KOMENTARZ
ZADZIWIENIA
Philip Morrison
HOH i pozaziemskie Życie
najomÄ… formu"´ H2O przedstaw- Inny niezb´dny warunek to d"ugo- "adowane atomy sÄ…siednie, jeĘli takie
my jako HOH. Sens nie uleg" czasowy dop"yw dajÄ…cej si´ wykorzy- znajdÄ… si´ w pobliÅ»u.
Zzmianie  wzór nadal opisuje czÄ…- staç energii nap´dzajÄ…cej przemiany che- WiÄ…zanie tego typu nazywamy wo-
steczk´, w której dwa atomy wodoru miczne. S"oÅ‚
ce dostarcza nam Ęwiat"a, dorowym, poniewaÅ» istnieje dzi´ki obu
przy"ączone są do jednego tlenu. Cho- które równomiernym strumieniem wy- sk"adnikom atomu wodoru. Jest d"uŻ-
ciaÅ» HOH kojarzy si´ z tworem prostym cieka z termonuklearnego pieca w jego sze od typowych wiÄ…zaÅ‚
elektronowych
jak drut, rzeczywista czÄ…steczka jest zgi´- jÄ…drze. Wodór spala si´ na hel, wyzwo- i dziesi´ciokrotnie s"absze. Pospolicie
tÄ…, symetrycznÄ… zbitkÄ… trzech prawie sfe- lonÄ… energi´ unoszÄ… fotony. My jednak wyst´puje w najwaÅ»niejszych czÄ…stecz-
rycznych komponentów. Z takich czÄ…- Å»yjemy nie tyle bezpoĘrednio dzi´ki s"o- kach biologicznych, równieÅ» w samym
steczek sk"ada si´ niemal dwie trzecie necznemu Ęwiat"u, ile dzi´ki poĘredni- DNA, dajÄ…c szans´ pewnej modyfikacji
cia"a doros"ego cz"owieka. Nie ufajmy czącym substancjom. Z wody oraz ga- w"aĘciwoĘci chemicznych tych moleku".
jednak pozorom  w teatrze Życia woda zów atmosferycznych na molekularnych Bardzo moŻliwe, Że jedynym Ęrodowi-
jest tylko sceną, miejscem akcji. Prawdzi- warsztatach tkackich zielonych roĘlin skiem odpowiednim do utrzymania
wi aktorzy to czÄ…steczki w´glowe, znacz- Ęwiat"o tka nasze skrobiowe poÅ»ywie- i ewolucji Å»ycia sÄ… roztwory bogate
nie bardziej skomplikowane. Z nich orga- nie i wolny tlen. w wodór, w których mogÄ… si´ "atwo
nizmy konstruujÄ… wi´kszoĘç zawi"ych Chemia Å»ycia wykorzysta"a wodór tworzyç wiÄ…zania wodorowe.
molekularnych elektromechanicznych równieÅ» w pewien mniej typowy spo- Úaden rozpuszczalnik tego typu nie
mikrouk"adów, znajdujÄ…cych si´ w kaÅ»- sób. Normalne wiÄ…zania chemiczne dorównuje pod tym wzgl´dem HOH.
dej z komórek i pe"niÄ…cych funkcj´ za- powstajÄ…ce dzi´ki przeniesieniu lub CzÄ…steczki alkoholi sÄ… na przyk"ad bar-
padek, klamer, rur czy elektrod. uwspólnieniu elektronów mi´dzy ato- dziej skomplikowane. Inni kandydaci,
Destrukcyjne zderzenia z wysoko- mami sÄ… wystarczajÄ…co silne, aby za- jak ciek"y amoniak (NH3) lub fluorowo-
energetycznymi fotonami lub szybko pewniç czÄ…steczkom spójnoĘç. Procesy dór (HF), wyst´pujÄ… w kosmosie nie-
poruszajÄ…cymi si´ atomami mogÄ… roz- biochemiczne wymagajÄ… jednak rów- zmiernie rzadko. Úycie jest dla nas tyl-
rywaç czÄ…steczki lub pozbawiaç je ko tym, co potrafimy jako Å»ycie
pewnych sk"adników. Zgubna jest rozpoznaç; na razie wydaje si´ jed-
równieŻ nadmiernie wysoka tem- nak, Że wiązanie wodorowe stano-
Úaden pierwiastek w ciÄ…gle
peratura, zbyt niska natomiast czÄ…- wi jego konieczny warunek. Ârodo-
ewoluujÄ…cym kosmosie nie jest
steczek nie niszczy, spowalnia tyl- wiskiem idealnym pozostaje zatem
ko lub zatrzymuje ich reakcje. HOH. Woda, jak wiemy, ma rów-
rozpowszechniony tak jak wodór.
