הקדמה:
אי ההפיכות של הזמן הביולוגי, שהוא הנושא המרכזי של מאמר זה, נראה מובן מאליו. בנסיוננו הפנימי, הסובייקטיבי, כמו בתצפיות החיצוניות (האובייקטיביות) על יצורים חיים, הזמן נתפס כמימד בעל כיוון חד-סטרי. הזמן זורם בכיוון אחד: לידה, התפתחות, בגרות, רביה, הזדקנות ומוות. יתירה מזו, הדבר נכון לא רק עבור פרטים, אלא גם לגבי חברות שלמות של יצורים, שהתפתחו במשך מיליוני שנים. נראה שקיימת גם כאן כיווניות בהתפתחות, מהאורגניזם הפשוט, החד-תאי, לקראת צורות ההולכות ונעשות מורכבות, והמגיעות לשיאן באדם.
כל זה נראה, כאמור, מובן מאליו, כמעט טריוויאלי: העובדה שהזמן זורם מהעבר לעתיד ולא מהעתיד לעבר, נראית כאחד המאפיינים של הזמן עצמו, ואפילו לא ספציפית ליצורים חיים או נוגעת בצורה כלשהי לביולוגיה. למעשה הדבר אינו כך. במצבים מסויימים קיימת תחושה סובייקטיבית שכיוון הזמן מתהפך: מערך של פעולות מודעות, המכוון לקראת מטרה בעתיד, נקבע במובן מסויים לפי סיבות סופיות. כלומר, הארוע המתרחש בסופו של דבר במציאות היה קיים קודם במחשבה ובתהליך תכנון.
בפיסיקה הקלסית לא היתה כל סיבה להתחשב בזרימת הזמן כבלתי הפיכה לולא החוק השני של התרמודינמיקה, החוק של עליית האנטרופיה (מידה של אקראיות ואי-סדר במערכת). חוקי המכניקה, המיוצגים בתנועת גרמי השמיים ובתנועתם של חלקיקים תתמיקרוסקופיים יחידיים, הם קבועי-זמן, כלומר: חוקי התנועה נשארים תקפים גם אם מתהפך כיוון הזמן. מנקודת מבטה של הפיסיקה ניתן למצוא את איההפיכות של כיוון הזמן רק בחוק של עליית האנטרופיה. אדינגטון ניסח זאת כך: חוק עליית האנטרופיה נותן את הכיוון לחץ הזמן. הסקת אי-החפיכות המאקרוסקופית הנצפית מתוך ההפיכות המיקרוסקופית של הזמן, אינה משימה פשוטה והיא מהווה את אחד הפרקים הקשים ביותר בתרמודינמיקה הסטטיסטית.
לפני שאנו עוזבים את ממלכת הפיסיקה ומפנים את תשומת לבנו למערכות ביולוגיות, כלומר ליצורים חיים, נתאר בקצרה כיצד הביאה תאוריית היחסות בלבול נוסף לבעיית אי-ההפיכות של הזמן. המתמטיקן והפילוסוף הצרפתי אוליביה קוסטא דה־בורגאר (Olivier Costa de Beauregard) פיתח רעיונות מענינים בנושא זה, אשר דומה מהווים חוליה מקשרת לבעיה של הזמן הביולוגי.
לפי תורת היחסות, הזמן הוא המימד הרביעי במרחב מופשט בעל ארבע מימדים, כלומר קואורדינטה נוספת לשלוש הקואורדינטות של המרחב. כאשר אנו רוצים לייצג עצם גיאומטרי סטאטי, אנו יכולים לבחור את הקואורדינטות באופן שרירותי ולקבוע את ראשיתן וכיוונן על-פי נוחיותנו. הן אינן מוחלטות. לפי תורת היחסות, מיוחסת תכונה זו של קואורדינטות המרחב גם לקואורדינטה של הזמן. כאשר אנו מתארים עצם נע, יכולה גם קואורדינטת הזמן להיבחר באופן שרירותי על-פי המהירות היחסית של העצם כנגד עצם ייחוס אחר. יתירה מזאת, בתאוריה יתכן לבחור את כיוון קואורדינטת הזמן באותו אופן שרירותי. לכן הפך מימד הזמן שווה-ערך לחלוטין למרחב וקואורדינטת הזמן יכולה להיות הפיכה כמו קואורדינטות המרחב. אולם, כידוע אין זה כך. לכן, כדי להסביר את איההפיכות הנצפית של הזמן צורפה לתאוריה דרישה נוספת: מהירות האור היא המהירות המירבית האפשרית עבור ישות חומרית או אנרגטית כלשהי. משמעותה של דרישה זו היא, שקיימים איזורים במרחב-זמן, שאליהם לא יכול גוף נתון לפנות.
הקביעות שאין מהירות גדולה ממהירות האור ושהזמן אינו יכול להיות הפוך, הן, במידה רבה, שוות-ערך. מבחינת התאוריה איפוא, הזמן הפיך, בעצם היותו קואורדינטה קונוונציונלית במרחב ארבעה-מימדי; אולם במציאות הוא שונה משלוש הקואורדינטות האחרות בדיוק מפני שאינו הפיך.
