Printable View
Елемент 118
Г. Војиновић
http://razbibriga.net/clear.gif
Вероватно је највеће задовољство у науци кад први посматрате до тада непознату
природну појаву. За физичаре и хемичаре то може да буде и тренутак стварања неког
елемента – завирити бар накратко у нову врсту материје. Али, најболније научно
искуство свакако је када тврдња о открићу мора да се повуче. Услед ненамерне грешке
или, што је још горе, намерног покушаја преваре
Током неколико месеци почетком 1999. године стручњаци из Лоренс-Беркли
Националне лабораторије мислили су да су успели нешто што су многи сматрали да
је немогуће – да вештачким путем добију до тада најтежи атом – елемент 118. И сами
су једва поверовали у то. Вест о открићу објављена је у „Physical Review Letters”,
најугледнијем часопису за ово поље науке, а затим се брзо проширила по читавом
свету. Ободрени овим успехом, стручњаци су смело најављивали скоро откриће
елемента 119, а нешто касније можда чак и елемента 126.
А онда, конац по конац, клупко је почело да се одмотава. Вест је морала да се
повуче, покренута је истрага. Током наредних година један од научника добио је
отказ под оптужбом за превару, други су укорени што нису били довољно обазриви.
Члановима лабораторије, која је некада била научно легло чувеног Глена Сиборга,
најбољег нуклеарног стручњака свог времена, преостало је да открију како је тако
нешто могло да се догоди и како да се обезбеди да се слична брука више никада не
понови.
„Добро је што Глен Сиборг није био међу живима, јер би и он био под сумњом. То би
га сигурно убило”, изјавио је Алберт Гиорсо, угледни истраживач лабораторије,
ветеран који држи Гинисов рекорд по броју откривених елемената. Учествовао је у
добијању 12 елемената и због таквих заслуга елемент 118 вероватно би понео
његово име.
У Мендељејевом периодном систему атоми су поређани на основу броја позитивно
наелектрисаних протона у језгру (атомски број), где су „спаковани” заједно с
ненаелектрисаним честицама, неутронима. Најмасивнији природни елемент је
уранијум 238, који има 92 протона и 146 неутрона. Али, нуклеарни стручњаци
научили су како да уз помоћ машина, циклотрона, сударају мања језгра таквом
силином и тачношћу да она могу да се споје. Исход су веома тешка језгра названа
трансурански елементи (значи, иза уранијума у периодној таблици). Пошто су веома
гломазна, ова језгра су нестабилна и брзо се распадају на мања. Берклијум,
калифорнијум, лоренцијум, сиборгијум – само су нека од њих која сведоче о
стручности и успесима Лоренс Беркли лабораторије. Други атоми које су њени
истраживачи створили славе научнике као што су Марија Кири, Енрико Ферми,
Алберт Ајнштајн или самог Дмитрија Мендељејева.
Жеља за поновним успехом
Међутим, од раних осамдесетих година 20. века, Беркли лабораторију сасвим је
потиснула немачка лабораторија ГСИ из Дармштата. У петнаестогодишњем маратону
њени стручњаци добили су нилсборијум (107 протона), хасијум (108), мајтнеријум
(109) (елементе који су названи по Бору, Хасу и Лизе Мајтнер) и елементе још без
имена са 110, 111 и 112 протона. И руски стручњаци из Дубна дали су допринос
1998. године стварајући елемент 114. У Берклију су се надали да ће их у трку
вратити нов, најсавршенији уређај за откривање врсте атома – такозвани Беркли
гасни сепаратор, BGS. У лабораторијском циклотрону (пречника 223 центиметра)
атоми би били убрзани до великих брзина, а затим би се усмерили на мету од олова.
Новодобијене елементе утврдио би BGS уређај. У подухват откривања, заправо
стварања нових елемената, укључена су и два најбоља стручњака лабораторије. Др
Кенет Грегорич постављен је за вођу, а десна рука био му је др Виктор Нинов –
стручњак који је на Беркли дошао управо из супарничког, немачког GSI. Тамо је
учествовао у открићу елемената 110, 111 и 112. Заједно су радили на подешавању
сепаратора кад је у посету лабораторији дошао пољски теоретичар др Роберт
Смоленчук, аутор спорне теорије коју је желео да провери.
