2007 szeptemberében aranyérmet kapott a Szlovák Vegyi Társaságtól. Három hónappal később megkapta a svéd király kémiai Nobel-díját. A múlt héten a Comenius Egyetem díszdoktori címet kapott. Gerhard Ertl.
.azt mondják, hogy mielőtt a tudomány mellett döntött, zenei karrierre gondolt. Ez igaz?
Nem egészen. A kérdés soha nem volt ugyanaz - a zene vagy a tudomány. Nem kaptam jó alapot a zenében. Kilenc évesen kezdtem el játszani, nem sokkal a háború után, de csak három évig jártam zongorához. Aztán egyedül maradtam. Más szóval, alapvetően autodidakta voltam a zenében. Tehát egyértelmű volt számomra, hogy soha nem leszek olyan jó, hogy professzionálisan zenéljek.
.de az a tény, hogy sokat játszottál zongorán, és ma is játszol, azt hiszem, igaz.
De igen, sokat játszottam. Barátokkal, csoportokkal és kis zenekarokkal.
.csoportokkal és kis zenekarokkal játszani, vagyis bárokban játszani?
Természetesen. És nem kevés pénzt kerestem. Tanulmányaim alatt valóban így ettem. Később rengeteg kamarazenét készítettem, és az az igazság, hogy ma is játszom.
.amelyet a zene mellett a kis Gerhard Ertl is érdekelt?
Nagyon gyenge voltam a sportban, szóval semmi foci vagy ilyesmi. Bélyegeket gyűjtöttem, és legfőbb érdeklődésem a könyvek iránt volt, sokat olvastam. Egy ideig még irodalmat akartam tanulni, de aztán meggondoltam magam. Rájöttem, hogy az irodalom főleg a múltba tekint, de a jövőbe akartam tekinteni. És erre a tudomány volt a legalkalmasabb.
.mikor választotta a tudományt?
Tizenhárom-tizennégy éves koromban kezdtem el kémiai kísérleteket végezni. Anyám nem nagyon örült ennek, mert a szobámban csináltam, és néha nagyon büdös volt. És természetesen nem csak a bűz zavarta. Meg volt győződve arról, hogy ha büdös, mérgező lehet, ezért aggódott miattam. Egy nap azt mondta, hogy álljak meg, mert különben a bátyám szobájába költöztet. Végül kémia szakon végeztem, és rádióra vagy elektrotechnikára váltottam.
.a kémiai Nobel-díjas tizenöt éves korában végül kémia lett?
Nagyon jó fizikatanárunk és rossz kémiatanárunk volt. És mivel matematikában is jól teljesítettem, gyorsan kiderült, hogy fizikát fogok tanulni. Később visszatértem a kémia szakra, de nem hagytam el a fizikát. Posztgraduális oktatóm az elektrokémiára koncentrált, amely valójában a folyadék-szilárd határfelületen zajló folyamatok tanulmányozása. Egy nap azt mondta nekem, hogy ha valami újat akarok csinálni, megpróbálhatom felfedezni a gáz-szilárd felületet, mert szinte semmit sem tudni róla. Tehát nekiláttam a munkának, és a munkám fizikai módszerek és technikák alkalmazása volt és ma is a kémiai problémák megoldására szolgál.
.sok, a fizika és a kémia közötti ilyen szoros kapcsolat meglepetést okozhat, de a valóságban valószínűleg nem meglepő.
A kémia az anyag egyik típusú molekuláról egy másikra történő átalakításával foglalkozik. Ha azonban megvizsgáljuk e változások okát, meglátjuk a fizika törvényeit. Ebben az értelemben a kémia valójában fizika. Schrödinger egyenlete lényegében mindent leír, beleértve a kémiai kötést is. A kvantummechanika mellett a termodinamika és a kinetika is nagyon fontos a kémia szempontjából. Ha valóban meg akarjuk érteni a kémia mélységét, akkor szilárd fizikai alapokra van szükségünk.
