În septembrie 2007, a primit o medalie de aur de la Societatea Chimică Slovacă. Trei luni mai târziu, a primit Premiul Nobel pentru chimie de la regele Suediei. Săptămâna trecută, Universitatea Comenius i-a acordat un doctorat onorific. Gerhard Ertl.
.se spune că, înainte de a te hotărî asupra științei, te gândeai la o carieră muzicală. E adevarat?
Nu chiar. Întrebarea nu a fost niciodată aceeași - muzică sau știință. Nu am obținut o bază bună în muzică. Am început să cânt la nouă ani, la scurt timp după război, dar am mers la pian doar trei ani. Apoi am rămas singur. Cu alte cuvinte, în muzică eram practic autodidact. Așa că mi-a fost clar că nu voi fi niciodată suficient de bun să fac muzică profesional.
.dar faptul că ai jucat foarte mult la pian și cânți și astăzi este, cred, adevărat.
Dar da, am jucat mult. Cu prietenii, cu grupurile și cu orchestrele mici.
.să cânte cu trupe și mici orchestre, adică să cânți în baruri?
Da, desigur. Și am câștigat destul de mulți bani. În timpul studiilor mele, am mâncat de fapt în acest fel. Mai târziu am făcut multă muzică de cameră și adevărul este că încă cânt.
.care, pe lângă muzică, îl interesa pe micul Gerhard Ertl?
Eram foarte slab în sport, așa că niciun fotbal sau ceva de genul acesta. Am colectat timbre și interesul meu principal erau cărțile, citeam foarte mult. Am vrut chiar să studiez literatura pentru o vreme, dar apoi m-am răzgândit. Mi-am dat seama că literatura privește în principal spre trecut, dar am vrut să privesc spre viitor. Și știința era cea mai potrivită pentru asta.
.când ai ales știința?
Am început să fac experimente chimice la vârsta de treisprezece până la paisprezece ani. Mama nu a fost foarte fericită de asta, pentru că am făcut-o în camera mea și, uneori, miroase foarte mult. Și nu a fost, desigur, doar duhoarea care a deranjat-o. Era convinsă că, dacă putura, ar putea fi otrăvitoare, așa că era îngrijorată de mine. Într-o zi mi-a spus să mă opresc, pentru că altfel mă va muta în camera fratelui meu. Așa că am ajuns la chimie și am trecut la radiouri sau electrotehnică.
.laureatul Nobel pentru chimie a ajuns la chimie la vârsta de cincisprezece ani?
Am avut un profesor de fizică foarte bun și un profesor de chimie prost. Și din moment ce m-am descurcat bine și la matematică, a fost clar repede că voi studia fizica. Mai târziu, m-am întors la chimie, dar nu am părăsit fizica. Tutorul meu postuniversitar s-a concentrat pe electrochimie, care este de fapt studiul proceselor care au loc la interfața lichid-solid. Într-o zi mi-a spus că, dacă vreau să fac ceva nou, aș putea încerca să explorez interfața gaz-solidă, deoarece aproape nimic nu se știe despre asta. Așa că m-am apucat de treabă, iar munca mea a fost, și este în continuare, utilizarea metodelor și tehnicilor fizice pentru rezolvarea problemelor chimice.
.mulți, o legătură atât de strânsă între fizică și chimie poate surprinde, dar în realitate probabil că nu este surprinzător.
Chimia se ocupă cu transformarea materiei dintr-un tip de moleculă în alt tip. Cu toate acestea, dacă ne uităm la cauza acestor schimbări, vom vedea legile fizicii. În acest sens, chimia este de fapt fizică. Ecuația lui Schrödinger descrie în esență totul, inclusiv legătura chimică. Pe lângă mecanica cuantică, termodinamica și cinetica sunt, de asemenea, foarte importante din punct de vedere al chimiei. Dacă vrem cu adevărat să înțelegem chimia în profunzime, avem nevoie de o bază fizică solidă.
.vorbind de înțelegere profundă, adâncurile tind să fie sub suprafață. Căutați procesele care au loc pe suprafețele materialelor. Cât de adânc putem învăța examinând suprafețe?
În primul rând, trebuie spus că, deși esența chimiei este într-adevăr fizica, aceasta nu înseamnă că înțelegem toată chimia pe baza fizicii. De exemplu, sinteza moleculelor organice depășește fizica într-un anumit sens. Iar biochimia are chiar mai multă rigoare decât fizica. Chimia catalizatorului - și reacțiile catalitice au loc pe suprafețele substanțelor adecvate - a fost, de asemenea, un fel de artă neagră de foarte mult timp și nu o știință în sens strict. Și datorită studiului proceselor de pe suprafețele substanțelor, această chimie devine știință chiar și după cele mai stricte criterii.
.În legătură cu Premiul Nobel, este adesea menționată producția catalitică de amoniac din azot și hidrogen atmosferic, pentru care Fritz Haber a câștigat Premiul Nobel cu 90 de ani înainte de tine. Relația dintre arta neagră și știința riguroasă poate fi ilustrată în acest exemplu?
