۱۰ اختراع تصادفی که دنیا را تغییر دادند
گاهی یک اشتباه ساده، یک آزمایش ناموفق یا یک اتفاق کاملاً غیرمنتظره می‌تواند سرآغاز اختراعی باشد که زندگی میلیون‌ها انسان را تغییر دهد. از پنی‌سیلین و مایکروویو گرفته تا تفلون و یادداشت‌های چسبدار، تاریخ علم پر از داستان‌هایی است که نشان می‌دهند همیشه همه‌چیز از قبل برنامه‌ریزی نشده است. اما آیا واقعاً این اختراعات حاصل شانس بودند؟
به گزارش سیناپرس، گاهی بزرگ‌ترین تغییرات تاریخ فناوری نه پشت یک میز طراحی، بلکه در لحظه‌ای رخ داده‌اند که چیزی طبق برنامه پیش نرفته است. ماده‌ای که نباید تولید می‌شد، آزمایشی که نتیجه متفاوتی داد یا حتی یک اشتباه کوچک، توجه دانشمندی را جلب کرد و سرانجام به محصولی تبدیل شد که میلیون‌ها انسان از آن استفاده کردند. در ادامه ۱۰ نمونه مشهور در این رابطه را مرور می‌کنیم.
۱. پنی‌سیلین؛ یک آلودگی سرنوشت‌ساز
در سال ۱۹۲۸، الکساندر فلمینگ در حال مطالعه باکتری‌های استافیلوکوک بود که متوجه شد یک کپک به‌طور اتفاقی وارد یکی از ظروف کشت شده است. نکته عجیب این بود که باکتری‌ها در اطراف کپک رشد نکرده بودند. فلمینگ این مشاهده غیرمنتظره را دنبال کرد و ماده‌ای را که از کپک به دست می‌آمد «پنی‌سیلین» نامید.
اهمیت این کشف بعدها بسیار بیشتر شد. در دانشگاه آکسفورد، هاوارد فلوری، ارنست چین و همکارانشان از سال ۱۹۳۹ پژوهش منظم روی پنی‌سیلین را آغاز کردند و راه تولید و استفاده درمانی آن را توسعه دادند. پنی‌سیلین سرانجام به یکی از مهم‌ترین داروهای تاریخ پزشکی تبدیل شد و میلیون‌ها زندگی را نجات داد.
۲. اجاق مایکروویو؛ شکلاتی که آب شد
در سال ۱۹۴۵، پرسی اسپنسر، مهندس شرکت ریتیون، در حال کار روی فناوری رادار بود. او متوجه شد شکلاتی که در جیبش قرار داشت در نزدیکی یک مگنترون ذوب شده است. به‌جای اینکه این اتفاق را صرفاً یک مزاحمت تلقی کند، آن را آزمایش کرد و دریافت که امواج تولیدشده می‌توانند غذا را گرم کنند.
اسپنسر سپس آزمایش‌هایی با ذرت و تخم‌مرغ انجام داد و شرکت ریتیون مسیر ساخت نخستین اجاق مایکروویو را دنبال کرد. نخستین مدل‌ها بسیار بزرگ و گران بودند، اما فناوری به‌تدریج کوچک و ارزان شد و مایکروویو به یکی از وسایل معمول آشپزخانه تبدیل شد.
۳. تفلون؛ ماده‌ای که قرار نبود ساخته شود
در سال ۱۹۳۸، روی پلانکت، شیمیدان شرکت دوپونت، در حال جست‌وجوی یک گاز مبرد جدید بود. یکی از سیلندرهای حاوی ماده آزمایشی ظاهراً خالی شده بود، اما هنگام باز کردن آن، ماده‌ای سفید و جامد درون سیلندر پیدا شد. بررسی‌ها نشان داد ماده مورد نظر به پلی‌تترافلوئورواتیلن یا PTFE تبدیل شده است؛ ماده‌ای که بعدها با نام تجاری تفلون شناخته شد.
مقاومت شیمیایی، مقاومت حرارتی و اصطکاک بسیار پایین این ماده باعث شد بعدها در طیف گسترده‌ای از کاربردها، از پوشش‌های نچسب گرفته تا صنایع پیشرفته، مورد استفاده قرار گیرد. انجمن شیمی آمریکا این کشف را نمونه‌ای کلاسیک از کشف تصادفی در شیمی معرفی کرده است.