.mély megértésről szólva a mélységek általában a felszín alatt vannak. Az anyagok felületén zajló folyamatokat kutatja. Mennyire mélyen tanulhatunk a felületek vizsgálatával?
Először is el kell mondani, hogy bár a kémia lényege valóban a fizika, ez nem azt jelenti, hogy az összes kémia megértését a fizika alapján végezzük. Például a szerves molekulák szintézise bizonyos értelemben túlmutat a fizikán. A biokémia pedig még szigorúbb, mint a fizika. A katalizátor kémia - és a katalitikus reakciók a megfelelő anyagok felületén játszódnak le - szintén nagyon régóta egyfajta fekete művészet, és nem szoros értelemben vett tudomány. Az anyagok felszínén zajló folyamatok tanulmányozásának köszönhetően ez a kémia a legszigorúbb kritériumok szerint is tudománygá válik.
.A Nobel-díj kapcsán gyakran említik az ammónia katalitikus előállítását légköri nitrogénből és hidrogénből, amelyért Fritz Haber 90 évvel ezelőtt előtted nyerte el a Nobel-díjat. A fekete művészet és a szigorú tudomány viszonya illusztrálható ebben a példában?
Igen. A Haber-Bosch eljárásban az ammónia molekulákat magas hőmérsékleten és nyomáson szintetizálják katalizátor jelenlétében, megfelelően kezelt vasfelület formájában. Ez a folyamat lehetővé tette a műtrágyák ipari előállítását, és ez hatalmas ugrást jelentett a globális élelmiszer-termelésben. A folyamatot ma is hatalmas ipari méretekben alkalmazzák. Ugyanakkor még 1977-ben sem volt egyértelmű a vegyészek számára, hogy pontosan hogyan zajlik az ammónia szintézise ebben a folyamatban.
.egyébként Fritz Haber felfedezései hatalmas tömegeket tápláltak, míg más felfedezései tömegesen ölték meg az embereket. Haber az első világháborúban használt harci gázok atyja.
Haber problémás ember volt, de ami a háborús gázokat illeti, elsősorban hazafi volt. A második világháború alatt a hazafi természetes erőfeszítése az volt, hogy segítse országának győzelmét. Ezenfelül meg volt győződve arról, hogy a háborús gázok gyorsabb halált és így kevesebb szenvedést okoznak, mint a lőfegyverek. Úgy gondolom, hogy erkölcsileg hasonló helyzetben volt, mint azok az emberek, akik a második világháború alatt az atombombán dolgoztak. Mindkét esetben a háború gyors befejezése volt a cél, bár jelentős számú áldozat árán.
.térjünk vissza a fekete művészetre és a tudományra. Ma tehát megértjük az ammónia szintézisének részleteit?
A kémiai folyamatok részletes vizsgálata a katalizátor felszínén fizikai módszerekkel kimutatta, hogy ezen a felületen lévő nitrogénmolekulák nitrogénatomokká bomlanak, és ez az egész Haber-Bosch-folyamat kulcsmomentuma. Az említett módszereknek köszönhetően ma részletesen megértjük nemcsak ezt a legfontosabb lépést, hanem az egész többlépcsős folyamat összes többi lépését is.
.ez tükrözi az ipari alkalmazások részletes megértését?
Az iparban élők azt mondják, hogy ez segít nekik. Az egyik nagy dán vállalat teljesen új gyárat épített az ammónia előállítására, és állítólag a folyamatban lévő reakciók részleteiről szóló tudást használták fel a tervezésében. Nincs okom bizalmatlanságra velük szemben, annak ellenére, hogy magamnak nincs közvetlen tapasztalatom az ilyen alkalmazásokkal kapcsolatban.
.Tehát egyáltalán nem érdekli az alkalmazások? Még szabadalmaid sincsenek?
Nem, nincsenek szabadalmaim. Elég szorosan együttműködök a BASF-fel, de főleg tanácsadóként használnak. És nem annyira a termelés, mint inkább a saját kutatásuk orientációjának kérdéseiben. Soha nem vettem részt közvetlenül ipari alkalmazásokban.
