Ο σίδηρος του πρωινού σου δεν είναι αόρατος.

Αν δηλαδή τρως κορνφλέιξ για πρωινό. Δες το βίντεο:

Η σκέψη είναι πως αφού μουλιάσουν για καμιά ώρα τα κορνφλέιξ, ο σίδηρος διαλύεται στο νερό της σακούλας. Οπότε με λίγο ανακάτεμα και ένα μαγνήτη σε επαφή με τη σακούλα, μαζεύονται αρκετά ρινίσματα στην άκρη και μπορείς να τα δεις με γυμνό μάτι. Τέλειο!

Σαν να μην πέρασε μια μέρα.

Το πέμπτο συνέδριο Σολβέ με θέμα την Κβαντομηχανική, πραγματοποιήθηκε στις Βρυξέλλες το 1927. Και δες τι κόσμο μάζεψε! Όλη η επιστημονική αφρόκρεμα του 20ου αιώνα (του πρώτου μισού, έστω). Πριν λίγους μήνες κυκλοφόρησε στο ίντερνετ αυτή η φωτογραφία λοιπόν. Κάνε και κλικ πάνω της για να τη δεις μεγαλύτερη και να διαβάζονται τα ονόματα κάτω. Μπορείς επίσης και να την κατεβάσεις στον υπολογιστή σου για να τη βάλεις desktop, λέω εγώ τώρα.

Κανονικά είναι ασπρόμαυρη (παρόλο που ως γνωστόν, η πρώτη έγχρωμη φωτογραφία είχε τραβηχτεί 57 χρόνια νωρίτερα), αλλά τι ωραία που φαίνονται όλοι οι φυσικοί μαζεμένοι και έγχρωμοι. Και οι γραβάτες τους. Και τα καπέλα τους!

Τα ινστιτούτα Σολβέ Φυσικής και Χημείας ήταν τα πρώτα επιστημονικά ιδρύματα που χρηματοδοτήθηκαν αποκλειστικά από ιδιώτη. Ο Σολβέ, από τον οποίον πήραν το όνομά τους τα ινστιτούτα, ήταν ένας πολύ πλούσιος βιομήχανος χημικών προϊόντων, κυρίως σόδας (ανθρακικού νατρίου). Επειδή ο τρόπος σύνθεσης της ουσίας ήταν δική του επινόηση, ο Σολβέ εκτιμούσε την επιστημονική έρευνα ως μέσο προόδου της επιστήμης και του τεχνολογικού πολιτισμού. Για το σκοπό αυτό έδωσε τα χρήματα για την ίδρυση και λειτουργία των επιστημονικών ιδρυμάτων που φέρουν το όνομά του. Σκοπός των ιδρυμάτων αυτών θα ήταν η οργάνωση επιστημονικών συνεδρίων αφιερωμένων, το καθένα, στη συζήτηση φλεγόντων ερευνητικών θεμάτων της επικαιρότητας μεταξύ των σπουδαιοτέρων επιστημόνων της εποχής.

via

Να εδώ το portfolio της Σουηδέζας που έδωσε χρώμα και σε μια από τις πιο διάσημες φωτογραφίες της Φυσικής. Ανυπομονώ να γίνουν συχνό φαινόμενο τέτοιες επεξεργασίες.

Τέλος, παραθέτω και τον καταπληκτικό διάλογο που έλαβε τότε χώρα μεταξύ Αϊνστάιν και Μπορ:

Einstein, disenchanted with Heisenberg’s uncertainty principle, remarked “God does not play dice”. Bohr replied, “Einstein, stop telling God what to do”.

Crowdsourcing (ή πώς απλοί πολίτες βοηθούν να πάει η επιστήμη μπροστά).

