שינויים

מדענים משנים את דעתם על בסיס עובדות, ניסויים חדשים ותאוריות חדשות, והקונצנזוס מופיע במשך הזמן. לא רק שהמדענים מפסיקים להתווכח, הם גם מתחילים להסתמך זה על עבודתו של זה. כל המדע תלוי על תהליך זה וכאשר מדען אחד מסתמך על עבודתו של מדען אחר, הוא מעריך את העבודה של האחרים באמצעות ציטוטים. {{הערה|שם=skeptical}}

מדענים משנים את דעתם על בסיס עובדות, ניסויים חדשים ותאוריות חדשות, והקונצנזוס מופיע במשך הזמן. לא רק שהמדענים מפסיקים להתווכח, הם גם מתחילים להסתמך זה על עבודתו של זה. כל המדע תלוי על תהליך זה וכאשר מדען אחד מסתמך על עבודתו של מדען אחר, הוא מעריך את העבודה של האחרים באמצעות ציטוטים. {{הערה|שם=skeptical}}

המדע מגיע לקונצנזוס כאשר המדענים מפסיקים להתווכח. בתחילת התהליך יש שאלה חדשה או שיש ערעור על תאוריה קודמת - לדוגמה השאלה כדור הארץ מסתובב סביב השמש? בתחילת התהליך יתכנו דעות שונות והסברים שונים - לדוגמה השמש מסתובבת סביב כדור הארץ, קיומן של "ספרות" אשר גורמות לכאורה לתנועת הכוכבים לאחור, תנועה של כדור הארץ סביב השמש במעגלים ועוד. במשך תקופת מה, כל רעיון נבחן ונבחן מחדש – הפעולה המוכרת של [[השיטה המדעית]] – משום שכל מהמדענים יודעים שהיוקרה והתהילה הולכים לאלו שמצאו את התשובה הנכונה (וכל האחרים הופכים להערות שוליים בהיסטוריה של המדע). בדרך כלל כמעט כל התיאוריות יפלו הצידה במהלך תקופת המבחן משום שרק תאוריהאחת תיתן את התשובות הנכונות ביותר, בלי להשאיר כל מיני פינות מתנדנדות שלא משתלבות בהסבר. תיאוריות גרועות הן בדרך כלל לא הדוקות כלומר הן מסבירות חלק מהדברים אבל מגיעות לתחזיות שלא מסתדרות עם חלק מהתצפיות האחרות. ואולם בסופו של דבר מגיעה תקופת הניסויים לסופה. לאט לאט ובהדרגה המיקוד עובר אל חקירה צרה של הנתיבים שממשיכים להראות הגיוניים. הם עדיין ממשיכים להצטבר ובסופו של דבר, תאוריהטובה תחשוף תשובות נוספות, או שתיתן תחזיות רבות עוצמה, שתחזקנה את התאוריה. {{הערה|שם=skeptical}}

המדע מגיע לקונצנזוס כאשר המדענים מפסיקים להתווכח. בתחילת התהליך יש שאלה חדשה או שיש ערעור על תאוריה קודמת - לדוגמה השאלה כדור הארץ מסתובב סביב השמש? בתחילת התהליך יתכנו דעות שונות והסברים שונים - לדוגמה השמש מסתובבת סביב כדור הארץ, קיומן של "ספרות" אשר גורמות לכאורה לתנועת הכוכבים לאחור, תנועה של כדור הארץ סביב השמש במעגלים ועוד. במשך תקופת מה, כל רעיון נבחן ונבחן מחדש – הפעולה המוכרת של [[השיטה המדעית]] – משום שכל מהמדענים יודעים שהיוקרה והתהילה הולכים לאלו שמצאו את התשובה הנכונה (וכל האחרים הופכים להערות שוליים בהיסטוריה של המדע). בדרך כלל כמעט כל התיאוריות יפלו הצידה במהלך תקופת המבחן משום שרק תאוריהאחת תיתן את התשובות הנכונות ביותר, בלי להשאיר כל מיני פינות מתנדנדות שלא משתלבות בהסבר. תיאוריות גרועות הן בדרך כלל לא הדוקות כלומר הן מסבירות חלק מהדברים אבל מגיעות לתחזיות שלא מסתדרות עם חלק מהתצפיות האחרות. ואולם בסופו של דבר מגיעה תקופת הניסויים לסופה. לאט לאט ובהדרגה המיקוד עובר אל חקירה צרה של הנתיבים שממשיכים להראות הגיוניים. הם עדיין ממשיכים להצטבר ובסופו של דבר, תאוריהטובה תחשוף תשובות נוספות, או שתיתן תחזיות רבות עוצמה, שתחזקנה את התאוריה. {{הערה|שם=skeptical}}

קונצנזוס מדעי לא מחייב את הדברים הבאים:{{הערה|שם=green}}

קונצנזוס מדעי לא מחייב את הדברים הבאים:{{הערה|שם=green}}

התאוריה של קופרניקוס נראית לנו הגיונית כיום, אבל בזמנו היא לא הייתה מובנת מאליו. לדוגמה תלמי קיבל אמנם שניתן להסביר את התצפיות גם אם מניחים שהארץ נעה, אך פסל את הרעיון משום שהניח שאילו נעה הארץ, הרי שגופים הנזרקים לאוויר היו נראים לנו כנעים במהירות של מאות קילומטרים בשעה מערבה. דבר זה מהווה קושי של "היגיון פשוט" לקבל את המודל של כדור הארץ שסובב סביב צירו. השגיאה של תלמי נבעה מאי הכרת חוק ההתמדה (חוק ניוטון הראשון), שפותח על ידי ניוטון על סמך עבודתו של קפלר.  

התאוריה של קופרניקוס נראית לנו הגיונית כיום, אבל בזמנו היא לא הייתה מובנת מאליו. לדוגמה תלמי קיבל אמנם שניתן להסביר את התצפיות גם אם מניחים שהארץ נעה, אך פסל את הרעיון משום שהניח שאילו נעה הארץ, הרי שגופים הנזרקים לאוויר היו נראים לנו כנעים במהירות של מאות קילומטרים בשעה מערבה. דבר זה מהווה קושי של "היגיון פשוט" לקבל את המודל של כדור הארץ שסובב סביב צירו. השגיאה של תלמי נבעה מאי הכרת חוק ההתמדה (חוק ניוטון הראשון), שפותח על ידי ניוטון על סמך עבודתו של קפלר.  