۴. لاستیک ولکانیزه؛ اشتباهی روی اجاق
لاستیک طبیعی پیش از قرن نوزدهم ماده‌ای کاربردی اما مشکل‌دار بود؛ در گرما نرم و چسبناک و در سرما شکننده می‌شد. چارلز گودیر در دهه ۱۸۳۰ سال‌ها برای حل این مشکل تلاش کرد.
طبق اسناد مؤسسه اسمیتسونین، در سال ۱۸۳۹ مخلوطی از لاستیک طبیعی، گوگرد و اکسید سرب به‌طور اتفاقی روی اجاق داغ قرار گرفت. گرما باعث ایجاد واکنشی شد که خواص لاستیک را به‌شدت تغییر داد. فرآیند «ولکانیزاسیون» بعدها امکان تولید لاستیکی مقاوم‌تر و پایدارتر را فراهم کرد و زمینه استفاده گسترده از لاستیک در صنایع مختلف را به وجود آورد.
۵ . یادداشت‌های چسبدار
در سال ۱۹۶۸، اسپنسر سیلور، پژوهشگر شرکت 3M، در جست‌وجوی نوعی چسب قوی‌تر، ماده‌ای ساخت که برخلاف انتظار، قدرت چسبندگی بالایی نداشت؛ اما ویژگی جالبی داشته و می‌توانست به سطح بچسبد و دوباره جدا شود.
چند سال بعد، همکار او آرت فرای به این ماده فکر کرد و دریافت که می‌توان از آن برای ساخت برگه‌های یادداشت قابل‌چسباندن و جداکردن استفاده کرد. 3M سرانجام در سال ۱۹۸۰ Post-it را در بازار آمریکا عرضه کرد. یک نتیجه مهم این داستان آن است که «شکست» یک آزمایش همیشه به معنای بی‌ارزش بودن نتیجه نیست؛ گاهی ویژگی‌ای که برای هدف اولیه نامطلوب است، در کاربرد دیگری بسیار ارزشمند می‌شود.
۶. ضربان‌ساز قلب؛ اشتباهی که به یک وسیله نجات‌بخش تبدیل شد
ویلسون گریت‌باچ، مهندس آمریکایی، در سال ۱۹۵۶ هنگام کار روی وسیله‌ای برای ثبت فعالیت قلب، به‌طور اشتباهی مقاومت الکتریکی نامناسبی را در مدار قرار داد. مدار به‌جای تولید سیگنال مورد انتظار، پالس‌های الکتریکی منظم ایجاد کرد؛ پالس‌هایی که به ریتم ضربان قلب شباهت داشتند.
گریت‌باچ و پزشکان همکارش، ویلیام چاردک و اندرو گیج، این ایده را به یک ضربان‌ساز قابل کاشت تبدیل کردند. نخستین ضربان‌سازهای قابل کاشت در اواخر دهه ۱۹۵۰ آزمایش شدند و فناوری در دهه‌های بعد به‌سرعت پیشرفت کرد.
۷. چسب قطره ای؛ ماده‌ای که قرار بود برای نشانه‌گیری سلاح استفاده شود
در سال ۱۹۴۲، هری کوور (Harry Coover) ، شیمیدان شرکت کداک، در جریان تلاش برای ساخت یک پلاستیک شفاف برای تجهیزات نشانه‌گیری، با ماده‌ای به نام سیانواکریلات روبه‌رو شد. این ماده بیش از حد چسبنده بود و به همین دلیل در آن زمان کنار گذاشته شد. چند سال بعد، کوور متوجه شد همین ویژگی می‌تواند یک چسب بسیار قدرتمند ایجاد کند. این ماده بعدها به شکل سوپرچسب یا همان چسب قطره ای وارد بازار شد.
۸. پیرکس؛ ظرفی که از یک مشکل خانگی متولد شد
در سال ۱۹۱۳، جس لیتلتون، پژوهشگر شرکت کورنینگ، برای کمک به همسرش که ظرف سفالی مخصوص پخت کیک او شکسته بود، از یک ظرف شیشه‌ای باتری استفاده کرد. این ظرف از شیشه‌ای ساخته شده بود که مقاومت مناسبی در برابر تغییرات حرارتی داشت.
