Skip to main content
header

שמות הזוכים בתחרות מדענים צעירים בישראל - 2004

מקום ראשון


סטיות מהתפשטות איזוטרופית ואחידה של היקום


שם המתחרה: איליה גורביץ'
שם ביה"ס: מקיף אמי"ת, באר שבע
שם המנחה: פרופ' מיכאל גדלין
המוסד בו התבצעה העבודה: המחלקה לפיסיקה, אוניברסיטת בן-גוריון

מאז 1922 מקובל בקוסמולוגיה המודל של פרידמן בדבר התפשטות היקום. המודל מבוסס על משוואות איינשטיין ועל הנחה שנקראת "העיקרון הקוסמולוגי" (היקום הוא אחיד ואיזוטרופי - נראה אותו דבר מכל מקום ובכל כיוון). במשך השנים התעוררו בו בעיות שזכו לשמות "החומר האפל" ו"האנרגיה האפלה".
העבודה תיאורטית ומטרתה לחקור את התנהגותן והשפעתן של הפרעות קטנות באחידות ואיזוטרופיות היקום. השאלה: האם ההפרעות משתנות, באיזה קצב ומה השפעתן על התצפיות.
הניתוח מוביל למסקנות הבאות:
- התצפיות אינן מושפעות בצורה משמעותית מן ההפרעות.
- ההפרעות דועכות, וקצב דעיכתן פרופורציוני למסת היקום. כלומר, ככל שאנרגיית היקום גבוהה יותר, כך הוא שואף לשטח את ההפרעות מהר יותר.
מהתוצאות נראה שאין סיבה לצאת מהעיקרון הקוסמולוגי. הן גם מצביעות על עובדות מעניינות לגבי עברו של היקום: ייתכן שבעבר ההפרעות היו משמעותיות. ייתכן אפילו שזו התשובה לאחת השאלות הגדולות בפיסיקת החלקיקים: "מדוע יש אי סימטריה בין חלקיקים ואנטי חלקיקים?"

מקום שני


פרקטלים- כלי המשחק של הטבע



שם המתחרה: איגור קריימרמן
שם ביה"ס: בית הספר התיכון למדעים ולאמנויות, ירושלים
שם המנחה: נחום פרידמן

ניתן לומר שפרקטל הוא צורה מחזורית שאם נחתוך חלק ממנה ונגדיל אותו הוא ייראה בדיוק כמו הצורה המקורית.
לפרקטלים ממד השונה מהממד המוכר לנו מחיי היומיום. ניתן להשתמש בממדן הפרקטלי של צורות כדי לפתור בעיות בתחום המתמטיקה וכן לזיהוי צורות דוגמת הרים ועצים.
בעבודתי הצעתי מספר שיטות לזיהוי צורות על ידי ממדן הפרקטלי. אחת השיטות משתמשת בסטיות המדידה של המחשב בעת חישוב ממד פרקטלי של צורה לצורך זיהויה.
בנוסף, השתמשתי בניתוח פרקטלים להתקדמות לקראת פתרון בעיית הביליארד החיצוני, העוסקת במקרה בו לוקחים צורה קמורה ונקודה מחוץ אליה ומעבירים משיק אל הצורה. ממשיכים את המשיק כאורכו באותו הכיוון. לאחר מכן, מעבירים עוד משיק היוצא מנקודת הסיום של המשיק הקודם. לאחר שנבצע את הפעולה מספר רב של פעמים נגיע לאחד משלושה מקרים: א. המשיקים מתבדרים לאינסוף ב. המשיקים יוצרים מסלול סגור ג. המשיקים נשארים בתחום סגור,אך אינם יוצרים מסלול סגור). הבעיה היא לחזות מראש מה יהיה האחוז שיהווה כל מקרה מכלל המקרים.


יחסה של הכנסיה הקתולית בספרד למשטרו של פרנסיסקו פרנקו


שם המתחרה: אבנר עפרת
שם ביה"ס: ביה"ס התיכון ליד האוניברסיטה, ירושלים
שם המנחה: ד"ר שלי פריד

העבודה בוחנת כיצד השפיע מעמדה של הכנסיה הקתולית בספרד בקרב החברה הספרדית על יחסה של הכנסיה למשטר פרנקו.
למעמדה של הכנסיה בקרב החברה הייתה השפעה מכרעת על יחסה של הכנסיה למשטר. אם בתחילה (1936-1956) תמכה הכנסיה בפרנקו, באמצעות הצגתו כמושיע האומה והשתתפות פעילה במשטרו, הרי שבשנות המשטר המאוחרות (1956-1975) התנגדה לו. בשנות החמישים החלו חוגים נרחבים להתנגד למשטר והכנסיה חששה להיות מזוהה אתו. על רקע זה החלו סימני התנגדות למשטר גם בקרב הכנסיה. התנגדות זו באה לידי ביטוי בשביתות והפגנות שאורגנו ע"י ארגונים שבחסות הכנסיה, וב"איגרות רועים" של בישופים וקרדינלים שונים, שתמכו בהפגנות ובשביתות ומחו נגד המשטר.
המחקר נערך ע"י איסוף מקורות הקרובים לנושא, ותרומתו בסקירה והסקת מסקנות בנושא שנחקר מעט.