יוהאן קפלר הגרמני פרסם את ספרו "אסטרונומיה נובה" בשנת 1609 שתמכה במודל של קופרניקוס. עבודתו של קפלר מבוססת על תצפיות שערך טיכו ברהה. קפלר הצטרף לברהה ב-1600, ותפס את מקומו ב-1601. בשנת 1572 גילה ברהה בתצפיותיו כוכב שביט חדש, וכוכב שבת חדש (שהתגלה לימים כסופר נובה). גילויים אלו היו משמעותיים שכן פירושו שבעולם העל ירחי כן מתקיימים שינויים. תצפיותיו של ברהה שאפו לדיוק רב מאוד של 8 מעלות ועליהן התבסס קפלר בעבודתו. קפלר הבין על סמך התצפיות שכדור הארץ וכן כוכבי הלכת האחרים מסתובבים במסלולים אליפטיים (לא מעגליים) סביב השמש. קפלר ניסח בספרו שלושה חוקים, המכונים "חוקי קפלר". התנועה של השמש בשמיים נובעת מכך שכדור הארץ סובב סביב ציר שעובר סמוך לקטבים.{{הערה|שם=Harmony|ראו פרוט בנושא זה בפרק "הרמוניה של העולמות ("Harmony of the Worlds") ב[[קוסמוס (סדרת טלוויזיה)]] של [[קרל סייגן]]}} במשך הזמן התרבו העדויות לכך - בשנת 1610 גילה גלילאו גליליי ארבעה ירחים המקיפים את כוכב הלכת צדק, בעזרת ההמצאה החדשה באותה תקופה - הטלסקופ. גילוי זה נתן משנה תוקף למודל ההליוצנטרי והיווה הוכחה שתנועה שאינה סביב כדור הארץ היא בגדר האפשר. בשנת 1632 פרסם גליליי את ספרו "דיאלוג על שתי מערכות עולם" ובו מתנהל דיון בין נציג הכנסייה, אזרח פשוט, וגלילאו עצמו. ספר זה קעקע את כל עמדות הכנסייה והתפרסם כשגלילאו היה בן 70. זהו הצעד הבוטה ביותר שידוע שעשה גלילאו כנגד הכנסייה ובעקבותיו נשפט ונידון למעצר בית. גליליי מת בשנת 1642, אולם משנתו ועמדותיו לא נעלמו, והגותו שינתה את פני האסטרונומיה וה[[מדע]] מקצה אל קצה. {{הערה|ראו פרוט בערך [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%9E%D7%94%D7%A4%D7%9B%D7%94_%D7%94%D7%A7%D7%95%D7%A4%D7%A8%D7%A0%D7%99%D7%A7%D7%90%D7%99%D7%AA המהפכה הקופרניקאית] בויקיפדיה העברית}}

יוהאן קפלר הגרמני פרסם את ספרו "אסטרונומיה נובה" בשנת 1609 שתמכה במודל של קופרניקוס. עבודתו של קפלר מבוססת על תצפיות שערך טיכו ברהה. קפלר הצטרף לברהה ב-1600, ותפס את מקומו ב-1601. בשנת 1572 גילה ברהה בתצפיותיו כוכב שביט חדש, וכוכב שבת חדש (שהתגלה לימים כסופר נובה). גילויים אלו היו משמעותיים שכן פירושו שבעולם העל ירחי כן מתקיימים שינויים. תצפיותיו של ברהה שאפו לדיוק רב מאוד של 8 מעלות ועליהן התבסס קפלר בעבודתו. קפלר הבין על סמך התצפיות שכדור הארץ וכן כוכבי הלכת האחרים מסתובבים במסלולים אליפטיים (לא מעגליים) סביב השמש. קפלר ניסח בספרו שלושה חוקים, המכונים "חוקי קפלר". התנועה של השמש בשמיים נובעת מכך שכדור הארץ סובב סביב ציר שעובר סמוך לקטבים.{{הערה|שם=Harmony|ראו פרוט בנושא זה בפרק "הרמוניה של העולמות ("Harmony of the Worlds") ב[[קוסמוס (סדרת טלוויזיה)]] של [[קרל סייגן]]}} במשך הזמן התרבו העדויות לכך - בשנת 1610 גילה גלילאו גליליי ארבעה ירחים המקיפים את כוכב הלכת צדק, בעזרת ההמצאה החדשה באותה תקופה - הטלסקופ. גילוי זה נתן משנה תוקף למודל ההליוצנטרי והיווה הוכחה שתנועה שאינה סביב כדור הארץ היא בגדר האפשר. בשנת 1632 פרסם גליליי את ספרו "דיאלוג על שתי מערכות עולם" ובו מתנהל דיון בין נציג הכנסייה, אזרח פשוט, וגלילאו עצמו. ספר זה קעקע את כל עמדות הכנסייה והתפרסם כשגלילאו היה בן 70. זהו הצעד הבוטה ביותר שידוע שעשה גלילאו כנגד הכנסייה ובעקבותיו נשפט ונידון למעצר בית. גליליי מת בשנת 1642, אולם משנתו ועמדותיו לא נעלמו, והגותו שינתה את פני האסטרונומיה וה[[מדע]] מקצה אל קצה. {{הערה|ראו פרוט בערך [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%9E%D7%94%D7%A4%D7%9B%D7%94_%D7%94%D7%A7%D7%95%D7%A4%D7%A8%D7%A0%D7%99%D7%A7%D7%90%D7%99%D7%AA המהפכה הקופרניקאית] בויקיפדיה העברית}}

אייזיק ניוטון ניסח על בסיס התאוריה של קפלר את העקרונות שלו למכניקה -חוקי התנועה של ניוטון. כך התאוריה של קפלר התקבלה כקונצנזוס מדעי. בהמשך נמצאו יישומים וראיות נוספות לתאוריה של קופרניקוס וקפלר - לדוגמה שילוחי חלליות לכוכבי לכת הצריכו חישוב מדוייק יותר של המסלולים שלהם. בנוסף חלליות ולוויינים שנמצאים כיום מחוץ לכדור הארץ יכולים לצלם את הסיבוב שלו והם נאלצים גם להתחשב בו לשם צילום של עצמים או לשם חזרה לתוך האטמוספירה של כדור הארץ.

