Większość przełomów w nauce poprzedzają lata badań. Niektóre genialne odkrycia są jednak dziełem przypadku.

Guma wulkanizowana

W latach 30. XIX w. Amerykę opanowała „gorączka gumy”. Przybywało fabryk, które miały zaspokoić popyt na produkty wykonane z tego wodoodpornego surowca. Jednak nieoczekiwanie szał się skończył, gdy okazało się, że zimą guma zamarza i twardnieje, a latem – topi się i zmienia w klej.

Bankrut, chemik samouk Charles Good­year latami pracował nad uzyskaniem ­bardziej wytrzymałej gumy. W 1839 r.,­ ­w czasie pokazu swojego najnowszego eksperymentu, przypadkiem upuścił mieszaninę gumy, siarki i sadzy na gorący piec. Po jej wyschnięciu okazało się, że przypalona masa miała elastyczne brzegi. Tak przetworzona guma zmieniła swoje właściwoś­ci – stała się wulkanizowana, czyli odporna na wszelką pogodę. Good­year upierał się, że jego działanie nie było przypadkowe, a docenić je mogła tylko osoba, „której umysł był gotowy wyciąg­nąć prawidłowe wnioski”.

Niestety chemik nie skorzystał na swoim odkryciu – zmarł, pozostawiając 200 tys. dolarów długu. Guma wulkanizowana jest zaś stosowana do dziś, głównie w oponach samochodowych.

Informacja

Z ostatniej chwili! To druga z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Pulsary

W 1967 r. Jocelyn Bell, doktorantka astronomii, ze zdziwieniem zauważyła, że jej radioteleskop zarejestrował „nieco szumu”. Powtarzający się sygnał pochodził ze stale obserwowanego fragmentu nieba, ale z pewnością nie został wyemitowany przez żadne znane naturalne źródło. Bell i jej promotor, Antony Hewish, wykluczyli interferencję fal spowodowaną ludzką ingerencją, w tym działalnością innych badaczy, sygnałami telewizyjnymi czy satelitami. Ponieważ żadne z tych źródeł nie wyjaśniało nietypowej obserwacji, naukowcy podejrzewali nawet, że mogli odebrać wiadomość od kosmitów. Hipoteza ta została jednak obalona, kiedy zarejestrowali kolejny podobny sygnał pochodzący z innego fragmentu nieba: trudno było zakładać, że dwie grupy obcych równocześnie próbowały skontaktować się z Ziemią.

Okazało się, że Bell odkryła pulsar – wysoce zmagnetyzowaną, rotującą gwiazdę neutronową, która emituje wiązkę promieniowania elektromagnetycznego. Co prawda istnienie pulsarów przewidziano już 30 lat wcześniej, jednak do tej pory nie udało się ich zaobserwować. Dzięki temu odkryciu pośrednio potwierdzono istnienie promieniowania grawitacyjnego.

Radioaktywność

Francuski badacz Henri Becquerel zasłynął badaniami nad materiałami fosforescencyjnymi, czyli takimi, które po naświetleniu promieniami słonecznymi oddają światło w ciemności. Przypadkowego odkrycia dokonał podczas eksperymentu z kryształem siarczanu uranylowo-potasowego, kiedy zauważył, że kryształ zaczernił płytę fotograficzną pod wpływem światła słonecznego.

Pewnego burzowego dnia w 1896 r. Becquerel postanowił odłożyć badanie kryształu i wznowić je przy bardziej sprzyjającej pogodzie. Kilka dni później wyjął kryształ z zaciemnionej szuflady. Obraz wypalony na płycie fotograficznej był „zadymiony”, a kryształ nadal promieniował mimo braku dostępu do światła słonecznego. Becquerel uznał, że owinięta papierem płyta reaguje tak, jakby była wystawiona na światło w wyniku działania jakiejś formy niewidzialnego promieniowania, które przenika przez papier.

