Hídverés rovat

A kémia és a metaforák

David Knight
A Chemistry and Industry 1993. december 20-i cikke nyomán.
kémia, metafora

Azt mondják, minden nyelv költészetként indul és algebrává egyszerűsödik le.1 A kémiában is érvényes ez az állítás. Az emlékezetes kémikusokra utaló nevek, például a Glauber-só, a küllemre utaló nevek, például a kénvirág, vagy az egzotikus nyelvekből származó elnevezések, például a realgár, a XVIII. század végén új neveknek adták át a helyüket, s mai szavaink ezekből származnak.2 Az alkímia tele volt szimbólumokkal;3 az alkimisták aranyra számítottak abban az anyagban, amelyet a kívülálló szemétnek látott – a szándékosan titokzatos tudományhoz jól illettek a metaforák. Az új nyelvet úgy alkották meg, hogy világos, személytelen és egyértelmű legyen. Coleridge, a költő és filozófus, a fáma szerint azért járt a XIX. század elején Humphry Davy előadásaira, hogy felfrissítse metaforakészletét.

Amikor 1789-ben Lavoisier megjelentette A kémia alapjait, olyan forradalmat akart elindítani, amely hasonlít a körülötte zajló politikai forradalomhoz (ez utóbbi később az életébe került).4 Ebben az intellektuálisan felpezsdült világban minden tanult embernek illett konyítania a kémiához. Párizsban, Londonban és a világ más városaiban az emberek tódultak az előadásokra, ahol hatásos kísérletek is zajlottak a szemük előtt. A XIX. század kezdetén az általános folyóiratok, például az Edinburgh Review, beszámoltak a kémiai tárgyú könyvekről, sőt a dolgozatokról is.5 Ehhez azonban a kémiát „emészthetővé” kellett tenni. A kémia nyelvének egyszerre kellett világossá válnia a szakember és érdekessé a laikus számára – a vegyészek így tudták felkelteni az érdeklődést a kémia iránt. 1789-ben még kevés bennfentes volt, de az 1830-as évek felé – az orvostudomány és az ipar fejlődése mellett – egyre jelentősebbé vált a vegyésztársadalom. A nyelv egyszerűsödött, és a művészi kémiai illusztrációk átadták a helyüket a vázlatoknak.6

Két tudós Lavoisier kísérletét végzi,
amely bebizonyítja, hogy a víz képes az újraegyesülésre
1795 · metszet

A kémia nyelve

A Föld, a Levegő, a Tűz és a Víz volt a négy ősi elem. A „tűz” az 1700-as években flogisztonná,7 majd Lavoisier caloricumává alakult át, amely a szilárd anyagot folyékonnyá, a folyékonyat gázzá változtatta. A „föld” oxidot, a „levegő” gázt jelentett. Később a repülő gömbök töltésére használt éghető levegőről kiderült, hogy vízzé alakul át az oxigénnel (a „savképzővel”), ezért hidrogén („vízképző”) lett a neve. Lavoisier listát készített az egyszerű anyagokról; ez lett a nómenklatúra alapja. Lavoisier „forradalma” a betolakodó francia csapatokkal érkezett meg Németországba.8

G. D. Yeats, egy bedfordi orvos 1798-ban arról írt,9 hogy a tudományos forradalmat mindig a kifejezések forradalma kíséri, s a későbbi generációk már jól látták, hogy az új nyelv sokkal világosabb a réginél.10 William Nicholson mégis úgy gondolta, hogy a tények és az elméletek szétválaszthatók,11 és a forradalmaknak nincs jelentőségük:

az egész fizikai tudomány a tények elrendezése vagy osztályozása.

Szerinte Priestley és Lavoisier tévesen helyezte a hangsúlyt az elméletre, s egyremegy, hogy flogisztonról vagy oxigénről beszéltek-e. A nevekkel azonban óvatosan kell bánnunk. Amikor Davy elnevezte a klórt, csak az anyag zöld színéből indult ki, míg Lavoisier nevei egy új elmélethez igazodtak.

Galilei abban hitt, hogy a természet könyve a matematika nyelvén van megírva. Neki és Newtonnak a szám, a mérték, a súly volt fontos. De a kémiai affinitás egészen más,12 ebben már a „viszonylatok”, a választások is szerepet játszanak, mint Goethe híres könyvében, amelyben egy házasság bomlik fel, ahogy a kémiai vegyületek is kettéválhatnak az új reagensek hatására. Bár a kémiai reakciók alakulása általában jobban megjósolható, mint az emberi kapcsolatoké, a XVIII. században megállapított, jóslásra szolgáló affinitási értékek még gyakran nélkülözték a kísérleti alapot.13 A kémiai nyelv még nem volt algebra. Nem árnyalt, színes – és képzelődésekre csábító – nyelvre volt itt szükség, hanem ésszerű nómenklatúrára, s a szokásos és tudományos szóhasználat világos megkülönböztetésére.

Davy kísérletei rávilágítottak arra, hogy a fémek reakcióképessége rendkívül megváltozik, ha a fémek elektromos töltésre tesznek szert; az anyagok viselkedését nemcsak az összetevők, hanem az erők is irányítják. Davy munkája azt sugallta, hogy ilyen erő az elektromosság – amely nem olyan anyag, mint a vas, de nem is „lélek” vagy „szellem”. Úgy tűnt, hogy az élet és az elektromosság között szoros kapcsolat áll fenn, s a holttesteken rémísztő kísérleteket végeztek – valószínűleg ezek „keltették életre” Frankensteint.14 A vegyészek mégis hittek az életerőben. De a kémiai kísérletek java részében Lavoisier magyarázatai és elnevezései helyesnek bizonyultak, és útját állták a jelenségek ködös értelmezésének.

A kívülállók nyelvén

Térjünk vissza arra az időszakra, amikor a kémiai előadások nagy közönséget vonzottak (Davy dublini demonstrációjához feketepiacon is árulták a jegyeket). Coleridge úgy látta,15 hogy a kémia mindig erős hatást gyakorolt a képzeletre.

Ha úgy érezzük, hogy Shakespeare-nél a természet – az elmélyült, de a külső jelenségekre is figyelő gondolkodás kreatív ereje révén – költészetté lényegül, egy Davy, egy Wollaston vagy egy Hatchett gondolatteli megfigyelése révén… oda jutunk, hogy a költészet a természetben ölt testet: igen, a természet úgy tárul fel előttünk, …mint költő és költészet egyszerre."

A kémia Shakespeare-ei itt a kor legnevesebb kémikusai. Gondolatteli megfigyeléseik igen általános képet festhettek az erők világáról a metaforák iránt fogékony közönségnek.

A kéjgázos kísérletekről Robert Southey, a költő azt írta 1799-ben, hogy

Davy olyan új élvezetet fedezett fel, amelyre a nyelvnek nincs szava.16

A laboratórium számtalan különböző anyagának megkülönböztetésében a színek, a szagok, az ízek, a textúrák is fontos szerepet játszottak. A fizikát – szemtelenül – akár karosszékből is űzhették, a vegyészek nem kerülhették el, hogy az ujjukkal (szemükkel, fülükkel, orrukkal, szájukkal) is gondolkozzanak.

A kémiai jelenségeket, formákat főként az érzékszerveinkkel észleljük. A szilárd anyagok lehetnek például érdesek vagy zsírosak, a folyadékok könnyen folyók vagy viszkózusak, az anyagok színe megváltozhat melegítés közben, az átlátszó folyadék megzavarosodhat, a gőz felemelkedhet vagy kondenzálódhat, a forró kémcső szétrobbanhat, a meggyulladt hidrogén pattog, furcsa szagok terjenghetnek a levegőben. Ez a jelenségek világa; a megfigyelő és a jelenségek „reakciójának” eredménye a hasznos végtermék. Az ízekre és szagokra azonban nincs elég szavunk; még a reakciók lefolyását sem könnyű leírni. Jane Marcet Beszélgetések a kémiáról című könyvében Caroline-t és Emilyt a nevelőnő, Mrs. B irányítja, aki óvatosan kénsavat önt a víz alá helyezett foszforra.17 A lányok így ujjonganak:

Nahát, milyen szép kísérlet! A foszfor meggyullad és a víz aljától kezdve ég. … Milyen szép látvány a víz alól kitörő és felemelkedő láng! Istenem, mi lehet a magyarázata?