אייזיק ניוטון ניסח על בסיס התאוריה של קפלר את העקרונות שלו למכניקה -חוקי התנועה של ניוטון. כך התאוריה של קפלר התקבלה כקונצנזוס מדעי. בהמשך נמצאו יישומים וראיות נוספות לתאוריה של קופרניקוס וקפלר - לדוגמה שילוחי חלליות לכוכבי לכת הצריכו חישוב מדוייק יותר של המסלולים שלהם. בנוסף חלליות ולוויינים שנמצאים כיום מחוץ לכדור הארץ יכולים לצלם את הסיבוב שלו והם נאלצים גם להתחשב בו לשם צילום של עצמים או לשם חזרה לתוך האטמוספירה של כדור הארץ.

חוקים אלה מצהירים לדוגמה שעצם שנע בלא חיכוך וללא שכוחות חיצוניים אחרים יפעלו עליו ינוע בקו ישר וישמור על אותה מהירות. תאוריה זו הייתה מנוגדת לתאוריות קודמות לפיה עצם רוצה לעצור במקומו. התאוריה הזו נראתה הגיונית כאשר היא דנה בחפצים שפועלים עם חיכוך כמו כדור שנע על הרצפה או חץ שעף באוויר.  

חוקים אלה מצהירים לדוגמה שעצם שנע בלא חיכוך וללא שכוחות חיצוניים אחרים יפעלו עליו ינוע בקו ישר וישמור על אותה מהירות. תאוריה זו הייתה מנוגדת לתאוריות קודמות לפיה עצם רוצה לעצור במקומו. התאוריה הזו נראתה הגיונית כאשר היא דנה בחפצים שפועלים עם חיכוך כמו כדור שנע על הרצפה או חץ שעף באוויר.  

התאוריה של ניוטון סיפקה חיזויים מדוייקים יותר - לדוגמה ניוטון חישב את מקדמי החיכוך של אוויר, ברזל, עץ וכדומה וכך ניתן היה לחשב מהירות ומסלולים של עצמים שונים (לדוגמה מסלולים של כדורי תותח, דבר שהייתה לו חשיבות צבאית), כך הפכה התאוריה של ניוטון לקונצונס בתוך זמן קצר. כיום כאשר ניתן לייצר ריק או להגיע לחלל ניתן לראות חיזוקים נוספים לתאוריה של ניוטון. בתחילת המאה ה-20 התברר כי התאוריה של ניוטון אינה מדוייקת - כאשר מתקרבים למהירויות גבוהות מאוד יש צורך בתיקון של התאוריה באמצעות תורת היחסות של איינשטיין. עם זאת במהירויות נמוכות וכאשר לא נדרש דיוק גבוה, משתמשים בתאוריה הניוטונית לשם התקנים מכנאיים פשוטים יחסית כמו שעונים, מסילות, שיפועי כבישים ועוד יישומים הנדסיים רבים.

התאוריה של ניוטון סיפקה חיזויים מדוייקים יותר - לדוגמה ניוטון חישב את מקדמי החיכוך של אוויר, ברזל, עץ וכדומה וכך ניתן היה לחשב מהירות ומסלולים של עצמים שונים (לדוגמה מסלולים של כדורי תותח, דבר שהייתה לו חשיבות צבאית), כך הפכה התאוריה של ניוטון לקונצונס בתוך זמן קצר. כיום כאשר ניתן לייצר ריק או להגיע לחלל ניתן לראות חיזוקים נוספים לתאוריה של ניוטון. בתחילת המאה ה-20 התברר כי התאוריה של ניוטון אינה מדוייקת - כאשר מתקרבים למהירויות גבוהות מאוד יש צורך בתיקון של התאוריה באמצעות תורת היחסות של איינשטיין. עם זאת במהירויות נמוכות וכאשר לא נדרש דיוק גבוה, משתמשים בתאוריה הניוטונית לשם התקנים מכנאיים פשוטים יחסית כמו שעונים, מסילות, שיפועי כבישים ועוד יישומים הנדסיים רבים.

===תורת האבולוציה של דארווין===  

===תורת האבולוציה של דארווין===  

בבסיס תורת היחסות הפרטית עומדות שתי הנחות. האחת היא כי מהירות האור קבועה לכל הצופים ללא תלות במהירותם היחסית (ומסמנים אותה באות C). והשנייה היא שחוקי הטבע זהים בכל המערכות האינרציאליות, דהיינו אלה שנשמעות לחוקי התנועה הראשון והשני של ניוטון. אלה הן מערכות הנעות במהירות קבועה זו ביחס לזו. מהנחות אלה עולה כי צופה במנוחה יגלה שלוש תופעות במערכת הנמצאת בתנועה יחסית אליו – התארכות הזמן, התקצרות האורך ועליית המסה. לדוגמה אם מישהו נע ביחס אלי במהירות השווה למחצית מהירות האור, אגלה כי השעון שלו מתקתק בקצב איטי של כשנייה אחת על כל 1.15 שניות החולפות בשעון שלי. אם הוא יצפה בשעון שלי, הוא יגלה את אותו הדבר – שהשעון שלי מתקתק בקצב איטי יחסית לשלו. עוד גילתה התורה את שקילות המסה והאנרגיה, על פיה לכל גוף יש אנרגיה שאיננה קינטית או פוטנציאלית. השקולה למכפלת מסת המנוחה שלו בריבוע מהירות האור, על-פי הנוסחה המפורסמת E=mc². מכאן שכל גוף יכול להיות מומר באנרגיה שוות ערך למסתו, גילוי זה סלל את הדרך לפיתוח [[פצצת האטום]] ולשימוש ב[[אנרגיה גרעינית]]. דוגמה לביטויה של שקילות זו במלואה ניתן לראות כאשר חלקיק חומר מתנגש בחלקיק אנטי-חומר והם מתאיינים תוך שחרור מלוא האנרגיה המסתית שלהם, ללא השארת שארית ממהותם המקורית. בשנת 1915 פרסם איינשטיין מהפכה את תורת היחסות הכללית, שמטפלת בגופים בתאוצה ומנסה להסביר את תופעת הכבידה – המשיכה הקיימת בין כל שני גופים בעלי מסה. ההסבר אומר שכל מסה מעקמת את המרחב-זמן סביבה ויוצרת מעין "שקע" אשר קובע את תנועת החומר ואף האנרגיה – כפי שמתבטא בתופעה המכונה עידוש כבידתי, שבה אור משנה מסלולו בקרבת מסה גדולה.  