Hydromaszyneria chemiczna jest nieŻ inne nietypowe w"aĘciwoĘci,
zwiÄ…zana z wodnym Ęrodowi- na przyk"ad zwi´kszanie obj´toĘci
skiem. Gdy brakuje wody, cząsteczki nieŻ innych wiązał
 delikatnych, któ- przy zamarzaniu, te jednak mają zna-
biologiczne nie funkcjonujÄ… prawid"o- rych kreacjÄ… i roz"Ä…czaniem mog"oby ste- czenie raczej drugorz´dne. ZwiÄ…zek
wo; jej obecnoĘç to oznaka  goĘcinno- rowaç Ęrodowisko. Te szczególne, nie- HOH jest wyróŻniony g"ównie przez
Ęci danego Ęrodowiska. zwykle waÅ»ne po"Ä…czenia sÄ… tworzone swÄ… dost´pnoĘç.
WiÄ…zanie chemiczne wymaga bliskie- nie za pomocÄ… elektronów, lecz przez Úaden atom w ciÄ…gle dojrzewajÄ…cym
go kontaktu mi´dzy atomami. Wiemy ca"y atom wodoru. WszechĘwiecie nie dorównuje rozpo-
jednak, Że samotny atom wodoru w W izolowanym atomie wodoru poje- wszechnieniem najprostszemu i najlŻej-
ciemnych pustkowiach naszej galaktyki dynczy elektron rozk"ada si´ sferycznie szemu  wodorowi. Drugi w kolejnoĘci,
zderza si´ z innym atomem nie cz´Ä˜ciej wokó" protonu. WiÄ…zanie, które "Ä…czy ten hel, wyst´puje dziesi´ciokrotnie rzadziej
niÅ» raz na kilka tysi´cy lat. Nie powin- atom z jakimkolwiek innym, ma najcz´- i nie wchodzi "atwo w reakcje chemicz-
niĘmy zatem oczekiwaç cudów, skoro Ęciej tzw. kowalencyjny charakter, co ne. Te dwa rodzaje atomów, H i He,
nawet tutaj, na Ziemi, ewolucja Å»ywych oznacza, Å»e elektron jest dzielony pomi´- w formie gorÄ…cego jednorodnego gazu,
form post´powa"a bardzo wolno. Úycie dzy dwa atomy. Proton traci wówczas stanowi"y przed narodzinami gwiazd
moÅ»e powstaç tylko w pewnym okreĘlo- centralnÄ… pozycj´ wzgl´dem elektronu, ca"e bogactwo kosmosu. Atomy Å»adne-
nym czasie odpowiadajÄ…cym okresowi atom wodoru zaĘ przestaje byç sferÄ…. go innego pierwiastka nie wyst´pujÄ…
trwania gwiazd  tylko tam, gdzie czÄ…- Z jednej jego strony (przeciwnej do wiÄ…- dziĘ w wi´kszej liczbie niÅ» jedna tysi´cz-
steczki i atomy poszturchujÄ… si´, wza- zania kowalencyjnego) pojawia si´ do- na liczby atomów wodoru. NiezaleÅ»nie,
jemnie nie niszczÄ…c. Taka g´stoĘç mate- datni "adunek. SÄ… to warunki sprzyjajÄ…ce czy pospolite, czy rzadkie, wszystkie sÄ…
rii jest bliska wartoĘci obserwowanej dla wykszta"ceniu innego, duŻo s"abszego produktami skomplikowanych proce-
ciek"ej HOH (nieprzypadkowo wybra- wiązania chemicznego. Dodatni "adunek sów zachodzących wewnątrz gwiazd,
nej przez ludzi jako jednostkowa). b´dzie bowiem przyciÄ…gaç ujemnie na- w wyniku których jedne trafiajÄ… w ko-
ÂWIAT NAUKI Lipiec 1997 83
DUSAN PETRICIC
smos na skutek wybuchów, inne zaĘ Preferowany przez nas model Å»ycia nie na Ziemi mogÄ… one syntetyzowaç
wyp"ywajÄ… na zewnÄ…trz spokojnie. nie wymaga aÅ» tak wyrafinowanej wy- i emitowaç liczne czÄ…steczki. Znamy
Trzeci pierwiastek pod wzgl´dem obraÄ™ni. Zadowolimy si´ podatnymi na wiele przyk"adów pojawiania si´ gazo-
rozpowszechnienia, tlen niezb´dny do modyfikacje w´glowymi strukturami wych dysków molekularnych wokó"
oddychania, to spuĘcizna po dawnych w rozpuszczalniku HOH. Ziemia  ska- m"odych gwiazd. Czy proces ten moŻe
gwiazdach, których gazowe i py"owe lista, g´sta i cz´Ä˜ciowo zestalona  z ato- si´ koÅ‚
czyç utworzeniem planetarnego
szczątki utworzy"y niegdyĘ m.in. S"oł
- mowego punktu widzenia to g"ównie tlen orszaku, siedliska wodnistych organi-
ce. Nasza gwiazda jest kiepskim chemi- (Ęrednio dwa atomy na trzy). Podobną zmów wokó"  prawdziwego s"oł
ca ?
