Owijanie w bawełnę

Schönbein był zapalonym i szanowanym naukowcem, który zdążył już odkryć ozon i wynaleźć ogniwo paliwowe, ale jego żona nie pochwalała domowych eksperymentów i zabraniała mu ich przeprowadzania. Jednak pewnego popołudnia 1845 roku, gdy żona wyszła z domu, Schönbein zrobił to, na co od dawna miał ochotę - wkradł się do kuchni i zmienił ją w tajne laboratorium chemiczne!

Nie wiadomo, jaki eksperyment zamierzał przeprowadzić, ponieważ przygotowując reakcję, Schönbein przewrócił na stół dwie duże zlewki, jedną z kwasem siarkowym, a drugą z azotowym.

Panikując w obliczu niebezpieczeństwa (i bez wątpienia również wizji tłumaczenia się z tego wypadku przed żoną), Schönbein chwycił jej fartuch kuchenny i najszybciej, jak potrafił, zaczął wycierać żrący roztwór. Gdy już zebrał większość, powiesił fartuch na piecu, by go wysuszyć, ale wtedy sprawy przybrały jeszcze gorszy obrót. Fartuch niespodziewanie buchnął ogniem i spalił się doszczętnie.

Schönbein nie potrafił wyjaśnić, co się stało, ale dzisiaj już to wiemy. Bawełna zbudowana jest z polimeru zwanego celulozą, która - gdy ją podgrzać z kwasem azotowym - wchodzi w reakcję i wbudowuje w swoją strukturę cząsteczki kwasu. By zapoczątkować tę reakcję, potrzeba odrobiny kwasu siarkowego, a w efekcie powstaje niezwykle łatwopalna tkanina zwana nitrocelulozą.

Schönbein połączył celulozę w bawełnianym fartuchu z kwasem azotowym, który próbował nim zetrzeć, i tak się złożyło, że znalazł się tam też kwas siarkowy jako idealny katalizator reakcji. Jedyne, czego jeszcze trzeba było do zapłonu, to odrobina ciepła, które badacz zapewnił, kładąc fartuch na piecu. Słowem, zmienił fartuch swojej żony w bawełnę strzelniczą[2].

Proch czarny był powszechnie stosowanym materiałem wybuchowym przez minione tysiąclecie, ale ma kilka wad. Po pierwsze, jego wybuchowi towarzyszy gęsty dym, który uniemożliwiał poruszanie się na polu bitwy, gdy rozpoczynała się armatnia kanonada (stąd jego inna nazwa: proch dymny). Po drugie, wymaga dużej ilości ciepła do detonacji. A po trzecie, gdy tylko lekko zawilgotnieje, traci swoje właściwości wybuchowe, a osuszyć go można jedynie przez podgrzanie... (pro tip: lepiej nie podgrzewajcie prochu czarnego).

Natomiast bawełna strzelnicza otrzymana przez Schönbeina spala się prawie bez dymu, zapala się bez dużej ilości ciepła i nie szkodzi jej wilgoć. W dodatku bawełna strzelnicza wytwarza pięć razy więcej gazu niż proch, czyli ma pięciokrotnie większą siłę wybuchu. Szybko zastąpiła proch dymny i stała się standardowym materiałem wybuchowym stosowanym w broni palnej. Ale to nie wszystko: nitroceluloza miała dla nas jeszcze coś w zanadrzu.

Wstęp

To nie tak miało być

Nauka jest niesamowicie powolna. Czyni postępy w iście żółwim tempie, trzykrotnie sprawdzając każdy fakt. Zanim więc jakaś hipoteza zostanie potwierdzona lub obalona, ludzie, którzy ją zaproponowali, często są już na emeryturze lub nie żyją. Ta przytłaczająca żmudność może wydawać się bezcelowa, ale to całkowicie zamierzone, ponieważ w ten sposób najlepiej można się upewnić, czy nasze obserwacje są wiarygodne.

Oczywiście wszystko wygląda inaczej w filmach. Hollywoodzcy naukowcy zawsze dokonują swoich przełomowych odkryć w środku nocy, w nagłym przebłysku olśnienia, w wyniku ryzykownych zakładów lub - bardzo często - wypadków. Praktycznie każdy superbohater zyskuje swoje moce przypadkowo, chociażby zostaje ukąszony przez radioaktywnego pająka, wpada do kadzi pełnej węgorzy elektrycznych lub najzwyczajniej w świecie wchodzi sobie do akceleratora cząstek*. W filmach wypadki w laboratorium zdarzają się cały czas - i zawsze są niezwykle przydatne. A co jest w tym najbardziej niewiarygodne: filmy nie kłamią. Czasami - ale tylko czasami - nauka rzeczywiście działa w ten sposób.

