Często można usłyszeć, że odkrywając coś nowego, niesamowitego, uczony najczęściej nie wykrzykuje wzorem Archimedesa „Heureka!”, ale raczej „hmm, dziwne…”, „nic nie rozumiem”, a nawet „o ja pi…!”.
W sumie chyba mało kto z tych odkrywców pamięta swoje pierwsze słowa, które przyszły mu do głowy w chwili, gdy uświadomił sobie, że odkrył coś ważnego. Poznajmy kilka takich przypadkowych odkryć.
Teflon
atomy C – szare, atomy F – żółtozielone
Źródło: Wikimedia, licencja: domena publiczna
Amerykańska firma Du Pont de Nemours w roku 1936 pracowała nad tym, jak można zastąpić amoniak w urządzeniach chłodniczych. Związek ten był po prostu niebezpieczny w przypadku, gdy następowało przypadkowe uwolnienie z chłodziarek. Do zespołu poszukiwano jakiegoś młodego, zdolnego chemika. I tak trafił tam absolwent studiów doktoranckich na Ohio State University Roy J. Plunkett. Został przydzielony do zespołu, który pracował nad fluoropochodnymi węglowodorów, które znamy dziś pod ogólną nazwą freonów. W przyrodzie nie występują, trzeba je więc zsyntetyzować. I tym właśnie zajmował się dr Plunkett. W 1938 r. udało mu się zgromadzić już 50 kg czterofluoroetylenu (C2F4) – związku znanego pod skrótem TFE, który miał być materiałem wyjściowym do następnych badań. Ponieważ TFE jest palnym gazem, Plunkett przechowywał go w niewielkich stalowych butlach pod wysokim ciśnieniem. Gdy jakiś czas później podłączył jedną z tych butli do aparatury, w której chciał go poddawać dalszym przemianom (miał zamiar go chlorować, aby uzyskać chlorofluoroetan) stwierdził, że gaz z niej nie wypływa. W pierwszej chwili podejrzewał, że butla się jakoś rozszczelniła, a gaz uleciał. Ponieważ jednak zapisywał codziennie masę pojemnika, postanowił go zważyć. I tu zaskoczenie – butla ważyła dokładnie tyle samo, ile dzień wcześniej. TFE się nie ulotnił. Co w takim razie się stało? Uczony, upewniwszy się, że ciśnienie w butli wynosi zero, wziął po prostu piłkę do metalu i przeciął cylinder. Ostrożnie zajrzał do środka i odkrył, że na ściankach zbiornika osiadły białe płatki, przypominające mydlane. Co więcej, były one podobnie śliskie do mydła. Wniosek był dość oczywisty: TFE w jakiś nieznany sposób przereagował (z czym?) z wytworzeniem całkiem nowego związku (związków?).
Dokładne analizy wykazały, że powstał wyjątkowy polimer, poli(tetrafluoroetylen), znany pod skrótem PTFE, jak też pod nazwą handlową firmy DuPont – Teflon®. OK, ale jak to się stało, że gaz spolimeryzował? Tu kluczowe były dwa czynniki – żelazo, z którego była zbudowana butla, oraz wysokie ciśnienie. To plus czas wystarczyło do tego, aby uzyskać jeden z najbardziej niezwykłych materiałów, który jest dziś znany na całym świecie.
Radioastronomia
Źródło: Wikimedia, licencja: CC BY-SA 3.0
Karl Guthe Jansky pochodził z bardzo mieszanej rodziny. Jego ojciec, późniejszy profesor inżynierii na University of Oklahoma, pochodził z rodziny czeskich imigrantów i był niesamowicie błyskotliwym młodzieńcem. Dość powiedzieć, że już w wieku 16 lat został nauczycielem, a potem zainteresował się radiotechniką. Z kolei matka Karla pochodziła z rodziny angielsko-francuskiej.
Młody Karl wcześnie zainteresował się tematyką, którą zajmował się jego ojciec. Ukończył studia fizyczne w 1927 r. i w wieku 22 lat dostał pracę w firmie Bell Telephone Laboratories. Ze względu jednak na poważne problemy z nerkami skierowano go do stacji badawczej w Holmdel (stan New Jersey). Prowadzono tam badania nad propagacją fal krótkich (10-20 m), które planowano jako medium transmisji rozmów transatlantyckich. Problemem, którym miał się zająć, były występujące zakłócenia statyczne (mówiąc popularnie „trzaski”), które czasami uniemożliwiały rozmowy. Aby przeanalizować sytuację, Jansky zbudował dużą obrotową antenę (średnica 30 m, wysokość 6 m), umieszczoną na szynach w kształcie koła. Nazywano ją karuzelą Jansky’ego. Kilka miesięcy zajęła detekcja i rozróżnienie sygnałów. Część z nich pochodziła z pobliskich burz, inna część (słabsza) z burz w dużej odległości. Ale była też pewna część zakłóceń, których źródeł nie dawało się zidentyfikować. Jansky zauważył, że poziom tych zakłóceń rósł w rytmie dobowym. Precyzyjna analiza wykazała, że źródło tych fal elektromagnetycznych znajduje się daleko poza Ziemią i pochodzi z Drogi Mlecznej. Początkowo świat nauki zignorował te doniesienia. Dopiero kilka lat później inni uczeni zaczęli dokładniejsze badania. Okazało się, że wielki kosmos jest pełen promieniowania. I tak narodziła się radioastronomia.
Karl Jansky niewątpliwie zasługiwał na nagrodę Nobla. Niestety, choroby nerek i ich następstwa spowodowały, że zmarł bardzo młodo, nie dożywszy 45 lat.
Z drugiej strony, jak pouczają liczne przykłady, nawet przypadkowe odkrycia przydarzają się z reguły ludziom spostrzegawczym i dociekliwym, czyli predysponowanym do roli odkrywcy. Czyli komuś, kto zamiast wyrzucić „zepsutą” butlę, zauważa, że zaszło coś dziwnego, postanawia zrozumieć do końca, co jest grane, zawija rękawy i sięga po piłkę do metalu.
Oczywiście, że tak. Zdaje się, że o tym mówił m.in. Fleming.
A o CMB i gołębiach będzie?
Oczywiście! W jednym z kolejnych odcinków. Uwielbiam to sformułowanie: wewnętrzna powierzchnia pokryta była białym dielektrycznym materiałem.
I nie był to teflon!
Ba, produkt zupełnie naturalny. Biodegradowalny.