kiem, nieliczne ma"e czÄ…steczki poja- budow´ wykazujÄ… niektóre skaliste ksi´- W jaki sposób zabraç si´ do poszuki-
wiajÄ… si´ wy"Ä…cznie w jej atmosferze. Å»yce. RozsÄ…dne wydaje si´ zatem poszu- wania pobliskiego pozaziemskiego Å»y-
SpecjalnoĘç gwiazd to synteza termojÄ…- kiwanie Å»ycia na niewielkich  tlenowych cia? Przebywamy na wilgotnej zamiesz-
drowa. GorÄ…ca plazma s"onecznego planetach lub ksi´Å»ycach; niezbyt bliskich, kanej planecie; potrafimy odszukaç
wn´trza zawiera tylko fragmenty ato- lecz i niezbyt dalekich od Ä™ród"a energii Å»ywe istoty nawet w g"´bokich gorÄ…-
mów i uwolnione elektrony. Prawie 90%  stabilnej gwiazdy wodorowej. cych pok"adach skalnych. Czy lodowa
atomowej materii Galaktyki wyst´puje SkÄ…d si´ biorÄ… czÄ…steczki? Niektóre skorupa Europy  jowiszowego ksi´Å»y-
w tej w"aĘnie formie, wykluczającej wiąŻemy z powstawaniem gwiazd. Naj- ca ogrzewanego ruchami p"ywowymi
obecnoĘç uk"adów molekularnych. waÅ»niejszÄ… jest HH, inaczej H2, gazowy  kryje jakieĘ formy Å»ycia? ObiecujÄ…cy-
Sir Fred Hoyle, na którego oryginal- wodór. Skojarzeniu w pary podlega mi Ęladami kuszą nas próbki meteory-
ne pomys"y zawsze moÅ»na liczyç, w po- oko"o 10% galaktycznych zasobów te- tów pochodzÄ…cych z Marsa, gdzie rzeki
wieĘci The Black Cloud (Czarna chmura) go pierwiastka. RodzÄ…ca si´ gwiazda mog"y stanowiç kiedyĘ pospolity ele-
przedstawi" wizj´ Å»ycia ca"kowicie ĘciÄ…ga na swojÄ… powierzchni´ znajdu- ment krajobrazu. Mikrofalowe obser-
odmiennego  czerpiÄ…cego swÄ… z"oÅ»o- jÄ…ce si´ w pobliÅ»u ob"oki gazowe  za- wacje dokonywane przez odleg"e od
noĘç z fizyki gwiezdnych czeluĘci, nie wierajÄ…ce g"ównie czÄ…steczkowy wodór. Ziemi sondy kosmiczne powinny do-
zaĘ z oddzia"ywał
mi´dzyczÄ…stecz- Wi´ksza cz´Ä˜ç strumienia gazów zosta- starczyç wi´cej informacji na ten temat.
kowych. Hoyle opisa" monstrualny je w pobliŻu biegunów powtórnie wy- Na razie jednak, astronomowie zapa-
organizm o umyĘle kszta"towanym s"ana w przestrzeł
. Niewiele wiemy trzeni w gwiazdy, cherchez l eau!
przez powtarzalne, krótkie impulsy i fa- o tych gorÄ…cych, naddÄ™wi´kowych stru-
T"umaczy"
le plazmowe. mieniach materii. Podobnie jak p"omie- Robert Ko"os
KOMENTARZ
Że jako cz"owiek, który dobrze zna"
Newtona. W 1733 roku wyda" opas"e
dzie"o na temat koĘci (Osteographia) z ilu-
SKOJARZENIA stracjami wykonanymi za pomocÄ… ca-
mera obscura (obraz przedmiotu rzuto-
wany przez ma"y otwór na kartk´
James Burke
papieru móg" byç dok"adnie odrysowa-
ny). Kilka lat wczeĘniej w Szkocji po-
wsta"o podobne opus magnum, ale bez
obrazków.
