Feil som endret verden: store vitenskapelige oppdagelser

Når planen mislykkes og verden endres

De beste vitenskaplige oppdagelsene kom ikke alltid fra nøye planlagte eksperimenter, men fra vitenskapsmenn som stilte spørsmål når noe ikke gikk som forventet. Historiene om Alexander Fleming, Wilhelm Röntgen og Percy Spencer viser hvordan uventede observasjoner kan endre forståelsen av verden. Fleming oppdaget i 1927 at muggsoppen Penicillium notatum hadde en bakteriedrepende virkning, ifølge Store norske leksikon. Röntgen oppdaget en ny type stråling under et forsøk i 1895, ifølge Store norske leksikon. Spencer la merke til at mikrobølger smeltet sjokolade i 1945, noe som førte til mikrobølgeovnen, ifølge Store norske leksikon.

Fleming og penicillin: Muggsopp med bakteriedrepende virkning

Alexander Fleming var en britisk lege som fra 1906 arbeidet som bakteriolog ved St Mary's Hospital i London, og fra 1919 var han professor i bakteriologi ved University of London, ifølge Store norske leksikon. I 1922 oppdaget han det bakteriedrepende enzymet lysozym, og fem år senere, i 1927, oppdaget han i laboratoriet at muggsoppen Penicillium notatum hadde en bakteriedrepende virkning, ifølge Store norske leksikon. Oppdagelsen ble publisert i 1929, og Fleming ga virkestoffet navnet penicillin, ifølge Store norske leksikon.

Selv om Fleming oppdaget virkningen, lyktes han ikke i å isolere virkestoffet. Først på slutten av 1930-årene fant de britiske forskerne Howard Walter Florey og Ernst Boris Chain en praktisk fremstillingsmetode. De britiske myndighetene nedsatte en penicillin-komité for å tilrettelegge for produksjon i stor skala, og innen 1944 ble det produsert nok penicillin til å behandle alle krigsskader hos amerikanske og britiske soldater under andre verdenskrig, ifølge Store norske leksikon. Etter krigen ble penicillin etter hvert kommersielt tilgjengelig.

I 1945 ble Fleming, sammen med Florey og Chain, tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin for oppdagelsen av penicillinets helbredende virkning, ifølge Store norske leksikon. Fleming var ikke involvert i arbeidet med fremstilling, og han skal ha uttrykt misnøye med at fremstillingsprosessen ble patentert i USA på 1940-tallet, ifølge Store norske leksikon.

Röntgen og strålingen som penetrerer: Katodestråler eller noe helt annet?

Wilhelm Röntgen var en tysk elektroingeniør som er kjent for oppdagelsen av elektromagnetisk stråling, senere kalt røntgenstråler, ifølge Store norske leksikon. 8. november 1895 gjorde han et forsøk der han la merke til en svak flimring på gjenstander utenfor katoderøret, selv når han dekket dette til, ifølge Store norske leksikon. Han fant ut at fotografiske plater ble svertet, og forsto at strålene måtte kunne trenge gjennom ulike substanser. Han kalte dem først «stråler», og siden «X-stråler» fordi de var ukjente.

Gjennombruddet kom 28. desember 1895, da han publiserte resultatene i en artikkel med tittelen Über eine neue Art von Strahlen, ifølge Store norske leksikon. Artikkelen inneholdt en illustrasjon som viste gjennomlysningen av en hånd – hans kones hånd.

Oppdagelsen vant ham den aller første Nobelprisen i fysikk i 1901, ifølge Store norske leksikon. Røntgenstråler har siden fått stor betydning for medisinsk diagnostikk.

Tilfeldigheter i vitenskapen

Vitenskapens store gjennombrudd er ofte basert på observasjon av det uforventede snarere enn på planlagte eksperimenter.

Becquerel og radioaktiviteten: Fra fosforescens til uranstråling

Henri Becquerel var en fransk fysiker som er spesielt kjent for arbeidet sitt med radioaktivitet, ifølge Store norske leksikon. Han kom fra en familie med fysikere gjennom flere generasjoner, og skrev doktorgrad om fosforescens og lysabsorpsjon. Kort tid etter ble han interessert i sammenhengen mellom fosforescens og røntgenstråler, noe som førte til at han i 1896 oppdaget den naturlige radioaktiviteten i uran, ifølge Store norske leksikon. Radioaktive stråler ble først kalt Becquerel-stråler.

For oppdagelsen ble han i 1903 tildelt Nobelprisen i fysikk sammen med Marie Curie og Pierre Curie, ifølge Store norske leksikon. Mot slutten av karrieren oppdaget Becquerel at radioaktivitet kunne nyttes til medisinske formål, noe som bidro til utviklingen av strålebehandling mot kreft. Marie og Pierre Curie bygde videre på arbeidet hans, identifiserte polonium og radium, og viste at radioaktivitet er en egenskap ved atomene, ifølge Store norske leksikon.

Spencer og mikrobølger: En sjokoladebar som fortalte hele historien

Den amerikanske ingeniøren Percy Spencer oppdaget ved en tilfeldighet i 1945 at mikrobølger kunne varme mat, ifølge Store norske leksikon. Han arbeidet med å forbedre en magnetron for bruk i radarsystemer, da han la merke til at en sjokoladeplate i lommen hans smeltet som følge av mikrobølgene. Mikrobølgeovn for varming av mat ble lansert i 1947, ifølge Store norske leksikon.

