המדע של המלחמה הגדולה
בתקופת מלחמת העולם הראשונה, שהסתיימה לפני 100 שנים, פרחו שלל טכנולוגיות חדישות ואמצעי לחימה מתקדמים בזכות שורה של פריצות דרך מדעיות. המלחמה שהתחילה עם קרבות כידונים ופרשים, הסתיימה כעבור ארבע שנים עם טנקים, קרבות אוויר ולוחמת צוללות
בשנת 1914 ישבה אירופה על חבית חומר נפץ של מתיחות בין מדינות וגושי מדינות, והתחושה הייתה כי מלחמה עלולה להיות בלתי נמנעת. הגפרור שהדליק את החבית הגיע ב-28 ביוני, כאשר יורש העצר האוסטרו-הונגרי, פרנץ פרדיננד, נרצח ביריות בסרייבו. בתגובה הכריזה ארצו מלחמה על סרביה, ולכן הכריזה רוסיה, בעלת בריתה של סרביה, מלחמה על האימפריה האוסטרו-הונגרית. הכרזות המלחמה סיבכו עוד יותר פקעת סבוכה ממילא של אינטרסים כלכליים, שאיפות לאומיות, תככים פוליטיים ותכניות צבאיות שבעבעו בכל רחבי אירופה. עד מהרה נחלקה אירופה - ובהמשך העולם כולו - לשני גושים: מעצמות הציר, גרמניה, אוסטרו-הונגריה, האימפריה העותמנית ובולגריה, ומולן מדינות ההסכמה בהובלת צרפת, בריטניה, רוסיה, ובהמשך גם ארצות הברית.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון :
גבוה יותר, חזק יותר, רחוק יותר - 51 שנים לשיגור סטורן 5
מלחמת העולם הראשונה, או כפי שהיא נקראה אז "המלחמה הגדולה", השתוללה כארבע שנים, גבתה את חייהם של יותר מ-16 מיליון איש, שינתה לחלוטין את מפת אירופה והסתיימה ב-11 בנובמבר 1918 בהכנעה משפילה של הגרמנים, שטמנה את הזרעים הראשונים להתפתחות הנאציזם.
במלחמה הגדולה השתנה גם שדה הקרב מהקצה אל הקצה: אם בתחילתה חלקים גדולים מהכוחות הלוחמים עדיין הסתמכו על אמצעים מיושנים כמו חילות פרשים, קרבות כידונים, כדורים פורחים ויוני דואר, בסיומה הפכו אמצעים מודרניים רבים לחלק בלתי נפרד משדה הקרב - המטוס, הצוללת, הטנק, הקשר האלחוטי ועוד. חלק עצום מהפיתוחים האלה נשענו על פריצות דרך מדעיות וטכנולוגיות ששינו את העולם כולו, וגם את פני המלחמה. הנה כמה מהן.
המלחמה על השמיים
ב-1 באפריל 1915 יצא מטוס אלבטרוס גרמני לסיור מעל קווי האויב בצפון מזרח צרפת, לבחון את היקף הכוחות הצרפתיים באזור. הטייס לא התרגש יותר מדי כשמטוס צרפתי הופיע מולו. היכולת של מטוסים לאיים על מטוסים אחרים הייתה אז מוגבלת מאוד, ובעיקר הסתמכה על כך שהטייס או התצפיתן שעמו היו חמושים ברובה או באקדח. הפעם הופתע הטייס הגרמני לראות את המטוס הצרפתי שועט ישירות לעברו. הוא פתח באש ממקלע שהותקן בחזית מטוסו, ולהפתעת הטייס הגרמני הקליעים עברו בין להבי המדחף של המטוס הצרפתי בלי לפגוע בהם כלל. לעומת זאת, הם פגעו במטוס הגרמני והביאו להפלתו.
הטייס הצרפתי שרשם את הניצחון ההיסטורי בקרב אווירי היה רולאן גארוס (Garros) - אחד מחלוצי הטיסה באירופה, שרק שנה וחצי קודם לכן היה הראשון שחצה את הים התיכון בטיסה ישירה מצרפת לתוניסיה. גארוס התנדב למלחמה, ולא עסק רק בטיסה אלא גם בפיתוח - הוא העלה את הרעיון לחמש במקלע את חרטום המטוס, ולחשל במגיני פלדה את החלק של זרועות המדחף שעלול להיפגע מהקליעים. המתקן הזה פטר את הטייס מהצורך לתפעל כלי נשק בעודו מטיס את המטוס: המקלע בחרטום איפשר לו פשוט לכוון את המטוס עצמו אל המטרה ולפתוח באש.
תוך שבועיים וחצי הפיל גארוס עוד שני מטוסים גרמניים, אבל מזלו אזל ב-18 באפריל. תקלה במטוס אילצה אותו לנחות מעבר לקווי הגרמנים. גארוס מיהר להעלות באש את המטוס, אבל זה לא הועיל. החיילים הגרמנים שתפסו אותו הצליחו להניח יד על הפטנט שלו ושלחו אותו מיד לבדיקה.
