Syre 8
Aluminium 13
Svavel 16
Krypton 36
15,999 Europium
99
ium
4,002
26,981
32,066
83,8
2
c
=m
Es
Hel 2
Einsteinium
254 Arsenik 33
AS 151,965 V채te 1
74.921 Fluor
Grund채mnenas s채llsamma liv
1,007 Bly 82
207,2 Francium 89
22
18,998 Jod 53
126,904
En kulturguide till det periodiska systemet
Fr
9
Zink 30
[223]
65,39 Plutonium 94
46,88
Titanium
Cf
239,052
Hugh Aldersey-Williams
Californium 16
Krypton 36
californium 16
,36
62
Sm
83,8 J채rn
Silver 47
Fe
Fosfor 15
Ag
1
55,847
107,868
C Kol 6
50
Sa m
ari
um
249,069
30,937
12,011
Hugh Aldersey-Williams
Grundämnenas sällsamma liv En kulturguide till det periodiska systemet
Översättning av Per Nyqvist
Norstedts Besöksadress: Tryckerigatan 4 Box 2052 103 12 Stockholm www.norstedts@.se Norstedts ingår i Norstedts Förlagsgrupp AB grundat 1823
© Hugh Aldersey-Williams First published in the United Kingdom by Penguin Books Ltd, 2010 Norstedts, Stockholm 2012 Originalets titel: Periodic Tales. The Curious Lives of the Elements Översättning: Per Nyqvist Omslag: Miroslav Sokcic Omslagsillustration: Me Tryckt hos Bookwell, Finland 2012 ISBN 978-91-1-303015-9
innehåll inledning
9
del ett – makt Eldorado
21
Platina överst
35
Ädla men skandalomsusade metaller
43
Den ockraröda missfärgningen
48
Grundämneshandlarna
58
Bland carbonari
64
Plutoniumcharader
72
Mendelejevs resväskor
82
Den flytande spegeln
90
del två – eld
På världsomsegling med Svavel
101
P står för fosfor
109
”Halvt dold i havsgrön dimma”
123
”Medkännande trams”
132
Långsam eld
141
Vår Fru av radium
152
Gatubelysningen i dystopierna
162
Drinkar på Gula hästen
176
Solens ljus
179
del tre – hantverk Till Tennöarna
186
Det klanglösa blyets gråa sanning
198
Vår perfekta spegelbild
208
WWW
219
Vid baren
228
Banalisering
234
”Förvandlade till skaldjur”
246
Flygplanssvetsarnas skrå
256
Grundämnenas intåg
262
del fyra – skönhet Färgrevolutionen
265
”Kromensamhetens Amerika”
274
Abbot Sugers safirskivor
281
Arvpulver
289
Regnbågar i blodet
295
Att krossa smaragder
300
Neonets karmosinröda ljus
304
Isebels ögon
315
del fem – jord Svenskt berg
320
Europiumunionen
329
Auerlampan
334
Grundämnesforskningens fotsoldater
341
Ytterby gruva
345
Epilog
356
noter det engelska förlagets uppgifter om upphovsrätten till vissa citat författarens tack litteratur i urval register
364 372 373 376 382
inledning
Det periodiska systemet verkar liksom alfabetet och djurkretsen vara en sådan där slående bild som står outplånligt inristad i våra minnen. Jag bär med mig en bild av det periodiska systemet ända sedan min skoltid, för det hängde på väggen bakom lärarens kateder likt en altartavla. (Dess blanka, gulnade papper vittnade om åratal av kemisk påverkan från luft och ljus.) Jag har aldrig lyckats bli kvitt denna bild, trots att jag knappt har vågat sticka näsan i ett laboratorium på flera år. Nu har jag själv det periodiska systemet på väggen. Eller åtminstone en version av det. Den välbekanta trappstegsliknande silhuetten finns kvar, liksom de prydligt staplade rutorna, en för varje grundämne. Varje ruta innehåller atomnumret och det kemiska tecknet för det grundämne som hör hemma på den platsen i tabellen. Men allt är inte i sin ordning. Där namnet på grundämnet skulle finnas står nämligen ett helt annat namn, ett namn som inte har det minsta med vetenskap att göra. Tecknet O står inte för grundämnet syre utan för den mytologiska gestalten Orfeus, och Br står inte för brom utan för konstnären Bronzino. I flera av