Fizycy to ciekawscy dranie. Nie tylko regularnie zaglądają naturze pod spódniczkę, ale nierzadko wychodzą daleko poza swój obszar zainteresowań, badając wszystko co wpadnie im w ręce. Jest w tym nieco arogancji, ale trzeba przyznać, że przynajmniej kilka razy taki flirt fizyka z obcą dziedziną, dał pozytywne skutki.

Od uczonego oczekuje się głę­bo­kiej wiedzy z pierw­szej ręki na okre­ślony temat i dlatego ludzie spo­dzie­wają się, że nie będzie on wypo­wia­dał się w kwe­stiach, w których nie jest spe­cja­li­stą. Noblesse oblige. W tym jednak przy­padku zamie­rzam zre­zy­gno­wać z ewen­tu­al­nej noblesse i uwolnić się z płynącej z niej obli­ga­cji.

Erwin Schrödin­ger

Hooke i komórki roślin

Robert Hooke

Drugi gigant bry­tyj­skiej nauki XVII stulecia, niestety przez więk­szość kariery skryty w cieniu rzucanym przez figurę sir Izaaka Newtona. Roberta Hooke’a powszech­nie uznaje się za autora prawa sprę­ży­sto­ści, jak również nowa­tor­skiego opisu ruchu planet w Układzie Sło­necz­nym. Był on także uta­len­to­wa­nym obser­wa­to­rem nieba oraz wyna­lazcą. Odkrył słynne znamię na powierzchni Jowisza, znane dziś jako Wielka Czerwona Plama, a także kon­stru­ował własne przy­rządy naukowe, jak pompa próż­niowa, barometr, higro­metr, czy mikro­skop. 

Ostatnie z tych narzędzi, pozwo­liło uczonemu wyjść poza naj­bliż­szą sobie fizykę i na stałe zapisać się w dziejach nauk bio­lo­gicz­nych. Wraz z włoskim przy­rod­ni­kiem Marcello Mal­pi­ghim, Hooke’a można śmiało nazwać pio­nie­rem histo­lo­gii. Jako pierwszy dostrzegł i opisał struk­turę komórek roślin­nych – mało tego – samo­dziel­nie ukuł pojęcie “komórki”. Na tym nie poprze­stał, wydając w 1665 roku monu­men­talne dzieło pod tytułem Micro­gra­phia. Książka przyj­mo­wała formę albumu pełnego szkiców opartych o liczne obser­wa­cje dokonane za pomocą mikro­skopu oraz tele­skopu. Publi­ka­cja, mimo nauko­wego cha­rak­teru, trafiła w gusta laików i osią­gnęła nie­by­wały sukces. Bry­tyj­czycy z zain­te­re­so­wa­niem przy­glą­dali się dokład­nym ilu­stra­cjom przed­sta­wia­ją­cym ciało pchły, oczy ważki czy skrzydła komara. W póź­niej­szym okresie, Hooka zaczęły inte­re­so­wać również ska­mie­liny. Postawił odważną jak na swoje czasy tezę, jakoby skalne ślady świad­czyły o ist­nie­niu w prze­szło­ści Ziemi egzo­tycz­nych gatunków, które z pewnych powodów masowo wymie­rały. Niestety z uwagi na czynniki reli­gijne, było wtedy jeszcze zbyt wcześnie na otwarcie poważnej dyskusji na ten temat. Dopiero po stu latach wątek podjął na nowo Georges-Louis Leclerc, uważany powszech­nie za ojca pale­on­to­lo­gii. W tym układzie Roberta Hooke’a uczciwie byłoby chyba uznać za dziadka tej dzie­dziny nauki.

Leibniz i bibliotekoznawstwo

Gottfried Wilhelm Leibniz

Czy są wśród czy­tel­ni­ków jacyś biblio­te­ka­rze? Jeśli tak, to bardzo praw­do­po­dobne, że mie­li­ście okazję poznać sylwetkę Got­t­frieda Wilhelma Leibniza od innej strony, niż więk­szość ludzi. Uro­dzo­nego w Lipsku uczonego kojarzy się zazwy­czaj z pierw­szo­rzęd­nymi pracami z zakresu filo­zo­fii, fizyki i mate­ma­tyki. W dziejach nauki piętno odci­snęła jego rywa­li­za­cja z Newtonem. Nie­za­leż­nie od pro­fe­sora Cam­bridge opra­co­wał rachunek róż­nicz­kowy, jak również kwe­stio­no­wał jego pogląd na abso­lutny cha­rak­ter czasu i prze­strzeni. (Swoją drogą, Newton miał ewi­dentny dar do two­rze­nia sobie wrogów, tak w kraju jak i zagra­nicą).

