Wyliczył urodziny Ziemi i przedłużył Twoje życie. Składasz mu hołd… na każdej stacji paliw

„Nie wiem, nie mam pojęcia”. Słowa, których wielu się wstydzi i wystrzega jak ognia. A to właśnie one napędzają postęp. Bo skoro nie wiem, to spróbuję się dowiedzieć! Oto dowód w sprawie.

Clair Patterson

Doskonale rozumiał to człowiek, który zmienił los Twój, mój i los kolejnych pokoleń. Można powiedzieć, że dostrzegł w powietrzu niewidzialne plamy, które pogarszały jakość naszego życia. Człowiek, o którym – niestety – większość z nas nigdy nie słyszała.

Clair Patterson – bo o nim mowa – pozostał na tyle anonimowy, że nawet w szanowanym piśmie naukowym „Nature” w 2001 roku mogliśmy wyczytać, że nasz bohater był… kobietą. Przecież nosił imię zwykle nadawane dziewczynkom. W polskiej edycji Wikipedii jego życiorysowi poświęcono dosłownie 5 linijek. Dlaczego warto go lepiej poznać?

Szukając metryki Ziemi

Niedługo po zakończeniu II wojny światowej Patterson stanął w szranki z zadaniem, które nie dawało spać ludziom od setek lat. Ile lat ma nasza Ziemia? Nikt nie odbierał jej z porodówki, dlatego wiele mądrych głów dumało w jaki sposób odpowiedzieć na to ważne pytanie. Początkowo sam Patterson nie miał o tym bladego pojęcia. Postanowił jednak uzupełnić te elementarne braki wiedzy.

Wziął się za badanie zawartości ołowiu i uranu w próbkach bardzo starych skał, które mogły mieć podobny wiek, co cała planeta. Problem w tym, że nie ważne jak wiekowa jest taka skała, to znalazła się na Ziemi już po jej narodzinach. Dlatego Patterson poszedł o krok dalej. Prawidłowo założył, że bardziej przydadzą się tu skały pozaziemskie, które powstały w momencie tworzenia się całego Układu Słonecznego. To one mogły nosić w sobie niezatarte dowody w sprawie. Wytyczne spełniały meteoryty.

„Dziurka” w Ziemi po starciu z meteorytem

Dobór i badanie odpowiednich próbek zajął jednak całe lata. Banalnie łatwo dało się zakazić meteoryty ołowiem występującym w naszej atmosferze. Dłubanie w sterylnych warunkach laboratorium dało wreszcie ostateczne wyniki. Patterson był tym odkryciem tak podekscytowany, że podejrzewał u siebie atak serca. Początkowa niewiedza zamieniła się w konkretne wyliczenia – Ziemia ma około 4,55 miliarda lat. Taki szacunek jest bardzo zbliżony także do obecnego stanu wiedzy (na urodzinowym torcie Ziemi stawiamy około 4,54 mld świeczek).

Ale to dopiero połowa tej historii. Patterson dla określenia wieku Ziemi korzystał z analizy zawartości ołowiu. Badane próbki wielokrotnie wykazywały zawartość tego pierwiastka kilkusetkrotnie wyższą od standardów. W ziemskich warunkach skały, po prostu, miały za dużo ołowiu. Z czego to wynikało? Naukowiec rzucił się w wir dalszych działań.

Niewidzialne plamy ołowiu

Ołów wykorzystujemy już od starożytności. Egipcjanie stosowali go do wywoływania poronień, ale także w formie kosmetyku. Rzymianie zrobili z niego kamień milowy swojej cywilizacji. Niezwykle trwałymi, ołowianymi wodociągami płynęła świeża (?) woda. Metal przydawał się też do produkcji drutów, części beczek, farb, dodatków do wina lub… trumien. W średniowieczu m.in. polskie ziemie były ważnym punktem ołowianego szlaku. W Krakowie handlowano kilkusetkilogramowymi „bochnami” z ołowiu. Składnik świetnie odnalazł się przy tworzeniu kul, czcionek drukarskich i zabawkowych żołnierzyków.