.és ugyanakkor fő érdeklődésének objektuma szorosan kapcsolódik egy másik nagyon fontos alkalmazáshoz, nevezetesen az autó kipufogógáz-katalizátoraihoz.
Igen, de még ott is sokkal jobban érdekelnek a folyamatban lévő reakciók részletei - például időbeli és térbeli eloszlásuk -, mint a közvetlen alkalmazások. Maga a reakció szén-monoxidból és légköri oxigénből áll a szintetizálásban a platina felületén. A gyakorlati alkalmazás nyilvánvaló és nagyon fontos, mivel a szén-monoxid mérgező, és nem teljes égés esetén jelentős mennyiségben képződik. De a kémia igazán mély megértése szempontjából ez a katalitikus reakció rendkívül hasznos valami másra. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy olyan dolgokat tanulmányozzunk, amelyeket máshol nem tanulhatunk.
.például?
Például különböző időbeli rezgések vagy térszerkezetek megjelenése molekuláris szinten. Az ilyen struktúrák létezése és stabilitása rendkívül érdekes néhány mély tudományos kérdés szempontjából, beleértve az élet eredetét is. Az ilyen szerkezetek kialakulását és fejlődését viszonylag egyszerű szinten megfigyelhettük, mert egyszerű oxigén-, szén-monoxid- és szén-dioxid-molekulákat vizsgálunk. A bonyolult szerkezetek megjelenése ezekből az egyszerű épületelemekből csak azért érdekes, mert lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük a természet egyik nagyon fontos tulajdonságát, nevezetesen az összetett dolgok spontán megjelenését egyszerű dolgokból.
.évtizedek óta kutatja a folyamatot, folyamatosan új és új eszközöket használ. Ez arra készteti Önt, hogy egy folyamatot részletesebben megvizsgáljon?
Kíváncsiság. Soha nem értettük elég jól a folyamatot, mindig sok megválaszolatlan kérdés volt bennünk. Ezenkívül, ha egy kérdés megválaszolva van, általában számos teljesen új kérdést nyit meg. Ezekre a kérdésekre sok nem tudott megválaszolni az akkor már létező kísérleti technikákkal, ezért új technikákat és eszközöket kellett keresnünk. Néha magunk fejlesztettük ki őket, máskor mások felfedezéseit használtuk fel.
.Megpróbálom még jobban élesíteni. Számos kísérleted "csak" az ismert eredmények finomításához vezetett. Mi a jelentősége annak, hogy finomítsunk valamit, amit már ismerünk?
Néha nagyon nagy. Pontosabb eredmény az új információ, amely néha egy teljesen új kutatási területet nyit meg.
.például?
Például a nanotechnológia területe. A katalizátorok felületén zajló folyamatok vizsgálatakor megpróbáltunk eljutni a megfigyelés szintjére és az egyes atomok bizonyos hatására. És pontosan ezen alapulnak ma az ilyen népszerű nanotechnológiák.
.a sikeres alkalmazásokat a hétköznapi emberek értékelhetik. Attól tartok azonban, hogy egyáltalán nem tudják értékelni a már ismert eredmények finomítását.
Ez valószínűleg igaz.
.kevesen veszik észre, hogy a természettudományokban a szám mindig szám plusz vagy mínusz némi pontatlanság. És hogy a természettudományok nem pontosak, mert nincs pontosság, hanem azért, mert ellenőrzésük alatt tartják ezt a pontatlanságot.
Ez igaz is.
.A természettudományokon kívül azonban a szám pontatlanságú emberek nem zavarnak túl sokat. Például a közgazdászok a GDP növekedését százalék tized pontossággal jelentik, ezzel a bizonytalansággal legfeljebb a százalékban.
Ez bizony igaz. De a közgazdaságtan egy rendkívül bonyolult rendszerrel foglalkozik, amelyben a feltételek annyira összetettek, hogy gyakran nem világos, hogy egy mennyiségnek van-e értéke egyáltalán. Ilyen körülmények között teljesen természetes, hogy meg sem próbálják meghatározni a számok pontatlanságát, amelyekkel dolgoznak.