de andra rutorna står av någon anledning namnen på filmskådespelare från 1950-talet. Detta periodiska system är en litografi av Simon Patterson, en engelsk konstnär som är fascinerad av sådana schematiska framställningar som vi använder oss av för att organisera vår tillvaro. Hans metod består i att erkänna deras betydelse i egenskap av strukturerande fenomen men sedan leva rövare med dem genom att ändra på beståndsdelarna. Hans mest kända verk är en karta över Londons tunnelbana där alla stationer har förlorat sina vanliga namn och i stället blivit uppkallade efter helgon, upptäcktsresande och fotbollsspelare. Det uppstår märkliga effekter i korsningarna. Det är inte förvånande att han har fått infallet att leka på mot9
Grundämnenas sällsamma liv
svarande sätt med det periodiska systemet. Han har trista minnen av hur han tvingades plugga in det utantill i skolan. ”Det var en bekväm undervisningsmetod, men jag lyckades aldrig lära mig det”, har Simon berättat för mig. Han kom dock ihåg själva idén. Tio år efter att han slutade skolan skapade han en serie versioner av systemet där tecknen för grundämnena utlöser felaktiga associationer. Cr står inte för krom utan för Julie Christie, Cu inte för koppar utan för Tony Curtis. Men sedan saboteras till och med detta kryptiska system: Ag, förkortningen för silver, står inte för, låt oss säga, Jenny Agutter eller Agatha Christie utan för Phil Silvers. Det förekommer retsamma exempel på skenbar logik i denna uppställning: de på varandra följande ämnena beryllium och bor (med förkortningarna Be respektive B) har bytts ut mot de två Bergman, Ingrid respektive Ingmar. De två bröderna och skådespelarna Rex och Rhodes Reason står intill varandra – de har hamnat i rutorna med förkortningarna för rhenium (Re) respektive osmium (Os). Kim Novak (Na; natrium) och Grace Kelly (K; kalium) står i samma spalt – båda var huvudrollsinnehavare i Hitchcockfilmer. Men i allmänhet finns det inget system, bara de samband som man själv kommer på. Jag tycker till exempel att det är lustigt att Po, symbolen för polonium, det radioaktiva ämne som upptäcktes av Marie Curie och som hon uppkallade efter sitt fosterland Polen, här står för den polske regissören Roman Polanski. Jag är förtjust i Pattersons lekfullt vanvördiga konstverk, men som skolpojke skulle jag inte ha haft mycket till övers för den sortens trams. Medan Simon fantiserade ihop nya, galna associationer var jag helt upptagen av att tillgodogöra mig undervisningen i skolan. Jag insåg att grundämnena var de universella och grundläggande beståndsdelarna i all materia. Det fanns ingenting som inte bestod av grundämnen. Den ryske kemisten Dmitrij Mendelejev hade ordnat dem i en tabell, men denna tabell var mer än summan av sina märkliga beståndsdelar. Han hade skapat ett meningsfullt system av grundämnenas kaotiska mångfald genom att ordna dem i följd efter deras atomnummer (det vill säga, efter antalet protoner i atomkärnan) och ställa upp dem i rader och kolumner. På så sätt åskådliggjordes på ett slående sätt hur de kemiska ämnena var besläktade med varandra (ämnen med liknande egenskaper återkommer på ett periodiskt sätt, vilket framgår av kolumnerna). Mendelejevs uppställning tycktes ha en självständig existens. För mig framstod den som 10
Inledning
Detalj från Untitled, konstverk av Simon Patterson från 1996. (Copyright © Simon Patterson. Med benäget tillstånd av Haunch of Venison Gallery, London.)