כדי לטפל בפארדוקס זה הציע קוסטא דה בורגאר הצעה משלו. לתאור מציאות אנו צריכים שני סוגי עקרונות. המדע משתמש בעקרונות של שוויון-ערך ובעקרונות של הבחנה והגבלה. החוק הראשון והחוק השני של התרמודינמיקה תואמים שני מערכי עקרונות אלה. החוק הראשון קובע שכל צורות האנרגיה שוות-ערך בכך שהן יכולות להתגלגל מצורה אחת לרעותה. קביעה זו הורחבה כעת גם לגבי חומר, שהוא שווה-ערך לאנרגיה, בכך שאנרגיה וחומר יכולים להיות מותמרים זה בזה. החוק השני קובע שיש, במידה זו או אחרת, צורות פחותות של אנרגיה, כלומר שכל צורות האנרגיה אינן שוות לחלוטין. את הפחותה שבהן, אנרגיית החום, אין לעולם להחזיר בשלמותה לצורה שמישה אחרת של אנרגיה. עקרון ההבחנה הוא הנותן כיוון למציאות. קוסטא דה בורגאר אומר, כי במרחב-זמן אנו פוגשים אותו מצב. על-פי העקרון של שוויון-ערך ניתן להפוך את הקואורדינטות של הזמן לקואורדינטות של המרחב, וכך להיפך. עקרון ההבחנה והכיוון קובע, שלגבי הזמן הדבר שונה, מכיוון שהוא זורם רק בכיוון אחד. לאחר שקבע הבחנה זו שואל קוסטא דה-בורגאר כיצד יכולים אותם שני עקרונות בסיסיים, הנראים לכאורה נוגדים זה את זה, להסביר יחדיו את המציאות הפיסיקלית, ומציע את הפתרון הזה: העקרונות של שוויון-ערך שולטים במציאות כל עוד הם פוטנציאליות טהורה, שאינה תלויה בשינויים שבתוכה אשר ניתן להבחין בהם, למדדם או ליצרם. כאשר אנו מביאים בחשבון שינויים הקורים למעשה, אז אנו, כצופיס-מודדים, שותפים לעניין, כיוון שאנו עצמנו גורמים לשינוי או מודדים אותו, או שניהם גם יחד. העקרונות של אי-ההפיכות, כלומר: חוקי הפיחות של האנרגיה ועליית האנטרופיה בתרמודעמיקה, והדרישה לאי-ההפיכות של הזמן בתורת היחסות — הם תוצאה של אותה פעולת גומלין בין המציאות וטיבו ההגיוני של שכל המשקיף — כלומר האדם.
במלים אחרות, אי-ההפיכות של הזמן היא תוצאה של השכל האנושי, הבנוי כך שהסיבה צריכה לבוא לפני התוצאה ולא לאחריה.
יתירה מכן, אותו מאפיין מיוחד של שכל האדם נובע מההסתגלות הביולוגית לדרישה המוצגת לנו לפעול. המין האנושי הוא מוצלח מפני שגילינו כושר רב להסתגל לשינויים של הסביבה; לשס-כך אנו זקוקים ליכולת לחזות את תוצאות פעולותינו. תפיסתנו את הזמן כבעל כיוון, שבו העתיד בא בעקבות העבר וההווה, היא לכן תנאי עבורנו לבצע פעולות המכוונות לעתיד. קוסטא דה-בורגאר מציע איפוא לראות את עקרון אי-ההפיכות של הזמן כעקרון של פעילות. לשון אחר, מנקודת מבטה של התאוריה הפיסיקלית, הזמן יכול להיות הפיך, אולם מכיוון שאנו צריכים לפעול על-מנת לשרוד — הזמן מופיע כבעל כיוון.
שערוריה פיסיקלית
ראינו שבפיסיקה היו דרושים מאמצים עצומים כדי להסביר את אי-ההפיכות הנצפית של הזמן. כל אלה סוכמו לבסוף בחוק השני של התרמודינמיקה, האומר שהאנטרופיה (כלומר, חוסר הסדר) נוטה לגדול. עם זאת, כאשר חוק זה מיושם למערכות ביולוגיות (אורגניזמים חיים) הוא יכול להסביר רק את התהליכים של דיסאורגניזציה, שהם זקנה ומוות. לעומת התפתחות זאת לקראת דיסאורגניזציה גדלה והולכת — יותר אי-סדר ויותר שגיאות במבנה — מתרחשת צורה מנוגדת של התפתחות, החל מהפריית הביצית ודרך ההתבגרות של הפרט. בתהליך זה אנו עדים להתפתחות בכיוון ההפוך לקראת סדר גדול יותר, כלומר: ירידת האנטרופיה. דבר זה מתרחש לא רק בהתפתחות הפרט, אלא גם באבולו15ציה של המינים, כפי שמוכיחות הגאולוגיה והפלאונטולוגיה: מינים שנראו מורכבים ומאורגנים יותר, ולכן בריהסתגלות ועצמאיים יותר ביחס לסביבתם, היו אלה שהופיעו בזמן מאוחר יותר. מכאן, נראה שהאבולוציה של המינים התרחשה בכיוון הפוך לחוק השני של התרמודינמיקה.
סוג זה של אבולוציה בזמן, המלנוה בירידת האנטרופיה, ברמות הפרט והמין, נראה כמנוגד לחוק השני של התרמודינמיקה, ולכן היווה בשעתו שערוריה פיסיקלית. יתירה מזו, אם היינו מוצאים מערכות נוספות, אשר כדוגמת האורגניזמים החיים היו מאופיינות על-ידי ירידה מתמדת באנטרופיה, היה כיוון הזמן נשמר גם במערכות אלו. זוהי סיבה נוספת לכך שהדבר נראה כשערוריה. השוואה דדוקטיבית-לוגית טהורה זו עם הרגשתנו הסובייקטיבית ונסיוננו הפסיכולוגי, מגלה מצב ענינים דומה: בתקופת הילדות והנעורים נראה כיוון הזמן כהפוך לזה של גיל הזיקנה. סיבת התופעות מנקודת מבטו של הילד נראית כטמונה לא בעבר אלא בעתיד! ההווה, יותר משהוא נקבע על-ידי מאורעות בעבר, נישא לקראת עתיד מדומיין ובלתי ידוע. הוא הדין גם לגבי ההתפתחות העוברית: ההתפתחות מביצית שלא עברה דיפרנציאציה נראית כאילו היא מונחית לקראת צורת הבוגר, שאינו קיים עדיין אך יתקיים בעתיד.