Βρήκα χρόνο και διάβασα ένα πολύ ενδιαφέρον άρθρο που εντόπισα πριν λίγες μέρες. Κυρίως θέμα είναι μια ερευνητική ομάδα χημικών που στρατολόγησε 500 φοιτητές/μαθητές σε 70 περίπου πανεπιστήμια και σχολεία, για να βοηθήσουν στο στόχο της ομάδας. Για το σκοπό αυτό διέθεσαν ένα custom kit έρευνας σε κάθε σχολείο, το λεγόμενο “ερευνητικό kit ηλιακής δράσης υδρογόνου” (στα αγγλικά SHArK), βασικά μέρη του οποίου αποτελούνται και από Lego. Τα αποτελέσματα κοινοποιούνται στους επιστήμονες online. Προτείνω να το διαβάσεις ολόκληρο, αλλά εδώ θα μεταφέρω το ευρύτερο κλίμα που σκιαγραφεί.

For members of the public interested in participating in scientific research, it’s now easier than ever to find a project through websites such as SciStarter.com, citizenscience.org, and zooniverse.org. SciStarter lists hundreds of projects that are searchable by topic and by type of activity, such as “in the snow or rain,” “while fishing,” or “exclusively online.”

[…] Online gaming project Foldit has attracted many participants to find the lowest-energy configuration of proteins. Foldit players recently solved the structure of a retroviral protease that had long stumped structural biologists.

Στο κείμενο αναφέρονται αρκετά ακόμα παραδείγματα, ακόμα και περιπτώσεις όπου οι πολίτες ξεκίνησαν τις πρωτοβουλίες. Η τάση είναι σαφής: αυτό που ξεκίνησε με την Wikipedia και την εθελοντική συγγραφή της από τον πλανήτη, συνεχίζει και προς εξειδικευμένα μονοπάτια που δύσκολα φανταζόταν κανείς. Και τα κέρδη είναι πολλαπλά, όχι μόνο για τις ερευνητικές ομάδες και τον χρόνο ή τους πόρους τους, αλλά και για την κοινωνία.

Παραθέτω ένα απόσπασμα από το βιβλίο του Καρλ Σέιγκαν, “Pale Blue Dot“. Μιλάει για την εξερεύνηση του διαστήματος, αλλά πιστεύω πως ισχύουν τα ίδια και για την ενεργή συμμετοχή του κοινού σε ενέργειες σαν αυτές του αρχικού άρθρου. Και τα γράφει τόσο ωράια!

Exploratory spaceflight puts scientific ideas, scientific thinking, and scientific vocabulary in the public eye. It elevates the general level of intellectual inquiry. The idea that we’ve now understood something never grasped by anyone who ever lived before—that exhilaration, especially intense for the scientists involved, but perceptible to nearly everyone—propagates through the society, bounces off walls, and comes back at us. It encourages us to address problems in other fields that have also never before been solved. It increases the general sense of optimism in the society. It gives currency to critical thinking of the sort urgently needed if we are to solve hitherto intractable social issues. It helps stimulate a new generation of scientists. The more science in the media-especially if methods are described, as well as conclusions and implications-the healthier, I believe, the society is. People everywhere hunger to understand.

Στο παρακάτω βίντεο, μπορείς να ακούσεις αυτό το απόσπασμα και με τη φωνή του (από το 3:00 έως το 4:05 περίπου).

Τέσσερα λεπτά για τη σημασία του περιοδικού πίνακα.

Ο Τζεφ Χώκινς λέει πως “intelligence is defined by prediction”, και οι επιστημονικές θεωρίες κάνουν ακριβώς αυτό -προβλέπουν. Το ίδιο και ο περιοδικός πίνακας.

Λεπτομέρια: και από τον περιοδικό πίνακα του βίντεο λείπει το κοπερνίκιο.

Ένα χημικό στο φαγητό μου.