Grudki czystego ołowiu

Jednak to samochody stały się głównym winowajcą w sprawie. Wszystko za sprawą odkrycia sprzed niecałych 100 lat. Związek nazywany czteroetylkiem ołowiu zapobiegał szkodliwemu, zbyt szybkiemu zapłonowi w silniku. Takie właściwości przeciwstukowe sprawiły, że ołów stał się ważnym składnikiem benzyny.

Skąd poznaliśmy winnego? Patterson musiał w jakikolwiek sposób porównać ile ołowiu w atmosferze było w jego czasach, a ile jeszcze przed przeciwstukowym wynalazkiem z lat 20. XX wieku. Po raz kolejny musiał przyznać przed sobą: „Nie wiem”, aby móc odnaleźć sposób na weryfikację tych obserwacji. Wynalezienie maszyny do podróży w czasie nie wchodziło w grę. Ale można było trafić do miejsca, które szczelnie osłoniło się przed latami zanieczyszczeń. Tak jego ekipa wylądowała na lodowcach w Grenlandii. Tam śniegi nie topnieją, a raczej się odkładają. Każdego roku powstaje zauważalna warstwa na pokrywie. Należało więc dokopać się do warstw powstałych jeszcze przed odkryciem ołowiowej benzyny, a następnie zmierzyć poziom ołowiu i porównać wyniki. Efekt? Patterson znalazł dowód, że w czasach badania występowało znacznie, ale to znacznie więcej ołowiu niż w latach, gdy po ulicach nie jeździły jeszcze auta z niebezpiecznym dodatkiem. Natężenie metalu w atmosferze rosło z roku na rok. Ołów rozpanoszył się dosłownie wszędzie.

Starcie Dawida z Goliatami

Naukowiec postanowił więc rzucić wyzwanie przemysłowi petrochemicznemu oraz usunąć ołów z benzyny. Jak można się domyślić, zmierzył się ze zdeterminowanymi i bogatymi rywalami. To oni kontrolowali wszelkie badania w tym temacie, które utrzymywały, że ołów nie jest wcale taki zły, choć od lat znano jego prawdziwe oblicze. Tuszowali doniesienia o ludziach, którzy po pracy przy benzynie doznawali mrożących krew w żyłach halucynacji. Kilkunastu takich pracowników zmarło. Mimo to Patterson natykał się na coraz to nowe kłody – w postaci braku środków na badania lub odebrania miejsca w debacie publicznej.

Kto miał rację? Dzisiaj już nie ma wątpliwości, że ołów truje ludzi. Zostaje w organizmie osadzając się w kościach, krwi i w konsekwencji także w kluczowych organach. Prowadzi do spustoszenia w układzie nerwowym i krwionośnym. Osłabia odporność organizmu. Wszystko wskazuje na to, że przyczynia się też do występowania raka, choroby Alzheimera i Parkinsona. To nie jest dobre CV.

W tym przypadku lobby i pieniądze przegrały z uporem naukowca. Wyników tej potyczki doświadczamy podczas każdej wizyty na stacji paliw. Jak oznacza się diesla? Literkami ON. A benzynę? Albo liczbą oktanową (95 lub 98), albo przekreślonym Pb, czyli symbolem chemicznym ołowiu. Nazwa „bezołowiowa” jest niepisanym pomnikiem Pattersona. Ołów zaczął znikać z benzyny już w latach 70., by pod koniec zeszłego stulecia na dobre pożegnać się z rynkami w Europie lub Stanach Zjednoczonych. Zauważalnie spadło stężenie ołowiu w atmosferze oraz niemal natychmiastowo poprawił się stan zdrowia u ludzi, którzy mogli jeździć na „bezołowiowej”.

Nie wyeliminowało to całego ołowianego problemu. Ale wciąż trudno jednoznacznie ocenić, co robi większe wrażenie – czy precyzyjne szacunki Pattersona dotyczące wieku Ziemi, czy jego udana kampania bezołowiowa, czy sam fakt, że takie dokonania nie zostały szerszej rozpowszechnione w naszej świadomości…

KONKURS

Clair Patterson przyznał, że czegoś nie wie, zanim zakasał rękawy, wziął się do roboty i znalazł odpowiedzi. Poszerzył tym samym granice naszej wiedzy. Tak samo dzieje się przy niemal każdym przełomowym odkryciu. Nie wiedzieliśmy za bardzo o co chodzi z tym Księżycem dopóki nie zaczęliśmy go uważnie obserwować, badać, a w końcu posłaliśmy w jego kierunku ludzi, aby ci postawili ślady swoich butów na Srebrnym Globie.

