Ig Noble, czyli jak zastąpić powietrze gazem rozweselającym

Marc Abrahams, laureat Ig Nobla 2014. (Żródło: Brian Snyder/Reuters)

Czy nauka nadal dobrze się „sprzedaje”?

Czy nauka powinna się dobrze „sprzedawać” w mediach? Do niedawna pytanie takie było obraźliwe dla naukowych koryfeuszy. Jako to? Chcecie zburzyć świątynię nauki, rozmienić ją na drobne i sprzedawać jak baloniki na jarmarku? Przecież nauka to tajemnica, której głębię mogą eksplorować tylko kapłani nauki w togach, okularach i spalonych kwasami fartuchach. Służyło do tego nawet specjalne określenie: uczeni. 

Przez wiele wieków taki obraz funkcjonował, akceptowany przez obie strony: uczonych i nieuczonych, wykładowców i słuchaczy, nauczycieli i uczniów. Można się nawet pokusić o stwierdzenie, że powszechny stosunek do nauki przypominał odbiór treści religijnych. Jest to może trochę obrazoburcze, ale wystarczy przypomnieć o ogromnej, i wciąż rosnącej, popularności treści paranaukowych, pseudonaukowych czy wręcz magicznych. Pseudoargumentacja prezentowana przez propagatorów pseudonauki wydaje się równie przekonująca jak ścisłe i weryfikowalne dowody naukowe. Nie wiadomo dokładnie dlaczego tak się dzieje, ale to fakt. Wystarczy poobserwować dynamikę wzrostu popularności ruchu antyszczepionkowego, różnego typu negacjonistów i płaskoziemców. O Darwinie nie wspomnę.

Po co ten wstęp? Ano po to, żeby zdjąć z nauki przez duże „N” nimb tajemnicy dostępnej nielicznym. Trzeba dotrzeć do opinii publicznej z przekazem o bliskości nauki życiu codziennemu, że nie wszystko co naukowe wymaga śmiertelnej powagi i nadęcia. 

W grudniu odbędzie się kolejna uroczystość wręczenia „dorosłych” nagród Nobla. Szumi giełda spekulacji. Splątanie kwantowe, komputery kwantowe, genetyka czy kosmologia? A może nowe cząstki elementarne? Niejako przeciwwagą dla powagi nagród Nobla są Ig Noble, wręczane we wrześniu, z pozoru śmieszne noblowskie alter ego. Co najmniej połowa tematów Ig Nobli wzbudza wesołość, a jakiś czas potem refleksję: Kurczę, to nie wygłupy, choć tak na pierwszy rzut oka wyglądają

Organizatorzy też zbytnio nie pomagają w dojściu do takiej refleksji. W porównaniu do skromnego noblowskiego miliona dolarów nagroda za Ig Nobla sprawia wrażenie astronomiczno-kosmicznej. To 4 biliony dolarów, jedna piąta PKB Stanów Zjednoczonych. Ponieważ jesteśmy poważnym portalem popularnonaukowym od razu wyjawię, że dolary są zimbabweńskie, w przeliczeniu warte 4 dolary amerykańskie. Niech jednak będzie to naszą wspólną tajemnicą, przynajmniej do czasu przeczytania tego krótkiego tekstu. 

Pierwsze Ig Noble zostały rozdane w 1991 roku, ale ostateczna formuła przyznawania nagrody dojrzała w roku następnym. Ale jak to mówią pierwsze koty za płoty. Od 1992 roku znakomita większość nagród dotyczy rzeczywistych badań: przeprowadzonych, powtarzalnych i sprawdzalnych. 

