Nauka, nuklearna energija i životni vijek: Kako je radioaktivnost produžila budućnost čovječanstva
Gram radijuma poklonjen Mariji Kiri pomogao je u daljem istraživanju atoma koje je, na kraju, dovelo do nastanka nuklearnog naoružanja
Pre nešto više od 100 godina, jedan prekookeanski brod - blizanac Titanika - vratio se u Normandiju sa putovanja u Ameriku sa jednim veoma posebnim tovarom.
Bilo je to letnjeg dana 1921. godine i brodom je putovala naučnica Marija Sklodovska-Kiri, u društvu ćerki Irene i Eve.
Sa sobom su nosile jedan jedini gram radijuma, zaključan u olovnoj kutiji u brodskom sefu.
U današnjem novcu, bio bi vredan 1.500.000 dolara.
Uručio joj ga je niko drugi do američki predsednik.
Ali kupljen je donacijama hiljada Amerikanki, posle inicijative za sakupljane sredstava koju je pokrenula novinarka Mari Melouni.
Kiri je stekla slavu donevši na svet teoriju o radioaktivnosti, otkrivši prvi put unutrašnjost atoma: mikrokosmos aktivnosti i izobilje energije u njemu.
Ona je otkrila nove radioaktivne elemente, od kojih je najslavniji bio radijum.
Za to je dobila njenu prvu Nobelovu nagradu.
Svi znamo kako će nakon toga nuklearna fizika zauvek promeniti naš svet.
- Mileva Marić i Albert Ajnštajn - ko je bio biser, a ko školjka
- Sve što treba da znate o Nobelovoj nagradi
- Černobilj kroz objektiv srpskog turiste
Gram radijuma poklonjen Mariji Kiri pomogao je u daljem istraživanju atoma koje je, na kraju, dovelo do nastanka nuklearnog naoružanja.
Ono što je, međutim, manje poznato je da je - decenijama pre bombe - radioaktivnost već unela revoluciju u naš svet na načine koji su bili jednako temeljni, ali nešto suptilniji.
U senci ozloglašenosti atomskog rata, ovo je skoro zaboravljena priča o tome kako je radijum zauvek promenio stavove prema protoku vremena i tome gde bismo mogli da se nalazimo u istoriji - dovevši do procvata prvog pravog dugoročnog razmišljanja.
Sve do tog trenutka, znali smo da je Zemlja stara, ali nismo do kraja prihvatili koliko još miliona - ili čak milijardi - godina može da očekuje čovečanstvo i našu planetu.
Shodno tome, Kiri je stigla iz SAD iscrpljena, ali uverena u „neograničene mogućnosti budućnosti".
Naša svest o tome gde se nalazimo u istoriji zavisi od našeg osećanja koliko nas još istorije čeka u budućnosti.
U Evropi, hrišćani su generacijama pretpostavljali da su mnogo bliže kraju vremena nego njegovog početku.
Sudnji dan se očekivao uskoro.
Prva naučna obrada ovog pitanja, zasnovana na ekstrapolaciji fizičkih procesa umesto na proročanstvima Svetog pisma, javila se u 18. veku.
Prirodnjaci su počeli da predviđaju koliko dugo će još Zemlja ostati nastanjiva.
Ljudi su takođe počeli da shvataju da, u poređenju sa geološkom prošlošću, čovečanstvo nije postojalo veoma dugo - a civilizacija još i kraće od toga.
U tom kontekstu, imalo je smisla sugerisati da možda sve što je ljudski moguće postići možda nije već postignuto.
Budućnost je postala slikarsko platno nade.
Optimisti su sugerisali da bi naša vrsta mogla nesmetano da nastavi da istražuje, izumljuje i napreduje sve dok Zemlja ne postane nenastanjiva.
- Francuska prikrivala pravi uticaj nuklearnih testova u Pacifiku
- Titova atomska bomba: politička želja protiv nauke
- Nuklearna elektrana u Srbiji - koliko je atomska budućnost daleko?
Problem je bio taj što je, do Viktorijanskog doba, procena nauke koliko nam je budućnosti preostalo bila donekle skromna.