KoĘci i kamienie
Sedno w tym, Że szkocki autor by"
studentem Cheseldena w Londynie i do-
wiedzia" si´, iÅ» ksiÄ…Å»ka mistrza b´dzie
iedy w tych dniach wybra"em si´ ile pieni´dzy pow´drowa"o do czyjejĘ ilustrowana. Mia" na tyle dobrze w g"o-
do British Museum, by popraco- kieszeni, i tak zosta"o ich doĘç, by cel wie, Å»e nie usi"owa" ubiec kogoĘ, kto by"
Kwaç w sali Wielkiej Czytelni, zosta" osiÄ…gni´ty  muzeum otwar"o po- ponadto grubÄ… rybÄ… i przyjacielem moÅ»-
ogarnÄ…" mnie smutek na myĘl o jej ry- dwoje w roku 1759, g"ównie dzi´ki nie- nych tego Ęwiata. Przy czym Alex Mon-
ch"ym koł
cu. W 1998 roku bowiem mu- z"omnemu uporowi sir Hansa Slo- ro, rzeczony autor anatom, bynajmniej
simy przenieĘç si´ do nowego lokum, ane a (wynalazcy czekolady do picia). nie zasypia" gruszek w popiele. Jemu to
którego wn´trze zapewne mniej b´dzie Sloane, który zmar" w 1753 roku, zosta- w"aĘnie w duÅ»ym stopniu Edynburg za-
zach´ca"o osiemdziesi´cioletnich emery- wi" imponujÄ…cy zbiór  osobliwoĘci , ja- wdzi´cza utworzenie w 1726 roku
tów (jak jegomoĘç siedzÄ…cy obok mnie) kich oko ludzkie nigdy dotÄ…d nie wi- pierwszej uczelni medycznej. A takÅ»e
do smacznego chrapania, do czego wszy- dzia"o. Kolekcj´ owÄ…, nie liczÄ…c 20 tys. nowy sposób pozyskiwania zw"ok dla
scy bywalcy od dawna przywykli. Po- funtów szterlingów dla spadkobierców, studentów, którzy chcieli mieç pewnoĘç,
wstanie tej czytelni zawdzi´czamy pew- przekaza" swoim ziomkom pod warun- Å»e nie marnujÄ… pieni´dzy, ucz´szczajÄ…c
nemu W"ochowi, Antonio Panizziemu, kiem, Że spocznie ona w muzeum. Stąd na lekcje anatomii. W koł
cu uda"o mu
kustoszowi ksi´gozbioru British Mu- wzi´"a si´ ta loteria i tak powsta"o British si´ uspokoiç wzburzonÄ… opini´ publicz-
seum, który wybudowa" ją w roku 1831. Museum. ną, wchodząc w podejrzany uk"ad
W owym czasie wszelkie plany by"y Sloane a wspiera" w tych zamierze- z miejscowymi notablami, dzi´ki cze-
jeszcze mocno zagmatwane z powodu niach jego bliski przyjaciel, chirurg, któ- mu zyska" sta"y dost´p do zw"ok Ęwie-
róŻnych szwindli zwiÄ…zanych z loteriÄ…, ry zwa" si´ William Cheselden. Zdoby" Å»o straconych przest´pców.
z której dochód mia" byç przeznaczony on s"aw´ jako ten, który usuwa" kamie- Inny bystrzak, od którego Monro na-
przede wszystkim na pokrycie kosztów nie Å»ó"ciowe w ciÄ…gu 54 sekund (cóŻ, uczy" si´ swoich sztuczek, to Francis
budowy samego muzeum. JednakÅ»e bez znieczulenia musia"o to boleç), oraz Hauksbee, cz"owiek, który wynalaz" za-
trzeba przyznaç, Å»e bez wzgl´du na to, jako nadworny lekarz królowej, a tak- dziwiajÄ…cÄ… maszyn´ elektrostatycznÄ…1.
84 ÂWIAT NAUKI Lipiec 1997