סוג זה של תצפית מנוגד לחלוטין לצורת החשיבה המדעית המקובלת, המבוססת על סיבתיות טהורה, לפיה הסיבות לתופעה מקדימות אותה ולא קורות לאחריה. כיום, רוב הביולוגים פותרים את הבעיה על-ידי שימוש במושג תכנית גנטית, השאול מו*חום הקיברנטיקה. ההשקפה הטלאולוגית לפיה נקבעים התהליכים לא רק על-ידי נסיבתיות, כי אם גם על-ידי מטרותיהם הסופיות, מפנה את מקומה להשקפה הטלאונומית — לפיה תהליך המכוון לעתיד נתפס כהגשמה של תכנית, באותה דרך שבה מחשב אלקטרוני מממש תכנית לבניית מכונה. דהיינו — התכנית מספקת למחשב, צעד אחר צעד, הוראות מה לעשות וכיצד להוסיף אלמנטים חדשים לאלה שכבר קיימים. מערך הארועים נקבע על-ידי המטרה, כלומר על-ידי מה שיקרה בסופו של דבר, בבחינת “סוף מעשה במחשבה תחילה”, למרות שהתיפקוד המעשי של המחשב מבוסס על עקרונות של סיבתיות פשוטה. אפשר לומר, שגורם חיצוני הכין את התכנית; עם-זאת עלינו להודות שהמושג”תכנית גנטית” כמקור יחידי של דטרמינציה ביולוגית, אינו מספיק — אם אנו רוצים להבין מה מצוי ביסודו: התא איננו מחשב והתכנית לא ניתנת לבידוד מהתא, אף שהחומצה הגרעינית מהווה מרכיב חשוב שלו. לכן מדברים על התפתחות אפיגנטית1 , או על תכנית הנזקקת לתוצריה-היא על-מנת שאפשר יהיה לקרוא אותה ולבצעה. מכל מקום, תפיסה זו של תכנית, בלתי מושלמת ככל שתהיה, היא בעלת ערך תפעולי, ופתחה פתח למחקר פורה מאד (וכן גם לסוג חדש של דוגמאטיזם) בביולוגיה.
חשוב להבחין בין רעיונות מודרניים אלו לבין ההתרחשות שחלה בזמנים עברו, כאשר גילויי הירידה באנטרופיה, שנצפתה הן ברמת הפרט והן באבולוציה של המינים, תמכו בתאוריות ויטאליסטיות. הויטאליזם2 במאה ה-19 התבסס על אותה שערוריה פיסיקלית, הטוענת לירידה (במקום עליה) באנטרופיה. תאוריות לאיו-ספור קבעו, כי מערכות חיות אינן יכולות להתבאר על-ידי הפיסיקה והכימיה בלבד, וכי החיים הם תופעה החורגת מתחום חוקי הפיסיקה. אותן תאוריות ויטאליסטיות חיו שליליות ומעולם לא הצליחו לבודד את הנוזלים הויטאליים או את הנשמות, אשר היו אמורות להסביר את התכונות הלאפיסיקליות לכאורה של החיים. כך נמשכו הנסיונות לישב תצפיות ביולוגיות עם הפיסיקה והכימיה. פריצות הדרך החשובות ביותר, שנעשו בעשרות השנים האחרונות — בעיקר הודות לביולוגיה המולקולרית — כמעט וסתמו את הגולל על התאוריות הויטאליסטיות. הן יסדו את התפיסות הרווחות אודות תכנית גנטית והתפתחות אפיגנטית, שנועדו להסביר את התפתחות הפרט, וכן תאוריות נאו-דרוויניסטיות המסבירות את התפתחות המינים באמצעות מוטציות אקראיות ובירור טבעי של הסביבה.
גם אם מושגים אלה אינם מפורשים לגמרי, הם מאפשרים לנו להסיק כמה מסקנות חשובות מאד, הנותנות לנו להבין כי ההיפוך של כיוון הזמן, במהלך התפתחות הפרט והמינים, אינו נוגד את חוקי התרמודינמיקה.
הפתרון מתמקד בשאלה מה קרוי ארגון או מהו ההגיון של מערכות המתארגנות מעצמן. ניתן לנסח את הבעיה כך: כיצד יכול מדגם של חומר לארגן את עצמו לקראת מורכבות ורב-גוניות הולכות וגדלות, בלי לסתור את חוקי הפיסיקה והכימיה? זה זמן רב היה ידוע שחוק עליית האנטרופיה תקף בצורתו המוחלטת רק במערכות מבודדות, משמע במערכות שאינן מחליפות דבר — לא חומר ולא אנרגיה — עם סביבתן. לכן יכול היה הפתרון להימצא רק בלימוד מערכות פתוחות, משמע מערכות שאכן מחליפות חומר ואנרגיה עם סביבתן. מערכות חיות הן מערכות פתוחות כאלה, מאחר שהן מחליפות ללא הרף חומר, אנרגיה ומידע עם הסביבה, ולמעשה כל תפקודיהן תלויים בחילופים אלו. כבר ב-1948 הוכר כי תיתכן תאורטית ירידה באנטרופיה בתוך מערכת פתוחה, וירידה זאת תאוזן על-ידי עליה גדולה יותר של האנטרופיה בסביבתה, הודות לפעולת חילופין בין השתיים. כך שבסך הכל, כלומר במערכת ובסביבתה גם יחד, תגדל האנטרופיה. לאחר שנמצא כי הדבר אפשרי מבחינה תאורטית, צצו השאלות: כיצד הדבר פועל? איזה סוג של מערכות פתוחות יכול להצמיח תכונות של ארגון עצמי? מהם החוקים המפקחים על החילופים ועל המבנה הכללי של מערכת כזו — כך שמצב הומוגני לא מאורגן, יתפתח לקראת יתר רב-גוניות ומורכבות?