Nagrody rozdane w 1991 roku w dużej części niewiele miały wspólnego z nauką. Dla przykładu jednym z nagrodzonych był Jacques Benveniste, uporczywy propagator „pamięci wody” i jej zdolności do zapamiętywania na długo zdarzeń, w których uczestniczyła. W rzeczywistości wiązania wodorowe, nośnik tej pamięci, trwają bilionowe części sekundy i nie są w stanie niczego szczególnego zapamiętać. Jeśli chcesz, Czytelniku, dowiedzieć się więcej o wiązaniach wodorowych przeczytaj to, znakomity tekst Mirka Dworniczaka. Na pewno dowiesz się więcej niż z pseudonaukowych bajań Benveniste’a. Innym laureatem był Erich von Däniken, pisarz i gawędziarz, za wyjaśnienie, w jaki sposób na cywilizację ludzką wpłynęli starożytni astronauci z kosmosu.  Dan Quayle, ówczesny wiceprezydent USA, otrzymał IG Nobla za „pokazanie, lepiej niż ktokolwiek inny, potrzeby edukacji naukowej”. Jak widać formuła nagrody potrzebowała nieco czasu na dotarcie. Jednak w odróżnieniu od Nagrody Nobla, Ig Nobel wykazał się większą elastycznością i szybko dostosował się do oczekiwań obserwatorów. Tam, w Sztokholmie, nadal obowiązuje przestarzała kategoria „Fizjologia i medycyna” a brakuje zwyczajnej biologii i astronomii. Komitet Noblowski nie jest entuzjastą zmian, nawet tak oczywistych, czego skutkiem jest pokrzywdzenie medyków i biologów zmuszonych do dzielenia się nagrodą przy praktycznie martwej podkategorii “Fizjologia”. Podobnie fizycy i astronomowie, dokonujący przełomowych odkryć w swoich dziedzinach. Co roku Komitet musi wybrać, czy nagrodzi za ciemną materię czy za splątanie kwantowe (dla przykładu). Nie jest to specjalnie budujące, ale mimo tego prestiż Nagrody Nobla nie maleje.  

Uroczystość wręczania Ig Nobli odbywała się do 2006 na MIT (Massachusetts Institute of Technology), a następnie (do dzisiaj) w Sanders Theatre na Uniwersytecie Harvarda. Wręczającymi są laureaci Nobla (tego prawdziwego). 

Niektórzy nazywają Ig Noble Antynoblami. Nic bardziej mylnego. Jeśli na naukę patrzyliśmy przez obiektyw Nagrody Nobla to drugim obiektywem, dającym optyczną głębię odbioru jest Ig Nobel. Jak w stereoskopowym fotoplastykonie. Bo nauka jest wielowymiarowa, oprócz zrozumienia, dostępnego nielicznym, potrzebuje akceptacji i zaufania. Dopiero wtedy będzie powszechnie akceptowana. Ig Noble, jak bajki z morałem, wykorzystują popularną formę do przekazania poważnej treści. I taki jest ich głęboki sens.

Tak jak w „dorosłej” edycji konkursu wymyślonego przez Alfreda Nobla, nie brakuje polskich uczonych.

W 2019 mieszany zespół polsko-singapurski otrzymał nagrodę w dziedzinie biologii za odkrycie, że martwe karaluchy amerykańskie mają inne właściwości magnetyczne niż karaluchy żywe.

W 2022 polski zespół pod kierownictwem prof. Emiliana Snarskiego wykazał, że jedzenie lodów łagodzi skutki radio- i chemioterapii u pacjentów onkologicznych. 

 W 2023 brytyjski geolog polskiego pochodzenia Jan Zalasiewicz wyjaśnił tajemnicę lizania skał przez geologów. Odpowiedź na to pytanie jest banalnie prosta. Nawilżenie powierzchni skały czyni ją optycznie wyraźniejszą i umożliwia precyzyjne rozpoznanie składników skały.

Sceptykom i prześmiewcom pragnącym sprowadzić Ig Nobla do festiwalu wygłupów nie przystających prawdziwym naukowcom pragnę przypomnieć, że jeden z jej laureatów, Andriej Gejm (2000, badanie lewitujących żab), został w 2010 „prawdziwym” noblistą za całkiem poważne odkrycie grafenu

Tegoroczna, trzydziesta czwarta ceremonia wręczenia nagród Ig Nobel Prize odbędzie się w czwartek 12 września w auli wykładowej MIT o godzinie 18:001. Link do transmisji znajdziemy na stronie https://improbable.com/ig/archive/2024-ceremony/.

  1. czasu wschodniego USA ↩︎

EM poleca (#1): James Burke “Osiem stopni wtajemniczenia, czyli jak zmienialiśmy świat”

Myślą przewodnią książki Burke’a jest dość oczywista konstatacja, że w historii cywilizacji są momenty przełomowe, zmieniające powszechne widzenie świata. I niekoniecznie twórcami tych przełomów są pojedynczy ludzie nauki. Oczywiście, niektóre z nich kojarzone są z konkretnymi nazwiskami, jak druk z Gutenbergiem czy heliocentryczne widzenie świata z Kopernikiem, ale pamiętajmy, że ich dzieła były zwieńczeniem ówczesnego stanu nauki. Ich nazwiska są symbolami i jak nie Einstein to Zweistein wymyśliłby teorię względności. Może tylko nazywałaby się trochę inaczej. “Dojrzewanie” zbiorowości do konkretnych odkryć i wynalazków jest motywem przewodnim wielu książek Bourke’a, który cywilizację traktuje jak inteligencję zbiorową, a proces dochodzenia do nich jak sieć powiązań, a nie pojedynczą, łatwą do przerwania nitkę.

