Magia wynalazków. O tym, jak połączyła nas stal, miedź dała głos, a krzem odmienił nasze umysły ebook

Dla mo­jej mamy i bab­ci

Cze­go tyl­ko do­ty­kasz,

To zmie­niasz.

Co tyl­ko zmie­niasz,

To zmie­nia cie­bie (...)

Octa­via E. Bu­tler

Wstęp

Od kie­dy sko­ńczy­łam czte­ry lata, chcia­łam być na­ukow­cem – dość nie­ty­po­we pra­gnie­nie dla dziew­czyn­ki w moim ro­dzin­nym New Jer­sey. By­łam cie­kaw­skim stwo­rze­niem, któ­re pra­gnęło wie­dzieć, dla­cze­go nie­bo jest nie­bie­skie, dla­cze­go li­ście się prze­bar­wia­ją, dla­cze­go płat­ki śnie­gu mają sze­ść bo­ków. Z tej nie­na­sy­co­nej cie­ka­wo­ści oraz na pod­sta­wie pro­gra­mów te­le­wi­zyj­nych z prze­ło­mu lat sie­dem­dzie­si­ątych i osiem­dzie­si­ątych wy­kie­łko­wał w ko­ńcu we mnie po­my­sł, że po­win­nam zo­stać na­ukow­cem. Uwiel­bia­łam wte­dy se­ria­le Star Trek (ze Spo­ckiem), Agent­ka przy­szło­ści i The Six Mil­lion Dol­lar Man, jed­nak pro­gra­mem, któ­ry sce­men­to­wał moje aspi­ra­cje na­uko­we, był nada­wa­ny w te­le­wi­zji pu­blicz­nej 3-2-1 Con­tact. Pro­wa­dze­nie jed­ne­go z jego sta­łych blo­ków po­wie­rzo­no mło­dej Afro­ame­ry­kan­ce, któ­ra roz­wi­ązy­wa­ła ró­żne za­da­nia – kie­dy pa­trzy­łam, jak ko­rzy­sta ze swo­je­go umy­słu, wi­dzia­łam od­bi­cie sie­bie.

W dzie­ci­ństwie za­gad­nie­nia na­uko­we były dla mnie nie­wy­czer­pa­nym źró­dłem pod­niet i fa­scy­na­cji. Jed­nak po kil­ku la­tach moje ma­rze­nia o tym, by zo­stać na­ukow­cem, nie­ma­lże le­gły w gru­zach, gdy dłu­gie go­dzi­ny spędza­ne w au­lach uni­wer­sy­tec­kich przy­pra­wia­ły mnie o płacz. Wy­kła­dy były jak naj­dal­sze od da­wa­nia in­te­lek­tu­al­nych pod­niet czy wzbu­dza­nia fa­scy­na­cji. Za­jęcia na pierw­szym roku pro­wa­dzo­no bez po­lo­tu, sztam­po­wo, z ewi­dent­ną in­ten­cją od­sia­nia zbyt licz­nie zgro­ma­dzo­nych stu­den­tów. Ćwi­cze­nia la­bo­ra­to­ryj­ne z che­mii przy­po­mi­na­ły od­twa­rza­nie prze­pi­sów z ksi­ążki ku­char­skiej, na me­cha­ni­ce ana­li­zo­wa­ło się sil­nik pa­ro­wy, a kurs ma­te­ma­ty­ki był zu­pe­łnie de­mo­ty­wu­jący. Wie­dzia­łam, że te przed­mio­ty są cie­kaw­sze niż to, jak były na­ucza­ne, więc ja­koś prze­brnęłam przez nie dzi­ęki opie­ku­no­wi stu­diów, ko­re­pe­ty­to­rom i wie­lu go­dzi­nom w bi­blio­te­ce. W ko­ńcu zna­la­złam kie­ru­nek, któ­ry przy­wró­cił mi po­czu­cie fa­scy­na­cji: mało zna­ną dzie­dzi­nę zwa­ną ma­te­ria­ło­znaw­stwem, dzi­ęki któ­rej do­wie­dzia­łam się, w jaki spo­sób za wszyst­ko w na­szym świe­cie od­po­wia­da od­dzia­ły­wa­nie ato­mów.