סדר מתוך אי-סדר
מקרה טריוויאלי הוא כאשר גורם חיצוני מייצר את המערכת ומעצב את צורתה ואת מורכבותה. במקרה כזה הסביבה פועלת על המערכת באמצעות מערך פורמלי של הוראות או מערך מכוון של פעילויות-גומלין. מערכת כגון זו אינה בעלת ארגון עצמי, מכיוון שהיא מאורגנת מבחוץ. מאחר שירידה באנטרופיה תיתכן רק במערכת פתוחח, כלומר באמצעות פעילויות-גומלין בין המערכת והסביבה, הרי אם נדייק בדיבורנו לא יתכן ארגון עצמי, שהרי “עצמי” משמעו שהמערכת מארגנת את עצמה באמצעות עצמה. מקור העליה באנטרופיה צריך לבוא מחוץ למערכת, ובמובן המדוייק — אין ארגון עצמי אמיתי ללא תשומה מהסביבה. למרות זאת ישנם שני סוגים אפשריים של תשומה מחוץ למערכת. הראשון כבר תואר: המערכת מקבלת מערך של דחפים מאורגנים כך שהארגון העתידי של המערכת מצוי באותן הוראות. במקרה זח ברור שאין כל סיבה לדבר על ארגון עצמי.
האפשרות השניה היא, שמערך הארועים הפועל על המערכת אינו מאורגן, אלא עשוי הפרעות אקראיות. בנסיבות כאלה, אס המערכת, במקום שתחרב או תאבד את המבנה הארגוני שלה, מגיבה על-ידי עליה במורכבותה — כלומר ירידה באנטרופיה — וממשיכה לתפקד, היא יכולה למטרותינו להקרא מאורגנת מעצמה. במלים אחרות, התכונה של התארגנות עצמית דומה שהיא קשורה באפשרות של עשיית שימוש בהפרעות אקראיות, מה שאנו מכנים רעש אקראי, כדי ליצור סדר וליצור מידע.
כיצד אפשרי הדבר? כיצד יתכן שהפרעות אקראיות, או חוסר סדר, יפיקו תוספת ארגון ולא חוסר ארגון? למעשה הולך ומתברר שהפארדוקס הוא רק למראיתעין, ומקורו במעורבותו של הצופה (כלומר של המחשבה האנושית) בפעולת16 המדידה.
בתרמודינמיקה של אי-איזון ידוע הפיתרון לפארדוקס זה כסדר מתנודות. העיקרון המונח ביסודו מבאר את הופעתם והתקיימותם של מבנים מאקרוסקופיים, כמו מערבולות יציבות במים זורמים או צורות יציבות בלהבת הנר. הופעת מבנים מורה על סדר ועל ירידה באנטרופיה: אולם הופעת מבנים דינמיים וחסרי-איזון אלה תלוייה בתנודות מיקרוסקופיות מקומיות אקראיות. בגלל מתחים הכפויים על המערכת, במיוחד אלה המופיעים כאשר זרמים שונים של חומר ואנרגיה מתאחדים, הרי שבנסיבות מסויימות מתעצמות תנודות מיקרוסקופיות אלה (אם-כי לא יותר מדי) ובהמשך מתייצבות לתוך מבנה מאקרוסקופי.
בתאוריית המידע הוסברו תופעות מסוג זה על-ידי העיקרון של “סדר מתוך רעשי’, תחום שאני עצמי עסקתי בו לפני מספר שנים. בזמנו התקשו להבין כיצד בהשפעת רעש, כגון הפרעות אקראיות בערוצים המעבירים מידע, אפשרית השגת תוספת מידע. שהרי משמעות הדבר יצירת מידע מרעש, וזאת בלי לסתור את ההנחה היסודית של תאוריית המידע, הקובעת שמידע המועבר בערוץ רווי רעש יכול רק להשמר או להשמד, אולם לעולם לא לגדול.
הבעיה יכולה להיפתר על-ידי הסתכלות במתרחש ברמות נפרדות: זו של המידע המועבר בערוץ וזו של התכולה הכללית של המידע שבמערכת, שבה הערוץ מהווה רק חלק ממנה. המחשבה האינטואיטיבית המונחת ביסוד הניסוח המתימטי של בעיה זו היא, שעל-ידי הפחתת המידע המועבר בערוצים השונים בתוך המערכת, אנו מורידים את המתחים בכלל, ועקב כך הם נעשים פחות נוקשים, יותר מגוונים ויותר נוטים להסתגל לנסיבות חדשות. הדבר נכון רק עד לנקודה מסויימת, שלאחריה נעשית המערכת כה רופפת עד שלמעשה היא מתפרקת לחלוטין. אולם עד לנקודה המסויימת ובתנאים מסויימים יכול הסבר זה לעמוד במבחן.
מסקנה דומה ניתן להסיק מהתאוריה של האבולוציה הכימית, המבארת את הגידול במורכבות ובתכולת המידע ברמה המולקולרית. בצביר מולקולרי, המורכב ממאקרומולקולות בעלות תכונות של קטליזה ושכפול עצמי (כמו חלבונים וחומצות גרעין — בהתאמה), יכולה תכולת המידע לעלות. כלומר, תהיה עליה במידת המורכבות והרבגוניות רק אם נופלות שגיאות במספר מועט, אולם לא אפסי, בעת הסינטיזה של המולקולות. אותן שגיאות מולקולריות ממלאות את תפקיד המוטציות באבולוציה של המינים, ויכולות גם להיות המקור לשינויים, המאופיינים על-ידי הגברת המורכבות, שמשמעותה ירידה באנטרופיה.
כמה דוגמאות מחיי יום-יום מראות שאין דבר זה בלתי סביר לחלוטין.
נהגי מכוניות נוהגים לעתים קרובות להתקין בחלון האחורי של מכוניתם כלבי צעצוע קטנים המניעים ראשיהם בתנועה כמו-טבעית בהשפעת טלטולי הרכב. לצופה נראות תנועות הראש של כלב הצעצוע כמשמעיות, אף כי הן נגרמות על-ידי תנודות אקראיות של המכונית. לפנינו איפוא מקרה של אקראיות, המשמשת להפקת פונקציה מסודרת.