לרווחתם גילו הגרמנים כי המתקן הפשוט של גארוס מוצלח הרבה פחות מהפטנט שהם עבדו עליו כבר כמה חודשים. יצרן המטוסים אנתוני פוקר (Fokker) פיתח התקן מתוחכם המסנכרן בין המדחף למקלע, וגורם לכך שהקליעים ייפלטו מהקנה בדיוק ברווח בין להבי המדחף המסתובב. חודשיים לאחר ההפלות של גארוס כבר חומשו כמה מטוסי פוקר גרמניים במקלע חזיתי כזה. הטייסים הגרמנים החלו להפיל מטוסים צרפתיים ובריטיים, ופוקר התגאה כי ייצר למעשה את מטוס הקרב הראשון. התוצאה הייתה תקופה שכונתה "אימת הפוקרים", שבה שלטו הגרמנים בשמיים, עד שהצרפתים והבריטים פיתחו מערכות סינכרון דומות במהלך 1916.
השימוש במטוסים ללחימה לא החל במלחמת העולם הראשונה. כבר ב-1911, שמונה שנים בלבד לאחר הטיסה הממונעת הראשונה של האחים רייט, השליך טייס איטלקי רימוני-יד על חיילים עותמאנים בלוב. ואולם, בתחילת המלחמה הגדולה העריכו מפקדים בשני הצדדים כי המטוס לא ישפיע רבות על הלחימה וישמש בעיקר לתצפית. כמו במקרים רבים במלחמת העולם הראשונה, הגנרלים הוותיקים טעו. תעשיית המטוסים התפתחה במהירות מסחררת בארבע שנות המלחמה, כששני הצדדים מפתחים מטוסים גדולים יותר, חזקים יותר ובעלי טווח טיסה ארוך יותר. לצד המטוסים עצמם התפתחו במהירות טכנולוגיות נלוות כמו אמצעי ניווט, מתקנים להטלת פצצות, שיטות להמראה מספינות ואמצעי לחימה נגד מטוסים.
ב-1914 היו לשני הצדדים רק מטוסים זעירים בעלי יכולות מוגבלות, והגרמנים עדיין שקדו על ייצור ספינות אוויר לצד מטוסים. אבל ב-1918 כבר ייצרו שני הצדדים לצד מטוסי קרב גם מפציצים כבדים ומשוכללים. הבריטים, למשל, הספיקו לייצר לפני סוף המלחמה מטוס "סופר הנדלי" בעל ארבעה מנועים שהיה מסוגל להגיע ממזרח אנגליה עד ברלין בטיסה ישירה, להטיל 1,500 קילוגרם של פצצות ולעשות את הדרך חזרה.
רולאן גארוס עצמו, אגב, הצליח להימלט ממחנה שבויים גרמני אחרי כשלוש שנים, שב לצרפת, והתנדב לחזור לטוס. הוא הספיק להפיל מטוס גרמני נוסף, אבל ב-5 באוקטובר 1918, יום אחד לפני יום הולדתו השלושים וכחודש בלבד לפני סיום המלחמה, הופל מטוסו והוא נהרג. שמו מוכר היום דווקא לחובבי ספורט רבים, משום שעל שמו נקראים מועדון הטניס המפורסם של פריז והאליפות הפתוחה של צרפת המתקיימת בו.
צוללים קדימה
עם תחילת המלחמה נרתמה בריטניה, המעצמה הימית החזקה ביותר באירופה, להטיל מצור ימי על גרמניה כדי להקשות עליה ועל בעלות בריתה לקבל אספקה חיונית ממדינות אחרות. כלי שיט בריטיים החלו לסייר בים הצפוני, כדי למנוע מכלי שיט גרמניים לצאת לאוקיינוס האטלנטי או לחזור לנמלי המוצא שלהם. ואולם שבועות אחדים לאחר פרוץ המלחמה, ב-22 בספטמבר 1914, גילו הבריטים כי אולי להם יש עליונות על פני המים אבל הגרמנים שולטים מתחת לפני הים: צוללת גרמנית אחת, U-9, הטביעה תוך שעתיים שלוש ספינות סיור בריטיות. כ-1,450 מלחים וקצינים נהרגו באחת התבוסות הימיות הגדולות והקשות בהיסטוריה של הצי הבריטי.
גם לוחמת הצוללות לא התחילה במלחמת העולם הראשונה. למעשה, כבר במלחמת האזרחים האמריקנית, חצי מאה קודם לכן, נעשה שימוש בצוללת פשוטה להטבעת ספינה. אבל במלחמה הגדולה הצוללות, בעיקר הגרמניות, כבר עלו מדרגה: הן היו בעלות טווח הפלגה של אלפי קילומטרים, מסוגלות לשהות פרקי זמן ממושכים מתחת לפני המים, וחמושות בטורפדו - פצצות בעלות מנוע תת-ימי.
למרות השכלולים, היו לצוללות האלה גם מגבלות רבות: הן היו איטיות יחסית, בעיקר מתחת למים; והן היו צריכות לצוף קרוב מאוד לפני השטח כדי לתצפת על סביבתן ולזהות את מטרותיהן וכן כדי ליצור קשר אלחוטי עם המפקדה ביבשה. בנוסף, הטורפדו היו בעלי אחוזי הצלחה נמוכים מאוד ומספרם בכל צוללת מוגבל - כך שבמקרים רבים הצוללת נשארה בלי טורפדו והיה עליה לצוף אל פני השטח כדי להטביע ספינה בעזרת מקלעים.