Jednak gdy Leibniz nie snuł rozważań na temat natury wszech­rze­czy, na co dzień oddawał się karierze dwor­skiego biblio­te­ka­rza. Nie był to tylko zawód, lecz rze­czy­wi­ste powo­ła­nie. Niemiec, jako syn pro­fe­sora, od naj­młod­szych lat pozo­sta­wał otoczony książ­kami i przez całe swoje życie przy­pi­sy­wał im wyjąt­kową rolę. Marzył o powszech­nym dostępie do zawartej w nich wiedzy, a przy­naj­mniej o zna­czą­cym uspraw­nie­niu wymiany infor­ma­cji pomiędzy uczonymi. Na jego szczę­ście na XVII stulecie przypadł okres prze­kształ­ca­nia pry­wat­nych księ­go­zbio­rów w rze­czy­wi­ste świą­ty­nie nauki. Sam Leibniz miał nie­ba­ga­telny wpływ na powsta­nie nowo­cze­snego biblio­te­ko­znaw­stwa, co rusz rzucając pomy­słami na opty­ma­li­za­cję pracy biblio­tek. Pracując dla barona von Boine­burga, opra­co­wał on pierwszy katalog przed­mio­towy, sto­so­wany przez biblio­te­ka­rzy do chwili obecnej.

Young i starożytny Egipt

Thomas Young

Jeżeli widzie­li­ście mój nie­gdy­siej­szy artykuł poświę­cony Tho­ma­sowi Youngowi, wiecie jakim podziwem darzę tego XIX-wiecz­nego poli­hi­stora. Prze­ciętny uczeń spotyka się z nazwi­skiem Younga wyłącz­nie na lekcjach fizyki, gdzie zostaje on przed­sta­wiony jako autor doświad­cze­nia z dwiema szcze­li­nami oraz rzecznik falowej natury światła. Sta­nię­cie oko w oko z auto­ry­te­tem Newtona (to już trzeci!) i opra­co­wa­nie jednego z naj­pięk­niej­szych eks­pe­ry­men­tów w dziejach, rze­czy­wi­ście zasłu­gują na wieczną chwałę – ale nie powinno to przy­sła­niać innych osią­gnięć Bry­tyj­czyka. A ich lista jest doprawdy długa i zde­cy­do­wa­nie wykracza poza fizykę.

W czasie swojego życia Young parał się medycyną, fizjo­lo­gią, historią z naci­skiem na egip­to­lo­gię, języ­ko­znaw­stwem i wspo­mnianą fizyką. Ktoś uszczy­pliwy mógłby założyć, że omnibus tego pokroju zapewne zna się po trochu na wszyst­kim i tak naprawdę na niczym. Nic bardziej mylnego. Young żadnej z przy­wo­ła­nych dys­cy­plin nie trak­to­wał po maco­szemu i na każdej pozo­sta­wił swój wyraźny ślad. Jako lekarz opisał mecha­nizm ako­mo­da­cji oka, jed­no­cze­śnie dia­gno­zu­jąc u samego siebie wadę wzroku, nazywaną dziś astyg­ma­ty­zmem. Jako zapalony języ­ko­znawca i poli­glota, prze­ana­li­zo­wał niemal wszyst­kie języki ludów Bli­skiego Wschodu i zde­fi­nio­wał rodzinę języków indo­eu­ro­pej­skich. Wreszcie łącząc swe talenty językowe i zain­te­re­so­wa­nie historią, wziął udział w roz­szy­fro­wa­niu sta­ro­egip­skiego tekstu wyrytego na Kamieniu z Rosetty. Powie­dzieć, że Young był nie­sa­mo­wity, to jakby nie powie­dzieć nic.