בבסיס תורת היחסות הפרטית עומדות שתי הנחות. האחת היא כי מהירות האור קבועה לכל הצופים ללא תלות במהירותם היחסית (ומסמנים אותה באות C). והשנייה היא שחוקי הטבע זהים בכל המערכות האינרציאליות, דהיינו אלה שנשמעות לחוקי התנועה הראשון והשני של ניוטון. אלה הן מערכות הנעות במהירות קבועה זו ביחס לזו. מהנחות אלה עולה כי צופה במנוחה יגלה שלוש תופעות במערכת הנמצאת בתנועה יחסית אליו – התארכות הזמן, התקצרות האורך ועליית המסה. לדוגמה אם מישהו נע ביחס אלי במהירות השווה למחצית מהירות האור, אגלה כי השעון שלו מתקתק בקצב איטי של כשנייה אחת על כל 1.15 שניות החולפות בשעון שלי. אם הוא יצפה בשעון שלי, הוא יגלה את אותו הדבר – שהשעון שלי מתקתק בקצב איטי יחסית לשלו. עוד גילתה התורה את שקילות המסה והאנרגיה, על פיה לכל גוף יש אנרגיה שאיננה קינטית או פוטנציאלית. השקולה למכפלת מסת המנוחה שלו בריבוע מהירות האור, על-פי הנוסחה המפורסמת E=mc². מכאן שכל גוף יכול להיות מומר באנרגיה שוות ערך למסתו, גילוי זה סלל את הדרך לפיתוח [[פצצת האטום]] ולשימוש ב[[אנרגיה גרעינית]]. דוגמה לביטויה של שקילות זו במלואה ניתן לראות כאשר חלקיק חומר מתנגש בחלקיק אנטי-חומר והם מתאיינים תוך שחרור מלוא האנרגיה המסתית שלהם, ללא השארת שארית ממהותם המקורית. בשנת 1915 פרסם איינשטיין מהפכה את תורת היחסות הכללית, שמטפלת בגופים בתאוצה ומנסה להסביר את תופעת הכבידה – המשיכה הקיימת בין כל שני גופים בעלי מסה. ההסבר אומר שכל מסה מעקמת את המרחב-זמן סביבה ויוצרת מעין "שקע" אשר קובע את תנועת החומר ואף האנרגיה – כפי שמתבטא בתופעה המכונה עידוש כבידתי, שבה אור משנה מסלולו בקרבת מסה גדולה.  

השלכות כמו זו שלא ניתן לעבור את מהירות האור או כמו קצב התקדמות שונה של הזמן נראו בתחילה מוזרות. תחילה התנגדו פיזיקאים רבים לתאוריה. אפילו בשנת 1931 פורסם הספר "מאה כותבים נגד איינשטיין" (A Hundred Authors Against Einstein) והכיל בעיקר התנגדויות פילוסופיות וטעויות שנבעו מחוסר הבנה של הכותבים. אולם התאוריה של איינשטיין פתרה בעיות רבות שהיו בתקופתו והביא לניבויים שאומתו לדוגמה "עיקום" של אור שעבר ליד השמש, עדשות כבידה ושינוי של קצב התקדמות הזמן עבור מערכות שנעות במהירויות שונות, וכמובן [[אנרגיה גרעינית]]. הנוסחאות והחישובים של תורת היחסות הכללית מסובכים מאלו של תורת היחסות הפרטית, ודרשו מאיינשטיין להיעזר בשיטות מתמטיות שונות להשלמתם. תורת היחסות הכללית נבדקה במספר רב של ניסויים, שבהם אומתו תחזיותיה ברמת דיוק גבוהה. היא חוזה בין היתר את קיומם של חורים שחורים, ויש לה השפעה ניכרת על התאוריות הקוסמולוגיות הדנות באופן התפתחותו ועתידו של היקום. כיום כל הפיזיקה המודרנית מקבלת את התאוריה של איינשטיין, וזאת למרות בעיות ידועות בתאוריה זו - שאלות רבות נותרו ללא מענה, כשהמרכזית ביותר היא אי-התיישבותה של התאוריה עם מכניקת הקוונטים, תורה המתארת את העולם הפיזיקלי ברמת האינטראקציות של החלקיקים האלמנטריים ושתחזיותיה אומתו אף הן בדייקנות רבה. כדי לנסות להגיע להבנת ההתרחשויות בראשיתו של היקום והתהליכים בתוכם של חורים שחורים, יש צורך בתורה פיזיקלית בה שתי התורות הללו, הטובות כל אחת לתחומה, מתמזגות לתורה אחת נקיה מקונפליקטים פנימיים. התחום העוסק בניסיון לאיחוד כזה קרוי תורת כבידה קוונטית.

השלכות כמו זו שלא ניתן לעבור את מהירות האור או כמו קצב התקדמות שונה של הזמן נראו בתחילה מוזרות. תחילה התנגדו פיזיקאים רבים לתאוריה. אפילו בשנת 1931 פורסם הספר "מאה כותבים נגד איינשטיין" (A Hundred Authors Against Einstein) והכיל בעיקר התנגדויות פילוסופיות וטעויות שנבעו מחוסר הבנה של הכותבים. אולם התאוריה של איינשטיין פתרה בעיות רבות שהיו בתקופתו והביא לניבויים שאומתו לדוגמה "עיקום" של אור שעבר ליד השמש, עדשות כבידה ושינוי של קצב התקדמות הזמן עבור מערכות שנעות במהירויות שונות, וכמובן [[אנרגיה גרעינית]]. הנוסחאות והחישובים של תורת היחסות הכללית מסובכים מאלו של תורת היחסות הפרטית, ודרשו מאיינשטיין להיעזר בשיטות מתמטיות שונות להשלמתם. תורת היחסות הכללית נבדקה במספר רב של ניסויים, שבהם אומתו תחזיותיה ברמת דיוק גבוהה. היא חוזה בין היתר את קיומם של חורים שחורים, ויש לה השפעה ניכרת על התאוריות הקוסמולוגיות הדנות באופן התפתחותו ועתידו של היקום. כיום כל הפיזיקה המודרנית מקבלת את התאוריה של איינשטיין, וזאת למרות בעיות ידועות בתאוריה זו - שאלות רבות נותרו ללא מענה, כשהמרכזית ביותר היא אי-התיישבותה של התאוריה עם מכניקת הקוונטים, תורה המתארת את העולם הפיזיקלי ברמת האינטראקציות של החלקיקים האלמנטריים ושתחזיותיה אומתו אף הן בדייקנות רבה. כדי לנסות להגיע להבנת ההתרחשויות בראשיתו של היקום והתהליכים בתוכם של חורים שחורים, יש צורך בתורה פיזיקלית בה שתי התורות הללו, הטובות כל אחת לתחומה, מתמזגות לתורה אחת נקיה מקונפליקטים פנימיים. התחום העוסק בניסיון לאיחוד כזה קרוי תורת כבידה קוונטית.

===נזקי העישון===

===נזקי העישון===

בדצמבר 1953 פורסם מחקר מאת אוורט גרהם (Evarts Graham) ועמיתיו שהראה כי מריחה של זפת שמקורה בעשן סיגריות על גב מגולח של עכברים יכול לגרום לגידולים סרטניים.{{הערה|1=Ernest L. Wynder, Evarts A. Graham, and Adele B. Croninger [http://tobaccocontrol.bmj.com/cgi/ijlink?linkType=ABST&journalCode=canres&resid=13/12/855 Experimental production of carcinoma with cigarette tar]. Cancer Res 1 December 1953 ;13:855–66}} מחקר זה היה המחקר הראשון שתפס תשומת לב ציבורית משמעותית בעיתונות בארצות הברית ובכלל.{{הערה|Beyond Any Doubt. Time 1953:60–3.}} בנוסף בשנות ה-50 ו-60 בוצעו מחקרים נוספים. בשנת 1957 פרסמו החוקרים המונד והורן מחקר ענק שעקב במשך 5 שנים אחר 188 אלף גברים, ומצא קשר סטטיסטי בין עישון ומוות בטרם עת.{{הערה|שם=Mendes2014| Elizabeth Mendes, [http://www.cancer.org/research/acsresearchupdates/the-study-that-helped-spur-the-us-stop-smoking-movement The Study That Helped Spur the U.S. Stop-Smoking Movement], the American Cancer Society (ACS), January 9, 2014,}} בינואר 1964 קבע הרופא הכללי בארצות הברית, כי עישון קשור לסרטן ריאה. {{הערה|שם=Mendes2014}} מאז החלו בארצות הברית ניסיונות להגבלת עישון סיגריות. {{הערה|1=[http://www.jpress.nli.org.il/Olive/APA/NLI_heb/SharedView.Article.aspx?href=HRT%2F1964%2F01%2F13&id=Ar00203&sk=1570166E פעולה תחוקתית בארה"ב להגבלת עישון סיגריות], חרות, 13.01.1964}} גם משרדי בריאות של מדינות אחרות כמו בריטניה וישראלה הכירו בכך ופעלו לצמצם את העישון.  

בדצמבר 1953 פורסם מחקר מאת אוורט גרהם (Evarts Graham) ועמיתיו שהראה כי מריחה של זפת שמקורה בעשן סיגריות על גב מגולח של עכברים יכול לגרום לגידולים סרטניים.{{הערה|1=Ernest L. Wynder, Evarts A. Graham, and Adele B. Croninger [http://tobaccocontrol.bmj.com/cgi/ijlink?linkType=ABST&journalCode=canres&resid=13/12/855 Experimental production of carcinoma with cigarette tar]. Cancer Res 1 December 1953 ;13:855–66}} מחקר זה היה המחקר הראשון שתפס תשומת לב ציבורית משמעותית בעיתונות בארצות הברית ובכלל.{{הערה|Beyond Any Doubt. Time 1953:60–3.}} בנוסף בשנות ה-50 ו-60 בוצעו מחקרים נוספים. בשנת 1957 פרסמו החוקרים המונד והורן מחקר ענק שעקב במשך 5 שנים אחר 188 אלף גברים, ומצא קשר סטטיסטי בין עישון ומוות בטרם עת.{{הערה|שם=Mendes2014| Elizabeth Mendes, [http://www.cancer.org/research/acsresearchupdates/the-study-that-helped-spur-the-us-stop-smoking-movement The Study That Helped Spur the U.S. Stop-Smoking Movement], the American Cancer Society (ACS), January 9, 2014,}} בינואר 1964 קבע הרופא הכללי בארצות הברית, כי עישון קשור לסרטן ריאה. {{הערה|שם=Mendes2014}} מאז החלו בארצות הברית ניסיונות להגבלת עישון סיגריות. {{הערה|1=[http://www.jpress.nli.org.il/Olive/APA/NLI_heb/SharedView.Article.aspx?href=HRT%2F1964%2F01%2F13&id=Ar00203&sk=1570166E פעולה תחוקתית בארה"ב להגבלת עישון סיגריות], חרות, 13.01.1964}} גם משרדי בריאות של מדינות אחרות כמו בריטניה וישראלה הכירו בכך ופעלו לצמצם את העישון.  

[[חברות הטבק]] [[הכחשת נזקי העישון|ניסו לערער על מסקנות אלה]] הן על ידי מימון מחקרים שיגיעו למסקנה הפוכה, והן על ידי השפעה על הציבור, העיתונות, הקולנוע, רופאים פוליטיקאים ועוד. הקונצנזוס על נזקי הטבק שהיה ידוע בחלקו לרופאים וחוקרים רבים כבר בשנות ה-50, הלך והתגבש בשנות ה-60 וה-70. בהמשך בוצעו מחקרים נוספים שגילו כי [[התמכרות לטבק|טבק הוא חומר ממכר]], וכי נגרם נזק בריאותי גם עקב [[עישון פסיבי]]. כמו כן נמצא כי חברות הטבק מכוונות את [[שיווק טבק לבני נוער|מאמצי השיווק שלהן לבני נוער]]. ומבצעות [[מניפולציה בניקוטין]] כדי שסיגריות יהיו ממכרות יותר. עם הזמן הפכו נזקי העישון לקונצנזוס מדעי.  

[[חברות הטבק]] [[הכחשת נזקי העישון|ניסו לערער על מסקנות אלה]] הן על ידי מימון מחקרים שיגיעו למסקנה הפוכה, והן על ידי השפעה על הציבור, העיתונות, הקולנוע, רופאים פוליטיקאים ועוד. הקונצנזוס על נזקי הטבק שהיה ידוע בחלקו לרופאים וחוקרים רבים כבר בשנות ה-50, הלך והתגבש בשנות ה-60 וה-70. בהמשך בוצעו מחקרים נוספים שגילו כי [[התמכרות לטבק|טבק הוא חומר ממכר]], וכי נגרם נזק בריאותי גם עקב [[עישון פסיבי]]. כמו כן נמצא כי חברות הטבק מכוונות את [[שיווק טבק לבני נוער|מאמצי השיווק שלהן לבני נוער]]. ומבצעות [[מניפולציה בניקוטין]] כדי שסיגריות יהיו ממכרות יותר. עם הזמן הפכו נזקי העישון לקונצנזוס מדעי.  

תהליך נוסף שהתרחש הוא שהלכה ונחשפה גם ההשפעה של חברות הטבק על המחקר, העיתונות, הציבור והממשל בתחום המכונה [[הכחשת נזקי העישון]]. דבר זה קיבל משנה תוקף עם פרסומם של מיליוני מסמכים פנימיים של חברות הטבק בעקבות תביעה משפטית מולם, משנת 1998, כאשר המסמכים גילו שחברות הטבק ידעו על הנזקים השונים ודיברו על כך במסמכים פנימיים בזמן שהם יצרו מצג שונה לגמרי מול הציבור הרחב. כיום חברות טבק מודות בעצמן שעישון הוא דבר מסרטן. בעקבות משפט בארצות הברית נקבע שחברות הטבק יצטרכו לפרסם התנצלות לציבור בגלל פרסום דברים לא נכונים, אולם קיים דיון משפטי ארוך ביחס לניסוח של התנצלות זו.

תהליך נוסף שהתרחש הוא שהלכה ונחשפה גם ההשפעה של חברות הטבק על המחקר, העיתונות, הציבור והממשל בתחום המכונה [[הכחשת נזקי העישון]]. דבר זה קיבל משנה תוקף עם פרסומם של מיליוני מסמכים פנימיים של חברות הטבק בעקבות תביעה משפטית מולם, משנת 1998, כאשר המסמכים גילו שחברות הטבק ידעו על הנזקים השונים ודיברו על כך במסמכים פנימיים בזמן שהם יצרו מצג שונה לגמרי מול הציבור הרחב. כיום חברות טבק מודות בעצמן שעישון הוא דבר מסרטן. בעקבות משפט בארצות הברית נקבע שחברות הטבק יצטרכו לפרסם התנצלות לציבור בגלל פרסום דברים לא נכונים, אולם קיים דיון משפטי ארוך ביחס לניסוח של התנצלות זו.

עם הזמן נכשלו התאוריות של התקררות כדור הארץ או תאוריות על כך שהטמפרטורה היא יציבה ויותר ויותר מדענים וגופי מחקר החלו לתמוך בתאוריה של התחממות עולמית מעשה ידי אדם. לדוגמה  

עם הזמן נכשלו התאוריות של התקררות כדור הארץ או תאוריות על כך שהטמפרטורה היא יציבה ויותר ויותר מדענים וגופי מחקר החלו לתמוך בתאוריה של התחממות עולמית מעשה ידי אדם. לדוגמה  

מחקר שפורסם בשנת 2004 בירחון המדעי Science סקר 928 מחקרים מדעיים שעברו ביקורת עמיתים, רשמו התייחסות לביטוי "[[שינוי אקלים]]", ופורסמו בשנים 1993-2003. הסקר מאת Naomi Oreskes, חילק את המחקרים ל-6 קטגוריות: תמיכה מפורשת בעמדת הקונצנזוס המדעי בדבר התחממות עולמית מעשה ידי אדם, הערכות של השפעות התחממות, הצעות להקטנת ההתחממות, שיטות מחקר, אנליזות מחקר פלאו-אקלימיות (חקר אירועים קדומים של שינויי אקלים) ודחייה של הקונצנזוס המדעי. 75% מהפרסומים שנסקרו השתייכו לשלוש הקטגוריות הראשונות שתומכות בקונצנזוס המדעי בצורה מפורשת או משתמעת, 25% מהמחקרים התייחסו לשיטות מחקר או לשינוי אקלים בפרה-היסטוריה. לא נמצא אף לא מחקר אחד ששלל את הקונצנזוס המרכזי. <ref name="Oreskes">Oreskes, Naomi (2004). "[http://www.sciencemag.org/content/306/5702/1686.full Beyond the Ivory Tower: The Scientific Consensus on Climate Change]". Science 306 (5702): 1686. doi:10.1126/science.1103618. PMID 15576594.</ref> סקר של Pew Research Center שהתמקד במדענים מארצות הברית החברים באגודה האמריקאית לקידום המדע, שיש להם תארי דוקטור במדעי כדור הארץ מצא כי 93% מהם טוענים כי כדור הארץ מתחמם בעיקר עקב פעילות אנושית. דבר זה שונה בצורה חדה מהדרך בה חלק גדול מהציבור בארצות הברית רואה את הדברים [http://www.pewinternet.org/2016/10/04/public-views-on-climate-change-and-climate-scientists/]{{הערה|סקרים נוספים - Bart Verheggen et al, 2014, Scientists’ Views about Attribution of Global Warming, Environmental Science & Technology, vol. 48 (16) and P.T. Doran and M.K. Zimmerman, 2009, Examining the Scientific Consensus on Climate Change, Eos, vol. 90 (3).}}

