פרסם כמאה מאמרים ופרקים בספרים בתחום של חקר הכבידה והאסטרופיזיקה, בהם מאמרי מדע פופולרי ב-Scientific American, Physics Today וב-Contemporary Physics, וכמו כן ספר פופולרי על החורים השחורים שפורסם באיטלקית: Buchi neri, comunicazione, energia.
חזרה לרשימה
על הזוכה
מקבל פרס ישראל לשנת תשס"ה בתחום חקר הכימיה וחקר הפיזיקה.
יעקב בקנשטיין – פרופסור מן המניין באוניברסיטה העברית בירושלים וחבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים – הוא מהחוקרים הבולטים של תורת הגרביטציה והשלכותיה על תחומים שונים במדע. עיקרי מחקריו: תורת החורים השחורים ובמיוחד התרמודינמיקה ותורת הקוואנטים של חורים שחורים, ההגבלות הטבעיות על אכסון מידע במערכות פיזיקליות ואלטרנטיבות לתורת הכבידה התקנית כתחליף לאמונה הרווחת שהיקום מלא בחומר אפל.
התכנים בעמוד
נימוקי השופטים
פרופ' חנוך גוטפרוינד, יו"ר, פרופ' הלינה אברמוביץ, פרופ' שלמה הבלין
תרומותיו החלוציות של פרופ' בקנשטיין לשאלות מרכזיות באסטרופיזיקה, בקוסמולוגיה ובתורת הכבידה ועבודתו המצטברת במשך שלושים השנים האחרונות ביססו את מעמדו כאחד החוקרים הבולטים בעולם כולו בחזית המחקר של צפונות היקום.
בראשית שנות השבעים הציע פרופ' בקנשטיין לייחס לחורים השחורים אנטרופיה שהיא מתכונתית לשטח הפנים שלהם, והכליל את החוק השני של התרמודינמיקה באופן שיכלול גם את האנטרופיה של החור השחור.
בקנשטיין השלים את בניית התרמודינמיקה של חורים שחורים כאשר הוסיף לחוק השני גם ניסוח מתאים של החוקים הראשון והשלישי של התרמודינמיקה. לעבודה זו היו בתחילה מתנגדים רבים, עד שפרופ' בקנשטיין והפיזיקאי סטפן הוקינג (Stephen Hawking) הראו שהקרינה התרמית של החורים השחורים המתחייבת על ידי תורת הקוונטיים היא קונסיסטנטית עם חוקי התרמודינמיקה שניסח פרופ' בקנשטיין. מאז הוא זכה להכרה בינלאומית כאבי התרמודינמיקה של החורים השחורים.
עבודתו זו של פרופ' בקנשטיין מצטיינת במקוריות ובחדשנות; היא חוללה מהפכה מחשבתית בתחום זה של הפיזיקה, והיום יש בה עניין לא רק בתחומי האסטרופיזיקה והקוסמולוגיה אלא גם בתחומי החלקיקים האלמנטריים והאינפורמציה הקוונטית.
בראשית שנות השמונים עשה פרופ' בקשנטיין פריצת דרך נוספת כאשר הראה שמן החוק השני המוכלל של התרמודינמיקה אפשר לגזור חסם עליון של האנטרופיה של מערכות פיזיקליות חסומות. עבודה זו הייתה להצעה הראשונה ולאב-טיפוס בשורה של הצעות לחסמים דומים על האנטרופיה, שהמפורסם שבהם הוא החסם ההולוגרפי אשר נוסח כעשר שנים מאוחר יותר על בסיס הנוסחה של אנטרופיית החורים השחורים של פרופ' בקנשטיין. הדיון בחסמים על האנטרופיה, אשר התחיל בעבודתו של פרופ' בקנשטיין, מעורר עניין רב במסגרת החיפוש אחרי תורה המאחדת את כל הכוחות הבסיסיים בטבע.
פרופ' בקשנטיין הוא חבר באקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, והוא הישראלי הראשון שנבחר לחבר באקדמיה היהודית העולמית למדעים (World Jewish Academy of Science).
על כל אלה מצאה ועדת השופטים את פרופ' יעקב בקנשטיין ראוי לפרס ישראל לפיזיקה לשנת תשס"ה.
קורות חיים
יעקב בקנשטיין – פרופסור מן המניין באוניברסיטה העברית בירושלים וחבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים – הוא מהחוקרים הבולטים של תורת הגרביטציה והשלכותיה על תחומים שונים במדע. עיקרי מחקריו: תורת החורים השחורים ובמיוחד התרמודינמיקה ותורת הקוואנטים של חורים שחורים, ההגבלות הטבעיות על אכסון מידע במערכות פיזיקליות ואלטרנטיבות לתורת הכבידה התקנית כתחליף לאמונה הרווחת שהיקום מלא בחומר אפל.
מתגורר בירושלים, נשוי לבלהה, ואב ליהונדב, לאוּריה ולרבקה.
לימודים והשתלמויות
1965–1969 תואר בוגר ותואר מוסמך בפיזיקה במסלול המצטיינים במכון הפוליטכני של ברוקלין (כיום האוניברסיטה הפוליטכנית של ניו יורק)
1972 תואר דוקטור מאוניברסיטת פרינסטון
1972–1974 פוסט-דוקטורט במרכז לתורת הכבידה באוניברסיטת טקסס באוסטין
תפקידים אקדמיים בארץ
1974–1976 מרצה בכיר באוניברסיטת בן-גוריון בנגב
1976–1978 פרופסור חבר באוניברסיטת בן-גוריון בנגב
תפקידים אקדמיים בחו"ל
1980–1981 פרופסור אורח באוניברסיטאות קליפורניה בסנטה ברברה, ויסקונסין במילווקי ופרינסטון
1986 חוקר אורח באוניברסיטת טקסס באוסטין
תפקידים אחרים
1979 חבר באיחוד הבינלאומי לאסטרונומיה (IAU)
אותות הוקרה ופרסים
1977 פרס ארנסט דוד ברגמן למדע
1981 הפרס הראשון של הקרן לחקר הכבידה בארצות-הברית
1981 פרס לנדאו לחקר הפיזיקה
1988 פרס רוטשילד למדעים הפיזיקליים
1997 חבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים
2002–2003 סדרת חוברות לכבודו בירחון המדעי Foundations of Physics
2003 חבר האקדמיה היהודית העולמית למדעים
מפעל חיים
פרופ' יעקב בקנשטיין נולד במקסיקו סיטי ב-1947. הוריו, יוסף ואסתר ז"ל, היו יוצאי פולין. כילד הוא התחנך בבית-ספר דתי ורכש ידע רב בשפה העברית שסייע לו בהיקלטות מהירה בארץ והיה לו, לדבריו, "מקור לגאווה". לימודי הכימייה והמתמטיקה משכו את לבו כבר מגיל צעיר. "רציתי לדעת איך העולם מתקתק", הוא מסביר. הוא הקים עם שני חברים "מועדון" לחקר הכימייה שפעל בערב שבת לאחר הלימודים. יחד הם ייצרו דלק מוצק לטיל מתוצרת בית וניסו לשגר את הטיל.
בקנשטיין החל להתעניין באסטרונומיה כאשר משפחתו עברה להתגורר בארצות-הברית. "חצאי לילות ביליתי בפינות חשוכות בשכונה עם טלסקופ זעיר", הוא נזכר. כאשר התקבל ללימודיו בפוליטכניקום של ברוקלין, בחר בכימייה, אך בתוך זמן קצר עבר לפיזיקה. "מצאתי שאם מבינים פיזיקה", הוא מסביר, "מבינים תופעות יום-יומיות ואפשר להתגבר על תקלות. כך אתה מרגיש יותר בשליטה על העולם".
ב-1969 סיים במקביל תואר ראשון בהצטיינות יתרה ותואר שני. המדריך שלו בעבודת הגמר בפיזיקה אטומית, יוסף קריגר, שכנע אותו להמשיך לתואר שלישי. בעקבות התעניינותו הרבה בתורת הגרביטציה בחר באוניברסיטת פרינסטון, שפעלו בה באותם ימים שני חוקרים מפורסמים בתחום הזה. אחד מהם, ג'ון ווילר, אז הדמות הבולטת ביותר בעולם המערבי בחקר העיוני של הכבידה, כיוון אותו לנושא החורים השחורים. במבט מחויך לאחור הוא אומר: "באופן מקרי נפלתי לתחום, ומאז אני לא מצליח לצאת..." בפרינסטון הוכיח בקנשטיין שאין כל אפשרות שחור שחור יהיה מוקף בשדה חיצוני מטיפוס סקלארי או וקטורי בעל מסה. בכך חיזק את השערתו של ווילר (כיום עיקרון מקובל) שחורים שחורים נבדלים זה מזה בפרמטרים בודדים בלבד. כמו כן ייסד את חקר התרמודינמיקה של חורים שחורים, ושתי העבודות גם יחד היו לחלקים בעבודת הדוקטור שלו. חוקרים רבים, בהם הוקינג, התנגדו לגישתו בנושא התרמודינמיקה.