Helmholtz i nerwy

Hermann von Helmholtz

Miałem wąt­pli­wo­ści co do uwzględ­nie­nia Hermanna von Helm­holtza, ponieważ więk­szość życia spędził na pracy w szpitalu. Pozwo­li­łem sobie jednak umieścić go na liście, jako że prze­szedł do historii nauki głównie przez swój wkład w fizykę i sam za fizyka się uważał. Jego ścieżka zawodowa podyk­to­wana była zwykłym prag­ma­ty­zmem. Rodzice nie mogli sobie pozwolić na opła­ce­nie dość abs­trak­cyj­nych studiów, które nie gwa­ran­to­wa­łyby dobrze płatnej posady, toteż posłali syna na medycynę. Ten sumien­nie zdawał wszyst­kie egzaminy i roz­po­czął praktykę lekarską, choć każdą wolną chwilę poświę­cał na wer­to­wa­nie pod­ręcz­ni­ków do fizyki, marząc w przy­szło­ści o zmianie profesji.

Jednak zanim do tego doszło, Helm­holtz dał co nieco od siebie światu medycyny i fizjo­lo­gii. Skon­stru­ował pierwszy oftal­mo­skop, służący do badania dna oka, a także dokonał pio­nier­skiego pomiaru roz­cho­dze­nia impulsów ner­wo­wych w orga­ni­zmie czło­wieka. Do tego momentu nie było jasne, czy sygnały w nerwach obo­wią­zują jakieś ogra­ni­cze­nia. Niedługo potem, for­mal­nie wciąż pozo­sta­jąc lekarzem, przed­sta­wił swoją naj­waż­niej­szą teorię fizyczną. Mowa o opu­bli­ko­wa­nej w 1847 roku pracy, opi­su­ją­cej nie­za­leż­nie od Juliusa Mayera, zasadę zacho­wa­nia energii.

Aka­de­micką karierę fizyka, Helm­holtz roz­po­czął mając na karku pięć­dzie­siątkę. Jako ustat­ko­wany i sza­no­wany uczony prze­niósł się do Berlina, gdzie porzucił tematy medyczne i po nie­dłu­gim czasie dorobił się sta­no­wi­ska pro­fe­sora fizyki na Uni­wer­sy­te­cie Fry­de­ryka Wilhelma. Mimo późnego startu zdążył popisać się jeszcze kilkoma donio­słymi arty­ku­łami z zakresu mecha­niki płynów, akustyki i elek­tro­ma­gne­ty­zmu.

Schrödinger i tajemnice życia

Erwin Schrödinger

Współ­au­tora zrębów mecha­niki kwan­to­wej zna bez wąt­pie­nia każdy czy­tel­nik Kwantowo i zapewne słusznie kojarzy jego nazwisko z rów­na­niem falowym oraz legen­dar­nym eks­pe­ry­men­tem myślowym z kotem i pudłem w roli głównej. Erwina Schrödin­gera fascy­no­wała jednak cała przyroda. Wierzył w powo­dze­nie prac nad teoriami o zasięgu uni­wer­sal­nym. Naj­lep­szy temu wyraz dał w roku 1944, zbie­ra­jąc swoje wie­lo­let­nie wykłady i roz­wa­ża­nia w nie­wielką ksią­żeczkę pod tytułem Czym jest życie? Fizyczne aspekty żywej komórki. O tym jak istotna okazała się ta publi­ka­cja, świadczy ocena Rogera Penrose’a: “Książka ta powinna zostać zali­czona do naj­bar­dziej zna­czą­cych prac nauko­wych napi­sa­nych w naszym stuleciu. Zawiera próbę zro­zu­mie­nia nie­któ­rych tajemnic życia, próbę podjętą przez fizyka, który tak bardzo przy­czy­nił się do zmiany rozu­mie­nia budowy świata”.

