פרדריק סודי: האיש שנתן שם לאיזוטופ
בשנת 1913 פתר מרצה מגלאזגו בעיה שערערה בשקט את הטבלה המחזורית. כימאים המשיכו למצוא חומרים שהתנהגו באופן זהה בכל תגובה אך שקלו משקלים שונים — דבר בלתי אפשרי, אם יסוד הוא דבר אחד. פרדריק סודי (Frederick Soddy) הציע שיסוד בודד יכול לאכלס משבצת אחת בטבלה במשקלים אטומיים שונים, ושאל מילה מידידה של המשפחה, הרופאה מרגרט טוד (Margaret Todd), כדי לתאר אותם: איזוטופים, מיוונית שמשמעותה "אותו מקום". השם נתפס, ועדת פרס נובל שמה לב לכך שמונה שנים לאחר מכן, וסודי בילה את שארית חייו בניסיון לשכנע את העולם שכסף הוא הבעיה הדחופה יותר.
ילדות באיסטבורן ותואר בהצטיינות באוקספורד
סודי נולד ב-2 בספטמבר 1877 בבולטון רואד 6, איסטבורן, בנם של בנג'מין סודי, סוחר תירס, וחנה גרין. הוא למד במכללת איסטבורן ולאחר מכן באוניברסיטת ויילס באבריסטווית' לפני שזכה במלגה למכללת מרטון, אוקספורד, בשנת 1895. הוא סיים בהצטיינות יתרה בכימיה בשנת 1898 ונשאר באוקספורד כחוקר במשך שנתיים נוספות. זו הייתה התחלה קונבנציונלית למדי עבור כימאי ויקטוריאני, ושום דבר בה לא חזה שהמינוי הבא שלו ישים אותו במרכז התגלית המבלבלת ביותר בהיסטוריה של החומר.
מונטריאול: צפייה באטומים משנים את דעתם
בשנת 1900 חצה סודי את האוקיינוס האטלנטי כדי לקבל משרת הדגמה בכימיה באוניברסיטת מקגיל במונטריאול. שם הוא התחבר לפיזיקאי ניו זילנדי צעיר בשם ארנסט רתרפורד (Ernest Rutherford), ובין 1900 ל-1903 השניים ביססו משהו שנשמע, לבני דורם, קרוב יותר לאלכימיה מאשר לכימיה: רדיואקטיביות היא טרנסמוטציה של יסודות. אטום של יסוד אחד הפך באופן ספונטני לאטום של יסוד אחר, תוך פליטת קרינת אלפא, בטא או גמא.
הטענה הייתה חתרנית באמת. כל המבנה של הכימיה של המאה ה-19 נשען על האטום כיחידה בלתי ניתנת לחלוקה וקבועה — יסוד נשאר יסוד לנצח. מאמריהם של סודי ורתרפורד הגיעו למסקנה שרדיואקטיביות כרוכה בהתפרקות אטומית עם היווצרות סוגים חדשים של חומר. סודי קידם את הנקודה עוד יותר בשנת 1903 בלונדון, בעבודה עם סר ויליאם רמזי (Sir William Ramsay) ביוניברסיטי קולג', שם ניתוח ספקטרוסקופי זהיר הראה שרדיום מתפרק מייצר גז הליום. כאן היה התוצר שעבר טרנסמוטציה, לכוד בתוך מבחנה ומזוהה לפי הספקטרום שלו.
גלאזגו וחוק ההעתקה
סודי בילה עשור בין 1904 ל-1914 כמרצה לכימיה פיזיקלית ורדיואקטיביות באוניברסיטת גלאזגו, ושם הבשילה עבודתו הטובה ביותר. יחד עם עוזרת המחקר שלו עדה היצ'ינס (Ada Hitchins) הוא הראה שאורניום מתפרק לרדיום, ובכך מילא חוליה בשרשראות הדעיכה הגדולות שהורכבו אז.
בשנת 1913 הגיעו שני הרעיונות שהקנו לו את המוניטין שלו. הראשון היה חוק ההעתקה הרדיואקטיבי: כאשר אטום פולט חלקיק אלפא הוא יורד שני מקומות במספר האטומי, וכאשר הוא פולט חלקיק בטא הוא עולה מקום אחד. קז'ימייז' פאיינס (Kazimierz Fajans) הגיע לאותו כלל באופן עצמאי כמעט באותו רגע, והוא ידוע כיום כחוק ההעתקה של פאיינס-סודי. במילים פשוטות, הוא הפך את הטבלה המחזורית למפה עם הוראות נסיעה כתובות עליה.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →השני היה האיזוטופ. פיזיקאים צברו מינים רדיואקטיביים שלא ניתן היה להפריד ביניהם כימית אך היו בעלי משקלים אטומיים שונים. התובנה של סודי הייתה שאלו אינם יסודות שונים הדוחקים משבצת אחת אלא צורות שונות של אותו יסוד — אותה זהות כימית, מסה שונה. ג'יי ג'יי תומסון (J. J. Thomson) הראה עד מהרה שגם ליסודות רגילים יש איזוטופים, והפך סקרנות של מעבדות הרדיום לעובדה על כל החומר. משקלים אטומיים שנראו עקשניים ולא שלמים הפכו פתאום הגיוניים כממוצעים של תערובות איזוטופיות.
סודי עבר לקתדרה לכימיה באברדין ב-1914, וביצע מחקרים הקשורים למלחמה במהלך הסכסוך. בשנת 1918, יחד עם ג'ון ארנולד קנסטון (John Arnold Cranston), הוא הכריז על איזוטופ של פרוטקטיניום, זמן קצר אחרי ליזה מייטנר (Lise Meitner) ואוטו האן (Otto Hahn). הוא נבחר לעמית החברה המלכותית ב-1910, וב-1921 קיבל את פרס נובל לכימיה על תרומתו לכימיה של חומרים רדיואקטיביים ומחקריו על המקור והטבע של איזוטופים.