Όλοι ακούμε και διαβάζουμε για τους κινδύνους που εγκυμονούν τα “χημικά” και για πόσα φάρμακα και άλλες ουσίες αποσύρονται ως ύποπτα. Υπολείμματα φυτοφαρμάκων στις τροφές, βιολογικά προϊόντα, ακόμη και έπιπλα εμποτισμένα με χημικές ουσίες ερεθιστικές, αν όχι τοξικές, για τον άνθρωπο. Και μιλάω μόνο για τα δημοσιεύματα σε πιο αξιόπιστα-αναγνωρισμένα μέσα. Αν κοιτάξουμε ευρύτερα, η έλλειψη κατανόησης ξεχειλίζει. Τελικά τι θα πρέπει να πιστέψουμε;

Ας βάλω πρώτα ένα πλαίσιο. Η ζωή στη γη δεν είναι χωρίς κινδύνους: Όλοι μας αντιμετωπίζουμε πολλούς κινδύνους κάθε μέρα. Αποφασίζουμε να κυκλοφορούμε με ποδήλατο αντί με αυτοκίνητο, αν κι ο κίνδυνος θανάτου σε δυστύχημα με ποδήλατο είναι 10 φορές μεγαλύτερος από τον αντίστοιχο με αυτοκίνητο. Μπορεί να αποφασίσουμε να καπνίζουμε, αν και είναι γνωστό πως το κάπνισμα αυξάνει την πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου κατά 50%. Συνεχώς λαμβάνουμε αποφάσεις που αφορούν άμεσα ή έμμεσα την υγεία μας χωρίς να το σκεφτόμαστε καθόλου. And that’s OK.

Η γενική αντιμετώπιση που προτείνω είναι «χαλαρά», και προκύπτει μέσες άκρες από τα παρακάτω.

Είναι προφανές ότι στα θέματα “των χημικών” οι μελέτες δεν μπορούν να γίνουν με άμεσες παρατηρήσεις. Δηλαδή δεν γίνεται να βάλουμε ανθρώπους στο εργαστήριο και να τους ταΐζουμε πρόσθετα τροφίμων μέχρι να δούμε πόσο καρκίνο έπαθαν. Η ηθική επιβάλλει τη χρήση έμμεσων μεθόδων. Η αξιολόγηση του κινδύνου λοιπόν γίνεται εκθέτοντας πειραματόζωα (συνήθως ποντίκια) σε μια χημική ένωση και καταγράφοντας στη συνέχεια ενδείξεις για βλάβες. Για να είναι ρεαλιστικός ο απαιτούμενος χρόνος της διαδικασίας αλλά και το κόστος, οι ποσότητες που δίνονται είναι εκατοντάδες ή χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από αυτές που αντέχει ένας ανθρώπινος οργανισμός.

Μόλις τα στοιχεία από τα πειραματόζωα είναι έτοιμα, η ερμηνεία τους οφείλει να λάβει υπόψη της πολλές παραδοχές. Για παράδειγμα, εάν μια ένωση είναι επιβλαβής για τα ζώα, είναι απαραίτητα επιβλαβής και για τον άνθρωπο; Και πώς μπορεί μια μεγάλη δόση για ένα μικρό ζώο να μεταφραστεί σε μια μικρή δόση για ένα μεγάλο ανθρώπινο πλάσμα;

Από το 1520 (περίπου) ο Θεόφραστος Παράκελσος, Ελβετός γιατρός-αλχημιστής έγραφε πως “η δόση κάνει το δηλητήριο”! Και σίγουρα δεν ήταν ο πρώτος που το σκέφτηκε. ΟΛΕΣ οι ενώσεις -και το νερό και το αλάτι- είναι τοξικές σε ορισμένο βαθμό, με αποτέλεσμα η διαφορά μεταξύ ωφέλειας και βλάβης να είναι σχετικό θέμα. Πολύ σχετικό θέμα. Ένας  φίλος φαρμακοποιός, μου είχε δώσει ένα ωραίο παράδειγμα: Αν φας μια κουταλιά της σούπας πιπέρι, θα πεθάνεις. Τι να κάνουμε τώρα; Να απαγορεύσουμε το πιπέρι; Να βάλουμε όρια κατανάλωσης; Μήπως γινόμαστε υπερβολικοί;