Kontynuatorzy badań Becquerela – Maria i Piotr Curie – nazwali to zjawisko promieniotwórczością i początkowo nie zdawali sobie sprawy z tego, jak jest niebezpieczne. Dziś wykorzystanie promieniowania w przemyśle i medycynie jest uważnie monitorowane.

Jądro atomowe

Ernest Rutherford, profesor fizyki na University of Manchester, zasłynął badaniami nad promieniowaniem. W 1911 r. Hans Geiger i Ernest Marsden – dwaj badacze pracujący pod kierunkiem Rutherforda – zaobserwowali, że niektóre cząstki alfa przenikają przez złotą folię z różnym odchyleniem. Rutherford przywiązywał wagę nawet do najdrobniejszych, najmniej obiecujących szczegółów eksperymentu, polecił więc Marsdenowi, by sprawdził, czy którekolwiek cząstki odbiły się od folii i wróciły do źródła promieniowania. Później Marsden przyznał, że potraktował to zadanie jako zwyczajowy test umiejętności badawczych.

Tymczasem wynik kolejnej próby okazał się zupełnie niespodziewany: niektóre cząstki nie przeszły przez folię, lecz odbiły się od niej, nieznacznie zbaczając z toru. Rutherford doszedł do wniosku, że odchylenie było spowodowane przez jądro atomu – znajdujący się w środku atomu obszar o dużej gęstości, o ładunku dodatnim, koncentrujący większość masy atomu.

Promienie X

W 1895 r. niemiecki fizyk Wilhelm Roent­gen badał promieniowanie katodowe przy użyciu lampy wyładowczej nazywanej inaczej rurą Crookesa. Zauważył on, że kiedy lampa była włączona, a pomieszczenie zaciemnione, promienie katodowe podświetlały fluorescencyjny ekran, nawet jeśli badacz owinął lampę czarnym materiałem. Mimo prób zablokowania promieni większość przedmiotów, które Roentgen umieszczał między lampą a ekranem, przepuszczała promieniowanie. Dopiero gdy badacz wykorzystał do tego własną dłoń, zobaczył na ekranie swoje kości. Po zastąpieniu ekranu płytą fotograficzną wykonano pierwsze zdjęcia rentgenowskie.

Inteligentny pył

W 2003 r. Jamie Link, doktorantka chemii na University of San Diego, pracowała nad silikonowym czipem. Czip się roztrzas­kał, ale nie stało się nic strasznego – wręcz przeciwnie: okazało się, że jego drobne fragmenty nadal wysyłają sygnały i zachowują się jak maleńkie czujniki. Link oraz jej promotor, Michael Sailor, nazwali owe samoorganizujące się cząstki „inteligentnym pyłem”. Te mikroelektromechaniczne urządzenia zawierają czujniki i mają moc obliczeniową. Uznany za jeden z najważniejszych wynalazków stulecia smart dust jest wykorzystywany do monitorowania czystości wody, wykrywania szkodliwych chemikaliów w powietrzu, a także do lokalizowania i niszczenia tkanki nowotworowej w ludzkim ciele.

Mikrofale

O tym, że wiązki mikrofal o dużej mocy mają właściwości podgrzewające, pierwszy przekonał się Percy Spencer – amerykański inżynier zatrudniony w firmie Raytheon. W 1945 r. pracował on nad magnetronem zdolnym do wytwarzania fal radiowych o wysokiej częstotliwości. Pewnego dnia ze zdziwieniem stwierdził, że czekoladowy batonik w jego kieszeni roztopił się w trakcie pracy. Zaintrygowany inżynier postawił przed magnetronem miskę z ziarnami kukurydzy, które po chwili zaczęły podskakiwać. Spencer wytworzył pole elektromagnetyczne o wysokiej gęstości mocy i zamknął moc mikrofal w metalowym pojemniku. Temperatura umieszczonej tam żywności szybko rosła. W październiku tego samego roku Raytheon opatentował nową technologię, która weszła do powszechnego użytku w 1947 r.

Pierwotnie tekst ukazał się w serwisie New Humanist. Tytuł i lead zostały dodane przez redakcję „Przekroju”.