۱۸ کشف علمی که دنیا را تغییر دادند (بخش اول)

معمولا اکتشافات علمی بزرگ حاصل سال‌ها کار پژوهشی مداوم و طاقت‌فرسا هستند، اما در طول تاریخ کم پیش نیامده که یک کشف علمی تصادفی بدون برنامه‌ریزی قبلی صورت بگیرد و نتایج آن باعث تغییر دنیا شود. در این مطلب به بررسی برخی از مهم‌ترین اکتشافات علمی تصادفی خواهیم پرداخت.

وقتی صحبت از دستاوردهای علمی بزرگ و تاثیرگذار به میان می‌آید، بسیاری از افراد تلاش بی‌وقفه و مدام دانشمندان را تصور می‌کنند که برای مدتی طولانی، بر روی دستیابی به آن اکتشاف علمی متمرکز شده است؛ با این وجود جالب است بدانیم که اکتشافاتی هم مانند اشعه پرکاربرد ایکس و یا دارو معجزه‌آسای پنی‌سیلین وجود دارند که به شکل کاملا تصادفی صورت گرفته‌اند و هرکدام در حد خود، جهان ما را تغییر داده‌اند.

۱. اجاق مایکروفر

در سال ۱۹۴۶ مهندسی به نام پرسی اسپنسر (Percy Spencer)‌ در حالی که بر روی یک پروژه مرتبط با تکنولوژی رادار کار می‌کرد، در زمان آزمایش یک لوله خلا ‌متوجه شد شکلات داخل جیبش از آنچه که انتظار داشت، زودتر آب شد.

این اتفاق باعث شده تا اسپنسر شرایط آن آزمایش خاص را بر روی مواد غذایی دیگر مانند تخم مرغ و ذرت بوداده امتحان کند و در کمال شگفتی، نتیجه‌گیری این مهندس باهوش این بود که پخته شدن سریع ماده غذایی مورد نظر به واسطه انرژی امواج میکرو است.

مدت کوتاهی پس از این کشف علمی تصادفی اسپنسر از طرف کمپانی که برای آن کار می‌کرد حق امتیاز یک اجاق مایکروفر را به ثبت رساند؛ گفت شده که اولین مایکروفر جهان حدودا ۳۴۰ کیلوگرم وزن و ۱۶۸ سانتی‌متر، ارتفاع داشته است.

البته چند سال پس از اختراع کشف اسپنسر، در سال ۱۹۶۵ اولین مایکروفر آشپزخانه‌ای با قیمت ۵۰۰ دلار در اختیار علاقه‌مندان قرار گرفت.

۲. داروی نجات‌بخش کینین

کینین (Quinine) یک ترکیب ضد مالاریاست که به صورت طبیعی در پوست درخت یافت می‌شود و تا به امروز به عنوان درمانی موثر برای مقابله با مالاریا استفاده شده است. بر اساس اطلاعات موجود، از قرن ۱۶ به بعد در جنوب قاره آمریکا از ماده کینین برای مداوای افراد مبتلا به این بیماری استفاده می‌شده، اما در داستان‌های محلی ذکرشده که مردمان تمدن‌های باستانی آندی (Andean civilizations)، از گذشته‌های دور از تاثیرات مفید کینین باخبر بوده‌اند.

در یکی از داستان‌های مربوط به کشف کینین که بیشتر از مابقی روایت‌ها نقل‌شده، یک مرد آندی مبتلا به مالاریا، قرن‌ها پیش در جنوب قاره آمریکا در جنگلی گم می‌شود؛ گفته شده که وقتی شخص دچار تشنگی شد، از آب جمع شده در زیر درختی در جنگل نوشید، اما مزه تلخ باعث شد که او نگران آلوده بودن آب شود.

با این وجود، کمی پس از این اتفاق علائم بیماری شخص برطرف شدند و او سالم به شهر بازگشت تا داستان را برای دیگران نقل کند.

البته همانطور که اشاره شد، داستان‌های دیگری هم در مورد این کشف وجود دارد، ولی می‌توان اطمینان داشت استفاده از کینین برای مداوای بیماری خطرناک مالاریا که جان عده زیادی از بیماران را نجات داده، از یک اتفاق تصادفی شروع شده است.

۳. اشعه ایکس

داستان این کشف علمی تصادفی برای بسیاری از مخاطبان آشناست؛ در سال ۱۸۹۵، دانشمندی آلمانی به نام ویلهلم رونتگن (Wilhelm Röntgen) در زمانی که با لوله پرتوی کاتدی کار می‌کرد متوجه تابیده شدن پرتوهایی عجیب به یک صفحه فلورسنت،‌ در زمان روشن بودن لوله و تاریک بودن اتاق شد.

وقتی که رنتگن سعی کرد تا جلوی تابیدن نور را بگیرد،‌ در کمال تعجب دید که پرتوها تقریبا از تمامی اشیا موجود در آزمایشگاه عبور می‌کنند و زمانی هم که رنتگن دست خودش را جلوی نور گرفت، دید که تصویری حیرت‌انگیز از استخوان‌های دستش بر روی صفحه منعکس شده است.