באוניברסיטת טקסס, שבה התקבל לפוסט-דוקטורט, המשיך בקנשטיין לגבש את תפיסתו על תרמודינמיקת החורים השחורים. ה"בדידות" המדעית שלו הסתיימה ב-1974, כאשר הוקינג גילה שמבחינה קוואנטית חור שחור קורן קרינה-תרמית בעלת טמפרטורה שמתאימה לאנטרופיה שהציע בקנשטיין שנתיים קודם לכן. מאותו רגע התקבלה משנתו התרמודינמית בכל מקום.
בתקופה הזו החליט לממש חלום ילדות ולעלות לארץ. הוא זכה להצעות עבודה מהטכניון ומאוניברסיטת בן-גוריון, ובחר בהצעה השנייה. ב-1974, בן 27, הגיע לישראל בפעם הראשונה והחל ללמד תוך שהוא ממשיך לפתח את התרמודינמיקה של חורים שחורים ונכנס לשטחי מחקר נוספים: המגנטו-הידרודינמיקה היחסותית ותורות כבידה אלטרנטיביות כמו התיאוריה של מסות משתנות.
ב-1983 נתמנה למופקד הקתדרה לאסטרופיזיקה על-שם ארנו.
ב-1990 עבר למכון רקח לפיזיקה באוניברסיטה העברית בירושלים, וכעבור שלוש שנים נתמנה למופקד הקתדרה לפיזיקה תיאורטית על-שם פולק. הוא מונה לחבר במועצת הקרן למחקר בסיסי (לימים הקרן למחקר לאומי), במועצת מלגות רוטשילד ובמועצת פרסי רוטשילד וכן בוועדה לפרסי וולף בפיזיקה. במשך שנים רבות בקנשטיין מייצג את ישראל בוועדה הבינלאומית ליחסות כללית ולגרביטציה.
ב-1997 הוא נבחר לחבר באקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, וב-2003 היה הישראלי הראשון שנבחר לאקדמיה היהודית העולמית למדעים. משנת 2001 הוא חבר במועצת סוכנות החלל הישראלית. בשנים האלה הוא חקר את האפשרות ששטח הפנים של חור שחור מקוונטט עם מרווחים שווים בין רמה לרמה ואת ההגבלות שהטבע מטיל על קיבולת האינפורמציה של מערכות פיזיקליות.
בשנים האחרונות הוא שב לחקור את האפשרות לפתור סדרה של בעיות ידועות באסטרופיזיקה ובקוסמולוגיה בלי להזדקק להנחה הרווחת שחומר אפל שופע ביקום. הוא הסתמך על השערתו של מ' מילגרום ממכון ויצמן כי הבעיות הללו משקפות סטייה מחוק הכבידה הניוטוני בתאוצות נמוכות. כבר ב-1984 ניסחו בקנשטיין ומילגרום תורת שדה גרביטציונית למימוש הרעיון הזה. במאמר שפרסם ב-2004 הציג בפעם הראשונה תורה יחסותית קונסיסטנטית כמסגרת להשקפה החדשה הזו על הכבידה.
"דווקא כחובש כיפה מעניין אותי לדעת איך הטבע עובד", הוא מסביר. "ברור שיש משמעות לדברים, ואני רוצה להבין איך לקשור דברים שלא תמיד נראים קשורים. בניגוד לדעתם של אחדים היום, אני סבור, כפי שרבים מחכמי ישראל סברו, שעל האדם להבין את העולם הפיזי שהוא נמצא בו". על התועלת של מחקריו התיאורטיים הוא מעיר: "מרבית הטכנולוגיה היום, אם באלקטרוניקה ואם בגרעין, מושתתת על הפיזיקה שהייתה מוכרת כבר בשנות ה-30. אני מניח שלכל תחום בפיזיקה תהיינה השלכות בעתיד. אנחנו מכינים את הקרקע".