במהלך המלחמה הצליחו הגרמנים לשכלל ולשפר עוד את הצוללות. הם הגדילו את הטווח שלהן, שדרגו את החימוש ופיתחו טקטיקות להתקפה קבוצתית על אנייה או כמה אניות. הבריטים, לעומת זאת, פיתחו אמצעי הגנה. חלקם היו פשוטים יחסית, כמו שיט בזיג זג שהקשה על צוללות לעקוב אחרי הספינות ולפגוע בהן בטורפדו, והפלגה בשיירות עם ספינות ליווי שיכלו לתקוף את הצוללות.
אמצעים אחרים היו מתוחכמים הרבה יותר, כמו פצצות העומק - מטען חומר נפץ במשקל עשרות או מאות קילוגרמים המוטל לים ומופעל באמצעות חיישני לחץ בעומק שהמפעילים קובעים מראש. הפיצוץ יוצר גל הדף מתחת למים. אם הוא קרוב מספיק לצוללת הוא עשוי לבקע את הדופן שלה, אבל גם אם הוא רחוק יותר הוא עדיין עשוי להחליש את גוף הצוללת, כך שהנזק המצטבר של כמה פצצות עלול לגרום לסדקים וקרעים בדופן. פצצות העומק היעילות הראשונות יוצרו בבריטניה במהלך מלחמת העולם הראשונה, אך רק לקראת סיום המלחמה הייתה בידי הבריטים כמות מספקת של פצצות כאלה כדי שיוכלו לתקוף את הצוללות ולגרום להן נזק ממשי. הבעיה עם פצצות עומק הייתה שצוותי הספינות התוקפות לא יכלו לדעת באיזה עומק נמצאת הצוללת, ובדרך כלל לא יכלו לגלותה כלל, אלא אם כן תקפה קודם או נאלצה לעלות אל פני המים.
כדי להתמודד עם בעיית הגילוי והאיתור גייסו הבריטים והצרפתים כמה מדענים מובילים, בראשות ארנסט רתרפורד (Rutherford), תלמידו לשעבר רוברט בויל (Boyle) ופייר לנז'בן (Langevin, בן זוגה של מארי קירי). הם פיתחו מערכת המבוססת על גביש פייזו-אלקטרי, המשנה את צורתו כשמעבירים בו זרם חשמלי ובמקרה זה פולט גלי קול בתדר גבוה, וגלאי שקולט את הגלים החוזרים למכשיר לאחר שפגעו בעצם כלשהו. על פי המהירות שבה הגלים מוחזרים לגלאי אפשר לחשב את המרחק מהעצם שהחזיר אותם. בסקירה מתמשכת של אזור מסוים אפשר לשרטט את פני השטח שלו וגם לזהות עצמים נעים, כמו צוללת. המערכת נקראה SONIC, כלומר "קולית", אבל מטעמי סודיות שונה שמה תחילה ל-ASDIC, על שם הגוף שפיתח אותה - ASD, קיצור של Anti Submarine Division - היחידה נגד צוללות.
יש בעלי חיים המשתמשים בשיטה דומה להתמצאות במרחב. המוכרים ביותר הם העטלפים הנעזרים בהחזר של גלי הקול כדי למצוא את דרכם במערות אפלות, אבל גם יונקים ימיים כמו דולפינים ולווייתנים משתמשים במערכת דומה מאוד לאיתור מזון מתחת לפני הים.
בשנת 1918 היה בידי בריטניה וצרפת אבטיפוס פועל של המערכת, אבל הן לא הספיקו לעשות בו שימוש מבצעי במלחמה. המערכת, שקיבלה בהמשך את השם סונאר, הייתה נדבך חשוב בלוחמה נגד צוללות במלחמת העולם השנייה ובעימותים צבאיים נוספים, וכן בשימוש תת-ימי אזרחי, ממיפוי קרקעית הים ועד מעקב אחר להקות דגים.
לוחמת הצוללות שינתה לחלוטין את פניו של שדה הקרב הימי. אמנם גם הבריטים ומדינות אחרות השתמשו בצוללות, אבל בהיקף זעום לעומת הגרמנים. בתחילת המלחמה היו לגרמניה 28 צוללות בלבד, ובמהלכה נבנו והוכנסו לשירות עוד יותר מ-300. הצוללות הגרמניות הטביעו כ-5,000 ספינות צבאיות ואזרחיות של מעצמות ההסכמה, הרגו כ-15 אלף אנשי צוות והורידו למצולות כ-13 מיליון טונות של מטען. מצד שני, השימוש בפצצות עומק ובטקטיקות לחימה משופרות הביא להטבעתן של 178 צוללות במהלך המלחמה - כמחצית מצי הצוללות הגרמני.