Nauka jawi się jako mozolna harówka pełna niespełnionych przewidywań i nieudanych eksperymentów, ale raz na jakiś czas gwiazdy przyjmują korzystny układ i prowadzą ku nieoczekiwanemu i niezamierzonemu zwycięstwu.

Tak naprawdę to przerażające, jak wiele razy naszemu gatunkowi zwyczajnie się poszczęściło. Jak się przekonamy, niektórych z najważniejszych wynalazków ratujących życie i doniosłych odkryć dotyczących wszechświata dokonano tylko dlatego, że coś gdzieś poszło nie tak.

Zarazem to właśnie te nieoczekiwane zbiegi okoliczności sprawiają, że nauka jest tak ekscytująca. Nigdy nie wiadomo, kiedy jesteśmy bliscy tego, by zmienić świat, ani przy jakiej okazji pojawi się następny przełomowy pomysł. Czasem wcale nie chodzi o to, żeby być we właściwym miejscu i we właściwym czasie - wręcz przeciwnie, przełom często następuje dzięki temu, że ktoś znalazł się w niewłaściwym miejscu i w niewłaściwym czasie.

Co uznajemy za przypadek?

Pisząc książkę o przypadkach, nie sposób nie zastanowić się nad znaczeniem słowa "przypadek", co prowadzi do refleksji, że słowniki bywają bezużyteczne. Czym właściwie jest przypadkowe odkrycie?

W pewnym sensie wszystkie odkrycia są przypadkowe, ponieważ z definicji nie możemy ich dokonać celowo. To nie jest tak, że siadamy sobie pewnego dnia i myślimy: "Dziś po południu coś odkryję". Naukowe objawienia zdarzają się, gdy przyjdzie na to czas, i nikt nie domyśla się, że zaraz dokona przełomowego odkrycia - do momentu, w którym właśnie to się dzieje.

Nie znaczy to oczywiście, że naukowcy błądzą po omacku, zdani na ślepy traf. Jednak każdy krok prowadzący do monumentalnego odkrycia wykonany był przez kogoś, kto wcale nie miał pewności, że jest na właściwym tropie. Mógł tylko mieć nadzieję.

Czy w takim razie to, że do faktów naukowych nie dochodzi się celowo, oznacza, że każdy fakt naukowy jest wynikiem przypadku? Cóż... w pewnym sensie tak.

Nie było jednak moim celem opisanie praktycznie całej ludzkiej wiedzy, zdecydowałem się więc nieco doprecyzować te kwestie.

Zdefiniowałem następujące cztery kategorie:

Część 1. Niezdarność

Przypadkowe odkrycia w najczystszej postaci są wynikiem najzwyklejszej niezdarności, czy to fizycznej, czy intelektualnej. Przyjrzymy się naukowcom, którzy okropnie nawalili, a mimo to osiągnęli sukces.

Część 2. Nieszczęścia i porażki

Czasem pomyłka nie jest niczyją winą - ktoś po prostu miał pecha. W tej części poznamy sytuacje, w których wszystko poszło koszmarnie źle i eksperyment się nie udał - ale ostatecznie wszystko wyszło na dobre.

Część 3. Niespodzianki

Bywa tak, że eksperyment jest wykonany poprawnie, bez żadnych uchybień. Ale nawet gdy wszystko poszło dobrze, w wynikach może pojawić się coś, czego się nie spodziewaliśmy. Tutaj przyjrzymy się sytuacjom, kiedy przypadkowe odkrycie okazało się dużo ważniejsze niż to, co tak naprawdę próbowano zbadać.

Część 4. momenty Eureki

Takie momenty zdarzają się niezwykle rzadko, gdyż epokowe idee nie wpadają ludziom do głowy tak po prostu znikąd. Przyjąłem, że aby uznać coś za prawdziwą "eurekę", musi to być "ważne przełomowe odkrycie, którego ktoś dokonał na podstawie drobnej, pozornie nieistotnej obserwacji lub takiego komentarza".