Ma­te­ria­ło­znaw­stwo przy­po­mi­na tro­chę mój ro­dzin­ny stan New Jer­sey, bo jest wbi­te jak klin mi­ędzy dwa bar­dziej zna­ne byty. W przy­pad­ku New Jer­sey są to me­tro­po­lie Nowy Jork i Fi­la­del­fia, a w przy­pad­ku ma­te­ria­ło­znaw­stwa – che­mia i fi­zy­ka. I po­dob­nie jak New Jer­sey, rów­nież ma­te­ria­ło­znaw­stwo nie zdo­ła­ło prze­ko­nać opi­nii pu­blicz­nej do tego, jak jest w isto­cie wspa­nia­łe. Gdy­by nie było Mia­sta Bra­ter­skiej Mi­ło­ści (jak na­zy­wa się Fi­la­del­fię) czy Wiel­kie­go Ja­błka, war­to­ść New Jer­sey jako pi­ęk­ne­go i zna­czące­go sta­nu by­ła­by po­wszech­nie uzna­wa­na. Zna­ko­mi­cie od­na­la­zło­by się ono, po­ło­żo­ne tro­chę da­lej na za­chód, na przy­kład przy Io­wie. Ma wła­sną hi­sto­rię, wła­sną kul­tu­rę i wła­sną, cha­rak­te­ry­stycz­ną men­tal­no­ść, po­zo­sta­je jed­nak w cie­niu swych po­tężnych sąsia­dów. Po­dob­nie jest z ma­te­ria­ło­znaw­stwem.

Po­mi­ja­jąc moje upodo­ba­nie do nie­do­ce­nia­nych sta­nów i dzie­dzin wie­dzy, po­ko­cha­łam ma­te­ria­ło­znaw­stwo po części z po­wo­du my­śli, jaką wy­gło­sił mój pro­fe­sor na Uni­wer­sy­te­cie Brow­na i któ­ra głębo­ko mnie za­in­spi­ro­wa­ła. „To, że nie za­pa­da­my się przez podło­gę, że moja blu­za jest nie­bie­ska, że świe­cą ża­rów­ki, wszyst­ko to wy­ni­ka z in­te­rak­cji ato­mów – mó­wił pro­fe­sor L. Ben Freund. – Je­śli zdo­ła­cie zro­zu­mieć, w jaki spo­sób się to dzie­je, będzie­cie ta­kże mo­gli zmie­nić to od­dzia­ły­wa­nie i spra­wi­cie, że ato­my będą ro­bić coś in­ne­go”. Po usły­sze­niu tych słów zo­ba­czy­łam wszyst­ko wo­kół sie­bie w no­wym świe­tle. Spoj­rza­łam na ołó­wek, któ­ry jest w sta­nie zo­sta­wiać zna­ki na pa­pie­rze, po­nie­waż na­kła­da­ją się na sie­bie war­stwy ato­mów węgla. Spoj­rza­łam na swo­je oku­la­ry, któ­re po­ma­ga­ły wi­dzieć moim krnąbr­nym oczom dzi­ęki ugi­na­niu pro­mie­ni świa­tła bie­gnących ku siat­ków­ce. Spoj­rza­łam na gu­mo­we po­de­szwy bu­tów, któ­re za­pew­nia­ły kom­for­to­wą amor­ty­za­cję sto­pom dzi­ęki spręży­no­wo po­skręca­nym cząstecz­kom. Wszyst­ko to było dzia­ła­nie ato­mów. Do­wie­dzia­łam się cze­goś, co wpro­wa­dzi­ło po­rządek do mo­je­go ob­ra­zu ca­łe­go świa­ta. Po­wró­ci­ło po­czu­cie fa­scy­na­cji, lecz sta­ło się to do­pie­ro po uko­ńcze­niu prze­ze mnie kil­ku lat stu­diów pierw­sze­go stop­nia. Gdy­bym się znie­chęci­ła na za­jęciach wstęp­nych z nauk ści­słych, ta szan­sa pew­nie by mnie omi­nęła. Po uzy­ska­niu dy­plo­mu przy­rze­kłam więc so­bie, że zro­bię wszyst­ko, co w mo­jej mocy, by lu­dzie nie mu­sie­li uczyć się tych przed­mio­tów z nie­chęcią. Ta ksi­ążka jest moją pró­bą spe­łnie­nia tej obiet­ni­cy.