Fizičari su počeli da računaju koliko dugo bi Sunce moglo da nastavi da sija, ali zato što su pogrešno verovali da ono generiše toplotu propadajući pod vlastitom težinom, njihove procene bile su prekratke.
Godine 1854. škotski matematičar lord Kelvin dao je prognozu da nam je preostalo još svega 300.000 godina.
Nakon toga, objavio je on, Zemlja će biti sterilisana hladnoćom.
Procene o krajnjem roku trajanja varirale su među fizičarima, ali u završnim decenijama veka naučna zajednica se slagala da su u pitanju niže desetine miliona godina.
Mnoge mislioce toga vremena, odnos „preostalog vremena" i „potrošenog vremena" bacao je u depresiju.
Izražavajući opšte raspoloženje 1893. godine, jedan irski astronom proglasio je da je „naše Sunce već potrošilo oko četiri petine energije kojom je prvobitno bilo obdareno".
Evolucija je stigla čak dovde; nije imala vremena da ide još mnogo dalje.
Pred kraj 19. veka, bilo je malo mesta velikom optimizmu u vezi sa dalekom budućnošću Zemlje.
A onda, na prelasku u 20. vek, otkrivena je radioaktivnost.
To je sve promenilo.
U martu 1903. godine, Kirijevi su demonstrirali da radijum neprestano emituje iznenađujuću količinu toplote.
Ona je poticala iz unutrašnjosti radijumovih vlastitih atoma, umesto od razmene sa okruženjem.
Radioaktivni atomi bili su furune.
Rezultati merenja količine energije unutar atoma bili su šokantni.
Prethodno smatrano neuništivim, ovo bogatstvo postepeno se trošilo kako se sam atom dezintegrisao - ponekad tokom milijardi godina.
Možda najbolja ilustracija ovog dugog, atomskog dosega u budućnost bio je sat napravljen 1903. godine, kog je pokretao radijum: bio je projektovan da nastavi da „kuca" još milenijumima.
Ova otkrića pokrenula su bujicu uzbuđenih reakcija naučnika.
U roku od nekoliko meseci, jedan astronom sugerisao je da bi radioaktivnost mogla da „pruži uvid u izvor energije Sunca".
Drugi je pozdravio „neočekivano" otkriće Marije Kiri ovog „novog izvora energije": sugerišući da, ako Sunce pokreće samo sebe „oslobađanjem atomske energije" - umesto da klonulo propada - onda ćemo morati da produžimo našu predviđenu „kosmičku vremensku skalu" za nekoliko faktora.
Britanski list Dejli mejl brže-bolje je objavio članak kao reakciju na to.
„Radijum kao spas", odvažno je objavio: od tričavih miliona, Zemljina održiva budućnost upravo je narasla za „nekoliko stotina miliona godina".
Već 1920. godine, eksperti su dopuštali mogućnost od još „15 milijardi godina" sunčeve svetlosti.
Odrastajući sa verovanjem da se Zemlja „sunovraćuje" ka „poslednjoj zimi u bliskoj budućnosti", naučnici su pozdravili otkriće ovih malih „atomskih peći" - u srcu materije - koje naizgled mogu da pokreću naš svet još nekoliko redova veličina duže.
Više ne možemo da verujemo da je „naše Sunce u propadanju", sa „crveno-žućkastom nijansom" solarne senilnosti, napisao je jedan novinar: radijum je stigao da nas spase, produživši „beskrajni zamah kosmičkog vremenskog toka, i unapred i unazad".
Tokom 1920-tih, procene budućnosti nastavile su da se šire.
Istaknuti fizičar Džejms Džins - koji je atome opisao kao „čistu flaširanu energiju" - odvažno je procenio da naše Sunce sadrži dovoljno „neoštećenih flaša" za još neverovatnih milijardu godina sunčeve svetlosti.
Iako se to kasnije pokazalo preteranim - očekivani životni vek Sunca je šezdesetih godina prošlog veka smanjen na pet milijardi godina - ovo najbolje ilustruje koliko su daleko počeli da se šire horizonti vremena.