זוחלים קדימה
החזית היבשתית העיקרית של המלחמה הגדולה - בין גרמניה לצרפת - הפכה זמן קצר אחרי תחילת המלחמה למלחמת שוחות שבה שני הצבאות מחופרים היטב בעמדות ותעלות כמה מאות מטרים זה מול זה. ניסיונות של חיילי רגלים להסתער על שוחות האויב נכשלו בדרך כלל: החיילים המסתערים היו מטרה קלה למקלעי האויב המחופר, והתקשו לפרוץ את סבך גדרות התיל שלפני השוחות, מה שהפך אותם פגיעים עוד יותר. הפתרון המתבקש היה רכב משוריין שיוכל להתקדם לפני חיילי הרגלים, לפלס את דרכם ולהשיב אש תוך כדי תנועה.
הרעיון של מכונת מלחמה ניידת או תותח בעל כושר הנעה עצמית הופיע כבר לפני מאות שנים, אפילו במחברותיו של לאונרדו דה וינצ'י בתחילת המאה ה-16. ואולם הטכנולוגיה שתאפשר את הגשמת הרעיון הבשילה רק בתחילת המאה העשרים, עם פיתוחו של מנוע הבעירה הפנימית, המאפשר הנעה של כלי רכב קטנים יחסית, לצד סגסוגות מתכת חדשות ושיטות לעיבודן שהקלו על ייצור לוחות משוריינים דקים וקלים מספיק. כמה מהנדסים בבריטניה, בצרפת, בארצות הברית ובמדינות אחרות ניסו לפתח בעצמם כלי רכב כאלה בשנים שלפני המלחמה, אך לא זכו בדרך כלל לתמיכה ממסדית, משום שהגנרלים והפוליטיקאים לא חשבו שכלי מלחמה כזה עשוי להיות שימושי.
מי שתמך מאוד בהכנסת רכב משוריין לשדה הקרב היה וינסטון צ'רצ'יל, שהיה בתחילת המלחמה שר הימייה - הממונה על הצי הבריטי. נוכח התנגדותם של עמיתיו בממשלה לקידום מיזם כזה, החליט צ'רצ'יל לממן את הפיתוח מתקציבי מחקר של הצי, וכלי הרכב המשוריינים הראשונים פותחו על בסיס טרקטורים וכלים חקלאיים אחרים. הבריטים בנו כמה אבות-טיפוס, כל אחד מהם במספרים קטנים יחסית. כדי לשמור על סודיות המיזם, הוא תואר במסמכים כ"מכליות מים" המיועדות לשימוש במדבר. העובדים בסדנאות הייצור החלו להתייחס אליהם בקיצור כ"מיכלי מים", או פשוט "מיכלים" (Tanks), וכך נולד הכינוי "טנקים".
צ'רצ'יל נאלץ להתפטר ממשרתו בעקבות הכשלון הבריטי בקרב גליפולי באביב 1915, והשגיח רק מרחוק על השימושים הראשונים בטנקים בשדה הקרב, שהיו כושלים למדי. בספטמבר 1916 שולבו 32 טנקים בקרב על נהר הסום, וסייעו לבריטים להשיג התקדמות קטנה. עברה עוד כמעט שנה עד שכוח טנקים נוסף, הפעם יותר מ-200, שולב ביולי 1917 בלחימה ליד איפר (Ypres) שבבלגיה. אבל כלי הרכב המשוריינים התקשו לתפקד בגשם ובבוץ הסמיך, ולא תרמו כמעט דבר לקרב.
בדיוק בתקופה זו שב צ'רצ'יל לממשלה, הפעם בתפקיד שר החימוש, ופיקח מקרוב על השימוש בטנקים. בנובמבר 1917 הדגים השריון בפעם הראשונה את מלוא יכולותיו, כש-400 טנקים הסתערו על עמדות הגרמנים ליד קַמְבְּרֵה שבצפון צרפת. ואולם, ההצלחה הייתה בעוכריהם של הבריטים: חיילי הרגלים לא הצליחו להשתלט על השטח הרב שהטנקים כבשו במהירות, והגרמנים כבשו בחזרה כמעט את כולו. עם זאת, ההצלחה המחישה את יתרונותיו של הרכב המשוריין. הצרפתים והרוסים הזדרזו לפתח טנקים משלהם, ואפילו הגרמנים, שהסתייגו עד אז מהרכב המשוריין, החלו לעשות זאת. ארצות הברית החלה גם היא לייצר טנקים, אבל לא הספיקה להעמידם לשירות מבצעי עד סוף המלחמה, ויחידות השריון האמריקניות שלחמו ב-1918 עשו זאת בטנקים צרפתיים. במהלך המלחמה שופרו הטנקים מבחינת כושר העבירות, ביצועי המנוע, החימוש והנדסת האנוש. השיפורים והפיתוחים המשמעותיים ביותר נעשו אחרי המלחמה, ולוחמת השריון תפסה חלק מרכזי מאוד בקרבות הקרקע של מלחמת העולם השנייה.
מלחמת החנקן
חנקן הוא אחד היסודות הנפוצים בכדור הארץ. 80 אחוז מהאוויר שאנו נושמים מורכב מחנקן, ותרכובות של חנקן הן מרכיב מרכזי בחומרים רבים - מהחלבונים בגופנו ועד דשנים וחומרי נפץ. אלא שלמרבה הצער, החנקן הרב באוויר אינו זמין לבני אדם, לבעלי חיים ואפילו לצמחים שזקוקים לו. רק מיקרואורגניזמים מסוימים בקרקע ובים מסוגלים לפרק את הקשר החזק בין שני אטומי חנקן במולקולות שבאוויר (N2), ליצור מהם תרכובות עם מימן או חמצן ולהעמידן לרשות הצמחים והאצות, שדרכם הוא מגיע לכל עולם החי.
