Ko dara ķīmiķi?

Apollo
5 komentāri

Katrs var atšķirt enciklopēdiju vai ķīmijas mācību grā­matu un pārliecināties par to, cik nepievilcīga un nein­teresanta ir ķīmijas definīcija: «Ķīmija ir mācība par vielām un to pārvērtībām.» Šaubos vai daudziem šāda definīcija vispār ko izsaka, tādēļ arī šī raksta pamatide­ja ir ieskicēt to, kas tad īsti ir ķīmija un kā «modernā ķīmija» visai būtiski atšķiras no «vidusskolas ķīmijas».

Pasaule, kurā mēs dzīvojam, sastāv no ato­miem un molekulām. Viss, ko mēs redzam (un arī ne­redzam), ir veidots no vielām, un ķīmiķi būtībā interesē tas, kā šīs vielas (molekulas un atomi) uzvedas viena otras klātbūtnē. Šādā skatī­jumā ķīmiju varam aplūkot kā mikropasaules socioloģiju.

Tā ir zinātne par sabiedrību — molekulu un atomu sabiedrī­bu. Šajā sabiedrībā ir savi likumi, arhitektūra, dažādi tabu, un pat nauda (zinātnē to sauc par enerģiju). Atomu un mo­lekulu valoda ir tas, ko māca universitāšu ķīmijas fakultātēs, gluži tāpat kā konservatorijās māca mūzikas valodu.

Klasiski ķīmija ir veidojusies kā zinātne, kas pēta nedzī­vus objektus — dažādus metālus, pulverus, šķidrumus un ar tiem saistītās pārvērtības. Diemžēl šāds ir arī stereotips par ķīmiju un ķīmiķiem kopumā.

Lai gan filmās ķīmija visai bieži tiek saistīta ar alķīmiju un maģiju, pēdējo 50 gadu gaitā pa­šus ķīmiķus aizvien vairāk un vairāk interesē dzīvības pro­cesu izpēte un vārdi «maģija» vai «sintētisks» ķīmiķu saru­nās parādās aizvien retāk.

Ir interesanti, ka cilvēks (kā jeb­kura cita dzīva radība) savā būtība ir komplicēta mašīna, ti­kai tās zobrati ir ķīmiskās reakcijas. Ķīmiskās reakcijas mū­su organismā ļauj kustēties muskuļiem, tās ļauj mums sajust pieskārienus, domāt, atcerēties un pat mīlēt.

Diemžēl ir visai maz zināms par šo procesu īsteno mehānismu, un tas paliek 21. gadsimtā veicamo atklājumu sarakstā.

Ķīmiķa sūtība ir palīdzēt izzināt pasauli un tādēļ an ķīmi­ķi pēta šo pasauli, esot ciešā kontaktā ar to. Pētījumi risinās ne tikai laboratorijās, tie var notikt Amazones mežos, Austrālijas koraļļu rifos vai Ēģiptes piramīdās.

Atklājumi, ko veikuši ķī­miķi, ir būtiski mainījuši mūsu dzīvi. Svarīgi apzināties, ka ķīmijas zinātne ir kas vairāk par vidusskolu grāmatās ietver­tajām formulām, kuras jāatceras no galvas.

No penicilīna sin­tēzes līdz perfekta pesticīda izveidošanai, no DNS struktūras izzināšanas līdz AIDS vakcīnas izstrādāšanai — ķīmijai ir nozī­mīga loma mūsu dzīves kvalitātes nodrošināšanā.

Ķīmijas zināšanu veiksmīga izmantošana ļauj īstenot da­žādus cilvēces sapņus. Tā, piemēram, 1921. gadā izveidotā smarža Chanel No. 5 bija pirmā «modernā» smarža, kurā par pamatu tika izmantota sintētiski iegūta smaržviela, nevis augu ekstrakti. Aromātu klāsts, ko ķīmiķi spēja piedāvāt, lā­va atdzimt smaržu dizaina industrijas slēptākajām ilūzijām par visskaistāko aromātu.

Ierastā rožu smarža nu jau tika uzskatīta par pagātni. Attīstoties instrumentālajām pētīša­nas metodēm, drīz radās iespēja precīzi noskaidrot jebkādas dabā esošas smar­žas ķīmisko identitāti, un līdz ar to izgatavot laboratorijā šīs smaržas kopiju.