Po­my­sł jej na­pi­sa­nia przy­sze­dł mi do gło­wy dwa­dzie­ścia lat pó­źniej, dłu­go po tym, jak zo­sta­łam już pra­cow­ni­kiem na­uko­wym. W do­ro­słym ży­ciu na­dal po­szu­ki­wa­łam ró­żnych fa­scy­na­cji, wy­bie­ra­jąc ta­kie, któ­re by­ły­by emo­cjo­nu­jące, a jed­no­cze­śnie po­zwa­la­ły się cze­goś na­uczyć. Do ta­kiej ka­te­go­rii za­li­cza­ło się dmu­cha­nie szkła, za­pi­sa­łam się więc na warsz­ta­ty.

Gdy in­struk­tor Ray po­ka­zy­wał, jak kil­ko­ma ener­gicz­ny­mi ru­cha­mi mo­żna prze­kszta­łcić grud­kę masy szkla­nej na przy­kład w ga­lo­pu­jące­go mu­stan­ga, by­łam ocza­ro­wa­na. A za­raz po­tem prze­szły mi po ple­cach ciar­ki, Ray prze­strze­gł bo­wiem, że kro­pel­ki masy szkla­nej, któ­re upusz­czam na po­sadz­kę, mogą z ła­two­ścią wy­to­pić dziu­rę w po­de­szwie bu­tów. Pra­cu­jąc ze szkłem, zy­ska­łam głęb­sze ro­zu­mie­nie ma­te­ria­łu, o któ­rym uczy­łam się na stu­diach. Nie­ba­wem mia­łem się zaś do­wie­dzieć cze­goś, cze­go się zu­pe­łnie nie spo­dzie­wa­łam.

Pew­ne­go śro­do­we­go wie­czo­ru przy­by­łam na warsz­ta­ty w wy­jąt­ko­wo bo­jo­wym na­stro­ju. Za­wsze za­cho­wy­wa­łam jak naj­wy­ższy re­spekt dla roz­to­pio­ne­go szkła. Na wszyst­kich in­nych za­jęciach za­nu­rza­łam pisz­czel hut­ni­czą w ka­dzi, na­bie­ra­łam nie­du­żą por­cję masy szkla­nej, wy­dmu­chi­wa­łam małą ba­ńkę wiel­ko­ści pi­łecz­ki gol­fo­wej i for­mo­wa­łam wa­zo­nik. Ale tym ra­zem nie po­stąpi­łam tak ase­ku­ra­cyj­nie.

Tego dnia wzi­ęłam na pisz­czel trzy razy wi­ęk­szą por­cję masy, któ­ra ście­ka­ła kro­pla­mi na po­sadz­kę, i wy­tęży­łam nie­mal całe płu­ca. Raz ko­zie śmie­rć! Na­dmu­cha­łam ba­ńkę wiel­ko­ści dwóch pi­łek ba­se­bal­lo­wych, po czym ogrze­wa­łam ją i for­mo­wa­łam, ogrze­wa­łam i ob­ra­ca­łam, ogrze­wa­łam i for­mo­wa­łam. Kie­dy wresz­cie mój dzi­wo­ląg na­brał kszta­łtów, stwier­dzi­łam, że jest to je­den z naj­lep­szych wa­zo­nów, ja­kie uda­ło mi się zro­bić. Na ostat­nim eta­pie, gdy trzy­ma­łam pisz­czel z wa­zo­nem w pie­cu, za­częłam roz­ma­wiać z in­nym uczest­ni­kiem kur­su. Roz­pro­szy­łam się – i wte­dy, o nie!