I et mikrobølgefelt med frekvens 2,45 GHz snur vannmolekylene seg 2,45 milliarder ganger per sekund, og friksjonen skaper varme som varmer maten, ifølge Store norske leksikon. En mikrobølgeovn bruker kun 20–30 prosent av energien til å varme en gitt mengde mat sammenlignet med en vanlig komfyr, ifølge Store norske leksikon.

Oppmerksomhet som nøkkel

Oppmerksomhet og nysgjerrighet er sentrale egenskaper i vitenskapelig arbeid. Evnen til å se noe nytt i det uventede, skiller ofte en tilfeldig observasjon fra en virkelig oppdagelse.

Når observasjoner fører til nye ideer

Mange oppfinnelser og oppdagelser starter med en enkel observasjon. Evnen til å se muligheter i det uventede, kan føre til nye løsninger.

Det krever både kunnskap og nysgjerrighet å gå fra en tilfeldig observasjon til en ny oppfinnelse. De som er åpne for det uventede, ser ofte muligheter der andre ser problemer.

Feilslutninger som ble oppdagelser

Ikke alle tilfeldige oppdagelser oppstår på samme måte. Her er eksempler på hvordan ulike observasjoner har ført til vitenskapelige gjennombrudd:

• Oppdagelser i laboratoriet: Når eksperimenter gir uventede resultater, kan det føre til nye gjennombrudd, som da Fleming oppdaget penicillin, ifølge Store norske leksikon, og Röntgen oppdaget røntgenstråler, ifølge Store norske leksikon.
• Uforklarlig stråling: Becquerels studier av uran avdekket naturlig radioaktivitet, et fenomen som ikke stemte med den opprinnelige hypotesen, ifølge Store norske leksikon.
• Uventet oppvarming: Percy Spencers observasjon av en smeltet sjokoladebar førte til utviklingen av mikrobølgeovnen, ifølge Store norske leksikon.

Fra oppdagelse til anvendelse

Oppdagelser blir ikke alltid tatt i bruk umiddelbart. Det kan gå flere år fra en oppdagelse gjøres til den får praktisk betydning.

Viagra: Et legemiddel mot ereksjonsproblemer

Pfizer er et amerikansk farmasikonsern som ble grunnlagt i 1849, ifølge Store norske leksikon. Selskapets mest kjente produkt er Viagra, et legemiddel mot ereksjonsproblemer. Den aktive substansen er sildenafil, ifølge Store medisinske leksikon.

I 1996 tok Pfizer patent på et legemiddel mot ereksjonsproblemer som ble lansert under navnet Viagra i 1998, ifølge Store norske leksikon. I Norge er Viagra kun markedsført for bruk mot ereksjonsproblemer, og legemidlet har hatt stor suksess verden over.

Hvorfor oppmerksomhet betyr mer enn planlegging

Oppmerksomhet og viljen til å følge opp uventede resultater kan være minst like viktig som nøye planlegging. Det er ofte den som er årvåken nok til å se avvik, som gjør de store oppdagelsene.

Hva disse historiene lærer om vitenskap og innovasjon

Felles for mange store oppdagelser er at de kommer fra personer som arbeider aktivt med eksperimenter og som er åpne for det uventede. Dyp forståelse av eget fagfelt gjør det lettere å se når noe avviker fra det forventede. Fleming oppdaget penicillinets virkning i laboratoriet, men det var først andre forskere som isolerte stoffet og fant en praktisk fremstillingsmetode på slutten av 1930-årene, ifølge Store norske leksikon.

Röntgen publiserte resultatene om den nye strålingen allerede i desember 1895, ifølge Store norske leksikon. Spencer la merke til at mikrobølger kunne varme mat, noe som førte til lanseringen av mikrobølgeovnen i 1947, ifølge Store norske leksikon.

Den siste delen av oppskriften er hardt arbeid. Oppdagelsene krevde tid og innsats for å bli til noe som kunne brukes av andre. Uten vedvarende innsats hadde ikke de første observasjonene endt som historiske gjennombrudd.

Slik starter du din egen oppdagelses-reise

Hvis du vil utforske vitenskapens grenser, kan du starte med å lære deg grunnlaget innen et felt som interesserer deg. Du trenger ikke å ha ekspertkunnskap på nobelnivå, men du må forstå nok til å vite når noe virker feil eller merkelig. Les bøker og lytt til podkaster om vitenskapshistorie for å bli kjent med hvordan oppdagelser skjer.

Det andre steget er å begynne å eksperimentere selv, enten formelt gjennom kurs eller uformelt hjemme. Du trenger ikke et dyrt laboratorium for å gjøre interessante observasjoner. Skap en kultur hvor feil ikke er skam, men informasjon. Hvert forsøk som ikke gir forventet resultat, er en mulighet til å lære.

Det tredje er å holde øynene åpne for uventede resultater. Ikke strekk deg bare etter det planlagte eksperimentet – vær klar til å forfølge det som virker galt eller merkelig. Det er ofte de som er våkne for det uventede, som gjør de største oppdagelsene.