Το πώς αντιδρούμε στον κίνδυνο εξαρτάται σημαντικά από το βαθμό εξοικείωσης. Η παρουσία χλωροφορμίου στο αστικό δίκτυο ύδρευσης -στο μόλις ανιχνεύσιμο επίπεδο 0,00000001%- ξεσήκωσε θύελλα σε πολλές αμερικανικές πόλεις, παρόλο που το χλωροφόρμιο έχει τοξικότητα χαμηλότερη από την ασπιρίνη. Και μιας και μιλάμε για την ασπιρίνη,

Με τις σημερινές αυστηρότατες προδιαγραφές ασφαλείας, η ασπιρίνη δεν θα είχε καμία πιθανότητα να εγκριθεί με τέτοιες φαρμακολογικές ιδιότητες, επειδή παρουσιάζει σοβαρά μειονεκτήματα, που εύκολα θα αποκαλύπτονταν κατά το στάδιο ελέγχου των ανεπιθύμητων ενεργειών της: άσθμα, αλλεργίες, οίδημα, ναυτία, εμετός, αναιμία, διάρροια, διαταραχές όρασης και ακοής, δίψα, εφίδρωση, διανοητική σύχγιση συνιστούν μερικά μόνο από τα δυσάρεστα φαινόμενα που επιφυλάσσει η χρήση της! […] Που όμως δεν συνιστούν υπολογίσιμο κίνδυνο. Συνολικά, η ασπιρίνη μπορεί να θεωρηθεί αρκετά αθώα, εφόσον λαμβάνεται σε μικρές δόσεις. Αρκεί να αναλογιστούμε ότι η θανατηφόρα δόση της σε πειραματόζωα είναι μόλις το μισό εκείνης του αλατιού και δεκαπλάσια εκείνης για την καφεΐνη, εάν χορηγηθεί από το στόμα. Ένα ή δύο δισκία ασπιρίνης, λοιπόν, σπάνια κρύβουν κινδύνους.

via

Επίσης, πολύ σημαντικό: πολλές τροφές περιέχουν φυσικά συστατικά πολύ περισσότερο τοξικά από τα συνθετικά πρόσθετα ή συντηρητικά. Το ξαναγράφω. Πολλές τροφές περιέχουν φυσικά συστατικά πολύ περισσότερο τοξικά από τα συνθετικά πρόσθετα ή συντηρητικά. Αλλά τα φυσικά συστατικά δεν λαμβάνονται υπόψη γιατί είναι πολύ κοινά. Στο ίδιο βιβλίο με πριν, στην ίδια σελίδα, τρεις αράδες πιο κάτω λέει:

Το σαλυκιλικό οξύ [δηλαδή “η ασπιρίνη”] είναι διαδεδομένο σε φρούτα και λαχανικά, όπως στα σταφύλια, στα αμύγδαλα, στις ελιές, στις ντομάτες και στις μελιτζάνες, καθώς και στο τσάι. […] Μερικοί επιστήμονες θεωρούν το σαλικυλικό οξύ τόσο απαραίτητο, ώστε του αποδίδουν ιδιότητα βιταμίνης.

Ή, άλλο παράδειγμα αποτελεί το φυστικοβούτυρο που περιέχει πολύ μικρές ποσότητες αφλατοξίνης, μιας ένωσης πολύ πιο καρκινογόνου από το κυκλαμικό νάτριο, ένα τεχνητό γλυκαντικό που πολλοί ακούμε πως είναι “ύποπτο”. Και μπορεί για το σαλυκιλικό οξύ και τις αφλατοξίνες να ξέρουμε πέντε πράγματα, αλλά δεν έχουμε κάνει τέτοιους ελέγχους για όλα τα συστατικά όλων των φυσικών τροφών που καταναλώνει ο άνθρωπος εδώ και αιώνες. Όποιος ξέρει πέντε πράγματα επί του θέματος, δεν αμφιβάλλει πως πάρα πολλά συνηθισμένα τρόφιμα έχουν τέτοιες ουσίες. Τρόφιμα κατά τα άλλα θρεπτικότατα και σημαντικά.