Kolejne odkrycia budzą – i słusznie –podziw dla potęgi ludzkiego umysłu. Zdołaliśmy już zrobić tyle imponujących rzeczy – od postawienia piramid do zrozumienia składu atomu. A jednak wszystko to, co znamy stanowi jakieś… 5 procent całego wszechświata. Pięć procent! Co z całą resztą?

O tym możemy przeczytać w nowo wydanej książce wydanej przez Insignis, której już sam tytuł mówi bardzo wiele – „Nie mamy pojęcia”. Autorzy Jorge Cham i Daniel Whiteson przekonują, że nasza niewiedza to nic złego. Jak sami piszą:

„Co byś poczuł, gdybyś dowiedział się, że próbowałeś dotychczas zaledwie 5 procent smaków lodów, które zostały wyprodukowane na świecie? Twoja dusza naukowca domagałaby się gruntownego wyjaśnienia (a twoje ciało – dodatkowych łyżeczek) i nie mogłaby się doczekać, jakich nowych odkryć będzie mogła dokonać.”

Autorzy przystępnie omawiają zawiłości fizyki, nie wahając się korzystać z humoru i trafnych analogii. Jak zrozumieć rozszerzanie wszechświata? Można porównać to do losu rodzynków w cieście. W trakcie pieczenia rosnące ciasto sprawia, że każda rodzynka oddala się od całej reszty, choć sama nie zmienia swojej wielkości.

Z Wydawnictwem Insignis przygotowaliśmy dla Was konkurs, w którym do zgarnięcia jest 5 kompletów książek „Nie mamy pojęcia” wraz z koszulkami obrazującymi, ile (nie) wiemy o wszechświecie. Aby dostać jeden z nich należy poprawnie odpowiedzieć na pytania:

  1. Od jakiego łacińskiego słowa wziął się symbol chemiczny ołowiu – Pb?
  2. W jakim amerykańskim stanie znajduje się krater, z którym wiąże się historia meteorytów Canyon Diablo wykorzystanych do badań Claira Pattersona?

Odpowiedzi przesyłajcie na adres konkurs@polimaty.pl. Na zgłoszenia czekamy do 31 października 2017 (wtorek) do 23:59. Książki i koszulki trafią do pięciu losowo wybranych szczęśliwców (nie liczy się kolejność zgłoszeń). Laureatów o wygranej poinformujemy mailem w ciągu 7 dni od zakończenia konkursu. Powodzenia!

Bibliografia:

  • Jorge Cham, Daniel Whiteson, Nie mamy pojęcia, Wydawnictwo Insignis, 2017.
  • Bill Bryson, Krótka historia prawie wszystkiego, Zysk i S-ka, 2006.
  • Jerzy Piotrowski, Podstawy toksykologii, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2008.
  • I. Krzywy i inni, Ołów-czy jest się czego obawiać, „Roczniki Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie”, 56(2) 2010.
  • M. Piontek i inni, Toksyczność miedzi, cynku oraz kadmu, rtęci i ołowiu dla człowieka, kręgowców i organizmów wodnych, „Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska/Uniwersytet Zielonogórski”, 2014.
  • Krzysztof Kowalski, Ołów, metal na miarę naszej cywilizacji, http://www.rp.pl/Plus-Minus/305199903-Olow-metal-na-miare-naszej-cywilizacji.html
  • Nola Taylor Redd, How Old is Earth?, https://www.space.com/24854-how-old-is-earth.html
  • Tomasz Ulanowski, Ołów (z benzyny) zostaje z tobą na całe życie, http://wyborcza.pl/7,75400,21564148,olow-z-benzyny-zostaje-z-toba-na-cale-zycie.html
Udostępnij: