושפך על עצמו את מיכל המים ששמר בהישג יד. 

ב5 ליוני 1976 הוא ספג מכת ברק שפגעה בקרסולו. דווח שהוא שהוא ראה ענן וחשב שהוא עוקב אחריו. בזמן שניסה לברוח ממנו ספג את מכת הברק.

בשבת בבוקר, ה25 ליוני 1977, סאליבן ספג מכת ברק בזמן שעסק בדיג בבריכת דגים. הברק פגע בחלק העליון של ראשו, חרך את שערו והמשיך מטה שורף את חזהו ואת בטנו.

כל שבעת הפגיעות תועדו על ידי המפקח של הפארק הלאומי שננדואה ר. טיילור הוסקין ואושרו בידי רופאים. סאליבן עצמו אמר שמכת הברק הראשונה שספג ארעה לא ב1942 אלא הרבה לפני. לדבריו בזמן שהיה ילד עזר לאביו לקצור חיטה בשדה כאשר ברק פגע בלהב החרמש שלו בלי לפגוע בו. היות שלא היה מסוגל להוכיח את הטענה הזו הוא נמנע מלטעון אותה.
גם אשתו של סאליבן ספגה פעם אחת מכת ברק. כאשר סופה הופיעה במפתיע בזמן שתלתה כביסה בחצר האחורית של ביתם. סאליבן עזר לה באותו זמן אך הוא עצמו לא נפגע.

לסיום: ברמן אחד הבחין בתופעה משונה אצל אחד הלקוחות שלו. הלקוח – אדם מבוגר בעל חזות מכובדת- היה מתיישב בשולחן לשני אנשים ומזמין שתי כוסות בירה מאחת היה לוגם במהלך הערב ואת השנייה הניח מול הכיסא השני. בסיום הערב היה האיש שותה את הכוס השנייה ועוזב את הבר. אחרי כמה ימים הברמן נשבר וניגש לשאול אותו לפשר המנהג המוזר.  "תראה" אמר לו האיש "אני פרופסור לפיזיקה ועל פי תיאוריית הקוואנטים יש סיכוי מסוים שבכיסא שמולי תופיע בחורה יפיפייה מיקום מקביל. אני רוצה להיות מוכן להזמין אותה לכוס בירה ברגע שזה יקרה. "אה" אמר הברמן "מעניין, אבל  יש כאן בבר עשרות בחורות יפות למה שלא תתחיל עם אחת מהם?" "נו, באמת" אמר הפרופסור "מה הסיכוי שזה יקרה?!" 

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה