Kwintesencja wszystkiego. Dwanaście eksperymentów, które zmieniły nasz świat

Rozbijanie atomu


Eksperyment wykonany na przyrodzie to ostateczna instancja decydująca o poprawności myślenia ludzi o świecie. Ponieważ ustalenie nawet prostych, ale głębokich faktów wymaga pomysłowości, w przypadku skomplikowanych problemów procedura staje się jeszcze bardziej zawiła i pełna pułapek dla umysłów naukowców. Młoda fizyczka doświadczalna Suzie Sheehy zebrała eksperymenty, których realizacja od końca XIX wieku pozwoliła sukcesywnie odkryć tajemnice atomu. Historyczną perspektywą zbudowała bardzo ciekawą i pouczającą opowieść składającą się na „Kwintesencję wszystkiego. Dwanaście eksperymentów, które zmieniły nasz świat”. Fakt, że spore grono najwybitniejszych fizyków 120 lat temu odrzucało sensowne modele struktury atomu, świadczy o trudnościach poznawczych. Książka jest bardzo wciągająca. Mam jednak kilka uwag, szczególnie do drugiej części pracy. Ponieważ w polskim piśmiennictwie popularnonaukowym dominuje fizyka teoretyczna, takie publikacje zasługują na szczególne zainteresowanie. Za każdym poprawnym (w danej chwili) opisem świata fizycznego stoją doświadczalnicy, którzy zmagają się z ograniczeniami technicznymi, weryfikując wyobraźnię teoretyków przelaną na papier językiem matematyki.

Czasem trudno uwierzyć, jak bardzo zmieniła się w sto lat w każdym elemencie praca eksperymentatora. Nikt od dawna samodzielnie nie wydmuchuje szklanych urządzeń, nie nawija przewodów do zwojnicy. Wszystko się sprofesjonalizowało, w pewnym sensie skomercjalizowało a, co najważniejsze, zglobalizowało i stało zajęciem dużych zespołów. W przypadku opisanych w książce eksperymentów, większość była na podstawowym poziomie nowatorska i unikalna, więc wymagała rozległych umiejętności. Sheehy bardzo świadomie skupiła się na kluczowych dla fizyki momentach, opisując z detalami zarówno proces myślowy, manualne działania, jak i formułowanie odważnych wniosków. Czy to będzie Millikan badający elektrony i zmagający się z pompami próżniowy (str. 78-81),czy Cockrofta i Waltona z piętrzącymi się problemami przy konstruowaniu pierwszych akceleratorów (str. 155-161) – zawsze to poświęcenie, wyrzeczenia i upór. Choć znam większość okoliczności związanych z wykryciem elektronów, neutronów, neutrin, badaniem promieniowania kosmicznego, wynalezieniem kuchenek mikrofalowych, walką z promieniowaniem synchrotronowym ‘kradnącym’ energię przyspieszanym cząstkom, to z zainteresowaniem przyjąłem opis wkładu kobiet. Męska narracja, akcentująca wielowiekową nierównowagę, tu dobrze została zbalansowana. Chociażby Marietta Blau i jej fundamentalny wkład w wykorzystanie emulsji do promieniowania wysokoenergetycznego wyhamował przez brak możliwości zatrudnienia i chorobę matki (str. 130).

Każdy rozdział umiejętnie został rozpisany na trzy części. Pierwsza buduje tło problematyki, druga jest opisem pionierskich prac fizyków nad rozwiązaniem eksperymentalnym zagadki, ostatnia to konsekwencje dla rozwoju nauki i przykłady wykorzystania odkrycia. Dominują te związane ze zdrowiem człowieka, w szczególności z fundamentalną dla nowoczesnej diagnostyki i leczenia medycyną nuklearną, wprost ratującą życie. Warto czytać tę książkę i pod kątem wyłapywania dość nieoczywistych praktycznych konsekwencji rozwoju zaawansowanej i pozornie zupełnie ‘nieżyciowej’ fizyki cząstek elementarnych z jej ogromnymi elektromagnesami, kilometrami kabli, wysoką próżnią, precyzją poziomu atto i stojącymi za tym teoriami pełnymi matematycznych znaczków.