מחקר שפורסם בשנת 2004 בירחון המדעי Science סקר 928 מחקרים מדעיים שעברו ביקורת עמיתים, רשמו התייחסות לביטוי "[[שינוי אקלים]]", ופורסמו בשנים 1993-2003. הסקר מאת Naomi Oreskes, חילק את המחקרים ל-6 קטגוריות: תמיכה מפורשת בעמדת הקונצנזוס המדעי בדבר התחממות עולמית מעשה ידי אדם, הערכות של השפעות התחממות, הצעות להקטנת ההתחממות, שיטות מחקר, אנליזות מחקר פלאו-אקלימיות (חקר אירועים קדומים של שינויי אקלים) ודחייה של הקונצנזוס המדעי. 75% מהפרסומים שנסקרו השתייכו לשלוש הקטגוריות הראשונות שתומכות בקונצנזוס המדעי בצורה מפורשת או משתמעת, 25% מהמחקרים התייחסו לשיטות מחקר או לשינוי אקלים בפרה-היסטוריה. לא נמצא אף לא מחקר אחד ששלל את הקונצנזוס המרכזי. <ref name="Oreskes">Oreskes, Naomi (2004). "[http://www.sciencemag.org/content/306/5702/1686.full Beyond the Ivory Tower: The Scientific Consensus on Climate Change]". Science 306 (5702): 1686. doi:10.1126/science.1103618. PMID 15576594.</ref> סקר של Pew Research Center שהתמקד במדענים מארצות הברית החברים באגודה האמריקאית לקידום המדע, שיש להם תארי דוקטור במדעי כדור הארץ מצא כי 93% מהם טוענים כי כדור הארץ מתחמם בעיקר עקב פעילות אנושית. דבר זה שונה בצורה חדה מהדרך בה חלק גדול מהציבור בארצות הברית רואה את הדברים [http://www.pewinternet.org/2016/10/04/public-views-on-climate-change-and-climate-scientists/]{{הערה|סקרים נוספים - Bart Verheggen et al, 2014, Scientists’ Views about Attribution of Global Warming, Environmental Science & Technology, vol. 48 (16) and P.T. Doran and M.K. Zimmerman, 2009, Examining the Scientific Consensus on Climate Change, Eos, vol. 90 (3).}}

העבודה היוצרת את הבסיס למדע של שינויי האקלים, מצוטטת בתדירות גבוהה בידי מדענים רבים אחרים מתחום האקלים, דבר המדגים כי תאוריהזו מקובלת ושניתן לסמוך עליה. באופן דומה לניבויים שצמחו מתוך התאוריה של מנדלייב או קפלר, גם התאוריה של התחממות עולמית סיפקה מספר תחזיות שהתבררו בהמשך כנכונות - בין היתר הקיום של תהליך ההתחממות עצמו (בניגוד לדעות של [[התקררות עולמית]], עולם ללא שינוי או שינוי מחזורי), תופעה של התחממות מהירה יותר של איזורי הקטבים ותופעה של התקררות החלק העליון של האטמוספירה בד בבד עם התחממות החלק התחתון שלה). בתחילת המאה ה-21 ישנן לא רק ראיות להתחממות עולמית אלה החלו להופיע [[השפעות ההתחממות העולמית|השפעות רבות שלה]] כמו [[המסת קרחונים ושלגים עקב שינוי אקלים|הפשרת קרחונים]], [[עליית מפלס פני הים]], [[השפעת שינויי האקלים על בצורת ומידבור|החרפה של מקרי בצורת ומדבור]], [[התחממות עולמית ושריפות יער|החמרת שריפות יער]] ועוד.

העבודה היוצרת את הבסיס למדע של שינויי האקלים, מצוטטת בתדירות גבוהה בידי מדענים רבים אחרים מתחום האקלים, דבר המדגים כי תאוריהזו מקובלת ושניתן לסמוך עליה. באופן דומה לניבויים שצמחו מתוך התאוריה של מנדלייב או קפלר, גם התאוריה של התחממות עולמית סיפקה מספר תחזיות שהתבררו בהמשך כנכונות - בין היתר הקיום של תהליך ההתחממות עצמו (בניגוד לדעות של [[התקררות עולמית]], עולם ללא שינוי או שינוי מחזורי), תופעה של התחממות מהירה יותר של איזורי הקטבים ותופעה של התקררות החלק העליון של האטמוספירה בד בבד עם התחממות החלק התחתון שלה). בתחילת המאה ה-21 ישנן לא רק ראיות להתחממות עולמית אלה החלו להופיע [[השפעות ההתחממות העולמית|השפעות רבות שלה]] כמו [[המסת קרחונים ושלגים עקב שינוי אקלים|הפשרת קרחונים]], [[עליית מפלס פני הים]], [[השפעת שינויי האקלים על בצורת ומידבור|החרפה של מקרי בצורת ומדבור]], [[התחממות עולמית ושריפות יער|החמרת שריפות יער]] ועוד.

===נזקים של זיהום אוויר===

===נזקים של זיהום אוויר===

בעבר נחשב [[זיהום אוויר]] לדבר שהוא בגדר "עשן" או גורם של "ריח רע" אבל לקח זמן רב עד שהתגבשו עוד ועוד מחקרים בדבר [[השפעות בריאותיות של זיהום אוויר]]. לפי ארגון הבריאות העולמי, זיהום אוויר הוא גורם סיכון משמעותי מספר בעיות בריאות מסוכנות: שבץ מוחי, [[מחלת לב]], מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD), [[סרטן ריאות]] ומחלות נשימה מדבקות (כמו דלקת ראות, שחפת). ברחבי העולם זיהום אוויר (ביתי וסביבתי) הורג כ-7 מיליון אנשים בשנה עקב בעיות אלה. זיהום אוויר סביבתי גורם למוות מוקדם של 3.7 מיליון בני אדם בשנה.<ref name="who2014">[http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/air-pollution/en/ 7 million premature deaths annually linked to air pollution] ארגון הבריאות העולמי, 25.3.2014</ref> החל משנת 2013 זיהום אוויר מוכר על ידי ארגון הבריאות העולמי כ[[מסרטן וודאי בבני אדם]].{{הערה|שם =iarc_pr221|[https://www.iarc.fr/en/media-centre/iarcnews/pdf/pr221_E.pdf IARC: Outdoor air pollution a leading environmental cause of cancer deaths], IARC PRESS RELEASE N° 221, 17 October 2013}}