کمی بعد، این محقق آلمانی صفحات مربوط به عکس‌برداری را جلو اشعه‌ها گرفت و اولین تصاویر پرتوی ایکس جهان را خلق کرد؛ تکنولوژی مربوط به این کشف علمی تصادفی سریعا در بیمارستان‌ها و مراکز پزشکی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفت، اما متاسفانه مدتی طول کشید تا خطرات و آثار منفی استفاده از اشعه ایکس مورد توجه دانشمندان قرار بگیرد.

۴. رادیواکتیویته

یک سال پس از کشف علمی تصادفی رونتگن، دانشمندی به نام هانری بکرل (Henri Becquerel) در تلاش برای بررسی ارتباط پدیده تابندگی فسفری با پرتوهای ایکس آزمایش‌هایی را عملی کرد که به کشف رادیواکتیویته انجامید.

تابندگی فسفری پدیده‌ای است که باعث می‌شود برخی مواد به صورت طبیعی از خود نور ساطع کنند؛ وقتی بکرل در یک آزمایش سعی کرد تا به کمک نمک اورانیوم، با استفاده از صفحات عکس‌برداری پرتوی ایکس نور خورشید را جذب کند، ابری بودن هوا باعث شد تا او تصور کند که آزمایشش تکمیل نشده است.

با این وجود بکرل صفحات آزمایش را چاپ کرد و دید که برخلاف انتظار، عکس‌ها همانطوری که باید در صورت وجود نور خورشید شکل می‌گرفتند، ظاهر شده‌اند. این دانشمند بعد از تحقیق بیشتر دریافت که پرتوهای رادیواکتیو ناشی از نمک اورانیوم منجر به این اتفاق شده‌اند و آزمایشی که به تصور بکرل ناقص انجام‌شد، به طور اتفاقی به کشف رادیواکتیویته انجامید.

۵. چسب پارچه‌ای نر و ماده

در سال ۱۹۴۱ مهندسی سوئیسی به اسم جورج د مسترال (George de Mestral) پس از بازگشت از کوهنوردی به همراه سگش متوجه شد که قسمت‌های خاردار گیاهی به نام بابا آدم (Burdock) به تار و پود لباسش چسبیده‌اند؛ بعد از بررسی دقیق‌تر، توجه مسترال به قلاب‌های بسیار کوچک شاخه‌های بابا آدم جلب شد که به سختی در بین الیاف گیر کرده بودند.

این روش اتصال قلاب و تار و پود، جرقه‌ای را در ذهن مسترال ایجاد کرد که پس از کمی تحقیق بیشتر و اعمال تغییرات مورد نیاز، به ساخت چسب پارچه‌ای نر و ماده یا همان ولکرو منجر شد. شهرت این نوع چسب پس از استفاده ناسا برای تجهیزات فضایی به اوج خود رسید و تا به امروز ولکرو در انواع لباس‌ها و وسایل مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۶. شیرین‌کننده مصنوعی ساخارین

ماده شیرین‌کننده بدون کالری ساخارین که تقریبا ۴۰۰ بار از شکر شیرین‌تر است هم یک کشف علمی تصادفی بود. در سال ۱۸۷۸، وقتی در پایان یک روز کاری محققی از دانشگاه جانز هاپکینز به نام کنستانتین فالبرگ (Constantine Fahlberg) فراموش کرد که بعد از کار دستش را بشوید، در زمان خوردن غذا متوجه شد که بر روی دستانش یک ماده شیرین به جا مانده است.

فالبرگ که قبل از این کشف عجیب بر روی قیر زغال کار می‌کرد،‌ بلافاصله به آزمایشگاه برگشت و پس از چشیدن ترکیبات مختلف از مواد شیمیایی، با مخلوط کردن اسید او سولفوبنزوئیک، کلرید فسفر و آمونیاک به طعم شیرین مورد نظرش دست یافت.

فالبرگ در سال ۱۸۸۴ حق امتیاز ماده شیرین ساخارین را به نام خود ثبت کرد و این شیرین‌کننده مصنوعی را به تولید انبوه رساند. در نزدیکی‌های جنگ جهانی اول که شکر جیره‌بندی شد،‌ ساخارین فالبرگ مورد توجه همگان قرار گرفت و از آنجایی که کالری موجود در این ماده بدن جذب نمی‌شود، افراد مبتلا به دیابت هم از این ماده به عنوان شکر بدون کالری استفاده کردند.