Burke naliczył osiem przełomów cywilizacyjnych. Opisał je w ośmiu rozdziałach:

1. ABAKUS I ARABSKIE KSIĘGI czyli o tym, co wiedzieli starożytni
2. TRZECI WYMIAR czyli o ‘czarnej śmierci’,  magii liczb i malarzach, którzy odkryli perspektywę
3. DRUKARSKIE PRASY czyli o maszynach do porządkowania myśli
4. STRZAŁ ARMATNI I OBROTY CIAŁ NIEBIESKICH czyli o nowej fizyce i astronomii
5. KREDYT, PATENT I WYDAJNOŚĆ PRACY czyli o tym, jak Anglicy wymyślili kapitalizm
6. SKALPEL, BANDAŻ I NARKOZA czyli o tym, jak lekarze przestali zabijać
7. SZYMPANS ADAM czyli o poszukiwaniu prawdziwych przodków
8. MAGNES I ELEKTRONY czyli o postępie bez końca

“Widzenie świata” jest tu słowem-kluczem. Postęp naukowy przekłada się na postęp cywilizacyjny, oczywiście z pewnym opóźnieniem. Jest to zrozumiałe, musi być jakaś stała czasowa, aby pokonać opór materii (świadomości). Przed Pasteurem “widzenie świata” głosiło, że przyczyną chorób są unoszące się w powietrzu miazmaty. Przed Darwinem powszechnym przekonaniem było, wszelkie stworzenia (duże i małe) zostały stworzone w pojedynczym boskim akcie. Darwin rozciągnął akt stworzenia na eony, zmienił optykę. Ponieważ Darwin zakwestionował podstawowe aksjomaty religii chrześcijańskiej, jego teoria do dziś jest nieuznawana m.in. przez 40% Amerykanów. O Einsteinie nie muszę się rozpisywać, wiadomo. 

Nauka zmienia kulturę. Jak bardzo jest to mocne stwierdzenie? Warto przytoczyć Burke’a:

Gdy zmienia się ludzka wiedza, zmieniają się również znaczenia przypisywane rzeczom. Zanim w XIX wieku odkryto bakterie i zanim powstała współczesna technika medyczna, lekarz uznawany był za sługę – tak jak dekorator wnętrz lub fryzjer. Od kiedy zbadano naturę chorób i znaleziono metody panowania nad nimi, lekarze zdobyli władzę, jaką w przeszłości dysponowali kapłani i szamani, co z kolei doprowadziło do zmiany sposobu, w jaki społeczeństwo oceniało zachowania jednostek.  

Nie zawsze nauka jest pionierem, a doświadczenia mają odkrycia naukowe tylko potwierdzić (albo nie). Zdarza się, że odkrycia nienaukowe zmuszają naukę do wzmożonego wysiłku, aby “dogonić” to co oczy widziały, a rozum nie potrafi wytłumaczyć. Tak było z Wielkimi Odkryciami Geograficznymi, szczególnie odkryciem Krzysztofa Kolumba. Zaniepokojenie, wręcz panika, zmusiły naukę do pilnego udowodnienia, że to ona jest awangardą postępu. Jaki pisze Burke “… zrodziło potrzebę opracowania takiego systemu wiedzy, jaki okazałby się bardziej godny zaufania. Bezpośrednim skutkiem tego było dzieło Bacona i Kartezjusza, redukcjonizm i metodyczne wątpienie oraz powstanie sfery działalności, którą dziś nazywamy nauką.” Właśnie wtedy powstała nauka znana obecnie, zasady, które rządzą nią do dziś. 

Książka Jamesa Burke’a “Osiem stopni wtajemniczenia, czyli jak zmienialiśmy świat” jest szczególnie godna polecenia. Polecam też wcześniejszą książkę tego samego autora “Skojarzenia”, gdzie, stosując podobne podejście analityczne Burke śledzi historię wynalazków jako nieuniknione konsekwencje poprzednich.