– ez mégiscsak gyenge. A kémiát a laboratóriumban kell megtanulni, hogy az érzékszervek is tapasztalatot szerezzenek. Jane Marcet nem sokat segíthetett a metaforák keresésében, noha könyvét háttér olvasmánynak szánták Davy előadásaihoz. A fiatal Faraday figyelmét mindenesetre felkeltette.

Fiataloknak szólt egy másik korabeli mű, Samuel Parkes Kémiai kátéja is.18 A nagy betűkkel nyomott szöveg kérdésekből és válaszokból áll, de minden lap alján magyarázatok, kiegészítések vannak, amelyek néha érdekesebbek a fő mondanivalónál. Megtudjuk például, hogy

ha az ammónia foszfitját faszénen, fúvócsövön át hevítjük, felforr és elveszti kristályvizét; ezután foszforeszkáló fény veszi körül, és foszforos hidrogéngáz-buborékok szállnak fel, a hidrogén szép lánggal ég a levegőn és foszforsavgőzből finom koronát alkot.

Ez már ígéretesebb, de Parkes könyvének jó része unalmas, csak a végén közölt kísérletektől élénkül fel az olvasó, mert sok készítmény „erős zajjal robban fel”, vagy „hevesen robban”, esetleg különlegesen szép lángnyelvvel ég.

Colin Mackenzie is igen hasznos bevezetőt írt:

…amikor a láng elérte a meszet [kalcium-oxidot], szabad szemmel elviselhetetlen fény lobbant fel; sötét színű üvegen nézve (ahogyan minden kísérletet kellene nézni) a mész sarkai kezdtek legömbölyödni, a mész fokozatosan süllyedt, és néhány másodperc múlva csak egy kis, gömbölyű dudor maradt, és az alsó mésztömb felülete is megolvadt… A dudor és a mésztömb tökéletesen fehér és csillogó zománccá alakult át.19

Davy tudósként és tudomány-népszerűsítőként lépett fel az előadásokon; a kémiai folyamatokat élénk színekkel festette le hallgatóinak. A kálium felfedezésekor örömében ugrálni kezdett, és még a Royal Societynak is életszerűen számolt be az eseményről:

…élénk és állandó fény jelent meg … légnemű gömböcskék emlkedtek fel a hamuzsírból [kálium-karbonátból], amelyek meggyulladtak a levegőn… Élénk pezsgés indult meg a felső felületen; az alsó vagy negatív felületen nem szabadult fel rugalmas fluidum; de a kis gömböcskék erős fémes fényben csillogtak, és küllemre tökéletesen hasonlítottak a higanyra … a gömböcskék gyakran már keletkezésük pillanatában elégtek, néha hirtelen felrobbantak és kisebb gömböcskékké váltak szét, amelyek heves égés közepette nagy sebességgel repültek a levegőben, s gyönyörű, folyamatos tűzcsóvákat húztak.20

Davy szerencsés volt: látványos kísérletekről tudósíthatott. A csoda és a tudomány még szorosan összefonódott a kémiában, és Davy szívesen mesélt.

A következő generáció tagja, John Scoffern21 már más nézőpontból indul ki; A kémia nem csoda című könyvében a Földön található elemeket jelmezbáli népséghez hasonlítja, és azt mondja, hogy

a képzelet a felét se találta volna fel azoknak az ideális formai változatoknak, amelyeket a kémia a valóságban mutat nekünk.