۷. دستگاه‌ تنظیم‌کننده‌ ضربان‌ قلب‌

دستگاه‌ تنظیم‌کننده‌ ضربان‌ قلب‌ یک ایمپلنت است که با تحریک عضلات قلب، ضربان‌ این پمپ طبیعی بدن را تنظیم می‌کند؛ مخترع این وسیله، ویلسون گریتبچ (Wilson Greatbatch) در حالی که در سال ۱۹۵۶ مشغول ساخت دستگاهی برای ضبط ریتم قلب بود، یک مقاومت در مدار مورد نظرش را اشتباهی نصب کرد و به این ترتیب، دستگاه تنظیم‌کننده ضربان قلب را ساخت!

پس از نصب مقاومت اشتباهی در مدار، گریتبچ متوجه شد که پالس‌های الکتریکی مخصوصی تولید شده‌اند و این پالس‌ها او را به یاد ریتم ضربان قلب انداختند؛ گریتبچ که از گذشته ایده دستیابی به روشی برای تحریک مدار بندی طبیعی قلب در افراد دچار عارضه‌های قلبی را در ذهن داشت، با این کشف علمی تصادفی به عملی کردن ایده‌اش نزدیک‌تر شد.

پس از این اتفاق، گریتبچ به دنبال روشی برای کوچک‌تر کردن اختراعش بود و در ۷ می ۱۹۵۸، یک نسخه از دستگاه تنظیم ضربان قلب او با موفقیت و برای اولین بار در بدن یک سگ کار گذاشته شد.

۸. ماده مخدر ال اس دی

دانشمندی به نام آلبرت هافمن (Albert Hofmann) از سال ۱۹۳۸ در مورد نوعی قارچ که روی گندم سیاه رشد می‌کند، کار پژوهشی انجام می‌داد و به طور مشخص‌تر، ماده شیمیایی قوی به نام اسید لایزرژیک را مورد توجه قرار داده بود.

تحقیقات هافمن بر روی این ماده شیمیایی که تا به امروز هم استفاده‌های دارویی گسترده‌ای دارد تا سال ۱۹۴۳ ادامه داشت؛ در این سال، هافمن به صورت اتفاقی یکی از مواد شیمیایی که ساخته بود را چشید و بلافاصله دچار گیجی و بی قرار شد.

او کمی بعد به خانه‌اش رفت تا استراحت کند، اما احساس فعالیت شدید قوه تخیلی و وضعیت مستی عجیبی که دچار آن شده بود، به عنوان اولین مورد شناخته شده از مصرف ماده مخدر جنجالی ال اس دی در نظر گرفته می‌شود.

هافمن در یادداشت‌هایش در مورد این اتفاق نوشته که در حالت درازکش، وقتی که چشمانش بسته بود، نور محیط بیش از حد در نظر او روشن بود و تصاویر شگفت‌انگیز و فوق‌العاده پویایی همراه با مجموعه دیدنی از نورهای مختلف جلوی چشمانش ظاهر می‌شد.

پس از این اتفاق هافمن ال اس دی را مجددا امتحان کرد و با وجود اینکه اعلام نکرد که کشف او اتفاقی صورت گرفته،‌ تحقیقاتش را بر روی مخدر ساخته‌شده متمرکز کرد.

۹. خمیر بازی

خمیر بازی رنگی که تا به امروز یکی از اسباب بازی‌های مورد علاقه کودکان است، از دهه ۳۰ میلادی تولید می‌شده، اما ساخت این ماده در ابتدا با هدف سرگرم کردن کودکان نبود.

نوا مک ویکر (Noah McVicker) شخصی است که طرح اولیه خمیر مورد نظر ما را به عنوان ماده‌ای برای پاک کردن دوده کاغذدیواری خانه‌ها ساخت؛ در گذشته از آنجایی که گرمایش خانه‌ها به سوزاندن زغال‌سنگ وابسته بود، این روش مشکلاتی مانند دوده گرفتن دیوارها را به وجود می‌آورد.

ماده تولیدی مک ویکر تا زمانی که کاغذدیواری وینیل با قابلیت شستشوی آسان ساخته نشده بود، مشتری‌های خاص خود را داشت، اما پس از عرضه این کاغذدیواری دیگر نیازی به پاک کردن دیوارها با خمیر مک ویکر وجود نداشت.

با این تفاسیر،‌ قبل از ورشکسته شدن کمپانی خمیر پاک‌کننده کاغذدیواری، یکی از معلم‌های مهدکودک که برحسب اتفاق از اقوام مک ویکر بود، برای سرگرم کردن شاگردانش از خمیر مورد نظر استفاده کرد و از آنجایی که شنیده بود بچه‌ها با این محصول مجسمه‌سازی می‌کنند، ایده تبدیل خمیر به اسباب‌ بازی کودکان را مطرح کرد.

مک ویکرها با این ایده موافقت کردند و با حذف شوینده داخل خمیر و اضافه کردن رنگ مجاز، اولین خمیر بازی کودکان را رسما به بازار عرضه کردند.

به پایان بخش اول از فهرست ۱۸ کشف علمی تصادفی تاریخ رسیدیم؛ در روزهای آینده منتظر بخش دوم و آخر این لیست باشید.

کیا علیپور