Nadzieje chemika na początek lat dwudziestych wieku XXI

Chemia jest pierwszą pochodną fizyki po materii. Tak zacznę ten szkic. Połączyłem w tym zdaniu, taką mam nadzieję, w dość żartobliwy sposób trzy nauki podstawowe. Zagubiłem biologię, ale ona jest pochodną chemii po jedzeniu a ja muszę się, póki co, odchudzać.

Fizyka jest ostatnio nauką zależną od gadżetów. Wydano ogromne pieniądze, góry szlachetnych metali, półprzewodników, betonu i stali, żeby zbudować rzeczy wielkie. Wielki zderzacz małych cząstek, wielkie ramiona wykrywaczy słabych fal grawitacyjnych i wielkie rakiety z małymi sondami do poznawania wielkiego kosmosu, czy wreszcie welkie komputery do przetwarzania wielkich ilości jedynek i zer. Te urządzenia są synonimem współczesnej fizyki. Dokładniej rzecz biorąc urządzenia te produkują olbrzymie ilości danych, które trzeba przeanalizować. Ta analiza idzie jakoś opornie, a danych wciąż przybywa. Chemia dostarcza fizyce materiałów na gadżety. Moja nauka nie odpowiada na fundamentalne pytania o zachowaniu się elektronów w atomach, w cząsteczkach. Moja nauka tworzy nowe formy materialne przez przegrupowania atomów, bada ich właściwości po to, żeby zaspokoić nieskończoną potrzebę tworzenia nowych gadżetów dla fizyki.

Płyniemy wspólnie w kółko. Nasze płynięcie napędza matematyka. Ta karuzela jest przyspieszana dodatkowo propagandą niby naukową, która donosi ciągle o przełomach i rewolucjach. Ile to już ich było w ciągu ostatnich 10 lat? Żadnego nie było. Propaganda nie jest motorem rozwoju nauki, nie tworzy jej. Szkodzi.

Od młodości, czyli od ponad 40 lat, czytam o fizyce. Kupiłem o niej już tyle książek, że mam prawo wypowiadać się o tej nauce. Tak! Przecież przyczyniłem się do poprawy bytu materialnego fizyków – autorów tychże książek. Zarobili na mnie i Weinberg, i Gribbin, i rodziny nieżyjących już od dawna wielkich, jak Einstein, Bohr, Heisenberg, a nawet Bohm. Muszę pominąć dziesiątki innych, choć wydałem na ich czytadła traktujące o fizyce mnóstwo pieniędzy. Z tego tylko powodu mam prawo mówić o fizyce. Nie zamknę się bo już się naliczyłem, ile tylko wlezie. Czas na refleksję, ale taką fizykochemiczną ograniczoną do obszaru atomów i ich oddziaływań ze sobą.

Myślę o atomach i widzę funkcje gęstości elektronowej. Jako chemik powinienem widzieć raczej atomowy „dirty dancing”, ale nie, funkcje widzę – jakbym był matematykiem, hm. Cóż, niech tak będzie, skoro widzę, to musi tak zostać bo zamknięcie oczu nie pomaga – widzę nadal. Wyraźnie widzę. Zwłaszcza jedna z tych funkcji przykuwa moją uwagę – funkcja gęstości elektronowej stanu podstawowego atomu wodoru. Ta funkcja zajmuje cały wszechświat! Dosłownie. Atom wodoru jest taki mały, a ta funkcja marnotrawi mi całą przestrzeń! Zastanawiam się, czy nie za dużo trochę jak na jeden maleńki atom. Matematyka jest bezwzględna – tak musi być. Skoro tak musi, to powinienem tymi elektronami móc rzucać nie przymierzając jak Zeus gromowładny. Przecież mam w sobie ogromne ilości atomów wodoru! Tymczasem nic się nie dzieje. Moje atomy trzymają się swoich lokalnych nanoświatów. Dziwne - funkcja im pozwala, prawdopodobieństwo nie zabrania, choć osłabia takie zapędy, a tu nic. Być może ta funkcja pozwala na zbyt dużo? Może atomy nie wiedzą, że im wolno? Na pewno nie wiedzą – nie mają świadomości. To nasza matematyka pozwala na zbyt dużo. Funkcja gęstości jest zbyt idealistyczna, obejmuje wszystko. Jest tak ogromna, że nie można z niej uciec, wydostać się poza jej granice. Nie ma zakątka we wszechświecie, w którym dałoby się skryć przed taką wszechogarniającą funkcją. Nawet inne wymiary nie pomagają. Ale gdzie ja się tak zapędzam, przecież chodzi mi tylko o nanoświat atomu wodoru. Może ten mały światek różni się jakoś od wszechświata, może funkcja falowa (a właściwie kwadrat jej modułu) nie mówi wszystkiego o atomie wodoru, może zniewala go swoją ogólnością. Tyle pytań, a gdzie są odpowiedzi.

Marzę sobie, że takie odpowiedzi są. Marzę sobie, że można powbijać szpilki funkcji gęstości przynajmniej w obszarze nie większym niż kilka atomów. Taką nadzieję daje teoria chaosu.