מתורת המשחקים ועד פיזיקת הקוונטים, מפרויקט מנהטן ועד פיתוח המחשבים הראשונים – 115 שנה להולדתו של ג'ון פון נוימן, מהאנשים שהשפיעו יותר מכול על המדע של המאה ה-20

ב-28 בדצמבר 1903 נולד בבודפשט הילד יאנוש נוימן למשפחה אמידה – כיום אנו מכירים אותו בשם שאימץ בבגרותו: ג'ון פון נוימן (von Neumann). כבר בילדותו הוא נחשב עילוי והראה סימנים של גאונות – מספרים למשל שהוא ידע לספר בדיחות ביוונית קלאסית או לשנן עמוד שלם של ספר טלפונים ולדקלם את כל מספרי הטלפון והכתובות שבו.

פון נוימן נמשך למתמטיקה כבר בנעוריו ובגיל 18 כבר כתב את המאמר המדעי הראשון שלו, אך אביו הבנקאי, שרכש בינתיים את תואר האצולה למשפחתו (וכך נוימן הפך לפון נוימן), דיבר על ליבו לא לבחור במתמטיקה כקריירה, משום שקשה להתפרנס ממנה. כפשרה הסכים הבן ללמוד כימיה במקביל למתמטיקה. כך מצא פון נוימן את עצמו מסיים תואר בלימודי הנדסה כימית במכון הטכנולוגי של ציריך במקביל לדוקטורט במתמטיקה באוניברסיטת בודפשט, שעסק בתורת הקבוצות האקסיומטית.

עבודתו של פון נוימן הצעיר משכה את תשומת ליבו של המתמטיקאי הגרמני הנודע דויד הילברט, שהזמין אותו לעשות פוסט-דוקטורט בהנחייתו. כך החל פון נוימן, שאימץ בגרמניה את השם הפרטי יוהן (המקביל לג'ון באנגלית), לעסוק בבסיס המתמטי של תורת הקוונטים. עבודתו בתחום עזרה לשכנע את קהילת הפיזיקאים שתורת הקוונטים אינה דטרמיניסטית, כלומר שיש בה אלמנט הסתברותי, בניגוד לדעתו של אלברט איינשטיין.

באמצע שנות העשרים לחייו (פון נוימן טען שיכולות מתמטיות מתחילות לדעוך בגיל 26), הוא פרסם מאמרים רבי חשיבות בלוגיקה, תורת הקבוצות, תורת החבורות, התורה הארגודית ותורת האופרטורים. במקביל הוא היה גם מחלוצי תורת המשחקים – תחום שעוסק באסטרטגיות לקבלת החלטות רציונלית. ב-1928 פרסם הוכחה למשפט המינימקס (minimax throrem), שהפך לאחד מיסודות תורת המשחקים. על פי המשפט, לכל משחק סכום אפס בין שני שחקנים (מצב שבו הרווח של אדם אחד בא על חשבון יריבו) קיימת אסטרטגיה שתהיה אופטימלית מבחינת שני השחקנים.

פון נוימן (מימין) עם רוברט אופנהיימר, המנהל המדעי של תכנית מנהטן לפיתוח הנשק הגרעיני | צילום: Science Photo Library
פון נוימן (מימין) עם רוברט אופנהיימר, המנהל המדעי של תכנית מנהטן לפיתוח הנשק הגרעיני | צילום: Science Photo Library

פצצות ומשחקי מחשב

ב-1930 התמנה פון נוימן לפרופסור אורח באוניברסיטת פרינסטון בארצות הברית. עד מהרה הוא הפך לשם דבר בקמפוס – הוא מתח את איינשטיין, דקלם בעל פה ספרים שקרא לפני שנים וערך בראשו קוד בשפת המחשב אסמבלי. למרות מעמדו הרם, הוא נשאר אדם צנוע שחש כי הוא אינו עומד בציפיות הגבוהות של סביבתו.

במהלך מלחמת העולם השנייה היה פון נוימן שותף לפרויקט מנהטן לפיתוח פצצת האטום. כמומחה לגלי הלם ולהידרודינמיקה לא ליניארית הוא עזר לפתח את מנגנון הקריסה (אימפלוזיה) – זה שמאפשר לחומר הבקיע להתחבר כדי להגיע למסה קריטית שתתחיל את תגובת השרשרת הגרעינית. במקביל לעבודתו זו כתב עם הכלכלן אוסקר מורגנשטרן (Morgenstern) מפרינסטון את החיבור פורץ הדרך תורת המשחקים והתנהגות כלכלית שנחשב לתחילת דרכה של תורת המשחקים כתחום עצמאי.

אחרי מלחמת העולם השנייה עבר פון נוימן להקדיש חלק ניכר מזמנו לייעוץ ולפיתוח טכנולוגי. הוא סייע לבניית המחשב ENIAC של צבא ארצות הברית, ובעקבות תובנותיו מהעבודה הזאת הוא דחף לבניית מחשב עבור המכון למחקר מתקדם בפרינסטון (IAS) זה היה המחשב הראשון שבו הזיכרון שימש גם לאחסון הקוד של התוכנות וגם לשמירת הנתונים שהתוכנות קוראות או כותבות. צורת הפעולה הזאת, שנקראת ארכיטקטורת פון נוימן או מכונת פון נוימן, נמצאת בשימוש נרחב עד היום.

פון נוימן גם פעל לשכנע מקבלי החלטות בחשיבות של השימוש בתורת המשחקים כאסטרטגיית הגנה. הוא ייעץ לחיל האוויר האמריקאי לגבי מדיניות גרעינית, תמך בפיתוח פצצת המימן, ודגל במכת מנע גרעינית מול ברית המועצות בראשית המלחמה הקרה כדי למנוע ממנה להשיג פצצת אטום. בהמשך הוא עסק בשאלה "האם אפשר לבנות מכונה שיכולה לשכפל את עצמה?". הוא הלך לעולמו ב-8 בפברואר 1957 ממחלת הסרטן בגיל 53 בלבד, והותיר אחריו מורשת מדעית שהשפעתה ניכרת עד היום.

3 תגובות

  • אנונימי

    יהודי

    עדיין חשוב לציין זאת.

  • נעם

    שהמיר את דתו (כדי להתחתן עם

    שהמיר את דתו (כדי להתחתן עם גויה), על ערש דוי 'התוודה' לפני כומר קתולי, ובעצם היה אתיאיסט.
    חשוב לציין גם זאת.

  • משתעשע מחילונים

    קצת הזוי שאתיאיסט ימיר את דתו

    קצת הזוי שאתיאיסט ימיר את דתו כדי לחיות עם לא יהודיה. יש פה חוסר היגיון במשפט...