סוגיות בהקפאת שחלות נשים כשיטה עתידית להחזרת פוריותן של חולות סרטן

   

שם המתחרה: רעות כהן, תהילה לביא ורעות סולימן
שם ביה"ס: תיכון "אלון", רמת השרון, אמ"ת רננים, רעננה
שם המנחה: דר' רונית אביר
המוסד בו התבצעה העבודה: מעבדת המחקר והקפאת שחלות, היחידה להפריה חוץ גופית, מרכז רפואי רבין-קמפוס בילינסון, פתח תקווה

אחת הדרכים היחידות לשמירת הפוריות של חולות סרטן היא הקפאה של פיסות שחלה לפני ההקרנות והכימותרפיה. השחלות מכילות זקיקי ביצית קטנים בלתי בשלים, והתקווה כי בעתיד תתאפשר החזרת הפוריות על ידי גידול זקיקי הביציות המופשרים במעבדה. ייתכן כי ניתן לשקול הקפאת שחלות גם אחרי תחילת הטיפולים. הקושי העיקרי בפיתוח השיטה נובע מכך שלא ברור מהם החומרים שמזרזים גידול זקיקי הביציות.
מטרות המחקר:
- לאבחן את מספר הזקיקים ואיכותם בשחלות של חולות סרטן לפני ואחרי כימותרפיה,
- לקבוע קווים מנחים מתי אפשר לשקול הקפאת שחלות לאחר תחילת הטיפולים,
- לבדוק האם תוספת חומרים העשויים להיות מזרזי גידול (Leukemia inhibitory factor ו/או אינסולין, טרנספרין וסלניום), תסייע בגידול זקיקי ביציות.
פיסות שחלה נתרמו על ידי 19 נערות/נשים לפני ואחרי תחילת הטיפולים. הדגימות נבדקו במיקרוסקופיית אור, מיקרוסקופיה אלקטרונית ומיקרוסקופיה פלורסנטית. בנוסף, שלוש דגימות שחלתיות שמשו לגידול זקיקי ביצית במעבדה, הודגרו עם חומרים העשויים להשרות גידול ונבדקו במיקרוסקופית אור לאבחון.
תוצאות המחקר: לא נמצאה ירידה במספר הזקיקים לאחר הטיפולים (כנראה בגלל גילן הצעיר של רוב החולות). כל הזקיקים נותרו חיים אך אובחנה פגיעה באיכותם לאחר הטיפולים. כמו כן נצפתה כמות גבוהה מאד של זקיקי ביציות עובריות שעשויות להוות מקור עשיר לביציות לתרומה. הוספת החומרים ש"נחשדים" כמזרזי גידול אכן סייעה לגידול במידה מסוימת.

מקום שלישי


פיתוח שיטות מתמטיות בניתוח תוצאות מחקר של תהליכי אנגיוגנזה ליעול השימוש בתרופות אנטי סרטניות


שם המתחרה: ולנטינה ארקליאן
שם ביה"ס: על"ה - תיכון למדעים, הרצליה
שם המנחה: פרופ' צביה אגור, ילנה קיסין
המוסד בו התבצעה העבודה: המכון לביו מתמטיקה רפואית, מכון וייצמן למדע, רחובות

שיטות הריפוי שקיימות היום למחלת הסרטן מוגבלות. גם אחרי טיפולים ארוכים ומפרכים אין ביטחון שהמחלה לא תחזור. אחת הסיבות היא המצאות כלי דם בתוך הגידול הסרטני, המהווים סביבה תומכת להתפתחותו. בעבודה זאת השתמשתי באנליזה מתמטית כדי לחקור את הדינמיקה של התפתחות כלי הדם ((angiogenesis בתוך הגידול, ובדקתי האם גם כלי הדם הנוצרים בסמוך לגידול תורמים למהירות התפתחותו.
המחקר כלל אנליזה איכותית וכמותית של תוצאות ניסויים שנערכו ב- MRI. נעשה שימוש בכלים מתמטיים לחישובים כגון קצב גידול וכן שימוש במבחני קורלציה.
במהלך האנליזה נמצא שוני בין גידולים בעלי קצב התפתחות איטי ומהיר. כאשר ההתפתחות איטית נמצא כי השינויים בצפיפות כלי הדם אינם אחידים. לעומת זאת, כשההתפתחות מהירה, צפיפות כלי הדם עולה באופן ליניארי. נמצא גם קשר בין גיל כלי הדם (בוגרים או צעירים) וצפיפותם לבין קצב התפתחות הגידול הסרטני. מאפיינים אלה משפיעים על צורת הטיפול המומלצת.