בעבר נחשב [[זיהום אוויר]] לדבר שהוא בגדר "עשן" או גורם של "ריח רע" אבל לקח זמן רב עד שהתגבשו עוד ועוד מחקרים בדבר [[השפעות בריאותיות של זיהום אוויר]]. לפי ארגון הבריאות העולמי, זיהום אוויר הוא גורם סיכון משמעותי מספר בעיות בריאות מסוכנות: שבץ מוחי, [[מחלת לב]], מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD), [[סרטן ריאות]] ומחלות נשימה מדבקות (כמו דלקת ראות, שחפת). ברחבי העולם זיהום אוויר (ביתי וסביבתי) הורג כ-7 מיליון אנשים בשנה עקב בעיות אלה. זיהום אוויר סביבתי גורם למוות מוקדם של 3.7 מיליון בני אדם בשנה.<ref name="who2014">[http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/air-pollution/en/ 7 million premature deaths annually linked to air pollution] ארגון הבריאות העולמי, 25.3.2014</ref> החל משנת 2013 זיהום אוויר מוכר על ידי ארגון הבריאות העולמי כ[[מסרטן וודאי בבני אדם]].{{הערה|שם =iarc_pr221|[https://www.iarc.fr/en/media-centre/iarcnews/pdf/pr221_E.pdf IARC: Outdoor air pollution a leading environmental cause of cancer deaths], IARC PRESS RELEASE N° 221, 17 October 2013}}

נזקי זיהום אוויר כוללים - עליה בביקורים בבתי חולים, עליה באשפוזים ושימוש מוגבר בתרופות, החמרת תסמיני [[אסתמה]], [[טרטוגן|סיכון לעוברים]], בעיות נשימה (קשיי-נשימה, צפצופים בנשימה, חירחור, שיעול), פגיעה בהתפתחות הריאות אצל ילדים, [[סכרת]], מחלות לב וכלי דם, סרטן ריאות ומוות מוקדם.{{הערה|[http://www.health.gov.il/Subjects/Environmental_Health/Environmental_contaminants/Pages/AirPollution_infograph.aspx זיהום אוויר ובריאות] כרזה של משרד הבריאות}}

נזקי זיהום אוויר כוללים - עליה בביקורים בבתי חולים, עליה באשפוזים ושימוש מוגבר בתרופות, החמרת תסמיני [[אסתמה]], [[טרטוגן|סיכון לעוברים]], בעיות נשימה (קשיי-נשימה, צפצופים בנשימה, חירחור, שיעול), פגיעה בהתפתחות הריאות אצל ילדים, [[סכרת]], מחלות לב וכלי דם, סרטן ריאות ומוות מוקדם.{{הערה|[http://www.health.gov.il/Subjects/Environmental_Health/Environmental_contaminants/Pages/AirPollution_infograph.aspx זיהום אוויר ובריאות] כרזה של משרד הבריאות}}

מזהמי האוויר הנפוצים ביותר כוללים [[חומר חלקיקי]], [[אוזון בגובה הקרקע|אוזון]], [[חנקן דו-חמצני|תחמוצות חנקן]], [[גופרית דו-חמצנית|תחמוצות גופרית]], [[חומרים אורגניים נדיפים]], ו[[פחמן חד חמצני]]. בנוסף קיימים לפחות 112 מזהמים נוספים ונדירים יותר כגון [[בנזן]], [[1,3-Butadiene]] וזיהום מ[[מתכות כבדות]]. חלק מסוגי זיהום האוויר יכולים להתגלגל לזיהומים אחרים כמו [[זיהום קרקע]] ו[[זיהום במזון]]. חלק מהחשיפה למזהמי אוויר יכולה להיות בסביבת העבודה, ובסביבה הביתית עקב חשיפה לחומרים שונים כגון תוצרי ניקוי יבש, דבקים וצבעים. מקור אחר לחשיפה לזיהום אוויר הוא [[זיהום קרקע]]. ילדים מתחת לגיל חמש שגרים במדינות מתפתחות הם האוכלוסייה הפגיעה ביותר במונחים של סך מקרי מוות המיוחסים לזיהום בתוך ומחוץ לבית. <ref name="who_outdoor">[http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/en/ Ambient (outdoor) air quality and health] ארגון הבריאות העולמי, מרץ 2014</ref>

מזהמי האוויר הנפוצים ביותר כוללים [[חומר חלקיקי]], [[אוזון בגובה הקרקע|אוזון]], [[חנקן דו-חמצני|תחמוצות חנקן]], [[גופרית דו-חמצנית|תחמוצות גופרית]], [[חומרים אורגניים נדיפים]], ו[[פחמן חד חמצני]]. בנוסף קיימים לפחות 112 מזהמים נוספים ונדירים יותר כגון [[בנזן]], [[1,3-Butadiene]] וזיהום מ[[מתכות כבדות]]. חלק מסוגי זיהום האוויר יכולים להתגלגל לזיהומים אחרים כמו [[זיהום קרקע]] ו[[זיהום במזון]]. חלק מהחשיפה למזהמי אוויר יכולה להיות בסביבת העבודה, ובסביבה הביתית עקב חשיפה לחומרים שונים כגון תוצרי ניקוי יבש, דבקים וצבעים. מקור אחר לחשיפה לזיהום אוויר הוא [[זיהום קרקע]]. ילדים מתחת לגיל חמש שגרים במדינות מתפתחות הם האוכלוסייה הפגיעה ביותר במונחים של סך מקרי מוות המיוחסים לזיהום בתוך ומחוץ לבית. <ref name="who_outdoor">[http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/en/ Ambient (outdoor) air quality and health] ארגון הבריאות העולמי, מרץ 2014</ref>