Pierre Jansen felfedezi a héliumot

Szerző: Tarján M. Tamás

1868. augusztus 18-án fedezte fel – spektroszkópja segítségével – Pierre Jansen a héliumot, a világegyetem legkönnyebb nemesgázát, miközben egy napfogyatkozást tanulmányozott Indiában. A hélium napjainkban elsősorban a búvárkodásban, a léghajózásban és kémiai kísérleteknél jelent hasznos vagy nélkülözhetetlen segítséget a 21. század embere számára.

Arisztotelésznek A világrendről írott műve nyomán az emberiség 1500 éven át elfogadta azt a tézist, hogy a világ alapvetően a négy elem, a föld, a tűz, a víz és a levegő együtteséből áll. Miután a természettudományok csak a középkori alkimisták és a kora újkori természettudósok kutatásai révén fordultak a valódi elemek megismerése felé – az első ily módon felfedezett elem a Hennig Brand által 1669-ben elkülönített foszfor volt –, és ez a folyamat csak a 17. század második felében gyorsult fel. Ekkor már az a – szintén ókori eredetű – gondolat lett népszerű, hogy az egyes elemek apró, szabad szemmel nem látható összetevőkből, úgynevezett atomokból állnak, ezek felépítésére azonban csak homályos elképzelések vonatkoztak.

A felfedezések ezért még a 19. században sem az atomok nyomán, hanem sokkal gyakorlatiasabb módon, az elemek által visszavert – színes – fénysugarak által történtek. A Kirchhoff által 1859-ben feltalált spektroszkóp – majd a Mengyelejev-féle periódusos rendszer – időszaka még a kémia hőskora volt, amikor nem laboratóriumi körülmények között, hanem a természetben kutatták az új elemeket. Ennek megfelelően a hélium felfedezője, Pierre Jansen sem kémikus volt, hanem csillagász, aki életét elsősorban a mágnesesség és a bolygómozgások megfigyelésének szentelte. Nem véletlen, hogy a tudós – 1868 augusztusában, az indiai Gunturban – éppen egy napfogyatkozás tanulmányozása közben fedezte fel a héliumot.

Felmerül persze a kérdés, hogy egy gázt – ami ráadásul színtelen, szagtalan és semmivel nem lép reakcióba – hogyan lehet felfedezni? A kulcs itt is a spektroszkópban keresendő: Jansen észrevette, hogy az együttállás során a napkorong színképében – mintegy 587 nanométeres hullámhosszon – előtűnt egy sárga vonal. Bár ez a színsugár leginkább a nátriumhoz hasonlított, a francia tudós mégis biztos volt benne, hogy egy új elemet talált, és úgy vélte, ez az anyag egyedül a Napban fordul elő. A periódusos rendszer második eleme – az égitest görög neve nyomán – így kapta a hélium nevet.

Furcsa véletlen, de ugyanabban az évben, október 20-án egy brit tudós, Joseph Norman Lockyer is felfedezte ezt a rejtélyes gázt; a két kutató, a fáma szerint, később a Brit Királyi Társaság egyazon ülésére nyújtották be dokumentációikat. Miután azonban a 19. század – a valódiak mellett – hemzsegett a tévesnek bizonyuló kémiai felfedezésektől, a tudományos világ sokáig szkeptikus maradt az állítólagos héliummal szemben, amin még Luigi Palmieri 1882-es kísérlete sem változtatott. A döntő bizonyítékot végül a brit William Ramsay szolgáltatta, aki 1895-ben meglepetéssel konstatálta, hogy számos, általa felfedezett nemesgázok – például a neon vagy a kripton – után az izolált hélium is ugyanabba a csoportba tartozik.

Ramsay tehát megcáfolta Jansen azon elméletét, hogy a hélium nem található meg a Földön, ezáltal az emberiség a későbbiekben számos hasznos találmánnyal és ismerettel gyarapodhatott. A hélium segítségével a léghajók később kevesebb kockázattal emelkedhettek a levegőbe, a búvárok pedig biztonságosabb körülmények között ismerhették meg a mélység titkait; mindeközben pedig, a különleges nemesgáz segítségével – laboratóriumi kísérletek ezrei nyomán –, az emberiség évről évre egyre fejt meg a világegyetem nagy rejtvényeiből.