תומאס גולד

אסטרופיזיקאי יליד אוסטריה ממוצא יהודי ממפתחי תיאוריית המצב היציב, ותיאוריות נוספות שנויות במחלוקת

תומאס גולדאנגלית: Thomas Gold, כונה גם טומי גולד (Tommy Gold[1])‏; 22 במאי 192022 ביוני 2004[2]) היה אסטרופיזיקאי יליד אוסטריה ממוצא יהודי, פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת קורנל, חבר באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, ועמית החברה המלכותית (לונדון).[2] גולד היה אחד משלושה מדענים צעירים מאוניברסיטת קיימברידג' שהציעו בשנת 1948 את תאוריית המצב היציב של היקום, שכיום אינה מקובלת. עבודתו של גולד חצתה גבולות אקדמיים ומדעיים, לביופיזיקה, אסטרונומיה, הנדסת אווירונאוטיקה וגאופיזיקה.

תומאס גולד
Thomas Gold
אין תמונה חופשית
לידה 22 במאי 1920
וינה, הרפובליקה האוסטרית הראשונה עריכת הנתון בוויקינתונים
פטירה 22 ביוני 2004 (בגיל 84)
אית'קה, ארצות הברית עריכת הנתון בוויקינתונים
ענף מדעי אסטרונומיה עריכת הנתון בוויקינתונים
מקום לימודים
מנחה לדוקטורט Richard Pumphrey עריכת הנתון בוויקינתונים
מוסדות
תלמידי דוקטורט פיטר גולדרייך, Arnold Otto Benz, Arnold Benz, סטיבן סוטר, פרנק דרייק עריכת הנתון בוויקינתונים
פרסים והוקרה
בן או בת זוג Merle Gold עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg

ראשית חייועריכה

גולד נולד ב-22 במאי 1920 בווינה, אוסטריה, בנם של מקס גולד, תעשיין יהודי עשיר (לפני המלחמה) שניהל את אחת מחברות הכרייה והייצור הגדול של מתכות באוסטריה, והשחקנית הגרמנית לשעבר יוזפין מרטין (Josefine Martin). בעקבות ההתמוטטות הכלכלית של תעשיית הכרייה האירופית בשלהי שנות העשרים, העביר מקס גולד את משפחתו לברלין, שם עבד כמנהל חברת סחר במתכות. לאחר עלייתו לשלטון של המנהיג הנאצי אדולף היטלר בשנת 1933, עזבו גולד ומשפחתו את גרמניה בגלל מוצאו היהודי. המשפחה טיילה באירופה בשנים שאחר כך. גולד למד בפנימייה בבית הספר הבינלאומי "Lyceum Alpinum Zuoz" שבצוץ, שווייץ, שם התגלה במהרה כאדם פיקח, תחרותי ותוקפני מבחינה פיזית ונפשית.[3] גולד סיים את לימודיו בצוץ בשנת 1938, ונמלט עם משפחתו לאנגליה לאחר פלישת גרמניה לאוסטריה בתחילת 1938. גולד התקבל למכללת טריניטי קולג' באוניברסיטת קיימברידג' בשנת 1939 והחל ללמוד הנדסת מכונות.[3] במאי 1940, בדיוק כשגרמניה פלשה לבלגיה וצרפת, נשלח גולד למעצר כנתין של האויב. בלילה הראשון של המעצר, בצריף צבאי בעיר ברי סנט אדמונדס, הוא פגש את מי שעתיד להיות שותפו לעתיד למחקרים וחברו הקרוב, הרמן בונדי.[3]

כמעט את רוב 15 חודשי המעצר בילה גולד במחנה בקנדה, לאחר מכן חזר לאנגליה ושב ללימודיו באוניברסיטת קיימברידג', שם החליף את לימודיו מהנדסת מכונות ללימודי הפיזיקה.[3] לאחר שסיים תואר ראשון ביוני 1942, עבד גולד זמן קצר כפועל חקלאי וחוטב עצים בצפון אנגליה לפני שהצטרף לבונדי ופרד הויל במחקר ימי על מכ"ם ליד דונספאלד, במחוז סארי. שלושת הגברים היו מבלים את שעות עבודתם ב"דיון מדעי אינטנסיבי ורחב היקף" בנושאים כמו קוסמולוגיה, מתמטיקה ואסטרופיזיקה.[4] בתוך חודשים הוטלה על גולד משימה להקים מערכות מכ"ם חדשות. גולד קבע כיצד נחתות יוכלו להשתמש במכ"ם כדי לנווט למקום הנחיתה המתאים ביום הפלישה לנורמנדי, וכן גילה כי הצי הגרמני התאים שנורקלים לצוללות שלו, מה שאפשר להם לפעול מתחת למים תוך שהם שואבים אוויר מפני השטח.