W trak­cie po­ga­węd­ki szkło po­zo­sta­wa­ło zbyt dłu­go w pie­cu. Kie­dy je wy­jęłam, było roz­ża­rzo­ne do po­ma­ra­ńczo­wo­ści i smęt­nie zwi­sa­ło na ko­ńcu pisz­cze­li. Cała duma z mo­je­go do­ko­na­nia pry­sła. Ob­ró­ci­łam bry­łę o sto osiem­dzie­si­ąt stop­ni, ale wa­zon za­re­ago­wał ob­wi­śni­ęciem w dru­gą stro­nę. Ob­ró­ci­łam po­now­nie. Znów ob­wi­sł. Ob­ró­ci­łam jesz­cze raz. Ob­wi­sł. Jesz­cze raz. Ob­wi­sł. Na czo­le za­częły mi się zbie­rać kro­ple potu.

Po­my­śla­łam, że z tego ża­ło­sne­go po­ło­że­nia mó­głby wy­ba­wić mnie po­dmuch mro­źne­go po­wie­trza z ze­wnątrz, któ­re schło­dzi­ło­by i utwar­dzi­ło wa­zon. W po­miesz­cze­niu pa­no­wał jed­nak tro­pi­kal­ny upał za­pew­nia­ny przez go­rące pie­ce. By­łam w krop­ce i naj­wy­ra­źniej szkło to wy­czu­wa­ło.

W ko­ńcu wa­zon po­sta­no­wił prze­jąć ini­cja­ty­wę. Kie­dy po­now­nie ob­ró­ci­łam pisz­czel, ru­nął na po­sadz­kę. Spraw­dzi­łam, czy od­pry­ski masy szkla­nej nie wy­lądo­wa­ły na mo­jej skó­rze, ale wszyst­ko było w po­rząd­ku. Nie­ste­ty tego sa­me­go nie mo­żna było po­wie­dzieć o pul­su­jącym na zie­mi wa­zo­nie.

Za­wo­ła­łam Raya, któ­ry pod­bie­gł w azbe­sto­wych ręka­wi­cach hut­ni­czych. Ze­brał wa­zon z po­sadz­ki, po­now­nie przy­mo­co­wał go do pisz­cze­li, wsa­dził do pie­ca i po chwi­li przy­nió­sł z po­wro­tem do mo­je­go sta­no­wi­ska. Spraw­nie kręcąc pisz­czel raz w pra­wo, raz w lewo, roz­wa­rł za­mkni­ęty wlot do wa­zo­nu, a drew­nia­nym bur­gul­cem za­okrąglił spłasz­czo­ny bok. Szkło prze­trzy­ma­ło te prze­jścia, choć przy­jęło te­raz nową for­mę.

Po tym, jak w ko­ńcu i ono, i ja ochło­nęli­śmy, za­sta­no­wi­łam się przez chwi­lę nad zda­rze­nia­mi i przy­szła mi do gło­wy pew­na myśl. Ja kszta­łto­wa­łam szkło, a ono kszta­łto­wa­ło mnie. Nada­wa­łam mu for­mę na­wet wte­dy, gdy upu­ści­łam je na po­sadz­kę, a jed­no­cze­śnie ro­bie­nie wa­zo­nu w zi­mo­wy wie­czór nie tyl­ko da­wa­ło mi wy­tchnie­nie po kiep­skim dniu, lecz ta­kże po­głębi­ło moje ro­zu­mie­nie i po­sza­no­wa­nie szkła oraz ró­żnych in­nych ma­te­ria­łów. Re­flek­sja ta mia­ła cha­rak­ter wręcz eg­zy­sten­cjal­ny, a całe zda­rze­nie sta­ło się in­spi­ra­cją do na­pi­sa­nia tej ksi­ążki. Spo­strze­że­nie, że ma­te­ria­ły i lu­dzie wza­jem­nie się mo­de­lu­ją, za­chęci­ło mnie do prze­śle­dze­nia tego, jak roz­ma­ite sub­stan­cje for­mo­wa­ły nas na prze­strze­ni dzie­jów.

