Zegary Wszechświata. Atom recenzja

Tej książce niewiele brakuje do ideału popularyzacji nauki. Jest dbałość o prezentację ogólnego poziomu problematyki, jest dopracowany detal. Do tego odbiorca treści traktowany jest z odpowiednią atencją rozumianą jako skupienie się autora na procesie jasnego przekazywania wiedzy. Astronom David Helfand podjął się trudnego zadania opowiedzenia o współczesnej wiedzy o atomach w kontekście dociekania prawdy o materialnej przeszłości. Atomy harmonizują i szeregują w ciągu czasowym nie tylko biologiczne struktury węglowe. Są budulcem i nośnikiem każdej informacji o tym, co sobą formują na wyższych poziomach. Stanowią cel i środek do odkrywania tajemnic natury. „Zegary Wszechświata. Atom. Historia, jakiej nie znacie” jest kompleksową opowieścią o zmienności czasowej atomów i sposobach, w jaki ludzie ten pozornie trywialny fakt wykorzystują w każdej dziedzinie poznania, od sztuki po kosmologię.

Struktura tekstu wynika po części wynika z faktu, że stanowi on rozbudowaną wersję wykładów profesora dla kierunków studiów niezwiązanych z fizyką. Długie wprowadzenie przygotowuje do głównego wątku, czyli zastosowań właściwości atomów do różnych badań. Budowę atomu, izotopy i promieniotwórczość przedstawił autor w wersji jednocześnie ścisłej (na poziomie odpowiednim do śledzenia kolejnych rozdziałów) i poglądowej. Równowaga między ciekawostkami i podstawami formalnymi rozwijają się w opowieść o orbitach elektronowych czy w krążeniu atomów w przyrodzie z indeksującą każde przemiany zmiennością energii. Plastycznie autor pokazuje w tym ujęciu hierarchiczność struktur i specyfiki zmienności materii (od wiązań chemicznych, poprzez jonizację po zmienność samych jąder).

2/3 objętości książki to przykłady konkretnych zastosowań wiedzy atomowej do określania wieku materii (papirusów, drewna dla historyków, składu izotopowego ludzkich organów dla medycyny, zmian klimatycznych czy analiz paleobiologicznych). Sam najlepiej znany przykład z datowaniem izotopami węgla zasługuje na komentarz, bo pomoże mi pokazać czym ta książka różni się od zbyt częstej stosowanej zdawkowej formy opowiadania o nauce. Nie wystarczy stwierdzenie ‘izotop węgla z rozpadem połowicznym 5730 lat pozwala badać wiek próbki’. Przecież w zasadzie każdemu zrodzi się od razu grupa pytań, w stylu:

Ten detal przybliżam, bo pokazuje odpowiedzialność autora za prezentowane treści. Świadczy o nadrzędnym celu publikacji, jakim jest budowa wiedzy. Same fakty – suche, liczbowe, podane bez kontekstu – stanowią balast dla umysłu i szybko ulatują. Jeśli jednak przeprowadzi się niemal detektywistyczny proces rekonstrukcji interakcji naukowców z odkrywanym światem i kontroluje uczciwość wobec intelektualnej dociekliwości odbiorcy, dostajemy dzieło kompletne dydaktycznie. Już dla tych kilkunastu stron (150-164) warto sięgnąć po książkę. Wyróżniłbym również rozdział stanowiący komentarz do zmian klimatycznych (str. 232-252). Równie spójnego i prostego wytłumaczenia cykliczności ziemskiego klimatu w ujęciu dynamiki planetarnej nie czytałem chyba nigdy. Nie sposób odnieść się do wszystkich pokazanych w publikacji metod datowania (przewija się niemal cała tablica Mendelejewa z dziesiątkami izotopów).