ett av världens stora system, en företeelse som inte kunde ifrågasättas. Det periodiska systemet förklarade så mycket och verkade så självklart att man fick en känsla av att det måste ha funnits ända sedan världens begynnelse. Det var inte ens hundra år gammalt när jag såg det för första gången, men det verkade otroligt att det skulle vara frukten av en så sen vetenskaplig upptäckt. Jag märkte dess kraft som en ikonisk figur, men jag började försiktigt undra vad det egentligen betydde. Tabellen tycktes på något konstigt sätt få själva innehållet att verka mindre viktigt. Den kyligt logiska uppställningen fick nästan grundämnena själva, bestående av vanlig lortig materia, att framstå som överflödiga. Och faktum är att tabellen över det periodiska systemet i mitt klassrum inte innehöll någon bild som visade hur ämnena såg ut. Det var först när jag såg den jättestora, illuminerade version av det periodiska systemet som på den tiden fanns på Science Museum i London som jag plötsligt insåg att det fanns en konkret verklighet bakom tecknen. I denna version ingick ämnena rent materiellt. Varje rektangel i det välbekanta rutmönstret innehöll en liten glasbubbla, och nedanför den låg ett litet glimmande eller mörkt ruvande prov på ämnet i fråga. Man kunde inte vara helt säker på att det verkligen var fråga om äkta vara, men jag lade märke till att många sällsynta eller radioaktiva ämnen saknades, så man kunde nog anta att de som visades var autentiska. Här åskådliggjordes på ett slående sätt vad vi hade fått lära oss i skolan: att gaserna huvudsakligen fanns i de övre raderna, att metallerna fanns i mitten och till vänster (med de tyngre i de nedersta raderna) – de flesta metaller var grå, men en kolumn, som innehöll koppar, silver och guld, tillhandahöll några färgglimtar – och att icke-metallerna, som varierade mer i fråga om färg och struktur, återfanns i det övre högra hörnet. Nu kunde jag inte låta bli att starta min egen samling. Det skulle visa sig att detta var ett svårt projekt. Man hittar inte många av grundämnena 11
Grundämnenas sällsamma liv
i rent tillstånd ute i naturen. För det mesta är de kemiskt bundna i malmer eller andra mineral. Så jag började leta i huset – jag utnyttjade det förhållandet att människan i hundratals år har använt sig av grundämnen som hon utvunnit ur olika mineral. Jag tog sönder utbrunna glödlampor, knipsade omsorgsfullt av volframtrådarna och placerade sedan de vajande små filamenten i en liten glasflaska. Aluminium fanns i köket i form av folie, och i garaget fanns elektriska sladdar som innehöll koppar. Det amerikanska femcentsmyntet kallades visserligen nickel, men jag visste att det huvudsakligen bestod av koppar, så det dög inte om jag ville ha tag på metallen nickel. Jag hackade sönder ett annat utländskt mynt, som – enligt vad det påstods – huvudsakligen bestod av nickel, i ojämna bitar. För mig fick det ett högre värde på det sättet. Det blev så att säga mer elementärt. Jag upptäckte att min far hade lite bladguld kvar från yngre dagar, när han hade använt det för att skapa dekorativa texter. Jag tog fram lite av det från byrålådan, där det hade legat i mörker i trettio år, och lät det åter glittra i ljuset. Detta var en klar förbättring i jämförelse med arrangemanget på Science Museum. Jag kunde inte bara betrakta grundämnena på nära håll, jag kunde också undersöka om de kändes varma eller kalla vid beröring och väga dem i handen. (En liten blänkande tenntacka, som jag hade gjutit med hjälp av en bit lödmetall och en keramikform, kändes förvånansvärt tung.) Jag kunde få dem att klinga eller skramla mot glaset, och jag njöt av det speciella ljud som varje ämne gav ifrån sig. Svavlet påminde om gullvivor till färgen och glittrade en aning, och man kunde sila det eller ösa det med sked som strösocker. Det luktade lite skarpt, men det minskade inte ämnets skönhet i mina ögon. Jag har nyss fått en färsk påminnelse om denna doft, för jag har skaffat en burk svavel från en trädgårdsbutik som säljer det som besprutningsmedel för användning i växthus. När jag skriver detta avger mina fingrar en lätt doft av svavel, en torr, träaktig lukt. I Bibeln förknippas svavel med helvetet, men jag gör inga sådana associationer – lukten får mig bara att tänka på min barndoms experiment och forskningar. Andra grundämnen krävde mer arbete. Jag fick zink och kol från batterier – zink från höljet, som fungerar som den ena elektroden, och kol från grafitstaven inne i batteriet, som fungerar som den andra. Även kvicksilver användes som elektrod i batterier. Kvicksilverbatterier, som var dyrare, användes för att driva diverse elektroniska prylar. När ett bat12