בחינת יעילות השימוש בנמטודות להדברה ביולוגית של זבובי פטריות מסוג פוריד

שם המתחרה: רים טאהא
שם ביה"ס: תיכון עירוני ניסויי "הגליל" - נצרת
שם המנחה: דר' עופר דנאי, נירית אזוב
המוסד בו התבצעה העבודה: מו"פ הצפון - עמותת מיג"ל, קרית שמונה


קיים מחסור בפטריות מאכל טריות בארץ, הנובע בעיקר מהתפרצות מחלות שמועברות ע"י זבובי פטריות, בעיקר מסוג פוריד. הדרך המקובלת כיום להדברת זבובי הפטריות היא הדברה כימית. חומרי הדברה אלה רעילים, גורמים להפחתה ביבולים ולפגיעה באיכות הסביבה. עלה הצורך לחפש שיטה חלופית להדברת הזבובים.

בעבודה זו עסקתי בהדברה ביולוגית של זבובי פטריות מסוג פוריד ע"י שימוש בנמטודות.
מטרות העבודה היו:
1. לאפיין אילו זני נמטודות הינם היעילים ביותר להדברת זבובי הפוריד.
2. לאפיין אילו זנים הם בעלי כושר ההישרדות הממושך ביותר במצע גידול הפטריות.
בדקתי את יכולתם של 11 זני נמטודות להדביר את זבובי הפוריד וגם את כושר ההישרדות שלהם בקומפוסט (זבל אורגני שמשמש כמצע גידול לפטרייה).
בעבודה זו נמצא זן שהיה מוצלח כמדביר ביולוגי כיוון שהיה בעל יכולת ההדברה המשמעותית ביותר וגם בעל כושר ההישרדות הממושך ביותר יחסית לשאר הזנים שנבדקו.

בכך הוכחתי שניתן להחליף הדברה כימית רעיל בהדברה ביולוגית ידידותית לסביבה.


מנוע מחשב תלת-מימדי חדש ליצירת עולמות מציאותיים יותר לפי חוקי הפיסיקה

שם המתחרה: בני קראמק
שם ביה"ס: בי"ס להנדסאים תל אביב
שם המנחה: רודולף גלעדוב

המנועים הקיימים ליצירת גרפיקה תלת-מימדית אינם עושים שימוש נרחב בחוקי הפיסיקה כך שהתנועות והתזוזות שנוצרות בהן אינן מציאותיות לגמרי.
בפרוייקט נבנה מנוע שבאמצעותו מתכנת יכול ליצור עולמות וירטואליים תלת מימדיים שבהם הגופים נעים לפי חוקי הפיסיקה. המנוע רץ בזמן אמת והעולם הוירטואלי הוא אינטראקטיבי ודינמי לחלוטין. המנוע שפיתחתי תומך בגופים קשיחים ובגופים העשויים מבד, כשלכל גוף תכונות פיסיקליות כמו מסה, מקום, מהירות וצורה גיאומטרית. המנוע מנצל חומרה חדישה שמאפשרת לו לעשות כמה שיותר חישובי גרפיקה, כמו חישובי טרנספורמציה, חישובי תאורה וחישובים וקטוריים, במעבד הגרפי, בכדי להשאיר את המעבד המרכזי פנוי לחישובים פיסיקליים מורכבים.
ניתן להשתמש במנוע לבניית תוכנות תלת מימדיות כגון: משחקים אינטרקטיבים, לומדות, סימולציה של רובוטים, מעבדות מכניקה וירטואליות, סיור בעולמות וירטואליים, תוכנות אנימציה ממוחשבת ועוד.