Zamykający książkę opis formowania się materii na poziomie globalnym (od Wielkiego Wybuchu po kondensację pierwotnej materii protoplanetarnej) przybliża czytelnikowi historię prowadzącą do pierwotnego konstytuowania się atomów jako takich, znów w reżimie energetycznego wskaźnika. Sam epilog (str. 371-377) to inspirujący zbeletryzowany opis hipotetycznej trójki kwarków, które zbudowały proton by w kolejnych przemianach stać się atomem węgla, składnikiem białka roślinnego spożytego przez inny organizm, który z kolei metabolicznie spajał następny organizm. Po lekturze tej książki, takie skompresowane kilkustronicowe miniaturki nabierają bogatej treści świetnie umocowanej w nauce, która stoi za każdym zdaniem antropomorfizacji podróży tej cząstki elementarnej.

Dla potwierdzenia wyjątkowości publikacji wspomnę jedyne, według mnie, niedociągnięcie. Analizując energię wiązania (str. 88-89), autor pozostawia początkowo czytelnika w mylnym przekonaniu/niedopowiedzeniu, że zwiększanie liczby nukleonów w jądrze prowadzi zawsze do wypromieniowania nadwyżki energii. Co jest prawdą dla jąder nie większych od żelaza. Zabrakło mi tu chociażby wykresu zmienności energii wiązania różnych jąder atomów. Oczywiście w dalszych rozdziałach, gdy bezbłędnie opisuje reakcje z uranem i procesy prowadzące do wybuchu supernowych (str. 114,355) sprawa się wyjaśnia w klarownej dyskusji przedmiotowej. To detal, który opisałem by pokazać, jak niewiele mam zastrzeżeń.

Przemyślana narracja książki przebiega na kilku poziomach. Jest prezentacja wiedzy fizycznej i chemicznej o atomach (genialne podsumowanie typów przemian jądrowych – str. 111-123). Są przykłady konkretnych ustaleń z szerokiej gamy specjalności, dla których chociażby metody spektroskopii masowej (to tylko dwa techniczne słowa bardzo dobrze opisane w książce) są narzędziem pomocniczym. Jest opowieść o parametrach stanowiących formalne więzy dla krążenia atomów w kosmosie (tym bliskim i dalekim). Jest namysł nieco filozoficzny nad tym co niezmienne i ulotne. Jest w końcu solidna dawka metody naukowej, która w zasadzie stoi za każdym sukcesem nauki. Jednym z wielu przykładów jej zastosowania jest pieczołowite odtworzenie przesłanek, które w ostatnich dekadach nie tylko upewniły nas w przekonaniu, że wymarcie dinozaurów to efekt uderzenia a Ziemię meteoru, ale także pozwoliły na lepszą ocenę momentu zajścia kolizji. Do tego, niezbędne w rekonstrukcji procesów z przeszłości (całunu turyńskiego, wędrówki pewnego mamuta, bombardowania promieniowaniem kosmicznym atomów węgla budujących zaprawę wapienną murarzy sprzed tysięcy lat, zwapnienia kości Ötziego z lodowca,…) metody doświadczalne pokazują, jak subtelnymi ilościami atomów możemy operować szukając odpowiedzi.

„Zegary Wszechświata” to lektura dla każdego. Może nie jako lekka forma relaksu poobiedniego, bo warto mniej znane ze szkoły elementy bardzo świadomie przepracować. Nie ma tu matematyki, wzory są proste, zarówno jako relacje między wielkościami fizycznymi i reakcje chemiczne. Pomocną dłoń do mniej obeznanych ze światem atomów autor wyciąga wielokrotnie. Są ramki z istotnymi zagadnieniami, przykłady rachunkowe. Jest bardzo dobra grupa przypisów i słowniczek pojęć sformatowany wprost pod to, co książka oferuje (czasem wybór haseł do słowników jest daleki od ideału, ale tu trafia w potrzeby bez pudła). Grafiki w każdym przypadku są zasadne i czytelne. Rozbudowany indeks pomaga łączyć różne fragmenty, wracać do konkretnych zagadnień. Takich książek wciąż nie ma zbyt dużo na polskim rynku. Fachowych, oferujących jasno podane treści i przydatnych w świadomym życiu pełnym zmienności faktycznej ale i pozornej czy zmanipulowanej.

WYBITNE – 9/10