Inledning
teri var slut hade kvicksilveroxiden, som fungerade som positiv elektrod, reducerats till metalliskt kvicksilver. Jag öppnade batteriet med hjälp av en bågfil, skopade upp bottensatsen och placerade den i en flaska. Sedan avskilde jag metallen genom att värma blandningen och destillera fram kvicksilvret. Jag iakttog hur små glittrande droppar kondenserades från de täta, giftiga ångorna och sedan flöt ihop så att de bildade en enda hyperaktiv, silverblänkande pärla. (Idag är dessa batterier förbjudna på grund av hälsoriskerna, och mitt tillvägagångssätt skulle naturligtvis inte heller vara tillåtet.) På denna oskuldsfulla tid kunde man fortfarande köpa några av grundämnena på apotek. På så sätt fick jag tag på jod. Andra grundämnen skaffade jag från en liten kemikalieaffär i Tottenham som nu sedan länge tvingats slå igen på grund av restriktioner vid försäljning av ämnen som kan fungera som råvaror i bomber och giftämnen (förutom en massa andra saker). Mina föräldrar hjälpte mig visserligen gärna att tillfredsställa min samlarpassion genom att skjutsa mig till den sjaskiga butiken som låg under en dundrande järnvägsbro och som doftade lika spännande som en österländsk kryddmarknad, men dessa åkturer på bortre delen av Seven Sisters Road hade ändå något hemlighetsfullt och förbjudet över sig. Mitt system utvecklades snabbt. Jag hade ritat upp rutmönstret på en plywoodskiva som jag sedan hängt upp på väggen i mitt rum. När jag fick tag på ett nytt ämne stoppade jag det i en liten flaska – likadan för alla ämnena – och fäste den på sin plats i tabellen. I ren form var många av dessa ämnen inte särskilt användbara. Det märkte jag. De användbara kemikalierna – de som reagerade eller exploderade eller bildade vackra färger – var ofta kombinationer av ämnen, det vill säga kemiska föreningar. Jag förvarade dessa i ett skåp i badrummet, där jag gjorde mina experiment. Mitt intresse för de rena grundämnena var en samlarmani. Grundämnena bildade en fängslande serie, som hade en början och som även tycktes ha ett slut. (Då hade jag ingen aning om den hätska konkurrensen mellan amerikanska och sovjetiska forskare som tävlade om att utöka serien på 103 ämnen – den som jag hade fått lära mig – genom att på konstgjord väg framställa nya.) Mitt mål som samlare var naturligtvis att få en komplett samling grundämnen, hur omöjligt detta än var. Jag samlade emellertid inte enbart för samlandets egen skull. Jag byggde upp en samling av de ämnen som utgjorde världens, ja, hela universums byggstenar. Samlandet på grundämnen var ingen konstruerad hobby, till skillnad från frimärks13
Grundämnenas sällsamma liv
samlande eller samlande av kort på fotbollsspelare, där ju spelreglerna på ett godtyckligt sätt bestäms av andra samlare, såvida de inte rent av bestäms av de företag som producerar föremålen. Detta var av central betydelse. Grundämnena skulle alltid finnas där. De hade uppstått under de första ögonblicken efter Big Bang, och de skulle finnas även sedan mänskligheten hade försvunnit, långt efter det att allt liv på jorden och till och med själva planeten hade uppslukats av en svällande röd sol. Det var detta system för att beskriva världen som jag valde – ett system som var lika fullständigt som alla andra system som stod till buds. Historia, geografi, fysik, litteratur – varje ämne var heltäckande ur sitt speciella perspektiv. Varje händelse ingår i historien, den inträffar på en viss geografisk plats, och den kan reduceras till en interaktion mellan energi och materia. Men även rent materiellt bygger allting på grundämnena: Riftdalen, Field of the Cloth of Gold, Newtons prisma och Mona Lisa – alla var de otänkbara utan grundämnena. (Field of the Cloth of Gold – scenen för ett berömt möte 1520 mellan den engelske kungen Henrik viii och den franske kungen Frans i. Ö.a.) Vid ungefär den här tiden läste vi Köpmannen i Venedig i