Сударање два језгра на прави начин, да би од њих настало једно масивније језгро,
тако је тешко постићи да се може добити само један такав атом недељно. А што су
елементи тежи, вероватноћа се брзо смањује и продужава на недеље, и то у случају
да истраживаче послужи срећа. Пошто сваки дан огледа кошта на хиљаде долара,
стручњаци нису гајили превелику наду у успех. Тада се појавио др Смоленчук, рекло
би се као поручен. Јер, његова теорија, иако за многе мањкава, заговарала је да под
одређеним условима може да се прескочи празнина коју су испуњавали елементи
које вероватно није могуће добити (113, 114, 115, 116 и 117) и да се створи нешто
заиста велико – елемент 118. Битно је да су Смоленчукови прорачуни, ослоњени на
неке претпоставке (које се заправо сматрају спорним), указивали да је вероватноћа
да се добије овај елемент већа него што је ико могао да претпостави. Жељни да се
поново врате на сцену, стручњаци у Берклију су закључили да не би било први пут
да се нешто невероватно показало као истинито и да немају шта да изгубе. Одлучили
су да се упусте у потрагу за елементом 118.
Током пет дана, почетком априла 1999. године, зрацима с криптоновим језгрима
бомбардовали су мету од олова. Остаци сићушних судара пролазили су кроз гасни
сепаратор, а различити детектори снимали су енергију, положај и време сваког
„догађаја”. Добијена је велика количина сирових, необрађених података, које је др
Нинов проучавао користећи нарочити програм који је до танчина упознао радећи на
GSI. Пошто је био једини који га је познавао, одређено је да буде одговоран за
тумачење података. Укратко, требало је да трага за обрасцем који ће потврдити да су
се криптон (36 протона) и олово (82) сјединили у језгро од 118 протона које се
затим брзо распало на низ мањих елемената.
Неколико дана касније он је почео да обавештава сараднике да је у три наврата
уочио оно што би требало да буде распад језгра 118: најпре на елемент 116 (такође
до тада никад виђен), затим 114, 112... све до елемента 106, сиборгијума. То је била
запањујућа тврдња, али постојао је и добар разлог да се у предосећај др Нинова
верује, јер је важио за светски признатог стручњака. Неколико недеља касније, после
другог укључивања акцелератора, др Нинов је обелоданио да је открио још један
низ. Онда је тим стручњака заједнички прегледао његове прорачуне. Пошто су три
низа остала да важе (један је одбачен), било је довољно података да се закључи да
је елемент 118 добијен. Затим су исте податке проучили и стручњаци са GSI и
сложили се да се нешто значајно догодило. Сви су баратали бројевима које је др
Нинов прикупио – нико није сматрао да би се требало вратити корак уназад и
проверити необрађене податке.
Заплет
Тим је сачинио извештај о открићу елемента 118 и послао га у „Physical Review
Letters”, где је и објављен почетком августа. Као водећи аутор наведен је др Нинов,
уз 14 сарадника.
„Било је то велико изненађење, па у почетку нисмо могли да поверујемо”, изјавио је
тада Гиорсо који је наведен као један од њих. „Прорачуни Роберта Смоленчука
доказани су готово савршено.”
Али, пре него што нови елемент може да уђе у пантеон природе, добијајући име
уместо броја, његово постојање мора да се потврди огледима. Тог лета GSI је
покушао да га створи, али није успео да открије низ који доказује распад елемента
118. Исти исход имали су и огледи у јапанском институту Рикен. Ипак, овакви
неуспеси не морају да буду пресудни за коначну судбину открића, јер се ради о
појавама које су веома ретке и могуће је да су др Нинов и сарадници само имали
више среће од других. Онда су у пролеће 2000. године и Берклијеви научници
покушали да понове свој оглед. Овог пута нису нашли ни траг од елемента 118.
Током неколико следећих месеци независна група стручњака извела је вештачење и
одбацила могућност да је узрок нека од техничких грешака. Ипак, изведена су нека
побољшања на опреми за детекцију и у пролеће 2001. године тим у Берклију био је
спреман за поновни покушај. И тада би исход био разочаравајући да при крају
огледа др Нинов није обзнанио да је открио низ распада елемента 118. Међутим, др
Лавленд, који је у међувремену научио да користи нарочити програм (једини поред
др Нинова), постао је сумњичав: „Иако је Виктор био један од светских стручњака,
јасно је било да се дешавало нешто веома чудно, погрешно.” Током неколико
следећих недеља изведена је друга детаљна провера огледа. Није пронађен никакав
траг распада низа за који је др Нинов тврдио да се налази у оригиналним,
необрађеним подацима.
У Беркли-Лоренсовој лабораторији упалило се црвено светло за узбуну. Новинарима
је послато обавештење о повлачењу вести о открићу елемента 118, укључујући и
магазину „Physical Review Letters” у коме је објављен први извештај. Међутим, у
почетку, његови уредници су одбијали да објаве вест, јер их је др Нинов убедио да
је још рано да се извуче такав закључак. Нешто касније изведено је и треће
вештачење огледа и поново је закључено да у сировим подацима не постоји доказ о
ланцу распада елемента 118.
