פרופ' אורנה קופרמן מביה״ס להנדסה ולמדעי המחשב, פרופ' צבי פירן ופרופ' נטלי בלבן ממכון רקח לפיזיקה מהאוניברסיטה העברית מצטרפים לרשימת הזוכים במענק  ERC Advancedהיוקרתי, שמוענק מדי שנה לחוקרים שצברו 7-12 שנות ניסיון לאחר קבלת תואר הדוקטור ומציגים הישגים בעלי עתיד מזהיר. לפרופ' פירן ופרופ' בלבן, מדובר בזכייה השלישית במענק המכובד – אירוע נדיר שמעיד על החשיבות העולמית של המחקרים אותם הם מובילים.

המחקר של פרופ׳ אורנה קופרמן עוסק בייצור אוטומטי של מערכות מתוך תיאור ההתנהגות הרצויה שלהן. במקום לתכנן מערכת מלאה מהבסיס, נוכל לתכנן רק מפרט עבורה ובלחיצת כפתור לקבל מערכת מושלמת. "הרעיון הזה לא חדש, אבל מה שחדש במחקר שלי זה ייצור מערכת נכונה ואיכותית בתהליך אוטומטי ממש כפי שבני אדם מייצרים באופן ידני", משתפת החוקרת. המחקר מציע להשתמש במפרטים רב-ערכיים שנותנים לכל התנהגות ציון מספרי, ולא בינארי כפי שנהוג כיום בשוק. בשילוב עם תורת המשחקים, שיקולים כמו גודל המערכת החדשה, האנרגיה שהיא צורכת, מספר הסנסורים הדרושים ורמת הפרטיות שהיא שומרת, מסייעים יחד לתכנון מערכת יעילה ומדויקת יותר.

מחקרה של פרופ' נטלי בלבן שואף להבין את התנהגות החיידק הבודד כמערכת מורכבת, תוך שימוש בכלים מהפיזיקה הסטטיסטית. מתברר שחיידקים במצבי "לחץ", אליהם הם נקלעים על סף מוות, ניתנים לתיאור כמערכת כאוטית. המחקר מציע לפתח כלים כדי להבין לעומק את המצב המשובש של החיידקים ולנבא את התנהגותם. למשל, החוקרת מצאה כי דווקא במצב המשובש, החיידקים מוגנים מפני אנטיביוטיקה. להבנת המצב הכאוטי המשובש עשויות להיות השלכות קונקרטיות על מציאת טיפולים תרופתיים יעילים יותר – ייתכן שאף למחלת הסרטן.

לבסוף, מחקריו של פרופ׳ צבי פירן עוסקים בתופעות אסטרונומיות בהן התנאים קיצוניים ושונים לחלוטין מאלו הקיימים על כדור הארץ. תנאים כמו טמפרטורות גבוהות מאוד ושדות מגנטיים חזקים במיוחד, נוצרים לעתים בסביבת חורים שחורים. פרופ' פירן משתף כי "מהות המחקר היא חיפוש אחרי חוקי טבע שאינם ידועים לנו כיום ושלא ניתן לגלותם במעבדות על כדור הארץ. המחקר הנוכחי מתמקד בסילוני חומר המואצים למהירויות הקרובות למהירות האור באמצעות חורים שחורים". לדברי החוקר, למרות שסילונים כאלה נראו בשורה של תצפיות אסטרונומיות, המאפיינים הבסיסיים שלהם אינם ברורים. השאיפה היא להבין כיצד סילונים כאלה נוצרים ומשפיעים על חוקי הטבע הבסיסיים בכדור הארץ ביקום.

בתמונה: פרופ' בלבן, קרדיט צילום: ברונו שרביט. פרופ' פירן, קרדיט צילום: מיכאל יקירביץ', פרופ' קופרמן, קרדיט צילום: האוניברסיטה העברית.