עבודתו בקיימברידג'עריכה

מיד לאחר המלחמה חזרו הויל ובונדי לקיימברידג', ואילו גולד המשיך במחקר ימי עד 1947. לאחר מכן החל לעבוד במעבדת קוונדיש בקיימברידג' כדי לסייע בבניית המגנטרון הגדול בעולם, מכשיר שהומצא על ידי שני מדענים בריטים בשנת 1940 שהפיק מיקרוגלים אינטנסיביים עבור המכ"ם. זמן קצר לאחר מכן הצטרף גולד לר. 'ג'. פומפרי, זואולוג במעבדת הזואולוגיה בקיימברידג', ששימש כסגן ראש חקר המכ"ם הימי במהלך המלחמה, כדי לחקור את השפעת התהודה על האוזן האנושית. הוא מצא שמידת התהודה שנצפתה בשבלול אינה תואמת את רמת הריסון שניתן היה לצפות מצמיגות הנוזל המימי הממלא את האוזן הפנימית. בשנת 1948 שיער גולד כי האוזן פועלת על ידי "התחדשות", בכך שפעולה אלקטרו-מכנית מתרחשת כאשר משתמשים באנרגיה חשמלית כדי לנטרל את השפעות הריסון.[3] אף על פי שגולד זכה במלגת פרסים מטריניטי קולג' על עבודת התזה שלו בנושא התחדשות וקיבל מינוי כמרצה זוטר במעבדת קוונדיש, התאוריה שלו זכתה להתעלמות רחבה ממומחי אוזניים ופיזיולוגים, כמו זוכה פרס נובל לעתיד, גאורג פון בקשי, שלא האמין שהשבלול פועל תחת מערכת משוב. בשנות השבעים גילו החוקרים כי ההשערה של גולד הייתה נכונה - האוזן הכילה תאי שיער מיקרוסקופיים שפעלו על מנגנון משוב ליצירת תהודה.

תאוריית המצב היציבעריכה

  ערך מורחב – תאוריית המצב היציב

גולד התחיל לדון שוב בבעיות בפיזיקה עם הויל ובונדי, ובייחוד בסוגיות הקשורות להסחה לאדום וחוק האבל. זה הביא את השלושה לחקור את תאוריית המפץ הגדול, שהוצעה במקור על ידי ז'ורז' למטר בשנת 1931 ואחר כך קידם אותה ג'ורג' גאמוב. על פיה היקום התפשט ממצב צפוף וחם ביותר וממשיך להתרחב גם היום. כפי שסיפר בראיון שנערך בשנת 1978 עם הפיזיקאי וההיסטוריון ספנסר ר. ויארט (Spencer R. Weart), גולד האמין שיש סיבה לחשוב שיצירת החומר "נעשית כל הזמן, ואז אף אחת הבעיות בקשר לרגעים חולפים לא מתעוררת. זה יכול להיות רק במצב יציב עם התרחבות המפרקת דברים במהירות כשחומר חדש מתעצב ומתעבה לגלקסיות חדשות".[3]

שני מאמרים שפורסמו בשנת 1948 דנו ב"תאוריית המצב היציב" כחלופה למפץ הגדול: האחד מאת גולד ובונדי, והשני מאת הויל. במאמר המכונן טענו גולד ובונדי שאף על פי שהיקום מתרחב, הוא בכל זאת לא משנה את מראהו לאורך זמן; אין לו התחלה ואין לו סוף.[3] הם הציעו את העיקרון הקוסמולוגי המושלם (אנ') כבסיס התיאוריה שלהם, שקבע כי היקום הוא הומוגני ואיזוטרופי במרחב ובזמן. בקנה מידה גדול הם טענו כי "אין שום דבר יוצא דופן בשום מקום ביקום, וכי ההבדלים הקיימים הם בעלי משמעות מקומית בלבד; ומה שנראה בקנה מידה גדול הוא שהיקום הוא הומוגני".[5] עם זאת, מכיוון שהיקום לא התאפיין בחוסר אבולוציה, תכונות מובחנות או כיוון זמן מוכר, הם הניחו כי חייבים להיות תנועות רחבות היקף ביקום. הם הדגישו שני סוגי תנועה אפשריים: התרחבות בקנה מידה גדול והתנועה ההופכית, התכווצות בקנה מידה גדול. הם העריכו שבתוך היקום המתרחב נוצרו אטומי מימן מתוך הריק בקצב של אטום אחד למטר מעוקב לכל 109 שנים. יצירת חומר זו תשמור על צפיפות היקום קבועה עם התרחבותו. גולד ובונדי גם הצהירו כי הסוגיות הקשורות לגיל היקום שהטרידו תאוריות קוסמולוגיות אחרות - כמו הפער בין גיל היקום כפי שחושב על ידי האבל לתאריכי התפרקות רדיואקטיבית בסלעים יבשתיים - נעדרו מתאוריית המצב היציב.[5]

רק בשנות השישים החלו להתעורר בעיות גדולות בתאוריית המצב היציב, כאשר תצפיות תמכו לכאורה בגישה שהיקום אכן משתנה: קוואזרים וגלקסיות רדיו נמצאו רק במרחקים גדולים (ולכן היו קיימים רק בעבר הרחוק מאוד), לא בגלקסיות קרובות יותר. בעוד שתאוריית המפץ הגדול חזתה מצב כזה, תאוריית המצב היציב ניבאה כי אובייקטים כאלה יימצאו בכל מקום, כולל קרוב לגלקסיה שלנו, מכיוון שהאבולוציה תהיה מפוזרת באופן שווה יותר, ולא יימצאו רק במרחקים גדולים. בנוסף, תומכי התיאוריה ניבאו כי בנוסף לאטומי מימן, יופק גם אנטי-חומר, כמו בקרינת רקע של קרני גמא קוסמיות מהשמדה הדדית של פרוטונים ואנטי-פרוטונים וגז הפולט קרני רנטגן מיצירת נייטרונים.

עבור מרבית הקוסמולוגים, ההפרכה של תאוריית המצב היציב הגיעה עם גילוי קרינת הרקע הקוסמית בשנת 1965, שתאוריית המפץ הגדול ניבאה.[3] סטיבן הוקינג אמר כי העובדה כי נמצאה קרינת מיקרוגל שנחשבת כי היא שארית מהמפץ הגדול, הייתה "המסמר האחרון בארון הקבורה של תאוריית המצב היציב". בונדי הודה כי התיאוריה הופרכה, אך הויל וגולד לא השתכנעו במשך מספר שנים. גולד אף תמך בתאוריית המצב היציב המתוקן של הויל, אולם ב-1998 הוא החל להביע ספקות לגבי התאוריה, אך טען כי למרות חסרונותיה התאוריה סייעה לשיפור ההבנה ביחס למוצא היקום.

