Crezi că știi de unde provin copacii?
Crezi că știi de unde provin copacii? Desigur, știi. Ai văzut asta de o mie de ori. Plantezi o sămânță în pământ, adaugi apă, aștepți și, în cele din urmă, ceva verde apare la suprafață și începe să se întindă în sus. Copacii cresc din pământ. Toată lumea știe asta. Aceasta nici măcar nu este o întrebare care merită pusă.
Dar iată lucrul la care nimeni nu se gândește vreodată. Un stejar matur cântărește aproximativ 4.536 de kilograme. Unii copaci cântăresc semnificativ mai mult. Acestea sunt mii de kilograme de lemn, scoarță, rădăcini și ramuri care nu existau acum o sută de ani. Iar acum ele există.
Așadar, întrebarea este: de unde a venit toată această masă?
Nu abstract, nu poetic, ci fizic.
De unde au venit aceste 4.536 de kilograme de substanță solidă?
Răspunsul evident este solul.
Rădăcinile merg adânc, copacul ridică substanțe și aceasta devine copac. Pare corect, pare evident. Așadar, să verificăm.
Există un experiment celebru, realizat de savantul flamand Jan Baptist van Helmont în anii 1600. El a luat o salcie care cântărea 2,268 kilograme și a plantat-o în 90,718 kilograme de sol uscat. A udat copacul timp de cinci ani și i-a permis să crească.
La final, copacul cântărea 76,657 kilograme. El a castigat 74,389 kilograme de masă nouă. Apoi a uscat din nou solul și l-a cântărit. Solul pierduse mai puțin de 56,7 grame.
56,7 grame.
Copacul câștigase 74,389 kilograme, iar solul aproape nu se schimbase. Așadar, de unde au venit celelalte 74,332 kilograme? Nu din sol. Acest răspuns dispare. Este un răspuns convenabil. Iar numerele au distrus totul.
Acesta este momentul în care majoritatea oamenilor ridică din umeri și merg mai departe. Ei presupun că există o explicație tehnică pe care nu o înțeleg. Ceva precum nutrienți sau chimie, și o pun deoparte și uită.
Dar oprește-te. Nu merge mai departe, pentru că ceea ce tocmai s-a întâmplat este ceva extraordinar. Tocmai ai văzut cum 74,389 kilograme de substanță fizică solidă au apărut aproape din nimic și nu ai nici o idee de unde au venit.
Aceasta nu este o mică lacună în cunoașterea ta.
Este o gaură căscată în înțelegerea ta despre cum funcționează lumea fizică. Iar răspunsul, când îl vei găsi cu adevărat, îți va rupe concepția despre copaci, despre aer, despre însăși materia.
Să continui să îți arăt.
Bine, solul nu ne oferă aceasta, dar apa o oferă, nu-i așa?
Copacul bea apă constant, sute de litri și sute de litri.
Un stejar mare absoarbe aproximativ 378,5 litri de apă într-o zi fierbinte.
De-a lungul deceniilor, aceasta este o cantitate enormă de apă care trece prin sistem.
Așadar, masa trebuie să provină din apă. Acesta este următorul răspuns evident. Și pare chiar mai satisfăcător decât solul, pentru că îl poți imagina efectiv.
Rădăcinile beau, apa urcă, copacul crește. Curat, simplu, logic.
Dar nici acesta nu funcționează.
Iată de ce.
Apa este H2O, doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen.
Când copacul procesează apa, o descompune și folosește hidrogenul.
Oxigenul este eliberat înapoi în aer, și acesta este oxigenul din care respiri chiar acum.
Dar hidrogenul este cel mai ușor element care există.
Ai avea nevoie de o cantitate enormă de hidrogen pentru a explica orice masă semnificativă. Și dincolo de aceasta, copacul nu este făcut din hidrogen. Copacul este făcut din carbon.
Carbonul este baza fiecărei molecule organice, a fiecărui perete celular, a fiecărei fibre a fiecărui copac care a crescut vreodată.
Carbonul este greu.
Carbonul este dens.
Și carbonul reprezintă aproximativ 50% din greutatea uscată a oricărui copac.
Așadar, iată problema.
Solul nu conține suficient carbon. Apa nici ea.
Rădăcinile copacului absorb minerale din sol, lucruri precum azot, fosfor, potasiu, și ele sunt importante pentru procesele biologice. Dar toate aceste minerale împreună reprezintă doar 1-2% din greutatea uscată totală a copacului.
1-2%!!!
Majoritatea covârșitoare a explicatiei, adica din ce este făcut un copac nu poate fi explicată prin ceva care vine din pământ.
Matematica pur și simplu nu se potrivește.
Și nu contează de câte ori îți imaginezi rădăcinile bând apă, cifrele refuză să coopereze.