Da. În procesul Haber-Bosch, moleculele de amoniac sunt sintetizate la temperaturi și presiuni ridicate în prezența unui catalizator sub forma unei suprafețe de fier tratate corespunzător. Acest proces a permis producția industrială de îngrășăminte și acest lucru a însemnat un salt uriaș în producția globală de alimente. Procesul este folosit și astăzi în scări industriale uriașe. În același timp, chiar și în 1977, chimienilor nu le era foarte clar cum are loc sinteza amoniacului în acest proces.
.apropo, descoperirile lui Fritz Haber au hrănit vaste mase de oameni, în timp ce celelalte descoperiri ale sale au ucis oameni în masă. Haber este tatăl gazelor de luptă utilizate în primul război mondial.
Haber era un om problematic, dar în ceea ce privește gazele de război, era în primul rând un patriot. În timpul celui de-al doilea război mondial, efortul natural al patriotului a fost să-și ajute țara să câștige. În plus, el era convins că gazele de război vor provoca moartea mai rapidă și, prin urmare, mai puține suferințe decât armele de foc. Cred că s-a aflat moral într-o situație similară cu oamenii care au lucrat la bomba atomică în timpul celui de-al doilea război mondial. În ambele cazuri, scopul a fost să pună capăt războiului rapid, deși cu prețul unui număr considerabil de victime.
.să ne întoarcem la arta și știința neagră. Prin urmare, astăzi înțelegem detaliile sintezei amoniacului?
Un studiu detaliat al proceselor chimice de pe suprafața catalizatorului prin metode fizice a arătat că moleculele de azot de pe această suprafață se descompun în atomi de azot și că acesta este momentul cheie al întregului proces Haber-Bosch. Datorită metodelor menționate, astăzi înțelegem în detaliu nu numai acest pas cel mai important, ci și toți ceilalți pași din întregul proces în mai multe etape.
.aceasta reflectă o înțelegere detaliată a aplicațiilor industriale?
Oamenii din industrie îmi spun că îi ajută. O mare companie daneză a construit o fabrică complet nouă pentru producerea de amoniac și ar fi folosit cunoștințe despre detaliile reacțiilor în curs în proiectarea sa. Nu am niciun motiv să mă încred în ele, deși eu nu am experiență directă cu astfel de aplicații.
.Deci nu vă pasă deloc de aplicații? Nici măcar nu aveți brevete?
Nu, nu am brevete. Lucrez destul de strâns cu BASF, dar ei mă folosesc în principal ca consultant. Și nu atât în ceea ce privește producția, cât și în ceea ce privește orientarea propriilor cercetări. Nu am fost niciodată implicat direct în aplicații industriale.
.și, în același timp, principalul dvs. obiect de interes este strâns legat de o altă aplicație foarte importantă, și anume catalizatorii de gaze de eșapament din automobile.
Da, dar chiar și acolo sunt mult mai interesat de detaliile reacțiilor în curs - cum ar fi distribuția lor temporală și spațială - decât de aplicațiile directe. Reacția în sine constă în sinteza dioxidului de carbon din monoxidul de carbon și oxigenul atmosferic de pe suprafața platinei. Utilizarea practică este evidentă și foarte importantă, deoarece monoxidul de carbon este toxic și în combustie incompletă se formează în cantități semnificative. Dar, în ceea ce privește o înțelegere profundă a chimiei, această reacție catalitică este extrem de utilă pentru altceva. Ne permite să studiem lucruri pe care nu le putem studia în altă parte.
.de exemplu?
De exemplu, apariția diferitelor oscilații temporale sau structuri spațiale la nivel molecular. Existența și stabilitatea unor astfel de structuri sunt extrem de interesante în ceea ce privește unele întrebări științifice profunde, inclusiv problema originii vieții. Am putut observa formarea și dezvoltarea unor astfel de structuri la un nivel relativ simplu, deoarece investigăm molecule simple de oxigen, monoxid de carbon și dioxid de carbon. Apariția structurilor complexe din aceste elemente simple de construcție este interesantă doar pentru că ne permite să înțelegem o proprietate foarte importantă a naturii, și anume apariția spontană a lucrurilor complexe din lucrurile simple.
.ați cercetat procesul de zeci de ani, folosind în permanență dispozitive noi și noi. Ceea ce vă conduce la examinarea mai detaliată a unui proces?
Curiozitate. Nu am înțeles niciodată procesul suficient de bine, am avut întotdeauna o mulțime de întrebări fără răspuns. În plus, odată ce a fost răspuns la o întrebare, aceasta deschide de obicei o serie de întrebări complet noi. Multe dintre aceste întrebări nu au putut primi răspuns cu tehnicile experimentale existente atunci, așa că a trebuit să căutăm noi tehnici și dispozitive. Uneori le-am dezvoltat singuri, alteori am folosit descoperirile altora.
.Voi încerca să-l ascut și mai mult. Multe dintre experimentele dvs. au condus „doar” la îmbunătățirea rezultatelor cunoscute. Care este semnificația rafinării a ceva ce știm deja?
Uneori foarte mare. Un rezultat mai precis îl reprezintă informațiile noi, care uneori deschid un domeniu cu totul nou de cercetare.