פנספרמיה אקראיתעריכה

גולד הציע "תאוריית אשפה" למוצא החיים שהיה פנספרמיה מקרית. התאוריה טוענת שייתכן שהחיים על כדור הארץ החלו מערימה של מוצרי פסולת שהושלכו בטעות על כדור הארץ לפני זמן רב על ידי חייזרים.

מחקרים באסטרופיזיקהעריכה

בשנת 1951, בפגישה של החברה האסטרונומית המלכותית (אנ'), הציע גולד שמקור אותות הרדיו האחרונים שהתגלו מהחלל היה מחוץ לגלקסיית שביל החלב, וספג קיתונות של בוז מאסטרונום הרדיו מרטין רייל וכמה קוסמולוגים מתמטיים. עם זאת, כעבור שנה זוהה מקור רחוק וגולד הודיע בישיבת האיחוד האסטרונומי הבינלאומי ברומא כי התיאוריה שלו הוכחה. מאוחר יותר עתיד היה רייל להשתמש בטיעון של גולד כהוכחה להתפתחות חוץ-גלקטית וטען כי הוא מבטל את תאוריית המצב היציב.[3]

גולד עזב את אוניברסיטת קיימברידג 'בשנת 1952 והפך לעוזרו הראשי של האסטרונום המלכותי הרולד ספנסר ג'ונס (אנ') במצפה הכוכבים המלכותי של גריניץ' בסאסקס, באנגליה. בעודו שם, עורר גולד מחלוקת מסוימת בכך שהציע כי פעולת הגומלין בין חלקיקים טעונים מהשמש לבין השדה המגנטי של כדור הארץ ביצירת סופות מגנטיות באטמוספירה העליונה היא דוגמה לגל הלם ללא התנגשות. התאוריה הייתה שנויה במחלוקת רחבה, עד שבשנת 1957 גילו מדענים אמריקאים כי התאוריה של גולד עמדה בבדיקה מתמטית על ידי ביצוע סימולציה באמצעות צינור הלם.

 
גילוי פולסר עם פעימה של 0.033 שנייה בערפילית הסרטן תרם לקבלה של התאוריה של גולד על פולסרים.

גולד התפטר מהמצפה המלכותי בעקבות פרישתו של ספנסר ג'ונס ועבר לארצות הברית בשנת 1956, שם שימש כפרופסור לאסטרונומיה (1957–1958) ופרופסור לאסטרונומיה שימושית (1958–1959) באוניברסיטת הרווארד.[3] בתחילת 1959 הוא קיבל מינוי באוניברסיטת קורנל, שהציעה לו את האפשרות להקים יחידה בינתחומית לרדיופיזיקה וחקר החלל, ולנהל את המחלקה לאסטרונומיה. באותה עת היה רק חבר סגל אחד נוסף במחלקה. גולד שימש כמנהל המרכז לרדיופיזיקה וחקר החלל עד 1981, והציב את קורנל כמרכז מוביל של מחקר מדעי. במהלך כהונתו, העסיק גולד אסטרונומים מפורסמים כמו קרל סייגן ופרנק דרייק, סייע בהקמת הרדיו-טלסקופ הגדול בעולם במצפה הכוכבים ארסיבו בפוארטו ריקו (שקרס בשנת 2020), ובהקמת מרכז האסטרונומיה של אוניברסיטת קורנל-סידני יחד עם הארי מסל (Harry Messel). בנוסף, שימש גולד כעוזר סגן נשיא למחקר בין השנים 1969–1971 וכפרופסור לאסטרונומיה משנת 1971 עד לפרישתו בשנת 1986.[6]

בשנת 1959 הרחיב גולד את תחזיתו הקודמת על גל הלם ללא התנגשות וטען כי התפרצויות שמש יפלטו חומר לעננים מגנטיים וייצרו חזית הלם שתביא לסופות גאומגנטיות. הוא טבע גם את המונח "מגנטוספירה" במאמרו "תנועות במגנטוספירה של כדור הארץ" לתיאור "האזור שמעל ליונוספירה בו השדה המגנטי של כדור הארץ הוא בעל שליטה דומיננטית על תנועות הגז וחלקיקים טעונים מהירים. .. [שהיה] ידוע כי הוא משתרע למרחק בסדר גודל של 10 רדיוסים של כדור הארץ".[7] בשנת 1960, גולד שיתף פעולה שוב עם פרד הויל כדי להראות כי אנרגיה מגנטית מניעה התפרצויות סולאריות וכי ההתפרצויות מופעלות כאשר לולאות מגנטיות מנוגדות מקיימות אינטראקציה ומשחררות את האנרגיה המאוחסנת שלהן.