skolan. Jag var Bassanio under ett pass på fyrtio minuter. Det var ingen dålig roll, men jag avskydde att läsa högt. Till slut kom vi till den scen där det var Bassanios tur att av tre skrin försöka välja det som innehöll Portias porträtt. Om han valde det rätta skulle han få gifta sig med henne. Den pojke som hade haft oturen att få Portias roll rabblade på medan jag ängsligt väntade på att det skulle bli dags för mig att göra entré. ”Låt mig få välja nu; att vänta är mig en tortyr”, läste jag uttryckslöst, utan den minsta känsla. Sedan skulle jag välja mellan de tre skrinen. Det var nog ingen som fick ökad förståelse för Bassanios tankar och känslor av att höra mig med entonig röst förkasta först guldet (”du granna guld”) och sedan silvret (”du bleke slav åt alla, du som löper från man till man”) och slutligen bestämma mig för blyet (”du magra bly”).1 Men någonstans i mitt huvud sade det klick. Tre grundämnen! Var Shakespeare kemist? (Senare kom jag på att även T.S. Eliot var kemist, närmare bestämt spektroskopist: i Det öde landet ger han en livfull bild av hur sjödränkt ek ”beströdd med kopparsalter, brann grönt och gult” – det var koppar som gav upphov till de gröna lågorna, medan natrium i havssaltet gav upphov till de gula.)2 14
Inledning
Jag började vagt ana att grundämnena bar på berättelser som sade något om vår kultur. Guld betydde någonting. Silver betydde någonting annat, och blyet någonting tredje. Dessutom var det i huvudsak kemin som gav ämnena deras speciella betydelse. Att guld är dyrbart beror till stor del på dess sällsynthet, men dess höga anseende hänger också samman med att det är ett av de få grundämnen som förekommer i ren form i naturen, utan att vara legerat med något annat. Man kan se det glittra helt öppet, utan att vara förklätt till någon sorts malm. Jag undrade: fanns det liknande berättelser om alla grundämnena? Själva namnen ger ofta historiska associationer. De grundämnen som upptäcktes under upplysningstiden – titan, niob, palladium, uran och så vidare – har namn som är baserade på den klassiska mytologin. Namnen på dem som upptäcktes under artonhundratalet säger däremot ofta något om upptäckarens hemvist. Den tyske kemisten Clemens Winkler isolerade germanium, ett namn som bildats efter Germania, det latinska namnet på Tyskland. Svensken Lars Fredrik Nilson kallade det ämne som han upptäckte för skandium. När Marie och Pierre Curie upptäckte polonium uppkallade de det efter Maries älskade hemland, trots att detta beslut mötte ett visst motstånd. Lite senare utvecklades den vetenskapliga mentaliteten i mer internationell riktning. År 1901 fick en nyupptäckt metall namnet europium – och mot slutet av 1900-talet fick någon humoristisk byråkrat i den europeiska bankvärlden idén att föreningar med detta grundämne skulle ingå i de självlysande färger som används i eurosedlarna för att skydda dem mot förfalskning. Vem hade kunnat tro något sådant? Till och med ett så obskyrt ämne som europium fick sin kulturella glanstid. Vår kultur är alltså präglad av grundämnena. Det borde inte förvåna oss: de ingår ju trots allt som beståndsdelar i allting. I stället borde vi förvåna oss över hur sällan vi begrundar detta faktum. Den bristande kunskapen om detta samband kan delvis skyllas på kemisterna, som studerar och lär ut sitt ämne som om de befann sig i förnäm avskildhet från den övriga världen. Humanisterna förtjänar emellertid också kritik; jag blev till exempel förvånad över att finna att författarinnan av en biografi över Matisse inte nämnde något om vilka färgämnen han använde. Jag är kanske ganska ensam om att reagera så, men å andra sidan är jag säker på att Matisse själv inte kan ha varit likgiltig för den frågan. Grundämnena har sina fasta platser i det periodiska systemet, vilket 15
Grundämnenas sällsamma liv