שעוני-יד אוטומטיים מכוננים בדרך דומה, התנועות האקראיות של היד מביאות למתיחת הקפיץ. דוגמאות אחרות מראות שאקראיות יכולה ליצור לא רק פונקציות מכוונות, אלא אף מבנים מאורגנים.
עד כמה שמושגים אלה — “סדר מתוך רעש״ או “סדר מתוך תנודות״ — נשמעים פארדוקסליים ומוזרים, הם מייצגים למעשה עיקרון פיסיקלי ולוגי, היכול לעזור לנו להבין את תכונות הארגון העצמי, הפועל בתהליך למידה לא-מכוונת של דברים חדשים. כאשר אנו לומדים בכוח עצמנו דבר-מה חדש לגמרי, אנו לומדים בעיקרו של דבר מהניסיון. אולם כאן הפארדוקס: כיצד ניתן ללמוד מהניסיון משהו חדש בתכלית; רכישת ידע היא תהליך של הגדלת תכולת המידע. כדי שתהיה זו אכן תוספת ולא חזרה בלבד על דברים ידועים, דרושה דרגה מסויימת של חידוש. אולם דברים חדשים לגמרי, החסרים בסיס לקליטתם במערכת הקוגניטיבית שלנו, הס זרים לנו ואינם יכולים להשתלב בידע שלנו. לכן, למידתו או שילובו של חידוש מוחלט נראים כמשימה פארדוקסלית ובלתי אפשרית. מנקודת מבט זו, דומה החידוש לאקראיות של הפרעות ביחס למצב העכשווי של המערכת. רכישת ידע על חידוש באמצעות הניסיון היא לכן מקרה מיוחד של תוספת מידע בהשפעת הרעש.
עתיד הגלום בעבר
כבר ראינו שעל-פי קוסטא דה-בורגאר, הכיוון הבלתי הפיך של הזמן נובע מהצורך שלנו להסתגל לסביבה ע״י התאמת פעולותינו לשינויים המתחוללים בה. פעולות כאלה דורשות כאמור הבנה של עקרון סיבתי, אשר לפיו ניתן לראות את העתיד כדבר-מה שנקבע ע״י העבר. למעשה, היפוך של כיוון הזמן מתקיים במחשבתנו כאשר אנו משתמשים בעיקרון סיבתי זה כדי להקיש על העתיד מידע העבר, לתכנון שלבי פעילות עוקבים, על-מנת להשיג מטרה כלשהי. אנו מניחים כי סיבות שהובילו לתוצאות מסויימות בעבר יובילו לתוצאות דומות גם בעתיד. במקרה כזה אנו יכולים לזהות במחשבתנו סיבות סופיות, למרות שאנו עושים שימוש בידע — אשר בהיותו מבוסס על דטרמיניזם סיבתי,17 מוציא מכלל אפשרות סיבות סופיות: כלומר, שולל את ההתייחסות לתוצר הסופי כאל הסיבה להתרחשותו הוא. זה אינו פארדוקס. זהו רמז שעלינו להבדיל בין שני סוגים של מצבים שכרוכים בהם תכליתיות, סיבות סופיות והיפוך כיוון הזמן.
הסוג הראשון הוא מצב של תכליתיות, שבו אדם מתכנן פרוייקט ומבצע פעולות עוקבות, במטרה להשיג את מטרתו. במלים אחרות, רצון או שאיפה מסויימים מכתיבים את מערך הארועים. אמנם ניתן לשלול את קיומם של רצון, מטרה או שאיפה, ולטעון שהארועים מתקיימים בגלל תוצאות הנובעות מסיבות שקדמו להן, ולא כתוצאה של רצון. לחילופין, אם אנו יוצרים בעצמנו את הארועים, אפשר לומר כי הרעיון שאותם מאורעות הם תוצר של רצוננו, הוא אשליה; מכיוון שרצוננו עצמו נקבע עלפי מה שארע קודם לכן, וכך חוזר חלילה.
אולם, גם אם נקבל זאת, איננו יכולים בכך להפטר מהנושא , סובייקטיבית, יש לנו הרגשה שקיימים רצון או שאיפה, אשר אכן קובעים את הארועים באורח רציף, ואנו צריכים להסביר ניסיון זה בחיוב; עלינו להבין כיצד הדבר פועל, או נדמה שפועל, ברמה כלשהי של המציאות.
הסוג השני הוא מצב שונה לחלוטין: תופעות טבעיות נראות לנו מכוונות והדברים מתרחשים כאילו על-פי תכנית, משל היו מונחים על-ידי רצון, שאיפה או כוונה. במצב כגון זה נתקלים בעיקר בעת תצפיות במערכות ביולוגיות בכל רמות הארגון, מחוץ, אולי, לרמה המולקולרית. זוהי הסיבה שהביולוגיה היוותה לעתים קרובות קרקע פורה לספקולציות מיסטיות או דתיות, ולא תמיד במובן החיובי. אם אתה צופה בתופעות, שבהן הדברים קורים כביכול בדרך תכליתית, כאילו היו תוצאה של רצון סמוי, מתעורר פיתוי ליחסם לרצון האל, לרצון הבורא. ראינו לעיל שהדבר אינו בהכרח כך ותכונות ההתארגנות העצמית של החומר יכולות להביא לתופעות של התארגנות עצמית. הודות לפעולות גומלין מסויימות בין סדר ואקראיות, יכולים מדגמים של חומר לצמוח בדרך כזו, שלצופה החיצוני נראה כאילו הם נקבעים על-ידי עתידם. אולם, לאמיתו של דבר, זה לא כך. במצבים כאלה קיים היפוך מקומי של זמן עקב ירידה מקומית באנטרופיה. היפוך מקומי זה של זמן אינו, כמובן, תוצאה של רצון אנושי, המעניק לו את כיוונו(אנו יודעים רק על רצונות אנושיים, מפני שהרצון האלוהי במקרה זה הוא רק הפשטה של הרצון האנושי). כמו-כן, אין גם צורך להניח קיום של רצון מודע כזה.