בשנת 1968, גילו ג'וסלין בל ברנל, סטודנטית לתואר שלישי ברדיו-אסטרונומיה בקיימברידג' ואנתוני הייוויש, מנחה הדוקטורט שלה, מקור רדיו פועם בתדירות של 1.33 שניות. המקור - שכונה "פולסר" - פלט קרני קרינה אלקטרומגנטית במרווח קצר ועקבי מאוד. גולד העלה השערה שהאובייקטים הללו הם כוכבי נייטרונים המסתובבים במהירות גבוהה. גולד טען כי בשל השדות המגנטיים החזקים ומהירות הסיבוב הגבוהה שלהם, פולסרים פולטים קרינה הדומה לפנס מסתובב של מגדלור. ההשערה של גולד לא התקבלה בתחילה על ידי הקהילה המדעית; למעשה, הוא סירב להרשות להציג את התיאוריה שלו בכנס הבינלאומי הראשון בנושא פולסרים. עם זאת, התאוריה של גולד התקבלה באופן נרחב בעקבות גילוי פולסר בערפילית הסרטן באמצעות הרדיו-טלסקופ ארסיבו, והיא פתחה את הדלת להתקדמות עתידית בפיזיקה של מצב מוצק ובאסטרונומיה.[3] אנתוני טאקר מ"הגרדיאן" העיר כי תגליתו של גולד סללה את הדרך למחקר פורץ הדרך של סטיבן הוקינג בנושא חורים שחורים.[4]

הקשר עם נאס"אעריכה

 
טביעת המגף של טייס נחתת הירח באז אולדרין על פני הירח. אולדרין צילם טביעת מגף זו ב-20 ביולי 1969, כחלק מחקירות מכניקת הקרקע של פני הירח.

ממשנות החמישים שימש גולד כיועץ לנאס"א ומילא תפקידים בכמה ועדות חלל לאומיות, כולל הוועדה המייעצת למדע של הנשיא (President's Science Advisory Committee), כאשר ארצות הברית ניסתה לפתח את תוכנית החלל שלה. באותה תקופה התנהל ויכוח סוער בין המדענים על התכונות הפיזיקליות של פני הירח. בשנת 1955 חזה גולד כי הירח מכוסה בשכבת אבקת סלע דקה הנובעת מ"ההפצצה הבלתי פוסקת על פניו משפוכת של מערכת השמש". זה הוביל לכך שהתייחסו לאבק בבדיחות הדעת כ"האבק של גולד" (משחק מילים באנגלית שמשמעו גם "אבקת זהב").[8] בתחילה שיער גולד כי אסטרונאוטים ישקעו באבק, אך לאחר ניתוח מאוחר יותר של מכתשי פגיעה ושדות אלקטרוסטטיים, הוא קבע כי מגפי האסטרונאוטים ישקעו רק שלושה סנטימטרים בפני הירח. בכל מקרה, נאס"א שלחה במסגרת תוכנית סרוויור גשושיות לניתוח התנאים על פני הירח. גולד ספג לעג מעמיתיו המדענים, לא רק בגלל ההשערה שלו, אלא בגלל הגישה בה נקט בהעברת החששות של נאס"א לציבור האמריקני; בפרט, כמה מומחים כעסו על השימוש שלו במונח "אבק ירח" בהתייחס לרגולית של הירח.[3] כאשר צוות אפולו 11 נחת על הירח בשנת 1969 ושב עם הדגימות הראשונות של סלעי הירח, גילו החוקרים כי אדמת הירח היא למעשה אבקתית. גולד אמר כי הממצאים עולים בקנה אחד עם ההשערה שלו, וציין כי "באזור אחד תוך כדי הליכה הם שקעו בין חמישה לשמונה אינצ'ים". עם זאת, גולד קיבל מעט אשראי על התחזית הנכונה שלו, ואף ספג ביקורת על התחזית המקורית שלו לשכבה עמוקה של אבק ירח. גולד תרם גם לתוכנית אפולו על ידי תכנון "מצלמת הצילום מקרוב של פני הירח של אפולו" (בראשי תיבות ALSCC, מעין מצלמת סטריאו) ששימשה במשימות אפולו 11, 12 ו-14.

בשנות השבעים וההשמונים היה גולד מבקר קולני של תוכנית מעבורת החלל של נאס"א, ולגלג על הטענה של הסוכנות שהיא תוכל להטיס 50 משימות בשנה או שעלויות התוכנית נמוכות. פקידי נאס"א הזהירו את גולד כי אם יעיד על חששותיו בפני הקונגרס, הוא יאבד את המימון של נאס"א להצעות המחקר שלו. גולד התעלם מהאזהרה והעיד בפני ועדת קונגרס בראשות הסנטור וולטר מונדייל. במכתב למנהל נאס"א ג'יימס פלטשר כתב סגנו ג'ורג' לואו כי "גולד צריך להבין כי מימון על ידי הממשלה ונאס"א הוא זכות, וכי אין היגיון רב במימונו כל עוד דעותיו הן מה שהן כעת".[3] גולד נזכר בתוצאות עדותו בראיון עם היסטוריון האסטרונומיה דייוויד ה. דבורקין ב-1983:

היה לי קשה מאוד עם נאס"א, שנה אחר שנה. קיבלתי עוד קצת כסף, אבל בסופו של דבר הוא נמוג, אחרי שלוש שנים בערך אחרי האירוע הזה. היישומים שלי, שבעבר עברו בכל שנה תמיד בצורה חלקה מאוד, נדחו. אז נאלצתי לנסוע לוושינגטון, לדון איתם על כך. ואז הייתי מקבל חלק קטן ממנו. במשך כמה שנים זה קרה, ואז בסופו של דבר זה התפוגג לצמיתות, ומאז לא ניסיתי להוציא כסף מנאס"א. ... בהחלט נתפסתי כאישיות בלתי רצויה בנאס"א לאחר מכן. היה לי קשה מאוד. זמן קצר לאחר מכן הפך נואל הינרס למנהל מדע החלל, והוא נהג להתבדח על כך ולומר, "או. טומי נאלץ להגיע לעלייה לרגל השנתית שלו לוושינגטון", והתייחס לזה כמצחיק מאוד, אבל אז הוא תמיד נתן לי קצת כסף. אך תמיד בבירור כאישיות בלתי רצויה