.de ha plusz vagy mínusz nélkül használjuk a számokat, akkor a teljes pontosság hamis benyomását kelti.
És sok közgazdász tisztában van ezzel. Egy közgazdasági Nobel-díjas azt mondta nekem, hogy ha a közgazdászok hat előrejelzést adnak, akkor ezek közül hét téves.
.de a természettudományok a közönséges emberekbe vetették a számokba vetett bizalmat, és ezt a számokba vetett bizalmat bizonyos mértékig élvezik. Meg lehet tanítani az embereket, hogy egyes számok megbízhatóak, mások pedig nem?
Nem hiszem, hogy bármit is lehetne tenni ellene. És talán nem is szükséges. A politika nagyrészt ilyen számok használatán alapul, ami azt jelenti, hogy sok politikai döntést nem teljesen pontos bizonyítékok alapján hoznak meg. De a politikusoknak igen-nem döntéseket kell hozniuk, és a pontatlan adatok valószínűleg alkalmasak ilyen döntések meghozatalára.
.amikor egy személy elnyeri a Nobel-díjat, valószínűleg mindenki hajlandóbb hallgatni rá, mint korábban. Ez megnyitja annak lehetőségét, hogy az ember ne csak a saját tudományában dolgozzon, hanem a közvéleményben és hasonlókban is. Ami egyrészt érdekes lehetőség, másrészt fárasztó lehet. Mi érvényesül?
Természetesen elárasztanak a meghívók és az ajánlatok. Minden ilyen meghívásnál, ajánlatnál vagy kérésnél megfontolom, hogy Nobel-díj nélkül jött volna-e létre, vagy csak ennek a díjnak a következménye. Az első esetben megpróbálok megfelelni, a második esetben nem. És határozottan próbálok nem sokat változtatni az életemen.
.díszdoktori címet kapott a Comenius Egyetemen, így valószínűleg ez volt az első eset. Valljuk be, hogy ez az egyetem nem tartozik a nagy európai egyetemek közé. Mit jelent számodra egy ilyen egyetem doktori címe?
Először is, a Comenius neve jelent sokat nekem. A Comenius valóban nagyszerű európai oktató volt, akinek munkája ma is hasznos. Ezenkívül a Comenius Egyetem a legnagyobb és legrégebbi szlovák egyetem. Önnek több mint húsz egyeteme van Szlovákiában, ami minden bizonnyal fenntarthatatlan helyzet, és ezeknek az egyetemeknek némelyikének el kell tűnnie, de ez természetesen nem vonatkozik a Comenius Egyetemre. Fejlődik tovább, és a jövőben el fogja érni a jó európai egyetemek színvonalát. Meg vagyok róla győződve.
.a Nobel-díj odaítélése után megszerzett tevékenységek közül melyiket tartja a leghasznosabbnak?
Nagyon érdekel a fiatalok motiválása. Nagyon sok előadást tartok, iskolába járok, mert a jövőre való tekintettel feladatomnak tekintem. Úgy gondolom, hogy nagyon fontos motiválni a gyermekeket arra, hogy kérdéseket tegyenek fel és válaszokat találjanak.
.és biztosan nem azt akarja mondani, hogy ez a Nobel-díj miatt fontos, hanem hogy önmagában fontos.
természetesen.
.de itt a Nobel-díjas afféle paradoxonnal találkozunk. Mindenki hajlandó meghallgatni, amit mond, de valószínűleg elsősorban a Nobel-díj felé vezető út kalauzaként fogják fel. Nem mintha mondanál nekik valamit, de ők mást hallanak?
Igen, ez nagyon könnyen lehetséges. De ez nem igazán akadályozza. Ha az a céljuk, hogy valamikor a jövőben Nobel-díjat nyerjenek - miért ne? Mindig válaszolok rájuk: legyen kíváncsi, ne bízzon túlságosan a hatóságokban és ne hagyja abba a kérdéseket. És ha ragaszkodnak hozzá, akkor teljesen mindegy, hogy a Nobel-díjért vagy magukért teszik-e.