Az 1840-es évek vegyészhallgatói már tankönyvekből tanulták a kémiát, és a népszerűsítést csak a gyerekeknek szánták. A kémia nyelve szárazzá vált, a tudomány felnőtt korba lépett. A rend és a szépség feletti csodálkozás átadta a helyét a korábbinál tárgyilagosabb, szakszerűbb gondolkodásnak, bár a vegyészek ma is használnak metaforákat a szerkezetek leírására, ha szórakoztatni vagy bosszantani akarják egymást.22 A tudomány nyelvét a mai költők talán ugyanolyan sivárnak látják, mint Coleridge az óraművet, de Roald Hoffmann költészetéből kiderül, hogy a tudományos képzelet ma is ugyanúgy kifejezhet érzelmeket, mint Coleridge idejében.23

Irodalom

  1. Myers, F. W. H.: Human personality and its survival of bodily death. [1919], Norwich: Peregrinus, 1992. 58. p.
  2. de Morveau, G., et al: Nomenclature chimique. [1797] (Ed. A.M. Nunes dos Santos.) Lisbon: Petrogal, 1992.
  3. Knight, D. M.: Ideas in chemistry: a history of the science. London: Athlone, 1992.
  4. Bensaude-Vincent, B.: Lavoisier. Paris: Flammarion, 1993. Chapter 2.
  5. Yeo, R.: Defining science. Cambridge: Cambridge Universiry Press, 1993. Chapter 4.
  6. Knight, D. M., in Mazzolini, R.: Non-verbal communication in science prior to 1900. Florence: Otschki, 1993. 321–44. p.; Baigrie, B.: Scientific illustration: historical and philosophical problems concerning the interaction between science and art. Toronto: Toronto University Press, 1996.
  7. Walker, A.: A system of familiar philosophy in twelve lectures. London, 1799. 129. p.
  8. Hufbaur, K.: The formation of the German chemical community (1720–1795). Berkeley: University of California Press, 1982. Chapter 7.
  9. Yeats, G. D.: Observations on the claims of the moderns, to some discoveries in chemistry and physiology. London, 1798. xiii. p.
  10. Scherer, A. N.: A short introduction to the knowledge of gaseous bodies. London, 1801: Translator’s introduction. 28. p.
  11. Knight, D. M.: Ideas in chemistry. Chapter 6; and Nicholson, W, Dictionary, phlogiston.
  12. Thackray, A.: Atoms and powers. Cambridge MA: Harvard University Press, 1970.
  13. Murray, J.: Elements of chemistry, Edinburgh, 1801, 46. p.; Joyce, J., Dialogues in chemistry. 2 Volumes, London, 1807. I, 174. p.
  14. Aldini, J.: An account of the late improvements in galvanism. London, 1803; Register of Arts and Sciences, 1824. 1, 3–6. p.
  15. Coleridge, S. T.: The friend. [1818] (Ed. B. Rooke), London: Routledge, 1969. Volume 1, 470. p.
  16. Hartley, H.: Humphry Davy. London: Nelson, 1966. 29. p.
  17. [Marcet, J.]: Conversations on chemistry. 10th edition, London: Longman, 1825. II, 146. p.
  18. Parkes, S.: The chemical catechism. 4th edition, London: Lackington, 1810. 226. p.
  19. Mackenzie, C.: One thousand experiments in chemistry. New edition, London: Phillips, 1822. 112. p.
  20. Davy, H.: Works. 5, 59. p.
  21. Scoffern, J.: Chemistry no mystery. 2nd edition. London: Hall, 1848. 241, 251. p.
  22. Nickon, A. & Silversmith, E. E: Organic chemistry: the name game. Modern coined terms and their origins. New York: Pergamon, 1987.
  23. Hoffmann, R.: The metamict state and Gaps and verges. Orlando, FL: University of Central Florida Press, 1987, 1990.

További érdekességek a
ChemoNet Teázóban