Сада је сумња пала на програм за проучавање података који је имао надимак „гуси”.
Јер, знало се да је он понекад знао случајно да измени податке. Током година
корисници програма научили су трикове како да се изборе с његовим брљотинама,
као што су некада тв гледаоци уочили да ударањем у телевизор могу да поправе
слику која подрхтава. Али, закључено је да овај пут „гуси” није угрозио тачност
података. Наиме, статистичко испитивање показало је да постоји изузетно мала
вероватноћа да се случајно добије тако савршен низ распада елемента. То би било
слично чуду да програм Мicrosoft Word, пошто би „пукао”, одједном на екрану почне
да исписује реченице из неког Шекспировог комада.
Друга могућност била је да су подаци о распаду заиста постојали у оригиналним
подацима, али да их је неко, из сасвим необјашњивих разлога, преправио, избрисао.
Међутим, и то дело оставило би неки траг, а он није нађен.
Расплет
Испоставило се да је на прави траг указао тек рачунарски „лог филе” – дневник који
је „гуси” аутоматски стварао о свему што се догађало током обраде података 2001.
године. Према овој историји, једно испитивање изведено 7. маја заиста је показало
оно што би могло да буде појава елемента 118, односно ланац његовог распада.
Али, кад су ти исти докази потражени у запису неколико сати касније, ланца више
није било! Пажљивије посматрање показало је да је ранији део историје био
измењен – дужина странице није била одговарајућа, а и време неких догађаја било
је погрешно. У ствари, истражитељи су закључили да је наводни ланац распада
елемента 118 добијен копирањем и лепљењем неколико редова података с другог
места у документу и променом неколико бројева. Онда су и записи из 1999. године
проверени и откривено је да су такође преправљани, лажирани. Најмање један од
три наводна ланца мењан је на сличан начин – од некога ко је користио налог Vninov!
Крајем новембра др Ли Шредер, директор Лоренс-Беркли лабораторије за нуклеарна
истраживања, послао је др Нинова на плаћено одсуство и недељу дана касније
покренуо четврто, коначно вештачење. Закључено је да постоје „јасни и убедљиви
докази” да је др Нинов лажирао своја прослављена открића! Др Нинов, који је
отпуштен у мају 2002. године, порицао је кривицу. Тврдио је да је немилим
догађајем погођен као и сви остали у лабораторији и да његов налог и лозинка нису
били никаква тајна. Било који од сарадника могао је да их искористи за превару.
Додао је да, с обзиром на постигнуте резултате, једноставно није имао никакав
повод да то учини – и то на тако аљкав начин.
„Зашто бих преправио податке тако лоше да њихова мањкавост може да се открије
већ после неколико минута истраге? На ова питања једини одговор може да буде да
спорни фајлови нису били моје дело.” Бивше колеге др Нинова цео случај сматрали
су загонетним. Ал Гиорсо није веровао да је нешто тако учинио човек кога је поредио
са самим собом из најбољих дана. Тим пре што ништа није могао да добије, а све је
могао да изгуби.
Епилог
На крају, нико из тима није остао поштеђен. У коначном извештају комисије стајало је
да је недопустиво да ниједан сарадник није проверио тачност закључака др Нинова,
пратећи их уназад до необрађених података. Али, чланови тима бранили су се
тврдњом да је у таквој врсти сложених огледа сасвим природно да се верује у
одговорност сарадника.
„Основна претпоставка је поверење у част и стручност ваших колега, нарочито ако
имају такав углед као што је било у овом случају”, одговорио је др Лавленд у
електронској поруци др Шредеру.
У јулу месецу појавило се и званично повлачење открића елемента 118 у Physical
Review Letters„”. Истог месеца и GSI је објавио свој извештај у „European Physical
Journal”. Његови стручњаци испитали су своје раније огледе у којима су створени
елементи 111 и 112. Добијени су нови докази и ова открића изгледала су чвршћа
него икад. Али, на последњој страници извештаја наведено је нешто зачуђујуће.
Током истраге неких ранијих огледа, мада је већина резултата била у реду, један
распад елемента 110 из 1994. године и један распад елемента 112 из 1996. године
показали су, благо речено, недоследност.
„Из нама непознатих разлога”, истакнуто је, „део података искоришћених за
установљење та два ланца били су лажно направљени.” Иако то нису написали у
извештају, његови аутори касније су признали да су ти ланци припадали Виктору
Нинову.