מכאן שישנם שני סוגים של היפוך הזמן: האחד קורה בפעולתו המודעת של האדם, כלומר — כאשר הרצון האנושי נמצא בפעולה; האחר קורה בתהליך הפיסיקו-כימי, או בתהליך הלא-מודע של ההתארגנות העצמית, כאשר פועל עקרון “הסדר מתוך הרעש”. הראשון, שהוא מודע ומופיע בפעולה רצונית כביטוי של רצון מודע, אינו היפוך אמיתי של הזמן, וזאת משתי סיבות: ראשית הדבר קורה רק במחשבה וניתן לומר שהוא מדומה פחות או יותר. מימוש התכנית נעשה באמצעות תהליכי הייצור הרגילים של סיבתיות ואנטרופיה. שנית, התכנון עצמו נובע מהתפיסה הדטרמיניסטית-סיבתית של התופעות, שבהן הסיבות קודמות לתוצאות, ולא להיפך. לכן, אין היפוך אמיתי של זמן, הואיל ובתהליך התכנון זורם הזמן בכיוונו הסיבתי הרגיל. דבר זה הוא שאיפשר לקוסטא דה-בורגאר לקבוע את עקרון הפעולה ביסוד תפיסתנו הסיבתית את הזמן, כך שאנו יכולים לחיות בעולם שבו המשך הקיום תלוי בפעולות ההסתגלות שלנו לסביבה.
תהליכים אלו של רצון מודע מבוססים על תפיסה דטרמיניסטית של זמן וסיבתיות, ולכן מוציאים מכלל אפשרות הסתגלות לחידוש אמיתי. הם חלים על מצבים שניתן בהם להסיק על פעולה כלשהי ממה שקדם לה; לשון אחר, כאשר העתיד, בדרך כלשהי, נכלל בעבר ואינו חדש ובלתי צפוי לגמרי. זהו העולם של “אין חדש תחת השמש”. בל נחשוב שבהיותנו בעלי רצון חופשי אנו יכולים ליצור חידוש אמיתי, או אף להסתגל לחידוש כאשר הוא קורה. בספר קוהלת אנו קוראים כי הדבר אינו אפשרי, וכך גם טוענות פילוסופיות אחרות, הדוגלות בחזרה נצחית והמבוססות על הנסיון, לפיו תכניות ארוכות-טווח אינן מתגשמות. לשון אחר, הסתגלות על-ידי רצון מודע, המבוסס על ידע סיבתי אינטליגנטי, חינה תקפה, אולם רק לטווח קצר. אין זה מדומה, זה פועל. מה שמדומה הוא הציפיה כי הרצון המודע אכן יקבע את העתיד בעולם, שבו החידוש והמאורעות הבלתי-צפויים מתרחשים בפועל.
מצד שני, תכונות של מערכות המתארגנות מעצמן, המבוססות לא על ידע העבר אלא על עשיית שימוש באי-סדר ואקראיות, אכן מותאמות לחידוש אמיתי, מפני שאקראיות, על פי הגדרתה, היא חידוש; היא החידוש הממשי ביותר שאפשר להעלות על הדעת. לאמיתו של דבר, ההתארגנות העצמית היא תהליך של בריאה וייצוב של החידוש. ומכיוון שהיא פועלת באמצעות עשיית שימוש באקראיות, אין לחזותה מראש ולכן אינה יכולה להיות פועל יוצא של התודעה.
ביטוי לרעיון זה עולה באמרתו של הגאון מוילנה: האדם והזמן הם צמד, והתורה היא זירת מפגשם. שלושת חלקי הנשמה האנושית — נשמה, רוח ונפש — מזווגים לשלושת הזמנים: עבר, הווה ועתיד.
בקירוב גס ניתן ליחס את ה׳׳נשמה” לאינטלקט, את ח״רוח״ — לחושים ואת ה״נפש” — לאחדות הפיסיולוגית של הגוף. נשאלת השאלה: איזה חלק מזווג עם העבר, איזה עם ההווה ומי מהם — עם העתיד? המענין הוא כי לא האינטלקט, הי׳נשמה״, מזווג עם העתיד אלא דווקא ה׳׳נפש’׳, החלק הלא מודע! כך הדבר מפני שהעתיד, על-פי הגדרתו, אינו ידוע. האינטלקט, הי׳נשמה״, מזווג לעבר, מפני שרק העבר יכול להיות ידוע ומודע. משתמע מכך שהעתיד אינו נבנה באמצעות רצון מודע, אלא על-ידי תהליך שבו האקראיות הבלתי ידועה והבלתי מאורגנת משנה צורתה לסדר ידוע ומאורגן.
בכל זה יש דמיון כלשהו לפילוסופיות האידיאליסטיות של ברגסון, שילינג או שופנהאור, לפיהם הכוח המניע הוא הרצון הבלתי מודע, בעוד שמודעות ואינטליגנציה הם מכשירים מיוחדים, שבאמצעותם מסתגל המין האנושי לצרכיו היום-יומיים.
עם זאת, מה שלמדנו מהביולוגיה הפיסיקו-כימית אינו כלל וכלל אידאליזם. ההבחנה בין עקרון הפעולה, המבוסס על התפיסה הסיבתית של הזמן, לבין עיקרון הארגון העצמי, שהוא בעיקרו בלתי ידוע, יותר אורגני ומסוגל לגלות ולהטמיע חידוש, אין לערבבה עם אידאליזם, המעמיד חיים בניגוד לחומר. הד לכך אנו מוצאים בדבריו של ברגסון: ”האינטליגנציה מאופיינת על-ידי איהבנה טבעית של החיים; האינסטינקט, מאידך, מעוצב על-פי צורת החיים. בעוד שהאינטליגנציה מתייחסת לכל בדרך מכאנית, האינסטינקט מתקדם — אם ניתן לומר כך — בדרך אורגנית… מפני שהוא רק ממשיך את הפעולה שבאמצעותה מארגנים החיים את החומר.”