Smród nie z tej ziemi. Odcinek 1: Tioaceton

Ze względu na swoje właściwości do pobudzania zmysłów (np. smaku, zapachu) związki chemiczne można uszeregować i stworzyć ranking tych, które najintensywniej pobudzają odpowiednie receptory. W przypadku odorantów (substancji pobudzających zmysł węchu) o najbardziej intensywnym i nieprzyjemnym zapachu sprawa jest bardziej skomplikowana i nie ma jednoznacznych wskazań, który ze związków chemicznych jest najbardziej śmierdzący. I dodam tylko, że mówimy o poziomie fetoru o kilka poziomów wyższym, niż te najbardziej nośne medialnie, jak: szwedzki przysmak Surströmming (sfermentowany śledź), południowo-azjatycki owoc Durian, czy  islandzki specjał Hákarl (sfermentowane mięso rekina).

Dlatego też różne źródła podają czasami wymiennie różne związki jako te najbardziej cuchnące, ale przeważnie czołówka to te same cząsteczki, tylko inaczej przetasowane. Jednym z nich jest tioaceton, uważany przez wielu naukowców jako źródło najgorszego zapachu, jaki można sobie wyobrazić i właśnie o tioacetonie będzie pierwszy odcinek cyklu o wyjątkowo śmierdzących cząsteczkach.

Struktura

Tioaceton (nazwa IUPAC: propan-2-tion) to związek należący do grupy tioketonów, czyli ketonów, które zamiast tlenu (w grupie karbonylowej >C=O) posiadają atom siarki, tworząc grupę tiokarbonylową >C=S. Jego organicznym odpowiednikiem zawierającym tlen, jest aceton – popularny rozpuszczalnik, składnik np. zmywacza do paznokci.

Struktura tioacetonu i acetonu (materiały autora)

Obecność atomu siarki związana jest z ostrymi i cuchnącymi zapachami związków siarkoorganicznych. Przykładem są np. tiole (starsza nazwa merkaptany) występujące w niektórych warzywach jak cebula, szparagi, czy w wydzielinie skunksa.

Właściwości

Tioaceton to lotna, pomarańczowa lub brązowa ciecz o niezwykle silnej i ostrej woni. Zapach opisywany jest jako kombinacja czosnku, zgniłej kapusty i spalonej gumy. Jego obecność w powietrzu w nawet w niewielkim stężeniu powoduje ból głowy,  nudności, wymioty, a nawet utratę przytomności. W przypadku zanieczyszczonej tioacetonem odzieży (nawet kilka kropel), nie ma możliwości jej wyczyszczenia/wyprania, a w przypadku kontaktu z ludzką skórą, zapach może utrzymywać się do kilku miesięcy.  Jeśli chodzi o stabilność, to warto zaznaczyć, ze  tioaceton może być wyizolowany tylko w niskiej temperaturze i powyżej -20 °C polimeryzuje do trimeru – tritioacetonu, który posiada również ostry zapach, chociaż nie tak mocny jak tioaceton.

Struktura tritioacetonu (materiały autora)

Co ciekawe sam tioaceton nie jest toksyczny, ani nie ma właściwości wybuchowych. Jego zapach jest jednak wystarczająco groźny, żeby klasyfikować go do grupy chemikaliów niebezpiecznych i zachować szczególne środki ostrożności przy jakichkolwiek pracach z nim.

Kto go odkrył i po co?

W 1889 r. w niemieckim Freiburgu, dwóch chemików: Eugen Baumann i Emil Fromm prowadziło badania nad polimerami i w trakcie optymalizacji procesu otrzymywania tritioacetonu (wspomnianego powyżej), przypadkowo wyizolowali związek o zapachu trudnym do zniesienia (był to właśnie tioaceton). Tak opisują to w swojej pracy [2]:

„Kiedy świeżo otrzymany produkt reakcji: acetonu, stężonego kwasu solnego i siarkowodoru został poddany destylacji z parą wodną, wydzielający się ostry zapach rozprzestrzenił się szybko na odległość 0.74 km, do odległych części miasta. Mieszkańcy ulic przyległych do laboratorium, zaczęli alarmować że fetor spowodował u niektórych mdłości i omdlenia”

Kolejne próby prac laboratoryjnych z użyciem próżni zredukowały nieco powstający fetor, ale i tak na skutek protestów mieszkańców Freiburga i pozwów, które wysyłali do ratusza, Baumann i Fromm zmuszeni byli przerwać badania nad procesem. Bauman nie zniechęcił się niepowodzeniem i swoja uwagę skierował na syntezę amidów, a stosowana na szeroką skalę w chemii organicznej reakcja Schottena-Baumana, to jeden z jego naukowych sukcesów.