הפנייה לכסף
מ-1919 ועד אמצע שנות ה-30 החזיק סודי בקתדרה הראשונה של ד"ר לי לכימיה באוקספורד, בארגון מחדש של המעבדות ושל תוכנית הלימודים. אבל תשומת לבו נדדה. בין 1921 ל-1934 הוא כתב ארבעה ספרים שקראו לארגון מחדש רדיקלי של היחסים המוניטריים הגלובליים: כלכלה קרטזיאנית (1921), עושר, עושר וירטואלי וחוב (1926), כסף נגד אדם (1931) ו-תפקיד הכסף (1934).
הטיעון שלו נבע מתרמודינמיקה. חובות פיננסיים, הוא ציין, גדלים אקספוננציאלית בריבית דריבית, בעוד הכלכלה הריאלית מתבססת על מאגרים מתכלים של דלקים מאובנים. לא ניתן ליישב את שני העקומות הללו ללא הגבלת זמן. הוא תקף את הבנקאות ברזרבה חלקית והציע לנטוש את תקן הזהב, שערים צפים, שימוש בעודפים וגירעונות פדרליים ככלי למדיניות מאקרו-כלכלית, והקמת לשכות לסטטיסטיקה כלכלית. רוב הרשימה הזו היא כיום נוהג רגיל; הביקורת שלו על בנקאות ברזרבה חלקית אינה כזו. כלכלנים אקולוגיים טענו מאז שהוא מבשר דרך, ו-מילון פלגרייב החדש לכלכלה מתייק אותו תחת "רפורמטור".
העבודה המוניטרית נושאת כתם של ממש. ב-עושר, עושר וירטואלי וחוב ציטט סודי את הזיוף הפרוטוקולים של זקני ציון כראיה לכך שאמונה בקונספירציה פיננסית הייתה נפוצה. רוב הביוגרפים מערערים על האשמת האנטישמיות, ומציינים את חבריו וסטודנטיו היהודים ואת זיכרונותיהם החיוביים, אך הציטוט נמצא בעמוד.
הנשיקה המדויקת
הייתה פריחה אחרונה ומוזרה יותר. בשנת 1936 גילה סודי מחדש באופן עצמאי את משפט דקארט על מעגלים משיקים הדדית, ופרסם אותו ב-Nature לא כמשוואה אלא כשיר, "הנשיקה המדויקת" (The Kiss Precise). המעגלים שהוא מתאר נקראים לעיתים מעגלי סודי – תזכורת לכך שהוא תפס את עצמו כמוח חופשי ולא כמומחה.
מדוע פרדריק נקרא גאון
טענתו של סודי נשענת על הרגל קוגניטיבי ספציפי ויוצא דופן: הוא היה מוכן לקבל מסקנה שסתרה את הנחת היסוד של התחום שלו, ואז לתת לה שם ברור. טרנסמוטציה הייתה, בשנת 1902, מביכה מבחינה מקצועית. האיזוטופ היה גרוע יותר — זה אמר ש"יסוד" ו"משקל אטומי" נפרדו, שחומר יכול להיות מבחינה כימית דבר אחד ומבחינה פיזיקלית כמה דברים. סודי לא גילה איזוטופים על ידי מציאת חומר חדש; הוא מצא אותם על ידי פירוש מחדש של נתונים שכבר היו לכולם. זו עבודה רעיונית מהדרגה הגבוהה ביותר, והעובדה שפאיינס הגיע לחוק ההעתקה במקביל מעידה על כך שהרעיונות היו בשלים — אך סודי הגיע לשם, וסודי סיפק את אוצר המילים שאפשר לכל השאר לחשוב על כך.
טיעון הנגד משמעותי. חלק גדול מהעבודה במקגיל היה המעבדה של רתרפורד והמומנטום של רתרפורד, וסודי היה הכימאי הזוטר בשותפות. המטבע הלשוני הגדול ביותר שלו הגיע ממרגרט טוד, לא ממנו. ומחצית חייו השנייה הוקדשה לתיאוריה מוניטרית שבה לא הייתה לו הכשרה, לא ייצר מעקב מוסדי, והעלה לפחות טיעון אחד פגום מאוד. חלק מהתחזיות הכלכליות שלו הזדקנו היטב וחלק מהשיפוט שלו הזדקן רע מאוד. מה שאינו מוטל בספק הוא ההישג של 1913: ארגון מחדש של האופן שבו מסווגים חומר, שהושג על ידי חשיבה מעמיקה יותר על אנומליות במקום על ידי מציאת חדשות.
מורשת
סודי מת בברייטון ב-22 בספטמבר 1956, עשרים שנה לאחר מות אשתו ויניפרד ביילי (Winifred Beilby), לה נישא ב-1908 ואיתה כתב מאמר משנת 1910 על בליעת קרני גמא. מינרל האורניום סודיט (soddyite) נושא את שמו, וכך גם מכתש בצד הרחוק של הירח. ה. ג'. ולס הקדיש את העולם שהשתחרר ל-פרשנות הרדיום של סודי, ושאב ממנו את הרעיון של פצצת האטום שלושה עשורים לפני שהייתה קיימת — ירושה שסודי, שבילה את שנותיו המאוחרות באזהרה שהכוח הטכני של האנושות עלה על מוסדותיה, היה מוצא כמתאימה באופן קודר.