Pogledajte i video o Ajnštajnovoj teoriji relativiteta:
U pokušaju da 1929. godine dočara javnosti potencijalnu skalu budućnosti, Džins je zamislio markicu na novčiću, koji balansiraju na obelisku visokom 20 metara.
Debljina markice predstavljala je do sada zabeleženu istoriju.
Markica i novčić zajedno predstavljali su ukupno postojanje naše vrste.
Daljina od markice do dna obeliska predstavljala je starost Zemlje.
Džins se nije zaustavio samo na tome.
Izračunao je visinu poštanskih markica, poslaganih jedne na druge, koje bi bile potrebne za još bilion godina nastanjivosti Zemlje.
„To je gomila visoka kao Monblan", zaključio je on.
Džins nas je prozvao „stvorenjima zore", sa „nezamislivim mogućnostima za dostignuća" i „neistraženim potencijalima" koji su pred nama.
Drugi će doći do sličnih zaključaka.
Geolozi su se složili da je „homo sapiens još mlada vrsta".
A radiohemičari su slavili „kompletni preokret mentalne perspektive": posle osećanja da su vrhunci naših dostignuća ostali u nekakvom prošlom „Zlatnom dobu", fizika je sada sugerisala da bi oni mogli da se nalazi u okvirima naše beskrajne budućnosti.
Ukratko, otkrića Marije Kiri potpuno su preokrenula odnos očekivane budućnosti i uspostavljene prošlosti.
Nakon što su mislili da žive blizu kraja istorije, ljudi su sada priznali da bi mogli da žive na samom njenom početku.
Univerzum čovečanstva, koji više nije bio oronuo, sada je delovao istinski mladoliko.
U poređenju sa „kosmičkom" prošlošću, činilo se da je homo sapiens iznikao tek u poslednjem tračku vremena.
Ozbiljni naučni pokušaji da se poboljša materijalno stanje vrste javili su se tek u okviru tračka tog tračka.
Imajući sve ovo u vidu, geolozi su smatrali da, ako čovečanstvo doživimo kao jedinstveno u vlastitoj sposobnosti da dela prema moralnom rezonovanju, onda se (iako ova naša sposobnost evidentno ostaje izuzetno varljiva) epoha etičkog delovanja na Zemlji možda tek rađa.
Izdašne mogućnosti pred nama „počinju da deluju gotovo otupljujuće", napisao je jedan pisac 1921. godine, „ako bratimo pažnju na savremenu stopu progresa".
Mi možemo tek „nejasno da nazremo" šta bi sve moglo da se postigne u eonima pred nama, ako se čak i minimalno očuva „brzina kojom napredujemo".
Posle otkrića radijuma, Džins je objasnio da poruka fizike govori „o odgovornosti, zato što pravimo planove i postavljamo temelje za dužu budućnost nego što možemo da zamislimo".
- Šta nas sprečava da živimo duže
- Treba li da se hranimo kao Japanci da bismo duže živeli
- Devet činjenica - koliko dugo živimo
U septembru 1928. godine, ove nove odgovornosti prema dalekoj budućnosti čovečanstva proročanski je artikulisao geolog Tomas Črauder Čemberlen, dva meseca pre nego što je umro.
Kad ga je novinar intervjuisao u njegovoj čikaškoj radnoj sobi, Čemberlen se nasmešio i rekao da je „deklarisani vernik u velike mogućnosti" čovečanstva.
Čemberlen je ukazao na činjenicu da je čovečanstvo tek otkrilo „ogromnu energiju" pohranjenu u atomima.
„I zato mislim da se zapravo nalazimo tek na početku svega, tek počinjemo da učimo da mislimo."
Naša vrsta je poput novorođenčeta, dodao je on.
„Sa stanovišta Zemlje, ja sam zagovornik njene sjajne budućnosti."
Više od većine, on je već razmišljao o etičkim implikacijama narastajuće budućnosti.
