EM poleca (#52) Theodore P. Snow, Don Brownlee „Szósty pierwiastek. Podróż przez Wszechświat śladem atomu, z którego powstaliśmy”

Gdy zajrzymy do układu okresowego, zauważymy, że po prawej stronie znajduje się pewien dość niepozorny pierwiastek, zwany węglem. Nosi numer sześć, ponieważ akurat tyle ma protonów w jądrze. W układzie znajdziemy bardziej efektowne – większe (i to kilkunastokrotnie), droższe (niektóre znacznie) i mające zdecydowanie ciekawsze właściwości. A jednak właśnie węgiel jest tym, któremu zawdzięczamy istnienie, bo stanowi podstawę życia.
O tym właśnie pierwiastku opowiada w książce dwóch astronomów – Theodore P. Snow oraz Donald E. Brownlee. Zawodowo zajmują się fizyką i chemią dalekiego kosmosu, astrobiologią i pyłem kosmicznym. Swoje szerokie zainteresowania i wiedzę wykorzystali do stworzenia naprawdę przekrojowej książki opowiadającej o jednym konkretnym pierwiastku, ale patrząc przez jego pryzmat nie tylko na Ziemię, ale też na cały Wszechświat.
W pierwszej części dowiadujemy się o tym, skąd w ogóle wziął się węgiel we Wszechświecie. Wiadomo, że ponad 13 mld lat temu nastąpił Wielki Wybuch, po którym powstało promieniowanie, następnie pojawiła się plazma, aż wreszcie po tym, jak spadła temperatura, pojawiły się pierwsze atomy. Najpierw wodór, później hel – dwa najprostsze w układzie okresowym. Doprecyzowując: nie tyle same atomy, ale ich jądra. Elektrony fruwały sobie luzem. Do dziś wodór i hel stanowią większość materii Wszechświata. Węgiel powstaje znacznie później. Nie wdając się w szczegóły – trzy jądra helu (zwane też cząstkami α) łącząc się, tworzą pojedyncze jądro węgla. Reakcja ta jest znana jako proces 3-α. Uważa się, że praktycznie cały kosmiczny węgiel powstał właśnie w jądrach gwiazd w tym procesie, a następnie rozpowszechnił się na cały Wszechświat. Wyjaśnienie tego mechanizmu zaproponował w latach 50. XX wieku wybitny brytyjski astronom i astrofizyk, Fred Hoyle. W ten właśnie sposób powstał podstawowy budulec wszelkiej materii organicznej.
Jeśli ponownie spojrzymy na układ okresowy, tuż pod węglem znajdziemy krzem (Si). Pierwiastek ten ma bardzo podobne właściwości do węgla, też może tworzyć łańcuchy atomów związanych ze sobą. Autorzy oczywiście to zauważają i odpowiadają na narzucające się pytanie: czy możliwe jest życie oparte na krzemie zamiast węgla. (spojler: to raczej wykluczone).

Złożone cząsteczki węgla w kosmosie

Już dawno temu wykryto w kosmosie węgiel pierwiastkowy. Nieco później znaleziono proste cząsteczki, takie jak CO czy CH. Rozwój narzędzi obserwacyjnych, ale przede wszystkim metod analizy, pozwolił na odkrycie znacznie bardziej złożonych molekuł, z których najbardziej efektowną jest kulisty fulleren C₆₀. Okazuje się, że obecnie znamy setki cząsteczek, które swobodnie żeglują w przestrzeni. Wielu z nich nawet nie umiemy zsyntetyzować na Ziemi, a kosmos jest ich pełen. Nic więc dziwnego, że astrobiolodzy dwoją się i troją, aby gdzieś tam, daleko, dostrzec przejawy życia.
Dużo informacji dostarczają nam meteoryty. Wiele z nich zawiera złożone związki węgla, takie jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), aminokwasy czy cukry proste. Widać, że cegiełki życia są wszędzie. Dlatego coraz częściej wspomina się o hipotezie panspermii, którą jako pierwszy zaproponował Svante Arrhenius, a gorącym zwolennikiem był wspomniany Fred Hoyle.