.de exemplu?
De exemplu, domeniul nanotehnologiei. La examinarea proceselor de pe suprafețele catalizatorilor, am încercat să ajungem la nivelul de observare și la o anumită influență a atomilor individuali. Și tocmai pe asta se bazează astăzi astfel de nanotehnologii populare.
.aplicațiile de succes pot fi apreciate de oamenii obișnuiți. Cu toate acestea, mă tem că nu pot aprecia deloc rafinamentul rezultatelor deja cunoscute.
Probabil că este adevărat.
.puțini oameni își dau seama că în științele naturii, numărul este întotdeauna un număr plus sau minus o anumită inexactitate. Și că științele naturii nu sunt exacte pentru că nu există inexactitate, ci pentru că au acea inexactitate sub control.
Și asta este adevărat.
.în afară de științele naturii, însă, persoanele cu inexactități de număr nu se deranjează prea mult. De exemplu, economiștii raportează creșterea PIB la cea mai apropiată zecime de procent, cu această incertitudine cel mai bine la procent.
Acest lucru este cu adevărat adevărat. Dar economia se ocupă de un sistem extrem de complicat în care condițiile sunt atât de complexe încât de multe ori nu este clar dacă o cantitate are vreo valoare. În astfel de circumstanțe, este firesc ca nici măcar să nu încerce să determine inexactitatea numerelor cu care lucrează.
.dar dacă numerele sunt folosite fără plus sau minus, dă falsa impresie de acuratețe completă.
Și mulți economiști știu bine acest lucru. Unul dintre laureații Nobel în economie mi-a spus că, dacă economiștii fac șase predicții, șapte dintre ele sunt incorecte.
.dar științele naturii au insuflat oamenilor obișnuiți încrederea în numere, iar încrederea în numere se bucură acum într-o oarecare măsură. Este posibil să îi învățăm pe oameni că unele numere sunt de încredere, iar altele nu?
Nu cred că se poate face nimic în acest sens. Și poate că nici nu este necesar. Politica se bazează în mare parte pe utilizarea unor astfel de numere, ceea ce înseamnă că multe decizii politice se iau pe baza unor dovezi nu în totalitate exacte. Dar politicienii trebuie să ia decizii da-nu, iar datele inexacte sunt probabil bune la luarea unor astfel de decizii.
.atunci când o persoană câștigă Premiul Nobel, toată lumea este probabil mai dispusă să-l asculte decât înainte. Acest lucru deschide posibilitatea unei persoane de a lucra nu numai în propria sa știință, ci și în opinia publică și altele asemenea. Ceea ce este o oportunitate interesantă pe de o parte, dar pe de altă parte poate fi obositoare. Ce predomină?
Desigur, sunt copleșit de invitații și oferte. Cu fiecare astfel de invitație, ofertă sau cerere, consider dacă ar fi venit fără Premiul Nobel sau dacă ar fi fost doar o consecință a acelui premiu. În primul caz încerc să mă conformez, în al doilea caz nu. Și cu siguranță încerc să nu-mi schimb viața prea mult.
.ați primit un doctorat onorific de la Universitatea Comenius, așa că probabil a fost primul caz. Să admitem că această universitate nu este una dintre cele mai importante universități europene. Ce înseamnă pentru tine un doctorat dintr-o astfel de universitate?
În primul rând, numele lui Comenius înseamnă foarte mult pentru mine. Comenius a fost într-adevăr un mare educator european, a cărui muncă este utilă și astăzi. În plus, Universitatea Comenius este cea mai mare și cea mai veche universitate slovacă. Aveți mai mult de douăzeci de universități în Slovacia, ceea ce este cu siguranță o situație nesustenabilă și unele dintre aceste universități vor trebui să dispară, dar acest lucru nu se aplică cu siguranță Universității Comenius. Ea continuă să se dezvolte și va atinge standardul universităților europene bune în viitor. Sunt convins de asta.
.care dintre activitățile pe care le-ați dobândit după acordarea Premiului Nobel considerați că sunt cele mai utile?
Sunt foarte interesat de motivarea tinerilor. Țin o mulțime de prelegeri, merg la școală pentru că o consider sarcina mea în vederea viitorului. Cred că este foarte important să îi motivați pe copii să pună întrebări și să găsească răspunsuri.
.și cu siguranță nu vrei să spui că este important din cauza Premiului Nobel, ci că este important ca atare.
Desigur.
.dar aici întâlnim un fel de paradox al câștigătorului Premiului Nobel. Toată lumea este dispusă să asculte ceea ce spune, dar probabil o percep în principal ca un ghid către calea către Premiul Nobel. Nu parcă le spui ceva, dar ei aud altceva?
Da, acest lucru este foarte ușor posibil. Dar nu prea împiedică. Dacă scopul lor este să câștige un Premiu Nobel cândva în viitor - de ce nu? Le răspund mereu: fiți curioși, nu aveți prea multă încredere în autorități și nu încetați să puneți întrebări. Și dacă se țin de ea, nu contează cu adevărat dacă o fac pentru Premiul Nobel sau pentru ei înșiși.