בעלי חיים וצמחים שסיימו את חייהם בים הגיעו לקרקעית, ותרכובות החנקן שלהם הפכו לחלק מסלעי המשקע. רבים מהסלעים האלה המתינו בסבלנות מיליוני שנים עד לעידן התעשייתי במערב אירופה, שיצר ביקוש אדיר לחנקות (ניטרטים) כמו אשלגן חנקתי (KNO3) או נתרן חנקתי (NaNO3). אחד המקורות העיקריים לחומרים האלה היה מחצבים עשירים בחנקות בשם סַלְפֶּטֶר ("סלעי מלח"), שהיו נפוצים בעיקר בחופי האוקיינוס השקט של אמריקה הדרומית. חברות אירופיות רבות הקימו מכרות באזור, והתחרות על המשאב הרווחי הובילה למלחמה שהסתיימה בכך שב-1883 השתלטה צ'ילה בפועל על מכרות הסלפטר של בוליביה ופרו. שלושים שנה לאחר מכן, ערב המלחמה הגדולה, היא שלטה בכמחצית משוק החנקות העולמי.
אחת הצרכניות הגדולות של חנקן מצ'ילה הייתה גרמניה. ואולם, המצור הימי שהטילה עליה בריטניה מנע ממנה לקבל את החומר החיוני גם לייצור דשנים לחקלאות וגם לייצור חומרי נפץ. מי שהציל את גרמניה מרעב ותבוסה צבאית היה פריץ הָבֶּר (Haber), פרופסור לכימיה באוניברסיטת ברלין. הבר נולד למשפחה יהודית והתנצר, גם משום שהדרך לקריירה אקדמית הייתה חסומה ליהודים, וגם משום שראה את עצמו קודם כל פטריוט גרמני מסור.
ב-1909 פיתח הָבֶּר תהליך מהפכני לייצור אמוניה (NH3), תרכובת חנקנית חשובה, מגז חנקן (N2) ומגז מימן (H2). התהליך המורכב דורש לחץ גבוה (200 אטמוספרות) וטמפרטורה גבוהה (כ-500 מעלות צלזיוס), והוא בוצע בנוכחות זרזים ממתכות יקרות כמו אוסמיום ואורניום. לאחר שהבר ועמיתו לפיתוח, קרל בּוֹש (Bosch), הדגימו את התהליך לחברת הכימיה הענקית BASF, שכללו אותו מדעני החברה ובעיקר מצאו דרך לבצע אותו עם זרזים ממתכות זולות יותר, המבוססים על תרכובות ברזל. ב-1913 התחילה החברה בייצור מסחרי של אמוניה, שסיפקה את צרכי הדשן של החקלאות הגרמנית. בזכות תהליך שפיתח כמה שנים קודם לכן מדען גרמני אחר, וילהלם אוסטוולד (Ostwald), יכלה התעשייה הגרמנית לייצר מהאמוניה גם חומצה חנקתית (HNO3), הבסיס לכל החנקות הדרושות בייצור חומרי נפץ ואבקות שריפה.
הצלחתם האדירה של הכימאים הגרמנים שחררה את גרמניה מהתלות במחצבי הסלפטר של צ'ילה, ולאחר המלחמה אומץ תהליך הָבֶּר בּוֹש בעולם כולו, ושינה את הכלכלה העולמית. הבר עצמו זכה ב-1918 בפרס נובל בכימיה על התהליך שהציל מיליונים מרעב, למרות קולות רבים שקראו לשלול ממנו את הפרס בשל תרומה אחרת לגמרי שלו לכימיה הצבאית במהלך המלחמה.
נשק להשמדת המונים
מיד עם פרוץ המלחמה התנדב הָבֶּר, שכבר היה בן 46, לשרת את ארצו, וגויס למערך הלוחמה הכימית. הנשק הכימי לא היה רעיון חדש, ואפילו נאסר לשימוש באמנת האג הראשונה מ-1899. האיסור לא הטריד במיוחד את הגרמנים, שמצאו דרכים לעקוף אותו, בין השאר בנימוק שהצרפתים כבר השתמשו נגדם בגז מדמיע. הגנרלים הגרמנים סברו כי נשק כימי יעיל יסייע להם להיחלץ מהקיפאון של מלחמת החפירות ולהסתער על צרפת. הָבֶּר מונה לראש האגף הכימי במשרד המלחמה, והחל לעבוד על ייצור כמויות גדולות של גז מדמיע על בסיס ברום.
הנסיונות הראשונים להשתמש בגז המדמיע, גם של הצרפתים וגם של הגרמנים, לא צלחו משום שהרוח פיזרה את הגז והריכוז שלו ירד מאוד. בתחילת 1915 עשו הגרמנים ניסיון משמעותי יותר עם לא פחות מ-18 אלף חביות גז בחזית הרוסית, אך הם לא הביאו בחשבון את מזג האוויר הקר: גז הברום שלהם התעבה לנוזל ולא השפיע כלל על האויב.