Schodzimy na Ziemię

Duża ilość węgla, która przez miliardy lat trafiała na Ziemię (dokładniej: w Ziemię), pozostaje tu nadal. I nie jest to tylko znany wszystkim dwutlenek węgla znajdujący się w powietrzu, ale głównie jony węglanowe obecne w skałach wapiennych, takich jak wapienie, dolomity czy marmury. Wielkie ilości dwutlenku węgla zmagazynowane są też w oceanach. No i oczywiście jest klasyczny węgiel: brunatny i kamienny w wielu odmianach. Nie możemy też zapominać o gazie oraz ropie naftowej. Widać wyraźnie, że materiały budulcowe, dzięki którym mogło powstać życie, są na Ziemi wszechobecne. Autorzy spory fragment tekstu poświęcają najcenniejszej i najczystszej formie węgla – diamentom. Widać wyraźnie, że temat ten ich fascynuje i mają o nim naprawdę dużą wiedzę, którą dzielą się z czytelnikami.
Kolejnym ważnym tematem omawianym w tej części książki jest obieg węgla na Ziemi. Dowiemy się tu o ciągłym recyklingu szóstego pierwiastka – z atmosfery przez organizmy żywe do oceanu. Skomplikowane przemiany węgla nieorganicznego w organiczny i odwrotnie. No i oczywiście dość długi rozdział poświęcony jest tematowi globalnego ocieplenia. Tu autorzy piszą nie tylko o współczesności – pokazują precyzyjnie, jak ta sytuacja wyglądała setki milionów, a nawet miliardy lat temu.

I co dalej?

Ostatnia część opowieści o szóstym pierwiastku poświęcona jest temu, jaka jest (prawdopodobnie) daleka przyszłość węgla. Jest to przedstawione na tle tego, co dziś wiemy o ewolucji Wszechświata. Nie będzie już nas, zginie życie w takiej postaci, jaką znamy. Potem zniknie Ziemia wchłonięta przez rozszerzające się Słońce. A co z węglem? No cóż, powstał miliardy lat temu, cały czas powstaje w niektórych gwiazdach. Atomy węgla, które znajdowały się w naszych ciałach, wejdą po prostu w odwieczny krąg. Powstaliśmy z kosmicznego pyłu – i w taki pył się przekształcimy. Może kiedyś, gdzieś we Wszechświecie, życie odrodzi się z tych atomów. Kto wie?

Reasumując: książka jest naprawdę warta polecenia. Wszystko jest tu wyjaśnione w bardzo klarowny sposób, nie trzeba więc mieć specjalistycznej wiedzy. Docenią ją ludzie w każdym wieku – od nastolatków po ludzi dojrzałych. Szczególnie polecam ją licealistom kształcącym się w klasach o profilu biologiczno-chemicznym.

Dane bibliograficzne:

Autor: Theodore P. Snow, Don Brownlee

Tytuł: Szósty pierwiastek. Podróż przez Wszechświat śladem atomu, z którego powstaliśmy

Wydawnictwo: Helion

Liczba stron: 288

ISBN: 9788328926004

Rok wydania: 2026

Autor

Mirosław Dworniczak

Jestem emerytowanym chemikiem, który nadal pisze o rozmaitych sprawach, głównie na łamach miesięcznika „Wiedza i Życie”. Interesuję się naukami ścisłymi, twórczością Leonarda Cohena, popularyzuję e-papierosy jako metodę wychodzenia z nałogu palenia tytoniu. Słucham dobrej muzyki z lat 60. i 70. oraz tzw. piosenki autorskiej (poezji śpiewanej). Bardzo lubię czytać książki – różne, różniste.
Twitter: Mirek „Stary Chemik”
BlueSky: ‪@oldchemist.bsky.social‬

Ostatnie wpisy

Archiwum autora

• EM poleca8 kwietnia 2026EM poleca (#52) Theodore P. Snow, Don Brownlee „Szósty pierwiastek. Podróż przez Wszechświat śladem atomu, z którego powstaliśmy”
• EM poleca1 kwietnia 2026EM poleca (#51): Marta Tomczok – Blizny
• EM poleca11 marca 2026EM poleca (#48): Marty Jopson – „Dlaczego bumerangi wracają, mikrofalówka grzeje, a stawy strzelają”
• EM poleca25 lutego 2026EM poleca (#46) Michel Sapanet – „Sekrety zwłok. Z notatnika lekarza medycyny sądowej”