 

צל"שים


מבחן קטליזה השוואתי של סובסטרטים רקומביננטים לסרין פרוטאזה הנגיפית NS3 של נגיף ה-HCV

שם המתחרה: עידן בלנק
שם ביה"ס: תיכון מקיף "השרון" ע"ש רוטברג, רמת השרון
שם המנחה: דר' איתי בנהר
המוסד בו התבצעה העבודה: המחלקה למיקרוביולוגיה מולקולרית וביוטכנולוגיה, אוניברסיטת תל-אביב

כיום, חרף מאמצים ניכרים, לא קיים טיפול הולם כנגד נגיף (וירוס) ההפטיטיס C (HCV), העלול לגרום, בין השאר, לצהבת כרונית והתפתחות של סרטן הכבד. אחת המשימות העיקריות בדרך לפיתוח תכשירים אנטי-נגיפיים היא חקירת הסרין פרוטאזה הנגיפית NS3, שליצירתה מקודד גנום הנגיף. לשם אפיון הפעילות הקטליטית של ה-NS3 פותח מבחן קטליזה המתבסס על פלואורסצנסיה המתרחשת כתוצאה מביקוע סובסטרט חלבוני רקומביננטי. אולם, הסובסטרט הקיים מחייב שימוש בריכוזי אנזים וסובסטרט גבוהים במיוחד. בעבודתי בדקתי האם סובסטרט רקומביננטי חדש, בעל מבנה שונה, יהיה יעיל יותר ויגדיל את רגישות מבחן הקטליזה.
בבחינה השוואתית של הסובסטרטים נתגלה כי ניצולת ההפקה של הסובסטרט החדש גבוהה יותר מזו של הישן, וכי הוא פלואורסצנטי בערך פי 4. כמו כן, נתגלה כי בשימוש בסובסטרט החדש ניתן לרדת בריכוזי הסובסטרט וה-NS3, תוך שימור אפשרות קריאת הפלואורסצנסיה הנפלטת. עם זאת, למרות יעילותו הביולוגית של הסובסטרט החדש, השאלה האם כדאי להשתמש בו על בסיס קבוע מוטלת בספק, עקב עלויות ההפקה הגבוהות שלו.


בולים כתיעוד הסטורי- השתקפות מאורעות מלחמת העולם השנייה בבולים, וניצולם כאמצעי תעמולה


שם המתחרה: בנימין ניומן
שם ביה"ס: ביה"ס התיכון למדעים ואומנויות, ירושלים
שם המנחה: משה בורשטיין, חנה שרף, דר' אילן מישל

בימי מלחמת העולם השנייה, בזמן שבחזית המזרחית נערכו קרבות הרסניים, שתי המדינות הטוטליטאריות - גרמניה הנאצית וברית המועצות - הנפיקו בולים. באמצעות הסתכלות פשוטה בבולים, ניתן להבין את הוויית הזמן שבו הונפקו. הסקת מסקנות מעין זו, היא תיעוד היסטורי נוסף ואוטנטי.
בעבודתי בדקתי כיצד בולים אלה מתעדים אירועים היסטוריים ואילו שימושים נוספים נעשו בהם.
מסקנות: נמצא הבדל מהותי בין שתי החברות הנחקרות בכל הקשור לשימוש בבולים. בעוד שבחזית נערכו קרבות, לא ניכר בבולי גרמניה הנאצית כל ביטוי להתרחשויות המלחמה. במקומן הוצג בבולים רבים דיוקנו של היטלר. באמצעות הבולים, הגרמנים פנו אל עמם וקיימו תעמולה שאין לערער על השלטון. לעומת זאת, ברית-המועצות ניסתה לערב את עמה בהתרחשויות הרבות של המלחמה על ידי העברת מסרים באמצעות הבול. בולי בריה"מ הציגו כרזות מוקטנות הקוראות לגיוס, כגון בול אשר הציג אם השולחת את בנה לקרב.
שני סוגי השלטון הטוטליטארי ניסו להשפיע על הפרט באמצעות הבול, אך בדרך שונה.

מקס-סולאר: אבטיפוס לגוף ומערכת אנרגיה נאנו-לוויין

   

שם המתחרה: בן וייס, לב קולומייץ, איתי פיאט
שם ביה"ס: תיכון "הנדסאים", תל-אביב
שם המנחה: ד"ר אנה ב. הלר
המוסד בו נערכה העבודה: המחלקה לאסטרופיסיקה, אוניברסיטת תל-אביב