Așadar, rămâi cu o problemă care ar trebui să îți provoace un disconfort real.
Ai un obiect care cântărește 4.536 de kilograme stând în fața ta.
Știi că a crescut dintr-o sămânță de 14,0 de grame și nu poți explica de unde a venit masa.
Nu din sol, nu din apă, nu din ceva ce poți vedea intrând în pământ.
Răspunsul se află într-un loc complet diferit, într-un loc la care majoritatea oamenilor nici măcar nu se gândesc. Și când vei afla unde, aceasta te va face să privești diferit fiecare copac pe care l-ai văzut vreodată.
Masa provine din aer.
Aceasta este tot. Acesta este răspunsul.
Nu solul, nu apa, nu mineralele, nimic din ce poți ține în mână sau poti vedea intrând în pământ. Aproape întreaga masă fizică a copacului, trunchiul, scoarța, rădăcinile, ramurile, toate acestea provin dintr-un gaz invizibil care plutește în atmosferă.
Dioxidul de carbon, CO2, același pe care îl expiri, cel care reprezintă 0,04% din aerul din jurul tău chiar acum.
Un stejar de 4.536 de kilograme este, în sensul fizic cel mai literal, aer pietrificat.
Când Van Helmont a realizat experimentul său și nu putea găsi unde a dispărut masa, răspunsul era chiar în fața nasului lui tot timpul. El pur și simplu nu îl putea vedea, pentru că era invizibil.
Iată ce se întâmplă de fapt.
Copacii absorb dioxid de carbon din atmosferă prin pori minusculi din frunzele lor, numiți stomate. CO2 intră în interior.
Copacul îl descompune.
Extrage carbonul din moleculă și îl folosește ca materie primă, legând atomii de carbon în molecule lungi și complexe.
Aceste molecule devin totul.
Glucoză, celuloză, lignină, fibrele dure ale copacului însuși.
Oxigenul care rămâne după ce carbonul este extras este eliberat înapoi în aer, și din nou, acesta este oxigenul din care respiri.
Copacul de fapt rulează un proces de dezasamblare în aer subțire, extrăgând molecule invizibile, păstrând carbonul și eliberând oxigenul.
Și acel carbon devine copac.
Lemn solid, dens, fizic, pe care îl poți atinge, tăia și arde.
Aceasta nu este o metaforă.
Acesta este un mecanism molecular real.
Oprește-te pentru o secundă și gândește-te ce înseamnă aceasta. Fiecare scândură și fiecare casă construite vreodată au fost cândva gaz.
Fiecare masă de lemn, fiecare navă, fiecare pădure, fiecare hârtie pe care ai atins-o vreodată a fost cândva CO2 invizibil plutind în atmosferă.
Copacii sunt mașini care se întind în aer și extrag substanță din el, transformând-o în formă solidă, folosind doar lumina soarelui ca sursă de energie.
Van Helmont avea dreptate să fie nedumerit. El pur și simplu nu s-a gândit să cântărească aerul.
Ideea că ceva solid provine din ceva invizibil încalcă toate intuițiile despre cum funcționează materia. Dar exact aceasta se întâmplă.
Fiecare copac pe care l-ai văzut vreodată este atmosferă pietrificată.
Ai învățat cuvântul „fotosinteză” la școală.
Cu siguranță îți amintești ceva despre lumină solară, clorofilă și oxigen. Ai trecut testul și ai mers mai departe, dar nu ți s-a arătat niciodată ce se întâmplă de fapt.
Ceea ce se întâmplă de fapt este unul dintre cele mai extraordinare procese fizice din Univers.
Lumina soarelui lovește o frunză.
Această lumină nu este doar căldură sau strălucire.
Este radiație electromagnetică, câmpuri electromagnetice oscilante care călătoresc cu aproximativ 300.000.000 de metri pe secundă.
Același mecanism fundamental care ține atomii tăi împreună.
Același mecanism care stă în spatele magneților, electricității și chimiei.
Când aceste unde electromagnetice lovesc o moleculă de clorofilă din interiorul celulei frunzei, se întâmplă ceva uimitor.
Energia luminii este absorbită de electronii din molecula de clorofilă, determinându-i să treacă într-o stare energetică mai înaltă.
Acest electron excitat este apoi transferat de-a lungul unui lanț de molecule numit lanțul de transport al electronilor. Și în proces, el provoacă construirea de ATP, o substanță chimică pe care celulele o folosesc pentru muncă.
Aceasta este reacția luminoasă, energie captată din radiație electromagnetică și stocată în formă chimică.
Acum planta folosește această energie stocată pentru a face ceva aproape incredibil.
Ea ia CO2, o moleculă care este complet stabilă și nu are nici o dorință să fie ruptă, și o forțează să se deschidă.