Austriak przede wszyst­kim postawił sobie za cel opis procesów i zjawisk zacho­dzą­cych wewnątrz orga­ni­zmu, na gruncie wiedzy z zakresu chemii i fizyki. Uczony rzucił nieco nowego światła na podziały komór­kowe, wymianę mate­riału gene­tycz­nego, mutacje i funk­cjo­no­wa­nie mózgu. Mnie oso­bi­ście naj­bar­dziej zain­te­re­so­wał jeden z ostat­nich roz­dzia­łów publi­ka­cji, będący bodaj pierw­szym szerszym omó­wie­niem problemu powsta­nia życia w kon­tek­ście drugiej zasady ter­mo­dy­na­miki. Tym samym Schrödin­ger podał kom­plek­sową (i do dziś aktualną) odpo­wiedź na pytanie, jak dochodzi do samo­ist­nego for­mo­wa­nia zło­żo­nych struktur orga­nicz­nych, mimo dzia­ła­nia entropii.

Alvarez i dinozaury

Luiz i Walter Alvarez

O tym jak doszło do masowego wymie­ra­nia gatunków 66 milionów lat temu, wie dziś chyba każde dziecko. To aż zaska­ku­jące, że idea wiel­kiego mete­orytu, który rąbnął w Ziemię pod koniec kredy, pojawiła się dopiero w latach 80. Znacznie mniej osób zdaje sobie sprawę, komu tę teorię zawdzię­czamy. A szkoda, bo mowa zna­mie­ni­tym fizyku eks­pe­ry­men­tal­nym, lau­re­acie Nagrody Nobla za badania nad cząst­kami ele­men­tar­nymi w komorze pęche­rzy­ko­wej oraz uczest­niku Projektu Man­hat­tan.

Jak to się stało, że Luis Alvarez – etatowy profesor fizyki – dopro­wa­dził do wstrząsu na wydzia­łach nauk o Ziemi? Stało się to za sprawą jego syna, geologa Waltera Alvareza, który poprosił ojca o radę doty­czącą metody obli­cza­nia tempa sedy­men­ta­cji osadów skalnych. Luis wpadł na rewe­la­cyjny pomysł powią­za­nia wieku warstw z obec­no­ścią irydu – rzad­kiego pier­wiastka opa­da­ją­cego na powierzch­nię Ziemi wraz z pyłem kosmicz­nym. Fakt nie­na­tu­ral­nie dużego stężenia tego metalu w cienkiej warstwie powsta­łej pod koniec kredy, uświa­do­mił Alva­re­zom, że dino­zaury naj­pew­niej wykoń­czyła kata­strofa, dosłow­nie, nie z tej Ziemi. Był to ogromny krok naprzód, lecz wymagał jeszcze prze­ko­na­nia śro­do­wi­ska geologów i pale­on­to­lo­gów – a ci nie byli zachwy­ceni bra­wu­rową szarżą sto­su­ją­cego własne metody fizyka. Nie pomagała postawa samego Luisa Alvareza, który słysząc krytykę, tym usilniej pod­kre­ślał swoje wykształ­ce­nie, a nawet wska­zy­wał na jego wyższość.

Jest coś co sprawia, iż czuję się dumny z bycia fizykiem. Fizyk reaguje natych­miast, gdy tylko ktoś przed­stawi mu argu­menty pod­wa­ża­jące teorię, w którą dotych­czas wierzył. Odkrywam jednak, że nie jest to zwy­cza­jem w wielu innych gałę­ziach nauki.

Luis Alvarez

Mimo aro­ganc­kiej postawy, osta­tecz­nie noblista zmusił scep­ty­ków do kapi­tu­la­cji. Kropkę nad “i” sta­no­wiło póź­niej­sze odkrycie krateru Chi­cxu­lub, niemal idealnie odpo­wia­da­ją­cego postu­la­tom  zawartym w teorii Alva­re­zów.

Gell-Mann i poszukiwania prajęzyka

Kończący niebawem dzie­więć­dzie­siąte urodziny Murray Gell-Mann należy do kate­go­rii naj­cich­szych boha­te­rów fizyki. Jego nazwisko kojarzy niewielu laików, ale dla doświad­czal­ni­ków i fizyków cząstek ele­men­tar­nych to praw­dziwy guru. Profesor Caltechu pozo­staje praw­do­po­dob­nie naj­wy­bit­niej­szym żyjącym badaczem jądra ato­mo­wego. Jako pierwszy postu­lo­wał ist­nie­nie wewnątrz protonów i neu­tro­nów kwarków, opisał nowe kwantowe wła­ści­wo­ści cząstek jak dziwność oraz kolor, a całą swoją pracą położył pod­wa­liny pod chro­mo­dy­na­mikę kwantową i model stan­dar­dowy.