W Ma­gii wy­na­laz­ków uka­zu­ję, jak ró­żne ma­te­ria­ły były kszta­łto­wa­ne przez swo­ich twór­ców. Ka­żdy roz­dział jest za­ty­tu­ło­wa­ny sło­wem, któ­re będzie na­bie­rać no­wych zna­czeń w zwi­ąz­ku z pre­zen­to­wa­ny­mi prze­mia­na­mi tech­nicz­ny­mi. W szcze­gól­no­ści ksi­ążka ta tłu­ma­czy, jak kwar­co­we ze­ga­ry, sta­lo­we tory, mie­dzia­ne dru­ty te­le­ko­mu­ni­ka­cyj­ne, srebr­ne kli­sze fo­to­gra­ficz­ne, węglo­we żar­ni­ki, ma­gne­tycz­ne twar­de dys­ki, szkla­ne na­czy­nia la­bo­ra­to­ryj­ne i krze­mo­we chi­py ra­dy­kal­nie zmie­ni­ły na­sze prak­ty­ki in­te­rak­cji, ko­mu­ni­ka­cji, trans­por­tu, utrwa­la­nia zda­rzeń, wi­dze­nia świa­ta, do­ko­ny­wa­nia od­kryć na­uko­wych i my­śle­nia. Ma­gia wy­na­laz­ków wy­pe­łnia lukę zo­sta­wia­ną przez wi­ęk­szo­ść ksi­ążek o tech­ni­ce, przed­sta­wia bo­wiem hi­sto­rie mniej zna­nych wy­na­laz­ców oraz inne spoj­rze­nie na naj­wi­ęk­sze sła­wy. Zde­cy­do­wa­łam się za­jąć tymi bia­ły­mi pla­ma­mi, prze­mil­cza­ny­mi frag­men­ta­mi dzie­jów, po­nie­waż one też wie­le mó­wią o me­cha­ni­zmach kul­tu­ry. Wska­zu­ję na udział lu­dzi kul­tu­ro­wo „in­nych”, by jak naj­wi­ęcej czy­tel­ni­ków do­strze­gło w opi­sy­wa­nych po­sta­ciach swo­je od­bi­cie. Po­słu­gu­ję się „ga­wędziar­stwem” z in­ten­cją za­cie­ka­wie­nia na­uką sze­ro­kie­go gro­na od­bior­ców.

Mam na­dzie­ję, że po jej prze­czy­ta­niu w nowy spo­sób do­ce­nisz ota­cza­jące nas zdo­by­cze tech­ni­ki, a ta­kże że za­ra­żę cię pew­nym po­de­jściem. Aby jak naj­le­piej się roz­wi­jać, mu­si­my na­uczyć się kry­tycz­nie my­śleć o ota­cza­jących nas na­rzędziach. Ksi­ążka ta ma na celu umac­nia­nie ta­kiej per­spek­ty­wy. Znaj­dziesz tu spo­ro cie­ka­wo­stek, któ­ry­mi mo­żna się po­pi­sać na spo­tka­niu to­wa­rzy­skim, ale rów­nież ma­te­riał do re­flek­sji.

Ogól­nie mó­wi­ąc, Ma­gia wy­na­laz­ków ma dać nowe spoj­rze­nie na świat, hi­sto­rię i nas sa­mych. Oczy­wi­ście pro­ble­ma­ty­ka re­la­cji mi­ędzy na­uką a kul­tu­rą może przy­pra­wiać o za­wrót gło­wy swo­ją ska­lą, ale wy­bit­na dwu­dzie­sto­wiecz­na so­cjo­lo­żka Ma­don­na świet­nie ją wy­śpie­wa­ła, oznaj­mia­jąc: we are li­ving in a ma­te­rial world – ży­je­my w ma­te­rial­nym świe­cie. Mia­ła stu­pro­cen­to­wą ra­cję. Wszyst­ko, co nas ota­cza, jest z cze­goś zło­żo­ne, a my nie tyl­ko ży­je­my w ma­te­rial­nym świe­cie, lecz po­zo­sta­je­my też w nie­ustan­nej wspó­łza­le­żno­ści z jego ma­te­rią. Kszta­łtu­je­my ją, a ona ze swej stro­ny kszta­łtu­je nas. To była lek­cja, któ­rą owe­go pa­mi­ęt­ne­go zi­mo­we­go wie­czo­ru chciał mi prze­ka­zać zde­for­mo­wa­ny wa­zon. Niech jego ofia­ra nie pój­dzie na mar­ne; przyj­rzyj­my się, jak wy­gląda­ją te za­le­żno­ści.

dr Ainis­sa Ra­mi­rez

New Ha­ven, CT