de däremot inte har i vår kultur. De stiger och sjunker i takt med de kulturella tidvattensrörelserna. John Masefield skildrar i sin berömda dikt ”Ett skepp kommer lastat” (Cargoes) tre eror av global handel och plundring genom att i tre korta verser räkna upp arton varor som forslas på tre olika fartyg. Elva av varorna består antingen av grundämnen i rent tillstånd eller också av sådana produkter som får sitt värde av ett i dem ingående grundämne: femroddaren från Nineve är lastad med bland annat kalkhaltigt elfenben, medan den smutsiga engelska kustbåten har en last av ”stenkol, styckegods, pitprops, billiga tennkärl och tackor av bly”.3 I samma ögonblick som ett grundämne upptäcks börjar dess färd in i vår kultur. Till slut kanske man kan se det överallt, såsom järn eller kol. Men det händer också att det spelar en stor ekonomisk eller politisk roll samtidigt som det intar en undanskymd plats. Som exempel kan nämnas kisel och plutonium. Eller också kanske det får tillhandahålla en lustifikation som bara roar de invigda – ett sådant ämne är europium. När jag skrev mina skoluppsatser (”Varför väljer Bassanio blyskrinet?”) använde jag mig av en bläckpenna av märket Osmiroid, ett namn som inspirerats av osmium och iridium, två ämnen som gjorde stiftet hårdare. Efter hand som vi använder ett ämne mer och mer lär vi känna det bättre. Det får ny betydelse genom gruvarbetares, smältares, köpmäns och andra yrkesmänniskors erfarenheter. Det är genom dylika muskelkrävande aktiviteter som människan upplever ämnets vikt och mäter dess motståndskraft. Det var därför som Shakespeare kunde tala om guld, silver och bly på det sätt som han gjorde – han visste att publiken skulle förstå honom. Ett grundämne behöver inte vara känt ända sedan antiken för att ha kopplingar till kulturen. Nutida konstnärer och författare har använt sig av relativt nyupptäckta ämnen, exempelvis krom och neon, för att sända speciella signaler, precis som Shakespeare använde sig av de ämnen som var kända på hans tid. De nyss nämnda ämnena, som för femtio år sedan representerade konsumtionssamhällets oskyldiga glamour, framstår idag som pråliga eller som symboler för tomma löften. Den plats som kromet en gång hade håller kanske på att övertas av titan, som upptäckts senare och som nu associeras med moderiktiga kläder och datorutrustning. I sådana fall utplånas nästan kopplingen mellan grundämnets namn och ämnet självt – det måste till exempel finnas långt fler platinablonda 16
Inledning
kvinnor och kreditkort av platinaklassen (ingendera innehåller någon platina) än det finns platinaringar. Även en del mycket sällsynta ämnen genomgår denna förvandling. Radium var en gång populärt i alla möjliga sammanhang som rörde hälso- och sjukvård, och som vi ska se var det inte bara själva ämnet som var populärt utan även dess namn. Det finns inte längre några Osmiroidpennor, men det finns ett telefonbolag som heter Iridium. Om jag idag skulle återskapa min samling av grundämnen skulle jag fortfarande vilja ha med ett prov av varje ämne, men jag skulle också vilja spåra dess färd genom kulturen. Grundämnena lämnar stora färgstarka strimmor på vår civilisations målarduk. Svarta strimmor från träkol och stenkol, kalkvita från krita, marmor och pärlor, lysande blå från den kobolt som ingår i glas och porslin – alla lyser de på ett iögonfallande sätt fram genom tid och rum, historia och geografi. Grundämnenas sällsamma liv är begynnelsen på den samlingen. Denna bok är följaktligen en samling av berättelser: berättelser om upptäckter och upptäckare, om riter och trosåskådningar, om rovdrift och festglädje, om vidskepelse och vetenskapligt tänkande. Den är ingen kemibok – den innehåller lika mycket historia, biografi och mytologi som kemi, och dessutom stora inslag av ekonomi, geografi, geologi, astronomi och religion. Jag har medvetet avstått från att skriva om elementen i den ordning som de ingår i det periodiska systemet, och jag har inte heller försökt ge en systematisk beskrivning av deras egenskaper och användningsområden. Det finns andra böcker som fyller den uppgiften. Jag tror att det periodiska systemet har blivit lidande av att det förvandlats till en ikonisk figur. Det välordnade rutmönstret med de skarpa vinklarna, de underliga namnen, de kryptiska symbolerna och den stela ordningsföljden, som verkar lika fast och lika godtycklig som bokstävernas ordning i alfabetet – alla dessa företeelser har en besynnerligt fängslande effekt. De inspirerar till massor av frågor i televisionens frågesportprogram: Vilket grundämne ligger precis sydost om zink?* Vad spelar det för roll? Inte ens kemister använder tabellen på det sättet. Det är grundämnena själva som är det intressanta. Nu vet jag att det periodiska systemet, som jag aldrig skulle ha fått för mig att ifrågasätta * Svaret är indium. 17