Sam byłem zszo­ko­wany, gdy dowie­dzia­łem się, że eme­ry­to­wany nauko­wiec, na starość porzucił fizykę, próbując swoich sił w całkiem nowej dys­cy­pli­nie. Kon­kret­niej, jesień swego życia Gell-Mann posta­no­wił poświę­cić języ­ko­znaw­stwu, z naci­skiem na poszu­ki­wa­nia związków między naj­od­le­glej­szymi rodzi­nami języków. I to nie jest tak, że fizyk znalazł sobie po prostu eks­tra­wa­ganc­kie hobby. Gell-Mann zajmuje się nowym tematem naj­zu­peł­niej poważnie. Aktywnie współ­pra­cuje z antro­po­lo­gami z Insty­tutu Santa Fe i ma już na swoim koncie kilka publi­ka­cji nauko­wych z zakresu lin­gwi­styki i języ­ko­znaw­stwa. Jedna z nich, napisana wespół z Mer­rit­tem Ruhlenem, dotyczy badań nad genezą i ewolucją szyku zdań. Tego typu starania mogą nam pomóc w upo­rząd­ko­wa­niu drzewa wszyst­kich znanych języków ludzkich i być może pozwolą odsłonić jego korzenie.

Obyśmy wszyscy wyko­rzy­stali eme­ry­turę w tak twórczy i kre­atywny sposób jak profesor Gell-Mann.

Literatura uzupełniająca:
A. K. Wróblewski, Historia fizyki. Od czasów najdawniejszych do współczesności, Warszawa 2015;
E. Schrödinger, Czym jest życie? Fizyczne aspekty żywej komórki, przeł. S. Amsterdamski, Warszawa 1998;
W. Alvarez, Dinozaury i krater śmierci, przeł. N. Ryszczuk, Warszawa 1999;
A. Robinson, The Last Man Who Knew Everything, Oxford 2006;
H. Święczkowska, Leibnizjańska wizja oświeconej społeczności, “Folia Philosophica” 2008, nr 26;
K. Yasin, Analysis of 2,135 of the world’s known languages traces evolution of human communication, [online: shc.stanford.edu/news/research/analysis-2135-world%E2%80%99s-known-languages-traces-evolution-human-communication].
  • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

    Mieli być tylko ci uczeni, którzy wykonali naukowy (!) skok w bok. ^^

    • Maks Basiura

      Ależ wykonał! I to nie raz. Podczas jednego ze swoich urlopów nauko­wych R.F. pracował z Mattem Mesel­so­nem oraz J.D. Smithem. Eks­pe­ry­ment dotyczył rybo­so­mów komórki która wytwa­rzało białko z RNA. Wraz z Hil­de­garde Lamgrom spraw­dzał czy fasola korzysta z tych samych rybo­so­mów co bakterie. A pomi­ja­jąc biologię, pracował (sku­tecz­nie) nad tech­no­lo­gią posre­brza­nia tworzyw sztucz­nych.

      • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Jak napi­sa­łeś o tych rybo­so­mach to rze­czy­wi­ście mi zaświ­tało o co chodzi. Fak­tycz­nie, szkoda, że nie ująłem tego w zesta­wie­niu.

      • arthy

        Zawsze możesz dodać, nikt się nie skapnie ;P

  • nie­Wa­zne­Ko­tWa­zneCo

    Zawsze uważałem, że z takich “skoków w bok” mogą powstać naj­lep­sze rzeczy.
    Bądźmy szczerzy — szcze­gól­nie fizycy oraz mate­ma­tycy to są naj­in­te­li­gent­niejsi ludzie w nauce, których cechuje abolutna “uległość” wobec faktów i wnio­sko­wa­nia. W wielu innych dzie­dzi­nach jest bardzo dużo “wishful thinking” oraz zaro­zu­mia­ło­ści — jak to pokazuje cytat Luisa Alvareza.

  • Daria Danil­czyk

    I jeszcze: kasiarza i miło­śnika kultury Tuwy.

×