Eugen Baumann (Źródło: Wikipedia /PL/)

W annałach XIX-wiecznej nauki można jeszcze odnaleźć historie prac Juliusa Lewkowitscha nad tioacetonem. Ten wybitny brytyjski chemik (autorytet w przemyśle tłuszczów i olejów) próbował wykorzystać „śmierdzącą” właściwość tego związku i prowadził prace nad wykorzystaniem go jako dodatku do gazu wodnego (syntezowego), aby wykrywać nieszczelności w instalacjach. Okazało się, że tioaceton jest…za dobry. Nawet niewielka jego ilość rozcieńczona znacznie powietrzem powodowała, że zapach był nie do zniesienia. Lewkowitsch również przerwał prace badawcze i zalecał użycie jako nawaniacza znacznie mniej nieprzyjemnej zapachowo akroleiny [3].    

Dalsze prace

Pomimo że właściwości redukujące tioacetonu były zachęcające do użycia go w różnych reakcjach w syntezie chemicznej, przez długi czas nikt nie prowadził badań nad tioacetonem, czemu trudno się zresztą dziwić. Dopiero w latach 60-tych XX w. pojawił się ponownie w literaturze naukowej, kiedy w ośrodku badawczym Esso Research Centre w UK, prowadzono prace nad tioketonami, jako potencjalnymi źródłami nowych polimerów. Dwóch naukowców (V.Burnop i K.Latham) tak opisywało prace z tioacetonem [4]:

„W trakcje prowadzenia eksperymentu napotkaliśmy problemy z wydzielającym się zapachem, który przerósł nasze najśmielsze oczekiwania. W trakcie prowadzenia prac, z jednej z butelek z pozostałością reagentów wyskoczył korek i pomimo szybkiego zamknięcia naczynia, straszny fetor rozszedł się błyskawicznie powodując wymioty i omdlenia u kolegów pracujących w innych budynkach 200 yardów dalej. Dwóch chemików, którzy badali depolimeryzacje niewielkich ilości tritioacetonu, spotkało się (z powodu zapachu) z wrogim nastawieniem innych pracowników, a kelnerka w kantynie pracowniczej publicznie ich upokorzyła, pryskając ich dezodorantem”.

Jak pracować z tioacetonem?

Czy da się w ogóle pracować ze związkiem chemicznym, który ma zapach z piekła rodem? Okazuje się, ze zachowując pewne środki ostrożności, można. Jakie? Oto wytyczne [4]:

„Agresywny zapach wydzielający podczas rozkładu tritioacetonu jest ograniczony lub wyeliminowany poprzez prace w komorze rękawicowej (glovebox), uszczelnionej zasadowym nadmanganianem, a pary tioacetonu mogą być wyeliminowane oparami brunatnego dwutlenku azotu. Wszystkie pozostałości poreakcyjne powinny być poddane termicznej utylizacji w palenisku.”

Komora rękawicowa/glovebox (Źródło: Wikipedia /ENG/)

Trzeba przyznać, ze wymagane środki ostrożności są (na szczęście) dość zniechęcające i raczej ciężko będzie o chętnych do pracy z tioacetonem.

Słowo końcowe

Myślę, ze ten krótki opis jednego z najbardziej śmierdzących związków chemicznych, zainteresował Was czytelnicy na tyle, że będziecie czekać z ciekawością na kolejny odcinek, w którym przedstawię Wam kolejnego fascynującego „śmierdziela”.

Stay tuned…


Bibliografia wykorzystana w tekscie:

[1]. https://www.technology.org/how-and-why/thioacetone-worst-smelling-substance-on-earth/

[2]. E. Baumann and E. Fromm, “Ueber Thioderivate der Ketone,” Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 22 (1889): 2592 – 2599

[3]. Water gas is a combination of carbon monoxide and hydrogen used in gasification. Julius Lewkowitsch, “Odorising Water-Gas,” Chemical News and Journal of Industrial Science 61, no. 1589 (1890): 219

[4]. Chemistry and Industry, 1967, p. 1430