מה שאמרתי אני שונה מאד מדברים אלה. הרעיון המונח ביסוד הי׳סדר מתוך רעש” יכול כמובן להיחשב כאידאליזם, אולם באותה מידה — כמטריאליזם, למעשה יש להבדילו משניהם. משמעותו איננה חיים המארגנים חומר, אלא, למעשה, חומר המארגן את עצמו על-פי החוקים שאנו מבקשים להבין. יתירה מזו, בחוקים אלה ניתן להשתמש כדי להבין את מושגי הלמידה ורכישת הידע, כלומר תופעות המורות על שימוש באינטליגנציה ואינן רק בלתי מודעות. לעומת זאת, למרות שתמונה זו נראית מטריאליסטית למדי, החוקים אכן מנצלים מושגים, כמו מידע, אקראיות ואירגון, שאת מובנם אין למקם בחומר טהור או לבודד מקטגוריות של השכל, כלומר היא גם אידאליסטית. למעשה, עולם המחשבה מסוג זה אינו רק שכל או רק חומר, אלא יותר יחס-גומלין בין השניים, המתחולל בעת עריכת התצפיות והמדידות. לכן אין זה מפתיע שתאוריית המידע, שהיא מרכזית לאורח מחשבה זה, מספקת גם תאוריה של מדידה פיסיקלית.
עלינו להיות זהירים מאד כאשר מנסים18 לבסס מטאפיסיקה שיטתית על ידע מדעי, מכיוון שידע זה מתפתח. יתירה מזו, בכל נקודה במהלך ההסטוריה של המדע ניתן לגזור מערכות מטאפיסיות רבות, העשויות לסתור זו את זו, מקובץ של תאוריות מדעיות. למעשה, מה שקורה תמיד הוא, שניגשים לבעיות פילוסופיות ומטאפיסיות עתיקות בדרכים חדשות, במושגים חדשים ולאור התפתחויות חדשות במדעי הטבע. כל שבידינו לעשות הוא לבחון מחדש את הבעיות העתיקות תוך שימוש במושגים חדשים. דבר זה נכון לא רק כאשר אנו עוסקים בבעיות של הפילוסופיה המערבית-יוונית, אלא גם כאשר אנו בוחנים אותן בעיות בהשתמשנו בשפת המסורת היהודית.
אקראיות כגורם יצירתי
לא אנסה לעמוד בפיתוי לתאר בקיצור נמרץ כיצד המכלול הקיים של תאוריות מדעיות מובילנו לקרוא ולהגיב על כמה משנות מסורתיות, למרות שיודע אני היטב שאותן מחשבות הן הטלים של לשון אחת לתוך רעותה. אני משוכנע שהטלים כגון אלה קורים שלא במודע כל הזמן, ובדרך כלל בחוגים דתיים רבים ואפילו בסגורים שבהם. זאת מפני שהחומר המוטל לשפה המסורתית הוא ידע פילוסופי או מדעי מקובל מזמן, שהפך לרכוש הציבור, אך אותו ציבור אינו ער למקורו! וכן להיפך, שפת המסורת היהודית יכולה להיות מושלכת לתוך רקע תאורטי אפשרי שביסוד מספר בעיות מדעיות בנות זמננו. לכן הבה ונעשה זאת במודע, כאשר אנו ערים למעשינו ונשמרים לעשות שימוש במושגים מדעיים בני זמננו ולא באלה של העבר, כך שחיפושנו אחר האמת, על אף שהוא נעשה בשתי שפות שונות, יהיה יותר מאוחד.
עבור ניוטון והמכאניקה הקלסית שבאה בעקבותיו, היה הזמן, בדרך טרנסצנדנטלית, למין אלהים. הזמן היווה מעין מסגרת קבועה ובלתי משתנה, שאיפשרה תנועות ושינויים. המסגרת היתה בלתי משתנה ונייחת ואיחדה את כל התנועות והשינויים. בעולם ניוטוני זה יכלו יצורים חיים להופיע רק כשהם נתונים להרס ולמוות! הזמן היה היבט מודרני של האל היווני כרונוס, האוכל את ילדיו. בעולם מסוג זה, צמיחת החיים והתפתחותם של יצורים חיים היו בבחינת שערוריה פיסיקלית. הם היו בלתי מובנים מכיוון שנראו כמתנהלים בכיוון הפוך לזה של הנתיב הנורמלי של הארועים. היום ניתן לסלק שערוריות פיסיקליות אלה ולהתחיל להבין את החוקים הפיסיקליים של ירידה באנטרופיה ועליה במידע ובארגון, אפילו אם מנקודת ראות פורמלית הם מורים על היפוך כיוון הזמן. הפיסיקה והכימיה ירשו את מקומה של הביולוגיה. בקרב מספר ביולוגים, שאינם מבינים את הפיסיקה החדשה, צומח סוג חדש של דוגמטיזם. לדידם הביולוגיה נשלטת רק על-ידי חוקי מכאניקה, משל היינו כפופים עדיין לחוקי האל המכאני של ניוטון. אולם הדבר אינו כך והפיסיקה החדשה, התופסת את מקומה של הביולוגיה, מביאה בחשבון אי-סדר, תנודות, רעש ואקראיות. אלה אינם נראים יותר כרקע שלילי, שעליו מופיעים הסדר, הארגון והחיים, וכן אינם שם נרדף למוות (דבר זה יכול לשמש בסיס להבנה עמוקה יותר של המושג הפרוידיאני “דחף המוות׳). מקובל עכשיו, כי אקראיות, רעש ואף תהליך המיתה עצמו, ממלאים תפקיד חיובי בתהליכי ההתארגנות והחיים, כלומר בתהליכי ההתארגנות, הלמידה ואורח החיים. כיוון השינויים, הזמן עצמו, אינם יותר מסגרת יחידה במינה, הכופה את כיוונה על הכל. הזמן, לצד כיוונו, מגולם בתוך כל מערכת משתנה נפרדת. לשון אחר, הכיוונים והקואורדינטות של המרחב והזמן אינם דברים ראשוניים; הם אינם המסגרת האוניברסלית שבתוכה מתחוללים ארועים ושינויים. בדומה לכך, רצון מודע אינו המרכיב הראשי החשוב ביותר. בתור שכזה, הוא מדומה, אף כי כתופעה נגזרת הוא תקף ופועל. המרכיבים הראשיים הם, מחד, ידע מודע או זכרון, שענינו העבר! ומצד שני — הכוונה לא מודעת של תהליכים, הניתנים, אולי, להקרא רצון, אם כי הוא לחלוטין רצון לא-מודע הקובע עתיד שבו יכול לקרות חידוש. ארועים, שינוי, תנועה ואקראיות, המוצמדים לזכרון, שהוא אמצעי מייצב, הם הדברים הראשוניים. כל מערכת אינדיבידואלית, נשלטת ומוכוונת על-פי מסגרת הייחוס שלה, אשר נגזרת הן מהמבנה של המערכת עצמה והן מתוך יחסי הביניים עם מערכות אחרות. במובן זה אותה מערכת יחוס אינה שרירותית לגמרי, מכיוון שאינה מבודדת מיתר היקום.