בעקבות הכישלונות עם הברום החליט הבר לעבור לשימוש בגז קטלני יותר - כלור. אטומי הכלור מגיבים עם מים ליצירת חומצות רעילות, וכשהדבר קורה ברקמות הגוף, למשל בריאות או בעיניים, עושות החומצות שמות ברקמות האלה. ב-22 באפריל 1915 פתחו הגרמנים, בפיקוחו של הָבֶּר, אלפי מכלים של גז כלור מול שוחות הצרפתים סמוך לאיפר שבבלגיה. הרוח נשאה את הגז הרעיל בכיוון הנכון, וכ-15 אלף חיילים צרפתים נפגעו ממנו. מעריכים כי 6,000 מהם מתו בדקות הראשונות של התקפת הגז.
הָבֶּר חגג את הניצחון המרשים, אבל גם שילם עליו מחיר אישי כבד. אשתו, קלרה, שהייתה בעצמה דוקטור לכימיה וסייעה לו בעבודה על האמוניה, התנגדה לשימוש בגזים רעילים וניסתה לשכנע אותו להפסיק את המיזם, בלי הצלחה כמובן. כששמעה על הצלחתו, שמה קץ לחייה בירייה מאקדח השירות של בעלה. האסון לא שבר את רוחו של הָבֶּר, והוא המשיך לפתח את הלוחמה הכימית ואף לייצר גז רעיל עוד יותר - תרכובת של כלור וגופרית בעלת גוון צהבהב שהעניקה לה את הכינוי "גז חרדל". הגז הזה הוא בסיס חזק המאכל את הרקמות וגורם ליצירת שלפוחיות החושפות את הגוף לזיהום, ואף גורם לחנק אם שואפים את הגז.
גז נוסף ששני הצדדים עשו בו שימוש היה הפוֹסְגֶן (Phosgene), המורכב מכלור, פחמן וחמצן (COCl2). הגז הזה פותח יותר ממאה שנים לפני המלחמה, אבל מעולם לא נעשה בו שימוש בהיקף כה נרחב. על פי ההערכות המקובלות נפגעו מגז במלחמת העולם הראשונה יותר מ-1.2 מיליון חיילים. 90-100 אלף נהרגו מהלוחמה הכימית, רובם הגדול מפוסגן. על אף התהודה הציבורית הרבה שקיבל השימוש בנשק כימי בחזית המערבית, גרמניה עשתה בו שימוש נרחב בעיקר בחזית המזרחית שלה, ויותר ממחצית ההרוגים מפגיעת הגז במלחמה הגדולה היו חיילים רוסים.
פריץ הָבֶּר עצמו המשיך לאחר המלחמה להוביל את פיתוח הנשק הכימי של גרמניה, ואף היה מעורב במכירתו לרוסיה ולספרד. מדענים במכון בניהולו גם פיתחו חומרים לשימושים אחרים, בהם קוטלי חרקים. אחד מהם, ציקלון A, היה יעיל במיוחד נגד חרקים מזיקים במחסני מזון.
לרוע מזלו של הָבֶּר, כשהנאצים עלו לשלטון ב-1933 לא עניין אותם שהוא כבר מזמן ויתר על יהדותו, והם גם לא התחשבו בתרומתו רבת השנים לגרמניה ולמאמץ המלחמתי שלה. הוא נאלץ להימלט מגרמניה, ובסופו של דבר קיבל הצעה מחברו, חיים ויצמן, לנהל את מכון המחקר שהקים ויצמן ברחובות. אבל בריאותו הלקויה של הבר הכריעה אותו, והוא מת בשוויץ בדרכו לפלסטינה בינואר 1934. נגזרת של קוטל החרקים שהוא פיתח, ציקלון B, שימשה את הנאצים בקטל מיליונים מבני עמו של הבר במחנות ההשמדה במלחמת העולם השנייה.
אצטון לגויים
חיים ויצמן, שהתגורר אז בבריטניה, תרם גם הוא את חלקו להמחשת חשיבותה של הכימיה במלחמה הגדולה. ויצמן, שנולד ב-1874 ברוסיה הלבנה, השלים דוקטורט בשווייץ והשתקע בתחילת המאה במנצ'סטר, אנגליה, שם עסק בין השאר בכימיה של צבעים. כמו כימאים רבים בני תקופתו, גם הוא ניסה לייצר בתקופה מסוימת גומי סינתטי. את אחד המרכיבים הנחוצים, איזו-אמיל אלכוהול, ביקש להפיק באמצעות חיידקים המתסיסים סוכר. לאכזבתו, החיידקים שלו הפיקו בעיקר כמויות גדולות של כוהל בוטילי ואצטון.
ויצמן זנח את העניין, אבל עם פרוץ המלחמה נוצר לפתע בבריטניה צורך דחוף באצטון, שהיה מרכיב חשוב בייצור קוֹרְדִיט (cordite) - תערובת הבעירה שהחליפה את אבק השריפה הישן בירי ארטילרי. שימוש בקורדיט הפחית את התחממות התותחים, מה שאיפשר להגביר את תדירות הירי, ולא פחות חשוב - הקורדיט ייצר הרבה פחות עשן, דבר שהקשה על האויב לזהות את מיקום התותח.