نتیجه آزمایش موفق بود و لیتلتون متوجه شد این نوع شیشه می‌تواند برای ظروف آشپزی مناسب باشد. کورنینگ سپس روی آن کار کرد و محصولی توسعه یافت که بعدها با نام PYREX شناخته شد. این مورد نشان می‌دهد یک راه‌حل موقت برای یک مشکل روزمره می‌تواند ایده‌ای صنعتی ایجاد کند.
۹. اشعه ایکس؛ کشفی که از یک نور غیرمنتظره آغاز شد
در سال ۱۸۹۵، ویلهلم کنراد رونتگن (Wilhelm Conrad Röntgen)، فیزیک‌دان آلمانی، در دانشگاه وورتسبورگ مشغول مطالعه پرتوهای کاتدی بود. او متوجه شد صفحه‌ای فلورسنت که در فاصله‌ای از لوله آزمایش قرار داشت، در حالی که لوله با پوشش ضخیم از نور مسدود شده بود، به‌طور غیرمنتظره‌ای می‌درخشد. رونتگن دریافت که نوعی تابش ناشناخته از لوله خارج می‌شود و می‌تواند از مواد مختلف عبور کند. بررسی‌های بعدی او به نخستین تصاویر پرتو ایکس از بدن انسان انجامید. او این تابش ناشناخته را «X» نامید. این کشف در سال ۱۹۰۱ به نخستین جایزه نوبل فیزیک انجامید.
۱۰. غلات صبحانه؛ محصولی که از یک اشتباه در آماده‌سازی غذا متولد شد
در سال ۱۸۹۴، ویل کیلوگ (Will Kellogg) و برادرش، جان هاروی کیلوگ، در آسایشگاه بتل‌کریک آمریکا روی تهیه غذایی ساده و قابل‌هضم کار می‌کردند. گندم پخته‌شده برای مدتی بیشتر از حد معمول باقی ماند و بافت آن تغییر کرد. آنها تصمیم گرفتند این ماده را از میان غلتک عبور دهند و متوجه شدند دانه‌ها به شکل ورقه‌های نازک درمی‌آیند. این اتفاق به تولید غلات ورقه‌ای انجامید و آزمایش‌های بعدی با ذرت، در نهایت به شکل‌گیری کورن‌فلکس کمک کرد. مؤسسه لمِلسون وابسته به MIT نیز این روند را به‌عنوان یکی از نمونه‌های مهم تاریخ اختراع غلات صبحانه مستند کرده است.
اگر این داستان‌ها را کنار هم قرار دهیم، یک الگوی جالب دیده می‌شود: بسیاری از این اتفاقات واقعاً غیرمنتظره بودند، اما نتیجه آنها به‌دلیل مشاهده دقیق، کنجکاوی، آزمایش مجدد و توانایی تشخیص ارزش یک یافته غیرمنتظره به فناوری تبدیل شد.
به همین دلیل، تاریخ علم فقط تاریخ موفقیت‌های برنامه‌ریزی‌شده نیست. آزمایشگاه جایی است که گاهی یک نتیجه اشتباه، یک آلودگی، یک ماده ناشناخته یا حتی یک اشتباه ساده می‌تواند سؤال جدیدی ایجاد کند. البته این بدان معنا نیست که هر اشتباهی به اختراع منجر می‌شود؛ بلکه نشان می‌دهد علم زمانی بیشترین ظرفیت کشف را دارد که پژوهشگر به نتایج غیرمنتظره توجه کند و آنها را با روش علمی بررسی کند.
شاید بنابراین دقیق‌تر باشد که به جای «اختراعات کاملاً تصادفی»، از کشف‌ها و اختراعاتی سخن بگوییم که جرقه اولیه آنها در یک اتفاق غیرمنتظره زده شد. آنچه جهان را تغییر داد، خودِ شانس نبود؛ ترکیب شانس با مشاهده، دانش و پیگیری علمی بود.
گزارش:احسان محمدحسینی