peanut butter fingers, κάνε κλικ για το βίντεο

Όλες οι αποφάσεις εμπεριέχουν το στοιχείο του συμβιβασμού. Τίποτα από αυτά δεν είναι άσπρο-μαύρο. Μπορεί το όφελος από ένα φυτοφάρμακο που θα αυξήσει τη διαθέσιμη τροφή, να εξισωθεί με τον κίνδυνο για την υγεία ενός ανθρώπου από το ένα εκατομμύριο ανθρώπους, συνολικά, που εκτίθενται σε αυτό; Μπορούν οι θετικές επιδράσεις ενός νέου φαρμάκου να εξισωθούν με μια πιθανή επικίνδυνη παρενέργεια σε έναν μικρό έστω αριθμό χρηστών; Οι απαντήσεις δεν είναι πάντοτε προφανείς, αλλά είναι ευθύνη των νομοθετών και των καλά πληροφορημένων πολιτών να στηρίζουν τις αντιδράσεις τους σε πραγματικά δεδομένα μάλλον, παρά σε συναισθηματισμούς.

Σε αυτό το πνεύμα, κάνει καλό νομίζω να θυμόμαστε μερικά παραδείγματα σαν τη σελίδα για το μονοξείδιο του διυδρογόνου. Και ακόμα πιο γενικά, ότι ζούμε στην καλύτερη περίοδο της ανθρωπότητας από κάθε άποψη. Ότι τρώμε καλύτερα. Λέει συχνά κόσμος πράγματα σαν το “είναι ντομάτες αυτές που τρώμε τώρα; Άγευστες, σκληρές, χάλια.” Ίσως. Παλιά όμως τρώγανε ντομάτες τρεις μήνες το χρόνο. Εμείς τώρα τρώμε συνέχεια. Ακόμα και αν οι δικές μας είναι χειρότερες, είναι τόσο περισσότερες, ώστε σίγουρα ωφελούμαστε περισσότερο από αυτές.

Το έγραψα και προχτές, διαβάσες;

We’ve done very well since World War Two. We have…the world as a whole has eaten better, has lived better, has had a higher standard of living than it has ever had before. Now, you might tell me that through this entire thirty years there have been millions…hundreds of millions of people always hungry, always starving, with very little, and I’ll say yes; it’s been rotten. My point is that before now, it’s always been rotten-ER.

Και επίσης ας θυμόμαστε το παρακάτω απόσπασμα από το παραπιοκάτω TED talk του Μάικλ Σπέκτερ (ή Σπεκτρ, ή γιατί όχι και Σπκτρ):

We object to genetically engineered food. Why do we do that? Well, the things I constantly hear are: Too many chemicals, pesticides, hormones, monoculture, we don’t want giant fields of the same thing, that’s wrong. We don’t companies patenting life. We don’t want companies owning seeds. And you know what my response to all of that is? Yes, you’re right. Let’s fix it. It’s true, we’ve got a huge food problem, but this isn’t science. This has nothing to do with science. It’s law, it’s morality, it’s patent stuff. You know science isn’t a company. It’s not a country. It’s not even an idea; it’s a process. It’s a process, and sometimes it works and sometimes it doesn’t, but the idea that we should not allow science to do its job because we’re afraid, is really very deadening, and it’s preventing millions of people from prospering.

Τι σχέση έχει το μεθάνιο με το μεθύσι; Είναι η ίδια λέξη!

Δηλαδή περίπου, αλλά έπρεπε ο τίτλος να τραβήξει την προσοχή. Όπως υποσχέθηκα στο καλωσόρισμα λοιπόν, σήμερα έχω εδώ ένα απόσπασμα από το βιβλίο του Ασίμωφ “Asimov on Chemistry”, και συγκεκριμένα από το κεφάλαιο για την οργανική χημεία.