בעולם מושגי כזה, המביא בחשבון את מורכבותה של התארגנות מערכתית, יחד עם הטבע ההירארכי של ההתארגנות (כלומר את יחסי הגומלין בין מערכות, כדי ליצור מערכות גדולות ומשולבות), הרי אפשרות הפיכת האקראיות למקור של הרס או בריאה, תלוייה במבנה של המערכת עצמה. למשל, לגבי צעיר עשויות מוטציות גנטיות אקראיות להיות מקור המרצה, אך לגבי הזקן הן תורמות לזיקנתו. בעולם כזה, שלא כמו בעולמו של ניוטון, הזמן מופיע כסוג של אלוהים אימננטי. רבי חיים מוולוזין וכמה מפרשים חסידיים הורו לקרוא את המימרה מפרקי אבות: “דע מה למעלה ממך”, כך:
“דע מה למעלה” — דע שהיושב במרומים מכריע בדברים. “ממך” — בא ממך. רעיון זה מונח ביסוד התקווה שהכל נתון לשינוי ולארגון מחדש וכו׳« בסופו של דבר, אפילו על המוות ניתן לגבור. רעיון זה אינו תלוש לחלוטין, מפני שתהליכי החיים נראים כתהליכים, אשר מציגים את המוות כחלק מעצמם המשנה צורה ללא הרף. באמצעות סוג זה של אקסטראפולציה קיימת התקווה שטרנספורמציה זו תושלם ביום מן הימים. בדרך שונה מצאתי בספרות החסידית ביטוי לאותו רעיון, הנשמע דומה מאד לעיקרון ״סדר מתוך איסדר״. הביטוי הוא ׳׳תיקון עולם” — שעליו אמר רבי נחמן מברצלב: ”כל הענין הוא לכלול הבחינה לא-כסדר בבחינה כסדר”. כלומר, הענין הוא לכלול אקראיות (אי-סדר) לתוך הסדר. אין לרדוף או להרוס או להזניח את איהסדר, אלא להכלילו בתוך סדר. הדבר אפשרי רק אם אי-סדר ואקראיות הם חלק הכרחי של הסדר. למעשה, כמו שראינו, הם החלק היצירתי שבו, אלה המחוללים חידוש. אנו יכולים אולי לומר, שהביולוגיה המודרנית מלמדת אותנו כיצד דבר זה אפשרי בעולם הפיסיקלי.
כוח יצירתי זה רומז שכיוון הזמן הוא הפיך; כלומר, הוא יכול לנוע בכיוון הפוך לזה של הזרם הדטרמיניסטי-סיבתי של הארועים: כל שקורה — התהליך הרציף של ההוויה — נקבע יותר על-ידי מה שיהיה מאשר על-ידי מה שכבר היה, על-ידי העתיד יותר מאשר על-ידי העבר. כמו שאמרתי, אנו יכולים לראות כיצד אותו היפוך פועל בהתפתחות אפיגנטית, שבה האינדיווידואליות איננה תוצאה של רצון מודע, אלא תערובת של מה שניתן לקרוא כתכנית ופעולות לא מוכרעות עם הסביבה. אותו כוח יוצר של הזמן הוא גם — בדרך סובייקטיבית — מה שאנו מתנסים במשך הילדות והנעורים, בניגוד להתנסויותינו בגיל הזקנה, שבו ההווה נראה יותר ויותר כחזרה על העבר. הביולוגיה הפיסיקו-כימית המודרנית מספרת לנו כיצד הדבר אפשרי, לפחות בעיקרון, וכיצד הוא פועל בפיתוח מערכות ביולוגיות. את העיקרון ניתן לנסח בדרך מאד מופשטת, אולם מדוייקת, כך: כיוון הזמן הבלתי-הפיך, הרגיל, מתהפך באותם תהליכים שבהם האנטרופיה של מערכת פתוחה יורדת, תהליכים שבהם נוצרים מידע וארגון, תודות ליחסי גומלין אקראיים בין המערכת וסביבתה. זוהי תולדה ישירה של העובדה לפיה הכיוון הבלתי הפיך של הזמן, המופיע במדעים הפיסיקליים, הוא פונקציה של חוק עליית האנטרופיה. כך, כאשר חלה ירידה באנטרופיה במקום כלשהו, הרי זה כאילו כיוון הזמן אכן התהפך וחליפת הזמן הפכה יוצרת במקום הורסת.
כל זה יכול, אולי, לעזור לנו להבין את הכוח היוצר של הזמן, אשר נרמז במבנה השם המפורש ”הוויה”, שם הכולל בתוכו את השזירה הדקה של כל הזמנים: היה, חווה, יהיה; וכן במלה אדנות, מלשון אדון, הרומזת על דטרמיניזם חד-כיווני. אולם על זאת — בדיון אחר. *