Tokom šezdesetogodišnje karijere, iznedrio je teorije čak i o klimatskim promenama: zaključivši, još 1899. godine, da ugljen dioksid izaziva globalno zagrevanje.
Čak je sugerisao i da ljudske aktivnosti menjaju buduću klimu Zemlje.
Ovo zahteva „altruistički cilj", u regulisanju sadašnjeg „delovanja", da bi se zaštitile „generacije koje će možda živeti desetinama hiljada godina posle nas", rekao je on.
- Slavoljub Penkala - Zagrepčanin „ispred vremena“ čiji izumi žive više od veka
- Misao koja nas plaši: Zašto umiremo
- Tajni sastojci za duži život
I u junu 1898. godine - mesec dana pre nego što je Kiri skovala pojam radioaktivnost - Čemberlen je istakao da naše nepoznavanje subatomskih procesa znači da bi trebalo da budemo podozrivi prema Kelvinovim procenama naše skromne budućnosti.
Kad su napreci u nuklearnoj fizici ubrzano pokazali da je bio u pravu što se tiče optimističkih predviđanja o budućnosti Zemlje, počeo je da insistira na tome da šira budućnost zahteva i veću odgovornost.
Još 1903. godine, on je, na ovim osnovama, tvrdio da su najbolja ona dela koja se - množeći se vremenom - pretvaraju poput lavine u „velike stvari" u „dugim dobima" koja su pred nama.
„Produženi uticaj" altruističkih dela, koja se šire poput talasa kroz eone, pojačavaju njihov pozitivni „doprinos".
Ali, istom merom, isto važi i za „zadnje" posledice štetnih dela.
Razboritost stoga zahteva da se povede računa o našem korišćenju Zemljinih ograničenih „resursa", sugerisao je on mudrački.
U međuvremenu, otkriće radijuma proširilo je perspektivu o mestu čovečanstva u Univerzumu i na neke druge načine: obećavalo je i nove metode za katapultiranje civilizacije sa ovog sveta.
Ranija fizika imala je vrlo nizak plafon za buduće vreme - a isto je važilo i za pretpostavke o dostupnoj energiji.
Ali ovde, u banalnoj materiji - od koje smo svi sastavljeni u izobilju - pokazalo se da postoje energetski koferi „razmera o kojima nemamo nikakvog iskustva".
Tako je pisao Frederik Sodi, jedan od pronalazača radioaktivnog otpada.
„Energija je tu. Znanje koje može da je iskoristi nije - još ne."
Iako su migracije u okviru našeg Sunčevog sistema zamišljane još ranije, teško je pronaći ljude koji su anticipirali putovanje sa posadom do drugih zvezda pre 1900. godine.
Otkrivši, međutim, izdašni prostor za zamišljanje očekivane budućnosti i neiskorišćene energije, nuklearna fizika je omogućila da međuzvedano putovanje odjednom deluje ostvarivo… makar u nekom trenutku.
Vizionarski ruski inženjer Konstantin Ciolkovski bio je prvi koji je sve to povezao.
On je 1911. godine izjavio da, ako biste uspeli da iskoristite energiju iz radijuma, onda biste mogli da pošaljete raketu do najbližeg sunca u roku od 10 do 40 godina.
Ovde je važno da bi postizanje međuzvezdanog egzodusa razdvojilo životni vek čovečanstva od životnog veka našeg Sunca, još jednom podigavši plafon ljudske budućnosti u nebesa.
„Prstohavt radijuma bio bi dovoljan za raketu od jedne tone da prekine sve veze sa Sunčevim sistemom", naveo je Ciolkovski.
Čovečanstvo bi potom moglo da migrira „od Sunca do Sunca", trajući čitave kosmološke vremenske skale.
Biohemičar J.B.S. Haldejn tvrdio je još 1927. godine da bi, kad bi krenula da skače sa zvezde na zvezdu, civilizacija mogla da potraje koliko i čitava galaksija.
On je nagađao da bi to moglo da bude 80.000.000.000.000 godina.
„A postoje i druge galaksije", dodao je šeretski na sve to.
