Γρηγόρης ΚεντητόςΤο 1865 ήταν μια χρονιά κρίσιμη για την επιστήμη. Ο Φρίντριχ Αουγκούστ Κεκουλέ, Γερμανός χημικός που διδάσκει στη Γάνδη του Βελγίου, έχει αφιερώσει χρόνια στην έρευνα μιας μυστηριώδους ουσίας. Το βενζόλιο. Ένα υγρό με έντονη μυρωδιά που χρησιμοποιείται ευρέως από τη χημική βιομηχανία της εποχής.
Η χημική σύνθεσή του είναι γνωστή εδώ και δεκαετίες. Έξι άτομα άνθρακα συνδέονται με έξι άτομα υδρογόνου. Αλλά κανείς δεν καταλαβαίνει την ακριβή δομή του μορίου. Πώς συνδέονται μεταξύ τους τα άτομα. Ποιος είναι ο τρόπος που οργανώνονται στον χώρο.
Ο Κεκουλέ δουλεύει χωρίς διακοπή. Σκίτσα και χημικοί τύποι καλύπτουν το γραφείο του. Προσπαθεί να φανταστεί την αρχιτεκτονική του μορίου, αλλά όλες οι προσπάθειές του αποτυγχάνουν. Το βενζόλιο αρνείται να αποκαλύψει το μυστικό του.
Το όνειρο δίπλα στο τζάκι
Ένα χειμωνιάτικο απόγευμα εκείνης της χρονιάς, ο χημικός επιστρέφει εξαντλημένος στο σπίτι του. Κάθεται σε μια πολυθρόνα δίπλα στο τζάκι και αφήνει το μυαλό του να περιπλανηθεί. Η κούραση τον κατακλύζει. Σύντομα αποκοιμιέται.
Στον ύπνο του βλέπει εικόνες περίεργες και συγκλονιστικές. Άτομα που χορεύουν μπροστά του σαν μικρά όντα. Μακριές αλυσίδες που στριφογυρίζουν και περιστρέφονται. Και μετά κάτι ακόμα πιο εντυπωσιακό. Ένα φίδι που κινείται με χάρη στον αέρα. Το ερπετό στριφογυρίζει για λίγο και μετά αιφνιδίως γυρίζει το κεφάλι του προς τα πίσω, πιάνει την ουρά του με τα δόντια του και σχηματίζει έναν τέλειο κύκλο. Έναν εξάγωνο δακτύλιο που περιστρέφεται ατελείωτα.
Ξυπνάει με μια φωνή μέσα του που φωνάζει. Έχει βρει την απάντηση. Τα άτομα του βενζολίου δεν σχηματίζουν μια ευθεία αλυσίδα όπως πίστευαν οι περισσότεροι. Σχηματίζουν έναν κλειστό δακτύλιο. Μια δομή που εξηγεί όλες τις ιδιότητες της ουσίας.
Η ανακάλυψη αυτή δεν είναι απλά μια θεωρία. Είναι η αρχή μιας επιστημονικής επανάστασης που θα άλλαζε τη χημεία για πάντα. Ο Κεκουλέ δημοσιεύει την ιδέα του λίγους μήνες αργότερα και η επιστημονική κοινότητα αρχίζει σιγά σιγά να καταλαβαίνει την εξαιρετική σημασία του εξάγωνου δακτυλίου.
Το μοντέλο του Κεκουλέ εξηγεί γιατί το βενζόλιο είναι τόσο σταθερό. Γιατί δεν αντιδρά με τον ίδιο τρόπο που αντιδρούν άλλες ουσίες με παρόμοια σύσταση. Η δακτυλιοειδής δομή δημιουργεί μια μοναδική κατανομή ηλεκτρονίων που δίνει στο μόριο εξαιρετική χημική σταθερότητα.
Δεκαετίες αργότερα, όταν η κβαντική μηχανική αναπτύσσεται, οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ότι ο Κεκουλέ είχε δίκιο σε ακόμα μεγαλύτερο βαθμό απ’ ό,τι φανταζόταν. Τα ηλεκτρόνια του βενζολίου δεν είναι σταθερά. Κινούνται συνεχώς γύρω από τον δακτύλιο δημιουργώντας ένα σύννεφο ηλεκτρονικής πυκνότητας που καλύπτει ολόκληρο το μόριο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αρωματικότητα και είναι ένας από τους πιο σημαντικούς μηχανισμούς στη σύγχρονη χημεία.
Η επιρροή της ανακάλυψης είναι τεράστια. Χιλιάδες φαρμακευτικές ουσίες που χρησιμοποιούμε σήμερα έχουν στη δομή τους δακτυλίους παρόμοιους με αυτόν του βενζολίου. Από την ασπιρίνη μέχρι τα αντιβιοτικά. Από τα αντικαταθλιπτικά μέχρι τα χημειοθεραπευτικά. Η οργανική χημεία αναπτύσσεται με ταχύτητα τον 20ο αιώνα ακριβώς επειδή οι επιστήμονες καταλαβαίνουν πώς λειτουργούν οι αρωματικοί δακτύλιοι.
Σήμερα γνωρίζουμε ότι το βενζόλιο είναι και επικίνδυνο. Η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να προκαλέσει καρκίνο. Αλλά η κατανόηση της δομής του βοήθησε την επιστήμη να αναπτύξει ασφαλέστερες εναλλακτικές και να προστατεύσει την υγεία των εργαζομένων στη χημική βιομηχανία. Η γνώση που προέκυψε από το όνειρο του Κεκουλέ συνέβαλε επίσης στην ανάπτυξη νέων υλικών και τεχνολογιών που διαμόρφωσαν τον σύγχρονο κόσμο.
Η ιστορία του Κεκουλέ δείχνει πως μερικές φορές οι μεγαλύτερες ανακαλύψεις έρχονται από την πιο απρόσμενη πηγή. Ένα όνειρο δίπλα στο τζάκι. Μια εικόνα που εμφανίζεται στον ύπνο και ξεκλειδώνει ένα μυστήριο που βασάνιζε τους επιστήμονες για δεκαετίες. Το μυαλό του χημικού εργαζόταν ακόμα και όταν ο ίδιος κοιμόταν. Επεξεργαζόταν δεδομένα και έψαχνε λύσεις με τρόπους που η συνειδητή σκέψη δεν μπορούσε να φανταστεί.