מוצא הנפטעריכה

 
תולעי צינור ניזונים ממעשנה שחורה, סוג של נביעה הידרותרמית

גולד התעניין לראשונה במוצא הנפט בשנות החמישים, ופיתח תאוריה (אנ') על היווצרות דלקים מאובנים ממקור אנאורגני. גולד עסק בדיון מעמיק בנושא עם פרד הויל, שאף כלל פרק על "תאוריית הנקבוביות של גולד" (Gold's Pore Theory) בספרו "גבולות באסטרונומיה" (Frontiers in Astronomy) מ-1955. בסוף שנות השבעים, בדיוק כשארצות הברית התמודדה עם משבר האנרגיה העולמי, החיה גולד את עבודתו בנושא נפט. בשנת 1977, צוללת מחקר ליד איי גלאפגוס גילתה מספר מערכות אקולוגיות משגשגות על קרקעית האוקיינוס, לצד נביעות הידרותרמיות. משלחות מאוחרות יותר גילו כי נביעות הידרותרמיות אלו הם בית גידול לכמה אורגניזמים, כולל תולעי צינור ענקיות וסרטנים לבקניים, שניזונו מחיידקים כימוסינתטיים אוהבי חום. גילוי החיים בסביבה מסוכנת זו הביא את גולד לשקול מחדש את הפרשנות הקבועה ליצירת נפט ממקור אורגני. גולד האמין ש"ביולוגיה היא רק ענף של תרמודינמיקה" וכי ההיסטוריה אבולוציונית של החיים היא רק "התפתחות שיטתית הדרגתית לעבר דרכים יעילות יותר לצרוך אנרגיה".[9]

הוא החל את מחקרו בלימוד כיצד רעידות אדמה מאפשרות תנועה של גז מתאן מעומק כדור הארץ אל פני השטח.[10] הוא שיער כי רעידת אדמה גדולה דיה תסדוק את הקרקע ובכך תפתח "דרך מילוט" לגז. גולד האמין כי זה יסביר את מספר התופעות החריגות הקשורות ברעידות אדמה, כמו שריפות, התלקחויות, אורות רעידת אדמה ופליטת גזים. עם עמיתו סטיבן סוטר (Steven Soter) בנה גולד מפת העולם המתארת אזורים גדולים המייצרים נפט ואזורים עם פעילות סייסמית היסטורית. כמה אזורים עתירי נפט, כמו אלסקה, טקסס, האיים הקריביים, מקסיקו, ונצואלה, המפרץ הפרסי, הרי אורל, סיביר ודרום-מזרח אסיה, נמצאים על רצועות של רעידות אדמה גדולות. גולד וסוטר הציעו כי רצועות אלה עשויות להסביר את הגירה כלפי מעלה של גזים דרך הקרקע, ובהמשך, את ייצור שדות הנפט והגז.[10]

גולד שיער שמכיוון שנפט והפחמימנים המרכיבים אותו היו בכל היקום, אין שום סיבה להאמין "שעל כדור הארץ הם חייבים להיות ביולוגיים במקורם".[9] גולד הציע כי דלקים יילכדו בתוך גלעין כדור הארץ בצורה מולקולרית אקראית לפני כמעט 4.5 מיליארד שנה. עם הזמן, החום הקיצוני של הגלעין "הזיע" את הסלעים שהכילו את המולקולות הללו, ודחף אותם מעלה דרך השכבות הנקבוביות של כדור הארץ. כאשר הם עולים מעלה אל פני השטח, תדלקו הפחמימנים את התפתחותם של מושבות חיידקיות גדולות, ששימשו בסיס לחיים על פני כדור הארץ. הדלקים המאובנים הנודדים אוספים שרידים ביולוגיים לפני שהם נלכדים במאגרים תת-קרקעיים עמוקים.[9] זמן קצר לאחר שגולד החל לפרסם את התאוריות שלו, גילו החוקרים מספר מערכות אקולוגיות המתפקדות בתנאים של "חום ולחץ שפעם חשבו שאינם מאפשרים קיום חיים". בנוסף, גולד גילה כי מיקומם של אזורים עיקריים המייצרים נפט במזרח התיכון ובדרום-מזרח אסיה הוגדרו על ידי דפוסים בקנה מידה גדול בגאולוגיה של פני השטח ובטופוגרפיה, כגון קווי העתקים עמוקים. הוא גם הצביע על שפע הליום במאגרי נפט וגז כראיה ל"מקור עמוק של פחמימנים".[10] יתר על כן, כמה מאגרי נפט שנחשבו שמוצו יצרו לפתע כמויות עצומות של נפט גולמי.[11] מכאן הציע גולד שכדור הארץ עשוי להחזיק באספקה אינסופית כמעט - דבר המרמז על "לפחות 500 מיליון שנה של גז".[12]

גולד הואשם בגניבת התאוריה על המקור האנאורגני של הנפט מגאולוגים סובייטים שפרסמו אותה לראשונה בשנות החמישים, אך ההאשמות הופרכו.[13][14] לאחר שפרסם לראשונה את השקפותיו על מוצא הנפט בשנת 1979, החל גולד למצוא את המאמרים בנושא על ידי גאולוגים סובייטים ותרגם אותם. הוא התאכזב (מכך שרעיונותיו לא היו מקוריים) וגם שמח (כי ניסוח עצמאי שכזה של רעיונות אלה הוסיף משקל להשערה). תמיד נתן קרדיט לעבודה הסובייטית ברגע שידע על כך. ספרו "כוח מהאדמה" (Power from the Earth) משנת 1987 הקדיש חמישה עמודים לתיאור תרומות רוסיות חשובות לתחום.[13]

קידוח באגם סיליאןעריכה

 
אגם סיליאן בשוודיה הוא אגם גדול שנוצר ממכתש פגיעה שנסחף, טבעת סיליאן, שנוצרה על ידי פגיעת מטאוריט לפני כ-370 מיליון שנה. גולד הציע אגם זה כמקום הסביר ביותר לבדוק את ההשערה על מקור הנפט מכיוון שזה היה אחד המקומות הבודדים בעולם בהם תשתית הגרניט נסדקה במידה מספקת כדי לאפשר לנפט לחלחל כלפי מעלה מהמעטפת.

