Tudomány
A levegő felfedezése
1774: az év, amikor megtudtuk, mit is lélegzünk valójában
A háttérben ott állt Shelburne grófja, William Petty, Anglia egyik legizgalmasabb politikai alakja, a későbbi brit miniszterelnök, akinek támogatása, védelme és kíváncsisága lehetővé tette, hogy Priestley kísérletei megszülessenek.
Joseph Priestley egy üvegharang alá zárt higany-oxidot (HgO) hevített napfénnyel, egy bonyolult üvegrendszeren keresztül. A vegyületből kiszabaduló „gáz” nem volt közönséges levegő – az égő gyertya benne élénkebben égett, és az egér, amit később belehelyezett (a korszakban ez szokás volt), tovább élt. Ezt a gázt Priestley eleinte „dephlogisticated air”-nek (foszfortalanított levegő) nevezte – a kémia akkori felfogása, a flogisztonelmélet alapján. A flogisztonelmélet a 17–18. század egyik legnépszerűbb tudományos elmélete volt, amellyel az égést és a hőtermelést próbálták megmagyarázni, még az oxigén felfedezése előtt. A tudósok azt hitték, hogy minden éghető anyag tartalmaz egy láthatatlan „tűzelemet”, amit flogisztonnak neveztek. Amikor valami elégett (pl. fa, szén), az anyag „elveszítette a flogisztonját”, és ami megmaradt, az az „igazi anyag” volt, flogiszton nélkül. Ha meggyújtunk egy fadarabot, az elég, a flogiszton pedig kiszabadul, a hamu pedig nem más, mint a flogisztonmentes maradék. Csak később, a francia Antoine Lavoisier nevezte el „oxygene”-nek, és írta le pontosan szerepét az égésben és a légzésben.
William Petty nem volt tudós, de felvilágosult arisztokrata volt, akit lenyűgöztek a természettudományok.
Gazdag örökösként, fiatalon Oxfordban tanult, katonáskodott, majd belépett a politikába. Amerika-párti miniszterelnök volt 1782–83 között. Az ő nevéhez fűződik az amerikai függetlenségi háborút lezáró béke aláírása. Felesége halála után visszavonult bowoodi birtokára, ahol tudósokat támogatott, közülük legfontosabb Joseph Priestley volt. A gróf megbízta őt, hogy nevelje gyermekeit, cserébe tudományos szabadságot és védelmet kapott. Shelburne gróf magánlaboratóriumot rendezett be, ahol Priestley szabadon kísérletezhetett. A gróf biztosította az eszközöket, anyagiakat, sőt a nyilvánosságot is. A 18. században ritka volt az ilyen tudománybarát főúr, aki nem saját hírnevére, hanem a tudásra koncentrált. Joseph Priestley 1733. március 13-án született Anglia északi részén, Yorkshire-ben, egy vallásos, puritán családban. Apja kelmefestő volt, de Joseph már gyerekként rendkívüli intellektuális érdeklődést mutatott. Nyelveket tanult (latin, görög, héber), logikát, matematikát. Vallásos neveltetése ellenére kritikus szemléletű, nonkonformista gondolkodóvá vált. Hitt abban, hogy a tudás és az oktatás révén lehet jobbá tenni az emberiséget. Írt a nyelvről, emlékezetről, a logika tanításáról, és hamarosan bekerült a brit értelmiség élvonalába. Először elektromossággal foglalkozott, barátja volt Benjamin Franklinnek, akitől sokat tanult. Felfedezte és elsőként írta le több gáz viselkedését, köztük: a szén-dioxidot (amit ő „fixed air”-nek nevezett), a dinitrogén-oxidot (a „kacagógáz” -t), az ammóniát, hidrogén-kloridot stb. 1772-ben már készített szénsavas vizet is ezzel 100 évvel megelőzte a mai üdítőital-ipart. Ezzel Lavoisier későbbi munkáját is inspirálta, aki tudományos szempontból helyesebb, új értelmezését adta a gáznak. Priestley maga még sokáig a flogisztonelméletet védte, szemben a feltörekvő modern kémiával. Aktívan támogatta az amerikai függetlenségi mozgalmat és a francia forradalom eszméit – emiatt sok ellenséget szerzett. Következetes szólásszabadság-hívő volt, gyakran bírálta a brit államvallást és monarchiát.
„A tudományban nincs tekintély, csak tapasztalat. A hitben nincs erőszak, csak meggyőzés.”
1791-ben Birmingham városában felgyújtották házát, laboratóriumát és könyvtárát, az eseményt ma „Priestley riots”-ként emlegetik. Családjával Amerikába emigrált 1794-ben, ahol tovább folytatta munkáját. Amerikában Pennsylvania államban telepedett le, új laboratóriumot épített. Élete végéig aktív maradt tudományosan és vallásilag – az unitárius egyházat Amerikában is megalapította. 1804-ben halt meg, 71 évesen, békében, de tudományos viták árnyékában. Nevét ma is viselik egyetemek, laboratóriumok, sőt: a Priestley Medal a legnagyobb amerikai kémiai kitüntetés. Az oxigén felfedezése forradalmasította az orvoslást, kémiát, biológiát és ipart. Ma már tudjuk, hogy a test minden sejtje oxigént igényel és ez az egyszerű gáz határozza meg az életet, az égést, az energiatermelést.
„A tudás fénye olykor a kandallók melegében, nem a laboratórium hidegében gyullad.”
Lavoisier, a francia nemes, aki végül rendet tett a kémia káoszában Priestley felfedezése nyomán felismerte, hogy ez a gáz kulcsszerepet játszik az égésben és a légzésben. Nevet is adott neki: oxigén (azaz „savképző” – ekkor úgy hitték, minden savban van oxigén). Megcáfolta a flogisztonelméletet, és lefektette a modern kémia alapjait: az anyagmegmaradás törvényét, az elem és vegyület különválasztását, a pontos mérlegelést, reakciók tömegeinek követését. Az első modern kémiai tankönyv szerzője (1789) volt: Traité Élémentaire de Chimie. Mérnöki precizitás, szigorú logikai gondolkodás jellemezte kutatói munkásságát. A „kémia atyjaként” ismerték meg, és rendszert vitt egy kaotikus, spekulatív tudományba. A francia forradalom alatt guillotine áldozata lett, mert adószedőként is dolgozott.
Azt már tudjuk, hogy Priestley nélkül nincs oxigénkísérlet. Ő gyújtotta meg a lángot. Lavoisier nélkül nem értjük meg, mi az az oxigén. Ő világította meg a folyamatot. Kettejük munkája együtt indította el a modern kémia forradalmát, az egyik a felfedezés szikráját adta, a másik az értelmezés fényét. Priestley meglátta, amit más nem vett észre. Lavoisier megértette, amit más még nem értett. Így születnek a nagy áttörések: különböző nézőpontból, de ugyanazért – a tudásért.
