Με την ανακοίνωση των βραβείων Νόμπελ 2022, Κόσμος Φυσικής Οι συντάκτες εξετάζουν τους φυσικούς που έχουν κερδίσει βραβεία σε τομείς διαφορετικούς από τους δικούς τους. Εδώ, Ματίν Ντουράνι ανακαλύπτει πώς ο Έρνεστ Ράδερφορντ κέρδισε το Νόμπελ Χημείας.
«Έχω αντιμετωπίσει πολλούς διαφορετικούς μετασχηματισμούς…αλλά ο πιο γρήγορος που έχω συναντήσει ήταν η δική μου μεταμόρφωση σε μια στιγμή από φυσικός σε χημικός».
So σπασμένα ο μεγάλος γεννημένος στη Νέα Ζηλανδία φυσικός Έρνεστ Ράδερφορντ στο συμπόσιο Νόμπελ στη Στοκχόλμη το 1908, λίγο αφότου κέρδισε εκείνο το έτος Βραβείο Νόμπελ Χημείας.
Ο Ράδερφορντ, ο οποίος τη στιγμή της υποψηφιότητάς του είχε έδρα στο Πανεπιστήμιο McGill στον Καναδά, είχε απονεμηθεί το βραβείο χημείας «για τις έρευνές του σχετικά με τη διάσπαση των στοιχείων και τη χημεία των ραδιενεργών ουσιών».
Πρώτα ως μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ στο Ηνωμένο Βασίλειο και μετά στο ΜακΓκιλ, ο Ράδερφορντ είχε δείξει ότι τα άτομα δεν είναι σταθερά αλλά μπορούν να διασπαστούν ραδιενεργά σε άλλα στοιχεία. Συγκεκριμένα, διαπιστώνοντας ότι το θόριο εκπέμπει μια ραδιενεργή «εκπνοή», ανακάλυψε ραδόνιο αέριο (σήμερα γνωρίζουμε ότι το θόριο διασπάται μέσω του ραδίου σε ραδόνιο).
Αλλά η ειρωνεία είναι ότι ο Ρόδερφορντ δεν είχε ποτέ επίσημα σπουδάσει χημεία. Ως έφηβος στο Nelson College στη Νέα Ζηλανδία, το καλύτερο μάθημά του ήταν τα μαθηματικά και επίσης παρακολούθησε μαθήματα μηχανικής, ήχου και φωτός. Σύμφωνα με τον βιογράφο του John Campbell, ωστόσο, «απέφυγε τη χημεία, καθώς ήξερε ότι ο δάσκαλος ήταν μόνο ένα βήμα μπροστά από την τάξη».
Αργότερα, ως μεταπτυχιακός φοιτητής στο Canterbury College στο Christchurch, ο Rutherford απέρριψε ακόμη και μια πρόταση για ένα πειραματικό έργο που περιελάμβανε την αναζήτηση των μοριακών δομικών στοιχείων της ζωής μελετώντας τις ηλεκτρικές εκκενώσεις στα αέρια, καθώς ένιωθε ότι δεν ήξερε αρκετή χημεία.
Γιατί ο Ράδερφορντ, ο διαπρεπής φυσικός, θα έπρεπε τότε να είχε λάβει το βραβείο Νόμπελ χημείας έχει εξεταστεί λεπτομερώς από τον θεωρητικό Cecilia Jarlskog από το Πανεπιστήμιο Lund της Σουηδίας, που έσκαψε στο Αρχεία Νόμπελ.
Ανακάλυψε ότι μεταξύ 1907 και 1908, ο Ράδερφορντ έλαβε στην πραγματικότητα 12 υποψηφιότητες για το βραβείο Νόμπελ φυσικής – και μόνο τέσσερις για τη χημεία.
Το 1907, η Επιτροπή Νόμπελ για τη Φυσική απέρριψε τον Ράδερφορντ με την αιτιολογία ότι «η παρατήρησή του για τη διάσπαση ενός χημικού στοιχείου (ράδιο) θα έπρεπε να απονεμηθεί με το Βραβείο Χημείας και όχι με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής». Όπως το θέτει ο Jarlskog, οι φυσικοί βασικά θεώρησαν ότι «το ράδιο είναι ένα χημικό στοιχείο και αυτό είναι η χημεία».
Τον επόμενο χρόνο, οι χημικοί φάνηκαν και πάλι πιο πρόθυμοι να κάνουν τον Ράδερφορντ δικό τους, με την επιτροπή χημείας να φτάνει στο σημείο να συντάσσει μια εκτενή έκθεση 15 σελίδων για αυτόν. Και φυσικά κέρδισαν τη μέρα.
Η κληρονομιά του Ράδερφορντ
Τότε, όπως και τώρα, το μήνυμα είναι ότι η διαχωριστική γραμμή μεταξύ φυσικής και χημείας είναι ένα ανθρώπινο κατασκεύασμα που η φύση δεν σέβεται. Φυσικά, ο Ράδερφορντ θα μπορούσε –και ίσως θα έπρεπε– να είχε κερδίσει και ένα βραβείο Νόμπελ Φυσικής για την ανακάλυψη αργότερα του ατομικού πυρήνα και για τη δυνατότητα μετατροπής ενός στοιχείου (άζωτο) σε άλλο (οξυγόνο). Πράγματι, έλαβε 11 ακόμη υποψηφιότητες για το βραβείο φυσικής από το 1912 και μετά (και επτά για τη χημεία).
Αλλά δεν το έκανε και ίσως αυτό τον εξυπηρετεί σωστά. Άλλωστε Ράδερφορντ φημίζεται για την κοπτική του παρατήρηση ότι: «Όλη η επιστήμη είναι είτε φυσική είτε συλλογή γραμματοσήμων».
Θα δούμε αν κάποιοι φυσικοί κερδίσουν φέτος το Νόμπελ Χημείας 2022. Εάν το κάνουν, θα έχουν ενταχθεί σε ένα εξέχον συγκρότημα που περιλαμβάνει όχι μόνο τον Ράδερφορντ αλλά και άλλους ανθρώπους που έκαναν φυσική ή σπούδασαν το θέμα στο πανεπιστήμιο, όπως:
• Marie Curie (1911 για την ανακάλυψη του ραδίου και του πολωνίου).
• Άλαν Χέιγκερ (2000 για την ανακάλυψη και ανάπτυξη αγώγιμων πολυμερών).
• Venkatraman Ramakrishnan (2009 για τον προσδιορισμό της δομής και της λειτουργίας του ριβοσώματος).
• Eric Betzig, Stefan Hell και William Moerner (2014, για την ανάπτυξη υπερ-αναλυμένης μικροσκοπίας φθορισμού) και
• Τζον Γκούντονο (2019, για την ανάπτυξη μπαταριών ιόντων λιθίου).