Sweden's Lake Siljan is a large lake created from an eroded impact crater, the Siljan Ring, that was formed by a meteorite impact about 370 million years ago. It was at this lake that Gold proposed as the most likely place to test the hypothesis on the origin of petroleum because it was one of the few places in the world where the granite basement was cracked sufficiently to allow oil to seep up from the mantle. גולד החל לבחון את התאוריה שלו בשנת 1986, כאשר בגיבוי קבוצת משקיעים, וטנפל (אנ') (חברת אנרגיה ממשלתית שוודית) והמכון לחקר הגז (כיום Gas Technology Institute, מלכ"ר אמריקאי המסייע לפיתוח טכנולוגיות אנרגיה חדשות), הוא החל יזם קידוח עמוק - בשם גרווברג-1 (Gravberg-1) - בקרקע ליד אגם סיליאן (אנ') בחיפוש אחר גז ממקור אנאורגני במעטפת כדור הארץ. האזור היה אתר של מכתש פגיעה גדול, ש"פתח תעלות עמוקות מספיק כדי שהמתאן ינדוד מעלה" וייצר משקעים בסלע רק כמה קילומטרים מתחת לפני השטח. הוא העריך כי הסדקים (אנ') ליד אגם סיליאן הגיעו לעומק של כמעט 40 קילומטר בתוך האדמה.

בשנת 1987, נעלמו כ-900 חביות (140 מטרים מעוקבים) של חומר סיכה לקידוח בעומק של 6,100 מטרים מה שגרם לגולד להאמין כי חומר הסיכה נפל למאגר מתאן. זמן קצר לאחר מכן העלה הצוות כמעט 100 ליטר בוצה שמנונית שחורה אל פני השטח. גולד טען כי הבוצה מכילה גם נפט וגם שרידי ארכאונים. הוא טען כי "זה מצביע על תחום חיים עצום, של ביולוגיה, ברמות עמוקות יותר בקרקע ממה שהיה ידוע לנו קודם לכן" וכי עדויות אלה "יהרסו את הטענה האורתודוקסית שמאחר ונפט מכיל מולקולות ביולוגיות, חייבות עתודות הנפט להיות ממקור ביולוגי". ההודעה על ממצאי גולד נתקלה בתגובות מעורבות, שנעו בין "אי אמון זועם" ל"ספקנות עמוקה". הגאוכימאי ג'פרי פ. גלסבי (Geoffrey P. Glasby) שיער כי הבוצה יכול הייתה להיווצר מתהליך פישר-טרופש (אנ'), תגובה כימית מזורזת בה ממירים את גז הסינתיזה, תערובת של פחמן חד-חמצני ומימן, לפחמימנים נוזליים.[10] המבקרים דחו גם את ממצא הארכאונים של גולד, וקבעו כי "מכיוון שמיקרו-אורגניזמים אינם יכולים לשרוד בעומק כזה, החיידקים מוכיחים כי הבאר זוהמה מפני השטח".[15] הגאוכימאי פול פילפ (Paul Philp) ניתח את הבוצה והגיע למסקנה שהוא אינו יכול להבדיל בין דגימות הבוצה לנפט שדולף באופן טבעי בסלעי משקע של פצלים סמוך לפני השטח. הוא נימק כי נפט נדד מהפצלים אל הגרניט עמוק באדמה. גולד חלק על הממצא של פילפ, וסבר כי הנפט והגז יכלו באותה מידה לעלות אל פני השטח: "הם החליטו שהנפט והגז שמצאנו שם למטה היו משכבה בת מטר וחצי של סלעי משקע בפני השטח - שחלחלו כול הדרך למטה שישה קילומטרים למטה לתוך הגרניט. כלומר, אבסורד מוחלט כזה: אתה יכול לדמיין שאתה יושב שם עם מטר וחצי אדמה וששה קילומטרים מתחת לסלע גרניט דחוס, והמתאן שנוצר שם למעלה זחל עד למטה בעדיפות על פני מים. שטות מוחלטת".

לאור המחלוקת סביב הבוצה וזיהום המקדחים האפשרי, זנח גולד את הפרויקט בגרווברג -1, כינה אותו "פיאסקו מוחלט", ותכנן מחדש את הניסוי על ידי החלפת חומר סיכה לקידוח על בסיס שמן בחומר מבוסס מים.

הקידוח גילה נפט באביב 1989, אבל בכמות מעטה של כ-80 חביות (130 מטרים מעוקבים). גולד הצהיר, "זה לא הגיע בקצב שבו אתה יכול למכור אותו, אבל הוא הראה שיש שם נפט." המקדחה נתקלה אז בבעיות טכניות ונעצרה בעומק של 6.8 קילומטרים. הבור נסגר, אך בור שני נפתח לקידוח קרוב יותר ל"מרכז טבעת הפגיעה שם היה אפילו פחות סלעי משקע". באוקטובר 1991 הגיע המקדח לנפט בעומק 3.8 קילומטרים בקרקע, אך עדיין היו ספקנים רבים שלא השתכנעו מסיכויי האתר. אחד הספקנים, כריסטר אקרמן, הגאולוג הראשי של הסקר הגאולוגי של שוודיה, העיר, "ישנן כול הסיבות להישאר רגועים ולחכות לניתוח של מה שמצאו. העניין הוא גם שהם יצטרכו למצוא כמויות בקנה מידה מסחרי, ויחלוף זמן רב עד שנדע אם כן". הגאולוג ג'ון ר. קסטאניו הגיע למסקנה כי אין מספיק ראיות למעטפת כדור הארץ כמקור לפחמימנים וכי אין זה סביר שאתר סיליאן יכול להיות לשמש כשדה גז מסחרי. כמה ספקנים התנגדו לטענותיו של גולד והציעו כי הנפט שנמצא הוא למעשה זיהום מהקידוחים. מחקר על גזים ומינרלים קרבונטיים משניים שנערך בשנת 2019, העלה כי באתר התרחשה יצירת מתאן באמצעות חיידקים במשך זמן עמוק בתוך מערכת הסדקים של המכתש (במשך לפחות 80 מיליון שנה) ועם קשר מרחבי ברור לדליפה של נפט של סלעי משקעים בפני השטח,[16] בניגוד לתאוריות של גולד בנושא נדידת גז ממקור אנאורגני עמוק.