Grundämnenas sällsamma liv
när jag var pojke, egentligen inte existerar. Det finns kanske kemister som skulle förneka det, men det periodiska systemet är bara en tankeskapelse, ett stöd för minnet – grundämnena är uppställda så att vissa gemensamma egenskaper blir tydliga. Det finns ingen lag som förbjuder oss att ordna dem på ett annat sätt. I sin berömda sång ”The Elements” arrangerade den amerikanske satirikern Tom Lehrer om dem enbart med hänsyn till rim och rytm – han passade in dem i melodin till Arthur Sullivans kuplett ”I am the very model of a modern major-general” som ingår i The Pirates of Penzance. Jag vill upptäcka sådana kulturella teman som leder till en ny uppställning av grundämnena, jag vill ordna dem i ett periodiskt system som skulle kunna vara uttänkt av en kulturantropolog. I detta syfte har jag valt fem huvudrubriker: makt, eld, hantverk, skönhet och jord. Som framgår av Masefields dikt har imperierna alltid varit beroende av tillgång till vissa grundämnen. Det romerska imperiet var byggt på brons, det spanska på guld och det brittiska på järn och kol. Balansen mellan 1900-talets supermakter upprätthölls med hjälp av kärnvapenarsenaler som baserades på uran (samt på plutonium som tillverkats av uran). I del ett, ”Makt”, behandlar jag några av de grundämnen som använts för att bygga upp rikedomar och i sista hand för att utöva makt. I del två, ”Eld”, diskuterar jag de grundämnen vilkas förmåga att brinna eller fräta är avgörande för vårt sätt att uppfatta dem. Vi kommer kanske ihåg från skolan att natrium ger upphov till spännande explosioner vid kontakt med vatten, men vår vanligaste upplevelse av natrium får vi genom de gatlyktor som avger det mangogula sken som syns överallt i våra städer – ett mycket speciellt ljus, som många författare har använt sig av för att markera en allmän känsla av olust i moderna stadsmiljöer. I sista hand är det ett grundämnes inneboende egenskaper som avgör hur det kommer att uppfattas inom en viss kultur. Detta märks tydligast i fråga om de grundämnen som hantverkare har valt att använda som råmaterial. Föreställningarna om de metalliska grundämnena har till stor del formats genom att människor i århundraden och årtusenden har hållit på med att hamra och valsa, gjuta och polera dem. Del tre, ”Hantverk”, belyser varför vi betraktar bly som dystert, tenn som billigt och silver som en symbol för jungfrulig oskuld. Det är inte enbart på grund av deras praktiska nytta som mänskligheten har använt sig av grundämnena. Den tillfredsställelse man kan 18
Inledning
uppleva vid betraktandet av vissa grundämnen har också spelat en stor roll. I del fyra, ”Skönhet”, visar jag hur vår värld på olika sätt får färg från föreningar mellan grundämnen eller av ljus från andra grundämnen. I den sista delen, ”Jord”, reser jag till Sverige för att upptäcka hur speciella platser har gett namn åt en del grundämnen och hur dessa platser i sin tur har påverkats av att man råkat finna ett grundämne just där. Min egen färd har fört mig till gruvor och konstnärsateljéer, till fabriker och katedraler, till skogar och hav. Jag har själv framställt några av grundämnena genom att upprepa en del tidiga experiment. Till min förtjusning har jag funnit att grundämnena ofta dyker upp i skönlitteraturen. Jean-Paul Sartre kommenterade exempelvis det faktum att blyet alltid har samma smältpunkt (han uppgav att den låg vid 335 °C), och Vladimir Nabokov tyckte att kolatomen ”med sina fyra valenselektroner” ledde tankarna till en mandala. När jag promenerade genom Shoreditch i London på väg till ett möte med Cornelia Parker, en konstnär som har tagit som sin uppgift att påminna oss om de associationer som grundämnena väcker i vår kultur, fångades min uppmärksamhet av ett föremål i ett butiksfönster. Det var en skulptur av ett kärnkraftverk som några konstnärer med sinne för humor gjutit i glänsande uranglas, ett material som leder tankarna till limegelé. Meningen var uppenbar. Grundämnena hör inte hemma enbart i laboratorier, de är allas vår egendom. Denna bok är en redogörelse för den färd med grundämnena som jag aldrig uppmuntrades att göra som kemist. Följ med: det kommer att bli fyrverkerier.
19