חקר החלל קידם בצעדי ענק את טכנולוגיית החלל. לפיתוחים שנעשו במיוחד למטרת חקר החלל נמצאו שימושים רבים על כדור הארץ. אלה קידמו את האנושות בתחומי האנרגיה, המחשבים, האופטיקה, התקשורת, תכונות חומרים, ועוד. למשל: ניצול אנרגיית השמש בחלליות ולווינים בעזרת טכנולוגיית הפאנלים הסולארים. פיתוח התחום תרם לחיסכון באנרגיה ולקידום איכות הסביבה. בארה"ב נבנות כיום תחנות כוח ושכונות שלמות המבוססות על טכנולוגיה זו.
לפיתוח טכנולוגיות חלל וניצולן לרווחת האנושות יתרונות כלכליים ברורים. הענף מכניס לארה"ב כ- 150 מיליארד דולר בשנה, ומייצר בה שני מיליון מקומות עבודה. מובן שתעשייה מפותחת כזו בישראל עשויה לתרום רבות לכלכלת המדינה וביטחונה.
אנחנו איננו יושבים בחיבוק ידיים. תלמידי תיכון מתכננים ובונים לווין כחלק מפרוייקט STMC ובשיתוף עם משרד הביטחון. תרומתנו היא בבניית האבטיפוס למערכת האנרגיה ולגוף הננו-לווין, עריכת ניסויים על אבטיפוס זה, ושילובו בפרוייקט שיווקי-מסחרי רחב.


הקשר בין הדימוי העצמי של המורה לבין בעיות המשמעת בכיתה


שם המתחרה: ננסי עבו
שם ביה"ס: אורתודוקסי, רמלה
שם המנחה: אברהים חג' יחיה
המוסד בו התבצעה העבודה:

משמעת נובעת מהבנה ומתחושת חובה לנהוג בהתאם לסמכות הלגיטימית. דימוי עצמי הוא הביטוי האישי של הפרט לתפיסת העצמי שלו. עבודה זו חוקרת אם קיים קשר בין בעיות משמעת בכיתה לבין הדימוי העצמי של מורים באוכלוסייה הערבית ברמלה-לוד.
שאלת המחקר נבדקה באמצעות שאלונים שחולקו למורים מבתי-ספר שונים, ותוצאותיהם העידו על קיום קשר בין המשתנים כך שככל שהדימוי העצמי גבוה יותר, שיעור בעיות המשמעת נמוך יותר וההפך הוא הנכון. כמו כן נמצא במחקר קשר בין מין המורה לבין שיעור בעיות המשמעת, הסתבר כי מורות דווחו על בעיות משמעת רבות יותר מאשר המורים. בנוסף, נמצא שככל שוותק המורה בהוראה הוא גבוה יותר, ישנן פחות הפרעות בכיתה.
תוצאות העבודה מציעות דרך עקיפה שאולי תוכל להוביל להורדת שיעור בעיות המשמעת. לכך יכולה להיות השפעה על איכות החינוך שיקבלו בני הנוער: השיעור מתקיים כהלכה, זמן השיעור מנוצל, והתוצאה המתקבלת - הצלחה.

השימוש הייחודי של בולגאקוב בפעלים "זזים"

שם המתחרה: יקטרינה ז'ילין
שם ביה"ס: מכללת אורט גבעת רם ירושלים
שם המנחה: ד"ר בלה טוקרסקי

הרומאן השטן במוסקבה למיכאיל בולגאקוב רווי בפעלים מסוג מיוחד, שאינו קיים בשפה העברית. פעלים אלה, אותם אכנה "פעלים זזים" (כגון "ללכת", "לרוץ", "לעוף" וכדומה), משתייכים לקבוצה דקדוקית וסמנטית ייחודית בשפה הרוסית, המביעה תנועה. השימוש בפעלים אלה במסגרת הספרות לא נחקר עדיין, לא כל שכן ברומאן של בוגלאקוב. מטרת עבודתי היא לבדוק כיצד משפיע השימוש הייחודי שלו בפעלים אלה על קצב עלילת הרומאן ועל איפיון הדמויות. כדי לעשות זאת, מיינתי את כל הפעלים "הזזים" ברומאן בעזרת כרטיסיות, ובדקתי היכן בולט השימוש בהם. מניתוח זה, המרתק לכשעצמו, עולה כי בולגאקוב משתמש בפעלים אלה באופן תכליתי, כדי לחזק רשמים מסוימים. למשל, נמצא כי בולגקוב משתמש תכופות בפעלים "זזים", במיוחד בפעול "לעוף", כדי לתאר את ירושלים, אולם הוא אינו עושה זאת בואו לתאר את מוסקווה. דומה, איפוא, שהשימוש בפעלים "זזים" ממחיש את תפיסתו של בולגאקוב לגבי ירושלים.
עבודתי שופכת אור חדש על הקשר בין אמצעים לשוניים וסיפוריות, ובמיוחד על הקשר המאלף ביניהם ביצירת המופת של בולגאקוב.

 

 

 

 

נוצר בתאריך: 20/07/08
עודכן בתאריך: 28/08/14