Extrage carbonul din ea și îl folosește pentru a crea glucoză, un zahăr simplu cu formula C6H12O6, 6 atomi de carbon legați de hidrogen și oxigen.
Această glucoză este prima substanță solidă din acest proces. Primul moment în care un gaz atmosferic invizibil devine o moleculă fizică reală pe care copacul o poate folosi.
Apoi copacul ia această glucoză și face ceva și mai impresionant.
El leagă mii de molecule de glucoză în lanțuri lungi, repetitive, numite celuloză, care este materialul structural principal din pereții celulari ai plantelor, și în lignină, care umple spațiile dintre celule și conferă copacului duritate și rigiditate.
Celuloza și lignina sunt ceea ce este lemnul, și legăturile chimice care țin toate aceste molecule împreună, legăturile dintre fiecare atom de carbon din fiecare lanț de celuloză, în fiecare copac, în fiecare pădure de pe Pământ, aceste legături sunt electromagnetice.
Același mecanism, mereu același mecanism.
Lumina soarelui, radiație electromagnetică, lovește frunza.
Energia este captată și folosită pentru a forma legături chimice electromagnetice între atomi de carbon extrași din aer.
Aceste legături creează glucoză. Glucoza creează celuloză.
Celuloza creează lemn. Energia electromagnetică devine substanță solidă.
Aceasta nu este o versiune simplificată, aceasta este ceea ce se întâmplă.
Acum ia aceasta și mergi mai departe, pentru că procesul nu se termină la copaci.
Tu mănânci mâncare. Acea mâncare este în principal făcută din plante sau animale care au mâncat plante sau animale care au mâncat animale care au mâncat plante.
Fiecare calorie pe care ai consumat-o vreodată, într-un fel sau altul, se reduce la faptul că ceva a crescut prin extragerea carbonului din aer.
Asta înseamnă că atomii de carbon din mușchii tăi, din oasele tale, din creierul tău, carbonul din fiecare celulă a corpului tău chiar acum, acel carbon a fost dioxid de carbon în atmosferă nu cu mult timp în urmă.
Nu ești făcut din pământ. Nu ești făcut din apă. Ești făcut din aer redistribuit, tesut împreună prin legături electromagnetice și alimentat de lumină solară veche.
Fiecare atom de carbon din corpul tău are propria sa istorie. El a plutit în atmosferă sub formă de CO2.
O plantă l-a capturat, l-a extras și a construit glucoză din el.
Ceva a mâncat acea plantă.
Ceva altceva a mâncat acel ceva.
În cele din urmă, carbonul a ajuns în mâncarea ta, apoi în corpul tău, formând moleculele care te fac fizic pe tine.
Și înainte ca el să ajungă în atmosferă, acel carbon a fost parte din alt organism care a murit și s-a descompus, eliberându-l înapoi sub formă de CO2 pentru a pluti din nou în aer până când următoarea plantă îl va captura.
Carbonul circulă prin ființele vii și atmosferă de miliarde de ani.
Tu ești o aranjare temporară de atomi care au fost parte din nenumărate alte lucruri înaintea ta și vor fi parte din nenumărate alte lucruri după tine.
Aceasta nu este filosofie, aceasta este chimie.
Richard Feynman a spus odată că o floare nu își pierde frumusețea atunci când îi înțelegi biologia. Ea devine mai semnificativă.
Știind ce se întâmplă de fapt nu aplatizează experiența de a privi un copac. O adâncește.
Pentru că acum, când privești un stejar, nu vezi pământul care cumva s-a ridicat și a crescut în scoarță.
Vezi sute de ani de lumină solară devenită solidă.
Vezi energie electromagnetică captată de la o stea, soarele, aflată la aproximativ 150 de milioane de kilometri distanță, folosită pentru a forma legături chimice între atomi de carbon extrași din aer subțire, aranjați atom cu atom în ceva pe care îl poți urca, sculpta și sub care te poți așeza.
Copacul nu ia substanță din pământ.
Copacul ia substanță din cer, de la soare, din aerul însuși.
Iar tu, stând lângă el și privindu-l, ești același proces.
O aranjare diferită, același mecanism.
Lumina solară captată, carbon legat, substanță construită.
Tu și copacul executați unul și același proces.
Un copac nu crește din pământ, ci din aer.
Aproape toată masa lui provine din dioxidul de carbon invizibil, legat prin energie solară în materie solidă.
Lumina devine legătură chimică. Legătura chimică devine lemn.
Lemnul devine viață.
Tu funcționezi prin același mecanism.
Carbon din aer, energie din soare, aranjare temporară de atomi.
Nu este poezie. Este fizică și chimie pură.
Autor: Anatol Basarab.
Sursa: facebook.com
