Chemia - Legenda wyśniona?

Sen jest rzeczą jak najbardziej pożądaną i pożyteczną. Każdy może się o tym przekonać w sposób bardzo dobitny np. po nieprzespanej nocy albo kiedy od dłuższego czasu śpi zbyt mało… Stephen King w swojej książce Bezsenność sugerował, iż brak snu może spełniać rolę swego rodzaju wrót percepcji i przenosić człowieka do całkiem nowego, więcejwymiarowego świata. Coprawda była to fikcja literacka, ale w każdej fikcyjnej rzeczy da się znaleźć coś prawdziwego… Jak wiemy, działaniem naszych organizmów rządzi biochemia. Reakcje w mózgu sprawiają, że przeżywamy rozmaite stany emocjonalne, np. zakochujemy się czy cieszymy, zachodzenie innych reakcji powoduje, że chce nam się np. spać. Skoro są reakcje, muszą być jakieś reagujące substraty… Co jest takimi substratami? Wiele z naturalnie syntezowanych w ludzkim organizmie substancji, gdybyśmy np. zabili ileś tam osób i wyekstrahowali je z nich, mogłoby nas w razie złapania przez policję zaprowadzić do więzienia… i bynajmniej morderstwo nie byłoby tutaj jedynym powodem :P

Zatem czy jeśli pozbawimy ludzki mózg na dłużej dostępu do endogennych substancji psychoaktywnych, takich jak dimetylotryptamina (DMT), zobaczymy prawdziwą rzeczywistość? Co jest prawdziwą rzeczywistością? I wreszcie – razem z Piłatem – zapytajmy: „Cóż to jest prawda?”

Możemy spytać również w drugą stronę – a co jeśli to nie brak takich substancji, a ich obecność jest wrotami percepcji? Co jeśli naturalnie syntezowane przez cudowne biochemiczne fabryki jakimi są nasze organizmy umożliwiają nam wejście na wyższe poziomy świadomości? Wiele sytuacji zarówno z życia codziennego jak i z historii nauki daje nam pod tym względem wiele do myślenia…

Za narodowe ZUO Rzeczypospolitej swego czasu (zanim stał się nim Behemoth) uznawany był KAT. Wspomniana kapela nagrała kiedyś album Ballady, wypełniony, niczym pewien pączek miłością, jak sama nazwa wskazuje – balladami. Jedną z nich był utwór o poetyckiej nazwie Legenda wyśniona:

Czy jednak Królowa Nauk, której służymy, nie jest kobietą, a wiec czyż nie pasuje do niej określenie „dziewczęcy duch Bogini Ziemi”? Czyż nie odnosi się bezpośrednio do badania zależności i praw rządzących oddziaływaniami między substancjami z jakich jest złożona (i nie tylko) nasza planeta? I wreszcie – czyż ze względu na specyfikę okoliczności odkryć jakie legły u podłoża wspomnianej nauki, nie jest swego rodzaju legendą wyśnioną? A nawet więcej niż legendą…

Cofnijmy się jednakże do czasów niezwykle odległych, wręcz legendarnych i romantycznych. Czasów, kiedy zamiast nowoczesnych czujników dymu i innych wkurzających ustrojstw, bezpieczeństwa w laboratorium pilnował kanarek. Nie pytajcie, czy przez analogię, posiadania biletów w zapewne nieco większych od wielu laboratoriów tramwajach konnych pilnował wtedy kanar, bo nie mam pojęcia. Niemniej jednak czasy tamte były o wiele romantyczniejsze. A konkretnie połowa XIX wieku. Jeszcze konkretniej rok 1866.

XIX wiek był czasem dynamicznego rozwoju nauk przyrodniczych, a więc także i chemii. Od przeprowadzenia przez Friedricha Wöhlera pierwszej syntezy związku organicznego (mocznika) ze związków nieorganicznych, dział chemii zwany chemią organiczną przestał być tylko chemią związków naturalnych, zatem od pierwszej połowy XIX wieku nazwa dziedziny zajmującej się chemią połączeń węgla jest li tylko historyczna. Choć niemniej odkrycie Wöhlera sprawiło, że jest ona jeszcze bardziej fascynująca. Zafascynowany był nią też jego imiennik, niejaki Friedrich August Kekulé. Przez długi czas głowił się nad strukturą benzenu, który był (i w sumie nadal jest) dziwnym związkiem… Mianowicie ustalony doświadczalnie stosunek atomów węgla i wodoru wynosi 1:1. Co sugeruje obecność wiązań wielokrotnych. W znanych wówczas węglowodorach mających budowę łańcuchową pojawienie się takich wiązań sprawia, że związek ten jest bardzo reaktywny, gdyż wiązanie wielokrotne łatwo może ulec rozerwaniu np. w obecności atomów chloru czy bromu i przyłączeniu wspomnianych. Jednakże z benzenem było inaczej… Pomimo obecności wiązań wielokrotnych nie był zbyt reaktywny. 

Nasz bohater ciągle myśląc nad wspomnianym problemem był nim tak zaaferowany, że nawet śpiąc nie przestawał o nim myśleć. Aż w końcu przyśnił mu się sen, który przeszedł do historii nauki: wąż gryzący się w ogon. Dla osób cierpiących na ofidiofobię byłby to pewnie najgorszy koszmar. jednakże dla Kekulégo stanowił rozwiązanie zagadki – przebudził się i zaczął intensywnie myśleć, co będzie, jeśli benzen ma strukturę cykliczną… Później stwierdzono, że wiązania pomiędzy atomami węgla w benzenie mają długość pośrednią między wiązaniami pojedynczymi i podwójnymi. Jest to tłumaczone obecnością zdelokalizowanych wiązań π, czyli wiązań powstałych na skutek bocznego nakładania się orbitali. Wiązanie pomiędzy każdym węglem w benzenie jest równocenne, a długość tego wiązania jest pośrednia pomiędzy długością normalnego wiązania pojedynczego i podwójnego. Nieważne zresztą. Dla chemików to jasne i oczywiste, a niechemików nie będę zanudzał zbyt szczegółowymi i zbyt abstrakcyjnymi opisami, kiedy nie jest to absolutnie konieczne. Niemniej jednak gryzący się w ogon Wunsz przeszedł do chemicznej popkultury i podziwiać go możemy choćby w logu Polskiego Towarzystwa Chemicznego:

To tyle jeśli chodzi o chemię organiczną… Ale czyż i chemia nieorganiczna nie ma swojej legendy wyśnionej? Okazuje się, że owszem. Ma. I to nawet bardziej rozpoznawalną niż struktura benzenu. Mianowicie – Układ Okresowy Pierwiastków. Przenieśmy się zatem trzy lata później – do roku 1869. Na petersburskim uniwersytecie jednym z wykładowców jest wspominany przeze mnie wcześniej niejaki Dimitrij Mendelejew. Miłośnik własnoręcznie robionych papierosów i gry w pasjansa. Nie jest obecnie znany wpływ pierwszej ze wspomnianych rzeczy na jakiekolwiek odkrycia naukowe… Niemniej jednak wystarczyła druga. Mendelejew pracował nad nowym podręcznikiem dla swoich studentów. Jako, że z powodu zapracowania i braku czasu, nie mógł sobie pozwolić na wysypianie się, był coraz bardziej zmęczony… Aby się odstresować układał sobie pasjansa, nad którym zdarzyło mu się przysnąć. Przyśniły mu się tańczące pierwiastki, których układ skojarzył mu się z pasjansem. A nieco konkretniej – z pasjansem, w którym brakuje niektórych kart. Zaraz przystąpił do pracy – polegającej na układaniu pasjansa z 63 znanych wówczas pierwiastków chemicznych. W niektórych miejscach pozostawił wolne miejsca. Odkrycie to bazowało na skojarzeniu, że wśród pierwiastków regularnie powtarzają się niektóre ich właściwości. Na przykład, złoto pod względem chemicznym jest podobne do srebra czy miedzi, a np. sód do potasu. Początkowo jego teoria, tak samo zresztą jak było z odkryciami Wöhlera czy Kekulégo, spotkała się z dość chłodnym przyjęciem… Niemniej jednak, kiedy pozostawione przez Mendelejewa luki zaczęły się zapełniać, o dziwo pierwiastkami o własnościach bardzo podobnych do przewidzianych przez niego, Układ Okresowy Pierwiastków, zwany potocznie na cześć odkrywcy Tablicą Mendelejewa, znalazł sobie zaszczytne miejsce w panteonie najdonioślejszych chemicznych odkryć wszechczasów.

Zatem nasuwa się dość ciekawy wniosek – drzemka w pracy może bardzo pozytywnie wpływać na produktywność. I tym optymistycznym akcentem zakończmy naszą opowieść.