עד המלחמה ייצרה בריטניה אצטון ממחצבים שהגיעו בעיקר מגרמניה וממרכז אירופה. עכשיו, כשגרמניה הייתה האויב, לא היה לבריטים מקור זמין לאצטון. ויצמן העמיד לרשות משרד המלחמה את תהליך ייצור האצטון שפיתח בטעות, ומונה לנהל את המעבדות של הצי, שבהן גידלו את החיידקים החיוניים והפיקו את האצטון. בחוכמתו לא ביקש ויצמן כל תשלום על ההמצאה, מהלך שסייע לו ליצור קשרים אישיים טובים עם הצמרת המדינית בלונדון. בהמשך המלחמה רתם את הקשרים האלה להשגתה של הצהרת בלפור - ההכרה הראשונה של בריטניה בזכותו של העם היהודי לבית לאומי בארץ ישראל.
חזית נגד חיידקים
בעוד גז הכלור גרם לפגיעות קשות וקטלניות במאות אלפי חיילים בשוחות, בחזית אחרת של המלחמה היו מי שמצאו שימוש מועיל יותר ביסוד הכימי הזה. הנרי דאקין (Dakin) היה דוקטור לביוכימיה מאנגליה שהתנדב לצבא במלחמה והוצב בבית חולים צבאי בצרפת. כמו כל אנשי הרפואה במלחמה, ראה דאקין חיילים רבים מתים עקב זיהומים, הרבה יותר מאשר החיילים שמתו ישירות מהפציעות שספגו בשדה הקרב. במקרים רבים הזיהום נגרם דווקא מהמכשור הרפואי או מהנסיונות של הרופאים לטפל בפצעים, שכן לא היו להם חומרי חיטוי יעילים מספיק לקטול חיידקים בלי להסב נזק לתאי הגוף.
לבקשת הרופא הצרפתי אלכסיס קארל (Carell) החל דאקין לנסות לפתח חומר חיטוי יעיל יותר. אחרי שבחן את השפעתם של יותר ממאתיים חומרים שונים על חיידקים, הוא החליט להתמקד בנתרן תת-כלורי (NaOCl) - תמיסת ניקוי שפותחה כמאה שנים קודם לכן, ושימשה לשטיפת רצפות בבית מטבחיים ובבתי חולים. גם היום התמיסה הזו משמשת לניקוי - גם בבית - ומוכרת בישראל בשם "אקונומיקה".
נתרן תת-כלורי הוא בסיס חזק, הגורם נזק לתאי הגוף שהוא בא עמם במגע. לכן דאקין חיפש ריכוז שיהיה נמוך מספיק כדי לקטול חיידקים בלי לפגוע בעור. בעוד תמיסות הניקוי מכילות 3-8 אחוז של נתרן תת-כלורי, דאקין מצא כי ריכוז של חצי אחוז יכול להיות יעיל בחיטוי רפואי. הוא הוסיף לחומר חומצה בּוֹרִית (B(OH)3), כדי לאזן את הבסיסיות שלו ויצר את "תמיסת דאקין" (שנקראה לעתים "תמיסת דאקין-קארל). חומר החיטוי אומץ עד מהרה לשימוש בכל העולם, והציל ככל הנראה את חייהם של פצועים רבים מאוד. עם זאת, רבים המשיכו למות מזיהומים ונמקים, ושיפור ניכר בתחום הזה הורגש רק עם פיתוח האנטיביוטיקה והכנסתה לשימוש במלחמת העולם השנייה.
בקבוקים של דם
פיתוח רפואי נוסף שהוזנק קדימה במלחמה הגדולה היה עירוי הדם. אף על פי שניסיונות רפואיים להעביר דם מאדם לאדם בשיטות שונות נעשו כבר שנים רבות קודם לכן, צירוף של שלושה גורמים חבר לצורך הרפואי לטפל במאות אלפי פצועים ואיפשר את פיתוחם של שירותי דם מודרניים. ראשית, רק בשנת 1900 גילה הרופא האוסטרי קרל לנדשטיינר (Landsteiner) את מערכת סיווג הדם, ונתן לסוגי הדם את שמותיהם המקובלים כיום (O, A, B, AB). לפני הגילוי הזה, מתן עירוי של סוג הדם הלא נכון גרם במקרים רבים לתגובה חיסונית נגד תרומת הדם.
שנית, עד 1914 עירויי הדם נעשו בצורה ישירה, באמצעות מערכת של מחטים וצינורות המזרימים את הדם מהוורידים של אדם אחד ישירות לוורידיו של אדם אחר השוכב לידו. כבר מסוף המאה ה-19 נעשו ניסויים בחומרים כימיים שיעכבו את קרישת הדם ויאפשרו עירוי דם לא ישיר, אבל רק ב-1914 נרשמו ההצלחות הראשונות, בעזרת שימוש בנתרן ציטראט (NaC6H7O7) כנוגד קרישה. שלישית, זו הייתה המלחמה הגדולה הראשונה שבה הייתה אספקת חשמל סדירה - בעיקר בעורף אך לעיתים גם בחזית - ולכן נעשה בה שימוש נרחב במכשור חשמלי. בתי חולים צבאיים יכלו להשתמש במקררים חשמליים, מה שאיפשר לאחסן מנות דם למשך ימים ואפילו שבועות. קצין הרפואה האמריקאי אוסוולד רוברטסון (Robertson), ששירת בבתי חולים בצרפת, הגה את הרעיון להקים את בנק הדם הראשון - "מחסן דם" כלשונו - ב-1917, ואף דאג לציידו במנות דם לקראת קרבות גדולים.
במלחמת העולם הראשונה חלו עוד התפתחויות רבות בתחום הרפואה, בהן שימוש נרחב בגזים להרדמה בניתוח, שיטות חדשות לקיבוע שברים וטיפול בפציעות מורכבות, ואפילו שימוש משמעותי ראשון באמבולנסים ממונעים לפינוי פצועים. באופן כללי, זו גם הייתה המלחמה שבה הטיפול הרפואי המתקדם התקרב לחזית - בתי חולים צבאיים הוצבו מעט מאחורי הקו הקדמי, בין השאר בזכות מכשור רפואי מתקדם קטן יחסית ונייד. אחת הדוגמאות לכך היא שימוש במכשירי רנטגן ניידים, שנשלחו קרוב לחזית ביוזמתה של המדענית הצרפתייה המפורסמת, מארי קירי.
מתנתקים מהחוטים
טכנולוגיה חדשה נוספת שהפכה את מלחמת העולם הראשונה למערכה מודרנית הייתה התקשורת האלחוטית. בסוף המאה ה-19 המציאו במקביל האיטלקי ג'וליילמו מַרְקוֹנִי (Marconi) והסרבי-אמריקני ניקולא טֶסְלָה (Tesla) טכנולוגיה לשידור וקליטה של אותות. תוך שנים אחדות כבר שודרו אותות רדיו מעבר לאוקיינוס האטלנטי בין ארצות הברית לאירופה, ועוד לפני פרוץ המלחמה אניות רבות כבר היו מצוידות במכשיר רדיו שאיפשר להן לתקשר עם החוף, או זו עם זו.
הטכנולוגיה החדשה הייתה בעלת שימושים צבאיים רבים. היא איפשרה להעביר במהירות מידע מהחזית לעורף, פתחה ערוץ לתקשורת עם ספינות וצוללות בלב ים, ונתנה למפקדים גבוהים אפשרות להתעדכן בנעשה בכמה זירות לחימה בעת ובעונה אחת ולתאם פעילות של כוחות גדולים ורבים. התקשורת האלחוטית גם החליפה ביעילות רבה את קווי הטלפון שניזוקו קשות בהפצצות.
המכשירים הראשונים לא התאימו להעברת שיחה, ושימשו להעברת הודעות בקוד מורס – צפצופים ארוכים וקצרים שהצפינו אותיות ומילים. עם התקדמות המלחמה צוידו יותר ויותר כוחות במכשירי אלחוט קטנים, חזקים ומשוכללים יותר, ובהדרגה יוצרו גם מכשירי קשר ממש – כאלו המתאימים להעברת שיחה ישירה בלי צורך באלחוטנים שיצפינו ויפענחו את ההודעות, אם כי הם עדיין היו נדירים מאוד במלחמת העולם הראשונה.
עם זאת, ערוץ התקשורת החדש היה חשוף לכל מי שהצטייד במקלט מתאים, והצבאות למדו עד מהרה להפיק מודיעין רב ערך מציתות לתשדורות של האויב. התלות הגוברת והולכת של צבאות בתקשורת האלחוטית סללה את הדרך להתפתחותן של טכנולוגיות להצפנת תקשורת ובמקביל - פענוח צפנים, אבל פריצות הדרך האלה כבר היו נחלתן של מלחמת העולם השנייה.
המלחמה המדעית
מלחמת העולם הראשונה פרצה בעידן של פריחה טכנולוגית ומדעית חסרת תקדים. את הפריחה הזו אימצו בחום הצדדים שהיו שקועים עד צוואר באחד הסכסוכים האלימים בתולדות האנושות, בתקווה לקנות יתרון כלשהו על פני יריביהם ולהכריע את המערכה. החדשנות המדעית והטכנולוגית אמנם תרמה את חלקה לניצחונות צבאיים, אבל ההכרעה במערכה כולה הושגה בסופו של דבר בעיקר בזכות העליונות הכלכלית. הסיבה לכך לא הייתה חוסר החשיבות של הפיתוחים החדשים אלא המהירות שבה הם אומצו או פותחו במקביל משני צדי המתרס.
הקצב המסחרר של ההמצאות והפיתוחים בתחומים רבים: תעופה, ימאות, מערכות נשק, תקשורת, רפואה ועוד רק ממחיש את חשיבותו של המדע לשדה הקרב, וגם - למרבה הצער - את חשיבותן של מלחמות בקידום טכנולוגיות חדשות. מאה שנים לאחר סיומה של המלחמה הגדולה, ויותר משבעים שנה לאחר סיומה של המלחמה הגדולה עוד יותר שבאה אחריה, אפשר רק לקוות שהפקנו את הלקחים הנכונים.
איתי נבו, העורך הראשי של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי
לפנייה לכתב/ת 