- Šta je nuklearna fuzija i kako funkcioniše
- Čovek koji je proslavio Ajnštajna u svetu
- Tamna materija i misterije nauke
Galaktičkom čovečanstvu smešila se dugovečna budućnost.
Ali kao što je Čemberlen priznao, mogućnost i „prilika" ne „garantuju konkretnu realizaciju".
Džins je, takođe, upozorio da „nesreća može da zameni naš Monblan poštanskih markica sa skraćenim stubom pukog delića svega toga…"
Kao što se jedan novinar onomad zapitao: mi možemo „da slikamo optimistične slike budućnosti na nejasnom horizontu milion godina unapred", ali šta je sa potencijalnim nezgodama koje bi mogli da iskorene čovečanstvo, ugasivši naše „blistave nade za napredak" i „realizaciju grandiozne slike sveta"?
Zaista bi mogao da postoji „skoro beskonačan broj mogućnosti poboljšanja", napisao je on, ali to samo produbljuje tragediju izgubljenog potencijala ako čovečanstvo na neki način prerano izumre „u narednih nekoliko hiljada godina, u narednom veku ili čak naredni dan".
Naučnici su bili uvereni da su rizici iz prirode utešno niski.
Isto, nažalost, nije moglo da se kaže za potencijalne opasnosti koje predstavlja inventivnost samog čoveka.
Još od 1903. godine, izražavani su stalni strahovi - i u štampi i u naučnoj literaturi - da bi otvaranje atoma moglo da zapali Zemlju „kao bure baruta".
Neki su sugerisali da, ako je Zemlja prepuna radioaktivnih ruda, onda živimo na „skladištu punom eksploziva": prčkanje po atomima moglo bi da aktivira lančanu reakciju, uništivši čitavu našu planetu.
Godine 1924, jedan melodramatični inženjer sa Univerziteta u Šefildu, izazvao je paniku hvalisanjem kako se sprema da uspešno razbije atom.
Novine su senzacionalistički izvestile da bi to moglo da detonira čitavu planetu.
On je počeo da dobija pisma preplašene britanske javnosti, koja ga je preklinjala da ne dovrši eksperiment.
Takva „kosmokataklizma" se, naravno, nije desila.
Prčkanje po atomu nije zapalilo Zemlju niti pretvorilo našu planetu u novu zvezdu.
Ali pokrenute su ozbiljne rasprave, po prvi put, da bi se procenilo da li će čovečanstvo uskoro predstavljati veću opasnost po sebe - preko akumulirane tehnološke sile - nego što to predstavlja sama priroda.
Te sugestije su se u međuvremenu mračno obistinile.
Posle izrade termonuklearnog naoružanja pedesetih, čovečanstvo je počelo da oponaša subatomske procese unutar sunca dovoljno uspešno da može samo da uništi sebe i vlastitu produženu budućnost.
Ironija je da su nuklearna otkrića - počev od Marije Kiri - koja u poslednje vreme ugrožavaju našu budućnosti ista ona koja su uopšte skrenula pažnju na našu pozamašniju budućnost sa njenim beskrajnim potencijalima.
- Kako će izgledati sledeći „superkontinent"
- Šta je taktičko nuklearno oružje i da li bi Rusija mogla da ga upotrebi
- Fizičar Branko Lalović: Pionir solarne energetike „koji je zračio“
Korisni uvidi za današnjicu
Ovde se kriju neke važne lekcije za one koji žele da steknu dugoročni pogled danas.
Prvo, budite oprezni kada govorite „nikad" u vezi sa anticipiranim tehnološkim otkrićima, naročito posledicama izuma koji mogu zauvek da promene tok civilizacije.
Pre jednog veka, istaknuti fizičari tvrdili su da je otvaranje atoma definitivno nemoguće.
Jedan je 1930. godine odbacio „zloduha" nuklearne energije kao „mit".
Savetovao je da svi mogu „mirno spavaju" znajući da je Bog stavio dečje brave na „svojih ruku delo", tako da čovečanstvo ne može da poremeti univerzum.
Osam godina kasnije, Liza Majtner je pokrenula nuklearnu fisiju.