Do ideału popularyzacji zabrakło kilku elementów. Po pierwsze rysunki, grafiki – czyli wygląd układów eksperymentalnych. Bywa, że czytelnikowi brak wyobraźni, którą zawsze dopełni dobry szkic. Często wielka nauka działa się na kilku metrach kwadratowych stołu i szkoda, że utracono ten atut poglądowości. Zero rysunków to błąd. Subtelnym błędem było też pominięcie elementów związanych z technikami pomiaru od strony podstaw fizyki. Widać to już na 32 stronie, gdzie czytelnik nie dowiaduje się czemu wprost trudno pomierzyć parametry cząstek, a podaje się stosunek ‘e/m’ (ładunek do masy). Efektem tego niedopowiedzenia są dziwne przemilczenia podczas opisu koncentrycznych warstw instrumentów oplatających ścieżki cząstek w miejscu zderzeń. Jeśli pierwsze rozdziały są bliskie ideału, to końcówka obniża nieco loty. To po części nie jest winą Sheehy. Coraz trudniejsze zagadnienia, naukę wielkich improwizatorów z końca XIX wieku zastąpiła elektronika skrywająca sporo detali, które z kolejnymi dekadami coraz mniej da się kontrolować bezpośrednio. Ogromne projekty, miliardy dolarów, specjalizacja i równolegle prowadzone prace utrudniają pobieżną analizę tego, czym zajmuje się fizyka wysokich energii. Sam epilog, to dość osobiste podsumowanie z blaskami i cieniami własnej codzienności badaczki (str. 409):

„Tu, w moim nowym laboratorium, stoję na progu dyskusji z nieznanym, wdzięczna za czas i przestrzeń, w których ta rozmowa może się odbyć. Wiem, że w tym laboratorium porażka i frustracja będą towarzyszyć sukcesowi.”

„Kwintesencja wszystkiego” to inspirująca przygoda. Odkrycie diod, fotokomórek, PET, radioterapia – to cuda naszej codzienności, które ktoś, gdzieś, kiedyś wymyślił – przypadkiem, przy okazji, szukając odpowiedzi na fundamentalne pytanie – jak działa świat. Sheehy pilnuje kontaktu z czytelnikiem, choć pod koniec musi prezentować ważne fakty nieco na wiarę. Warto przeczytać również przypisy, z których dowiemy się chociażby o przyczynach otwarcia pierwszej na świecie ulicy jednokierunkowej.

BARDZO DOBRE – 8/10

Rozbijanie atomu


Eksperyment wykonany na przyrodzie to ostateczna instancja decydująca o poprawności myślenia ludzi o świecie. Ponieważ ustalenie nawet prostych, ale głębokich faktów wymaga pomysłowości, w przypadku skomplikowanych problemów procedura staje się jeszcze bardziej zawiła i pełna pułapek dla umysłów naukowców. Młoda fizyczka doświadczalna Suzie Sheehy zebrała...

#1398 - „Kwintesencja wszystkiego. Dwanaście eksperymentów, które zmieniły nasz świat” - Suzie Sheehy - Zysk i S-ka Wydawnictwo
#68/2024

"Wznoszenie się na dużą wysokość w celu wykrycia promieni kosmicznych, zanim zaczną oddziaływać z ziemską atmosferą, stawało się coraz ważniejsze wraz ze wzrostem wiedzy o promieniach kosmicznych i nowych cząstkach."

Książka ma 454 strony. Swoją premierę miała dnia 30.04.2024 roku.

Jeżeli dla Ciebie, podobnie jak dla mnie, fizyka stanowi wyzwanie, zachęcam Cię do przeczytania tej książki.

Dzięki niej poznasz różne tajemnice fizyki i zrozumiesz prawa rządzące naszym światem.

Gorąco ją polecam i dziękuję za mój egzemplarz Zysk i S-ka Wydawnictwo.

https://www.facebook.com/photo?fbid=1199558211339918&set=a.782581979704212

#1398 - „Kwintesencja wszystkiego. Dwanaście eksperymentów, które zmieniły nasz świat” - Suzie Sheehy - Zysk i S-ka Wydawnictwo
#68/2024

"Wznoszenie się na dużą wysokość w celu wykrycia promieni kosmicznych, zanim zaczną oddziaływać z ziemską atmosferą, stawało się coraz ważniejsze wraz ze wzrostem wiedzy o promieniach kosmicznych i nowych cząstkach."

Książka ma 454...