Mūsdienu sabiedrība nav iedomājama bez smaržām, krāsainiem audumiem, medikamentiem vai dažādiem plastmasas izstrādā­jumiem, bet tomēr jāatceras, ka visu šo labumu pirmsā­kums ir meklējams ķīmijas laboratorijās…

Tradicionālās arheolo­ģijas metodes pēdējos ga­dos ir būtiski progresēju­šas, izmantojot jaunākos ģenētikas un bioķīmijas sa­sniegumus. Turīnas līķauta analīzes, Tiroles sniega cil­vēka izpēte, Galileja vēstuļu datēšana pēc to tintes sastā­va, nekronētā Francijas kara­ļa Luija XVII DNS analīzes, Noasa šķirstam piedēvēto Ararata kalnā atrasto koka fragmentu datēšana un Neandertāles cilvēka atlieku DNS analīzes ir tikai daži spilgti piemēri, kur ķīmijas zināšanām bijusi būtiska loma arī sabiedrības kul­tūrvides mantojuma izzināšanā.

Molekulas var interpretēt kā visai savdabīgus dokumentus. Šie dokumenti ir neredzami un tos bieži vien nav iespējams iznīcināt.

Lielisks piemērs tam ir Romanovu (Krievijas cara) ģi­menes mirstīgo atlieku identificēšana. Vienīgais drošais do­kuments, kas 1994. gadā ļāva viennozīmīgi identificēt atras­to kaulu atliekas, bija tajos esošās DNS molekulas.

Moleku­lārie dokumenti ir visai interesanta (un arī jauna) izpētes joma. Šādu dokumentu eksistence pati par sevi ir visai fascinējošs moments — jebkurš auduma gabals, piemēram, satur oglekļa savienojumus, kas glabā informāciju par auduma izgatavošanas laiku; vīnā esošo cukuru analīze spēj pateikt to, kādos platuma grādos vīnogas ir audzētas, iespējams noteikt arī to, cik vecs ir vīns, vai alkohols tajā ir pievienots mākslīgi, vai tas radies dabīgā ceļā; mākslas darbu vecumu var noteikt pēc svinu saturošā baltā pigmenta; Antarktīdas ledus slāņi glabā informāciju par pagātnes klimatu; no cilvēku zobiem un kauliem ķīmiķi spēj novērtēt, vai kaulu īpašnieks ir bijis veģetā­rietis, vai arī ēdis galu utt.

Šie ir tikai daži pie­mēri, kas veido samērā jaunu zinātnes noza­ri — molekulā­ro arheoloģiju. Ķīmiķi pēta molekulas, tomēr tās pa­rasti neviens neredz (lai gan tās ir iespējams ieraudzīt). Tas ir

gluži ka strādāt kopa ar Herberta Velsa neredzamo cilvēku, tādēļ arī ķīmijā liela nozīme ir iedvesmai un spējai strādāt ar neredzamo. Šī iemesla dēļ veids, kādā tiek veikti atklājumi modernajā ķīmijā, nemaz būtiski neatšķiras no tā, kā jaunināju­mi rodas mākslā — iedvesmai un intuīcijai ir būtiska loma ķī­mijas izzināšanā.

Daudzi 20. gadsimta būtiskie atklājumi, kā neilona zeķbikses, penicilīns vai arī saldinātāji — cukura aiz­stājēji, ir veikti nejauši. Ķīmijas atklājumi nerodas izo­lētā akadēmiskā vidē un no tiem iedvesmojas arī sabiedrība kopumā.

Impresionisma rašanās mākslā un otrā termodina­mikas likuma postulēšana ķīmi­jā ir vienas monētas divas puses, gluži tāpat kā kvan­tu ķīmijas un abstraktās mākslas attīstība 20. gad­simta sākumā. Runa ir par līdzīgu ideju izvirzī­šanu un attīstību mākslā un zinātnē.

No šiem piemēriem skaidri redzams, ka mo­dernā ķīmija nav izolēta zinātne. Ķīmijā plaši tiek izmantotas matemātikas, bioloģijas vai fizikas atziņas.

(turpmāk vēl)

Ko dara ķīmiķi?

www.labdepotinc.com

Ziņo redaktoram par kļūdu!



Ziņo redaktoram par dzēšamu komentāru!

 

Laika ziņas

Vairāk

Valūtu kursi

17.10.2017
Ienākt apollo.lv