Drugo, predviđanje vremenskih okvira za takve naučne proboje je teško.
Pišući o dugoročnoj budućnosti čovečanstva 1927. godine, Haldejn je (među najuspešnijim prognozerima svoje generacije) verovao da je realno očekivati da povratna putovanja sa Meseca neće biti moguća za čovečanstvo pre 8.000.000 godine n.e.
Taj podvig Apolo 11 je postigao samo 41 godine kasnije.
Sodi, pišući 1919. godine, upozorio je da će, jednom kad ljudi otkriju kako da pretvore izotope u oružje, biti ostvaren do tada neviđen destruktivni potencijal.
Sve što je mogao je da se nada da do „tog otkrića neće doći" sve dok čovečanstvo ne bude steklo razboritost da ga ne zloupotrebi.
Haldejnova prognoza i Sodijeva nada pokazale su se pogrešnim.
Poenta je da se mi, tačno jedan vek kasnije, nalazimo upravo u identičnom položaju kad su u pitanju razne nove tehnologije, od veštačke inteligencije do sintetičke biologije, koje bi mogle da ugroze čitavu našu budućnost.
Na primer, deluje sasvim moguće da će inženjering smrtonosnih patogena postajati samo sve jeftiniji i lakši, ali ne znamo koliko će vremena proći pre nego što postane dovoljno lak da predstavlja ozbiljnu pretnju po svakoga.
Potrebno nam je više od „nade" da ćemo se uhvatiti u koštac sa izazovima koje obećavaju dolazeće tehnologije pre nego što one postanu aktivne i puštene s lanca.
Pogledajte i ovaj video o nuklearnoj elektrani Fukušima:
Kao što se desilo sa atomskom energijom, tehnologije koje menjaju svet mogu da se razviju pre nego što to stručnjaci očekuju, tako da se isplati biti spreman pre nego samozadovoljan.
Opremljeni boljim razumevanjem kako će Sunce stariti i koliko će osetljiva Zemljina klima postati na njegovo starenje, današnje prognoze o budućoj nastanjivosti su se smanjile u odnosu na Džinsovu prognozu od više biliona godina.
Mnogi naučnici danas predviđaju da je za složeni život na Zemlji preostalo nešto manje od milijardu godina.
Međutim, balansirajući ovo, ništa još nije pronađeno - na nebu ili Zemlji - što bi ukazalo da čovečanstvo ne može da ostvari međuzvezdanu dijasporu pre tog vremena.
A od procena koliko dugo će širi Univerzum ostati sposoban da podržava složeni život može istinski da vam pođu suze na oči.
Budućnost čovečanstva mogla bi da bude astronomski velika, kao što su naučnici s početka 20. veka prvo i zapazili.
Sigurno bi vredelo iskupiti se za sve nezadovoljavajuće, upropaštene i propuštene prilike u dosadašnjoj istoriji.
Najuticajnija i posledična dela bi zato mogla da budu upravo ona koja žele da sačuvaju ovu dugoročnu mogućnost.
A opet, u ovom trenutku, čovečanstvo se i dalje ponaša kao adolescent: neodgovorno, mada prvi put postajući svesno činjenice da dela mogu da imaju nepopravljive, trajne posledice.
Verovatno prvi „dugoročac", Tomas Čemberlen to je najbolje rekao još 1910. godine:
„Najviši oblik altruizma koji mogu da zamislim izgrađen je na zamisli da se rade stvari koji su dovoljno razumne da traju i čine dobro eonima nakon što su izgubile ime i opis onih koji su ih prvo pokrenuli."
*Tomas Mojnihan je autor knjige Iks-rizik: Kako je čovečanstvo otkrilo vlastito izumiranje i naučni saradnik Fondacije Fortot na koledžu Sent Benet Oksfordskog univerziteta.
Tvituje na @nemocentric i može se naći na www.thomasmoynihan.xyz.
Možda će vas zanimati i ovaj video:
Pratite nas na Fejsbuku,Tviteru i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na bbcnasrpskom@bbc.co.uk
( BBC Serbian Svi članovi )