Λέει διάφορα ωραία μέσα, μεταξύ άλλων εξηγεί και τον λόγο που οι χημικές ενώσεις έχουν ονόματα-σιδηροδρόμους, όπως αιθυλενογλυκόλη, τρινιτροτολουόλιο, παραϋδροξυακετανιλίδιο, κλπ. Και ο λόγος είναι ότι η χημεία γνώρισε μεγάλη ανάπτυξη στη Γερμανία τον 19ο αιώνα. Την εποχή, δηλαδή, που γίνονταν καινούριες ανακαλύψεις και διευρύνονταν οι γνώσεις του κλάδου, οι περισσότεροι άνθρωποι που τα κάναν αυτά είχαν για μητρική γλώσσα τα γερμανικά. Τα γερμανικά είναι από μόνα τους μια γλώσσα που για να πει κάποιος “ο οδηγός που οδηγεί το λεωφορείο τα σαββατοκύριακα” θα φτιάξει (αυτονόητα) τη λέξη “σαββατοκυριακολεωφορειοδηγός”. Έτσι είναι η δομή της γλώσσας, και έτσι δομήθηκε και η γλώσσα της χημείας.

Ξέφυγα όμως από το κυρίως θέμα μου, που είναι το παρακάτω απόσπασμα:

Από το 1661, ο Ρόμπερτ Μπόιλ είχε βρει πως αν θέρμαινε ξύλο σε κενό αέρος, κάποιο ποσοστό των ατμών συμπυκνωνόταν σε ένα διαυγές υγρό. Σε αυτό το υγρό ανίχνευσε μια ουσία που έμοιαζε αρκετά με το αλκοόλ (οινόπνευμα), αλλά δεν ήταν και ίδια. Ονομάστηκε “ξυλόπνευμα” (wood alcohol στα αγγλικά). Ωστόσο, για να ακούγεται ένα όνομα αρκούντως επίσημο στην επιστήμη, αυτό που στ’ αλήθεια χρειάζεται είναι Ελληνικά ή Λατινικά. Η ελληνική λέξη για το κρασί είναι μέθη, και η ελληνική λέξη για το ξύλο είναι ύλη. Για να έχεις “κρασί από ξύλο”, κολλάς τις δυο λέξεις μαζί και παίρνεις το μεθύλιο. Ο πρώτος που το έκανε αυτό ήταν ο Σουηδός χημικός Μπερτσέλιους, γύρω στα 1835, και από τότε το ξυλόπνευμα είναι γνωστό στους χημικούς σαν μεθυλική αλκοόλη (ή μεθανόλη).

Image

Και μπορεί ο Ασίμωφ να το αφήνει εκεί, αλλά εγώ θα γράψω και το επιπλέον συμπέρασμα που προκύπτει. Ότι οποιαδήποτε ένωση έχει σε κάποιο σημείο της μια παρόμοια δομή, παίρνει και το πρόθεμα “μεθυλο-“, ή τέλος πάντων κάτι από τις συλλαβές αυτές. Και πρώτα πρώτα το μεθάνιο. I rest my case.

Να ένας περιοδικός πίνακας με φωτογραφίες των στοιχείων.

Ο περιοδικός πίνακας μπορεί να αποτελέσει την πρώτη ύλη για πάρα πολλές πάρα πολύ ενδιαφέρουσες ιστορίες, και κάποιες έχω στο μυαλό μου να τις γράψω κι εδώ. Προς το παρόν, κάνω μια εικαστική εισαγωγή στο θέμα με αυτή τη φωτογραφία (πάτα για μεγαλύτερη).

Image

Βεβαίως τώρα πρόσεξα ότι η φωτογραφία έχει μείνει λίγο πίσω. Στο στοιχείο 112, έπρεπε να έχει το κανονικό όνομα, που αποφασίστηκε πριν λίγα χρόνια από την IUPAC. Κοπερνίκιο λοιπόν, και να και φωτογραφία:

Image