הביוספירה החמה העמוקהעריכה

במאמר משנת 1992, "הביוספרה העמוקה והחמה"[17] שפורסם בכתב העת PNAS, הציע גולד לראשונה כי חיידקים נפוצים בנקבוביות של קרום כדור הארץ, עד לעומק של מספר קילומטרים, שם העלייה בטמפרטורות מציבה סוף סוף גבול. החיים התת-קרקעיים משיגים את האנרגיה שלהם לא מפוטוסינתזה אלא ממקורות כימיים בנוזלים הנודדים מעלה דרך הקרום. המסה של הביוספרה העמוקה (אנ') עשויה להיות דומה לזו של הביוספרה שבפני השטח. חיים מתחת לקרקע עשויים להיות נפוצים בגופים אחרים במערכת השמש ובכל רחבי היקום, אפילו בעולמות שאינם צמודים לכוכבים אחרים.

מאמר מאת העיתונאי ויליאם ברואד (William Broad) משנת 1993, שהתפרסם ב"ניו יורק טיימס", וכותרתו "חיידקים חדשים מוזרים מרמזים על עולם תת-קרקעי עצום" ,הביא את התזה של גולד לידיעת הציבור. בתחילת המאמר נכתב "צורות חדשות של חיים מיקרוביאליים מתגלות בשפע כזה עמוק בתוך כדור הארץ, עד שכמה מדענים מתחילים לחשוד שלכוכב הלכת יש ביוספירה נסתרת המשתרעת לעומק של קילומטרים שמסתה הכוללת עשויה להתחרות או לעלות על המסה של כל החיים על פהי השטח. אם אכן קיימת ביוספרה עמוקה, אומרים מדענים, תגליתה תשכתב ספרי לימוד תוך שהיא תשפוך אור חדש על תעלומת מוצא החיים. אפילו הספקנים טוענים שהתזה מסקרנת מספיק כדי להצדיק מחקרים חדשים בתחום התת-קרקעי".

המאמר משנת 1993 מציג גם כיצד התזה של גולד מרחיבה אפשרויות למחקר אסטרוביולוגי: "ד"ר תומאס גולד, אסטרופיזיקאי מאוניברסיטת קורנל הידוע בתאוריות נועזות, שיער כי החיים התת-קרקעיים עשויים להיות נפוצים בקוסמוס, מבודדים מתחת לפני השטח של כוכבי הלכת והירחים ומקבלים אנרגיה מתהליכים גאולוגיים, בלא צורך בהתחממות הנובעת מקרינה של כוכבים סמוכים. הוא כתב ב-PNAS בשנה שעברה כי מערכת השמש עשויה לכלול לפחות 10 ביוספירות עמוקות. 'חיים כאלה עשויים להיות מופצים ביקום', אמר, 'מכיוון שגופים מסוג כוכבי הלכת עם תנאים תת-קרקעיים דומים עשויים להיות נפוצים כאובייקטים בודדים בחלל, כמו גם במערכות אחרות מסוג שמש'"

גולד פרסם גם ספר באותו שם, "הביוספרה החמה העמוקה" (The Deep Hot Biosphere), בשנת 1999, שהרחיב את הטיעונים ממאמרו משנת 1992 וכלל ספקולציות על מוצא החיים ועל העברה גנטית אופקית. לדברי גולד, חיידקים הניזונים מהנפט הם המקור לפסולת ביולוגית בדלקים פחמימנים, מה שמייתר את הצורך לנקוט בתיאוריה אורגנית על מקורם של האחרונים. זרמי הפחמימנים התת-קרקעיים עשויים להסביר מוזרויות בריכוז משקעים מינרליים אחרים. בקיצור, גולד אמר על מקורם של פחמימנים טבעיים (נפט וגז טבעי): "פחמימנים אינם עוברים עיבוד מחודש על ידי גאולוגיה (כפי שהדעה המסורתית קובעת), אלא גאולוגיה עוברת עיבוד מחודש על ידי הביולוגיה".

פרימן דייסון כתב את הקדמה לספרו של גולד מ-1999, שם סיכם: "התאוריות של גולד הן תמיד מקוריות, תמיד חשובות, לרוב שנויות במחלוקת - ובדרך כלל צודקות. אני מאמין, בהתבסס על חמישים שנות התבוננות בגולד כחבר ועמית, שביוספרה חמה עמוקה היא כל האמור לעיל: מקורית, חשובה, שנויה במחלוקת - ונכונה". (דייסון נשא הספד בטקס האזכרה של גולד, שקטע ממנו הנוגע לתאוריית הביוספרה העמוקה פורסם ב-YouTube‏[18]).

לאחר מותו של גולד, תגליות מדעיות הגבירו את ההבנה של הביוספרה החמה העמוקה למה שכיום מכונה "ביוספרה עמוקה". מונח שגולד שטבע בספרו מ-1999 התקבל והוא תזכורת לשינוי תפיסת העולם שהוא דגל בו.[19] המונח הוא "שוביניזם של פני השטח". גולד כתב: "בדיעבד, לא קשה להבין מדוע הקהילה המדעית חיפשה בדרך כלל בשמיים רק חיים על פני השטח. מדענים נעצרו על ידי מעין "שוביניזם של פני השטח"".

מורשת אקדמיתעריכה

 
קרל סייגן, שנשכר על ידי גולד לאחר שסייגן לא קיבל קביעות באוניברסיטת הרווארד בשנת 1968

לאורך הקריירה האקדמית שלו זכה גולד במספר פרסים וכיבודים. הוא היה עמית של החברה המלכותית לאסטרונומיה (1948), החברה המלכותית (1964), האיחוד הגאופיזי האמריקאי (אנ') (1962), האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים (1974), והחברה האמריקאית לאסטרונאוטיקה (אנ'), חבר בחברה הפילוסופית האמריקאית (1972), האקדמיה הלאומית למדעים (ארצות הברית) (1974) והאקדמיה הבינלאומית לאסטרונאוטיקה (אנ'), ועמית כבוד של טריניטי קולג', קיימברידג' (1986). בנוסף, כיהן כנשיא האגודה האסטרונומית בניו יורק בין השנים 1981 ל--1986. גולד זכה בפרס ג'ון פרדריק לואיס מטעם האגודה הפילוסופית האמריקאית בשנת 1972 על מאמרו "הטבע של שטח פני הירח: עדויות אחרונות" ופרס הומבולדט (אנ') מטעם קרן אלכסנדר פון הומבולדט (אנ') בשנת 1979. בשנת 1985 זכה גולד במדליית זהב של החברה המלכותית לאסטרונומיה היוקרתית. גולד לא זכה בתואר דוקטור, אך קיבל תואר דוקטור לשם כבוד למדעים מאוניברסיטת קיימברידג' בשנת 1969.

האסטרופיזיקאים ג'פרי ומרגרט ברבידג' ציינו כי גולד "היה אחד הפיזיקאים המצטיינים של זמנו" וכי "הרבגוניות שלו הייתה ללא תחרות".[3] בהקדמה לספרו של גולד "הביוספירה החמה העמוקה", קבע הפיזיקאי התאורטי פרימן דייסון, "התאוריות של גולד תמיד מקוריות, תמיד חשובות, בדרך כלל שנויות במחלוקת - ובדרך כלל נכונות".

בכתב העת Nature כתב הרמן בונדי "טומי גולד ייזכר זמן רב כמדען יחיד במינו, שנכנס לכל תחום שבו חשב שקיימת אפשרות שמתעלמים ממנה. הוא היה יוצא דופן גם בעבודה בעיקר תאורטית, אך השתמש במתמטיקה מועטה, אך הסתמך במקום זאת על הבנתו האינטואיטיבית העמוקה של הפיזיקה". סטנלי פ. דרמוט (Stanley F. Dermott) כתב "טומי היה איש נאה, מקסים ונדיב ועמית נאמן שיצר חברויות רבות לאורך זמן. דובר שנון ורהוט, הוא נחשב בעיני חלקם כאל אדם בעל רעיונות מדעיים עצמאיים שפרח כשחלקו על רעיונותיו. במציאות הוא היה איקונוקלסט שכוחו היה בניתוח חודר של ההנחות שעליהן מבוססות כמה מהתיאוריות החשובות ביותר שלנו." אנתוני טאקר מ"הגרדיאן" אמר, "לאורך כל חייו הוא היה צולל לטריטוריה חדשה כדי לפתוח בעיות שלא נראו על ידי אחרים - בביופיזיקה, אסטרופיזיקה, הנדסת חלל או גאופיזיקה. הוא היה שנוי תמיד במחלוקת. כבעל אינטואיציה מדעית עמוקה וראש פתוח, הוא בדרך כלל בסופו של דבר קרא תיגר על ההנחות המוערכות של אחרים, ולמורת רוחו של הממסד המדעי, לעיתים קרובות מצא שהן לקויות. שיעור קומתו והשפעתו היו בינלאומיים". הביולוג של הרווארד, סטיבן ג'יי גולד, תייג את גולד כ"אחד המדענים האיקונוקלסטיים ביותר באמריקה". גאולוגים כמו הרמון קרייג וג'ון האנט לגלגו על גולד. הם התנגדו בתוקף לתאוריית הנפט האנאורגני של גולד. אחרים אף פתחו בקמפיינים כדי למנוע מגולד לפרסם את ממצאיו.[9]

חייו האישייםעריכה

גולד התחתן עם אשתו הראשונה, מרל אלינור טוברג (Merle Eleanor Tuberg), אסטרופיזיקאית אמריקאית שעבדה עם סוברהמניאן צ'נדראסקאר, בקיימברידג' בשנת 1947. נולדו להם שלוש בנות - לינדה, לוסי וטניה. לאחר שהתגרש ממנה, התחתן גולד עם קרוול לי בייר (Carvel Lee Beyer) בשנת 1972. נולדה להם בת אחת, לורן.

תומאס גולד נפטר בגיל 84 מסיבוכים עקב מחלת לב, במרכז הרפואי קיוגה באית'קה, במדינת ניו יורק. הוא נקבר בבית העלמין פלזנט גרוב באית'קה. הוא הותיר אחריו אישה, ארבע בנותיו ושישה נכדים.

קישורים חיצונייםעריכה

הערות שולייםעריכה