Niewielka zwykła historia
Marii Curie – Albert Einstein. Przyjaźń na styku dwóch różnych wszechświatów
Tekst został opublikowany w POLITYCE w sierpniu 2015 roku.
Jest to taka niewielka zwykła historia. Urodziłam się w Warszawie w rodzinie profesorskiej. Wyszłam za mąż za Piotra Curie i miałam dwoje dzieci. Dzieło moje naukowe wykonałam we Francji” – pisała o sobie Maria Skłodowska.
Niewielka historia? Jak na kobietę żyjącą na przełomie XIX i XX w., która nie rezygnując z założenia rodziny, zdobyła gruntowne wykształcenie na Sorbonie, wzbogaciła tablicę Mendelejewa o dwa promieniotwórcze pierwiastki (rad i polon), otrzymała dwukrotnie Nagrodę Nobla (najpierw z fizyki w 1903 r., następnie z chemii w 1911 r.) i ponad 20 doktoratów honoris causa – to chyba niemało?
Z perspektywy czasu widać, jak bardzo jej zawodowe odkrycia zmieniły obraz nauki i świata. Czy miała tego świadomość w lipcu 1934 r., kiedy umierała na białaczkę spowodowaną długoletnim kontaktem z substancjami promieniotwórczymi i promieniami Roentgena? W jednej z wielu sporządzonych przez siebie notatek Maria Curie zawarła takie credo: „Myślę, że w każdej epoce można mieć życie interesujące i użyteczne, a o to głównie chodzi, aby go nie zmarnować”. I żyła intensywnie do ostatnich chwil.
Od teorii do praktyki
„Odkrycie zjawiska promieniotwórczości poprzedziły lata wytrwałej pracy, a wcześniej żmudnej nauki”. Tak mógłby się zaczynać rozdział podręcznika do fizyki lub chemii, gdyby parą naukowców, która stała za tym odkryciem, nie było małżeństwo Curie.
Bo w ich przypadku wszystko poszło szybciej. Poznali się w 1894 r., a już rok później wzięli ślub. Zaledwie trzy lata wcześniej Maria przyjechała do Paryża studiować na Wydziale Nauk Ścisłych Sorbony i ukończyła fizykę z najwyższą oceną na roku. Zanim w 1898 r. odkryje polon i rad, zdąży jeszcze urodzić pierwszą córkę Irenę, obroni drugi dyplom z matematyki i otrzyma we Francji uprawnienia nauczycielskie. Świetnie zorganizowana, odważna, pracowita – tak mówiła o swojej babci jej wnuczka Helene Langevin, fizyk jądrowy.
Maria sama wymyśliła termin „promieniotwórczość” i „radioaktywność”, choć odkrycie tego zjawiska przypisuje się Henriemu Becquerelowi, który mniej więcej w tym samym czasie wykazał, że uran i jego związki samorzutnie wysyłają niewidzialne promienie. „Badam przewodnictwo powietrza pod wpływem promieni uranowych odkrytych przez pana Becquerela i poszukuję innych poza solami uranowymi ciał, które byłyby zdolne do czynienia powietrza przewodnikiem elektryczności” – lapidarnie opisywała swoje eksperymenty Skłodowska w kwietniu 1898 r., na kilka miesięcy przed swoimi największymi sukcesami naukowymi.
– Curie znaleźli ślad nowego pierwiastka, wielokrotnie bardziej radioaktywnego od samego uranu w blendzie uranowej, czyli w czarnym szlamie sprowadzanym z lasów torfowych – opowiada dr chemii Sylwia Noga z warszawskiego muzeum noblistki (zlokalizowanego obecnie nieopodal kamienicy, gdzie Maria się urodziła). – W lipcu 1898 r. donieśli Akademii Nauk w Paryżu: „Jeśli istnienie tego metalu potwierdzi się, proponujemy dla niego nazwę polon – od nazwy ojczyzny jednego z nas”.
Jak mówi dr Noga, małżonkowie Curie byli przekonani, że polon to niejedyne źródło promieniowania blendy uranowej: – Szukali więc nadal, rozdzielając składniki minerału, co doprowadziło ich po pół roku do wykrycia radu, nazwanego tak – znów przez Skłodowską – od łacińskiego słowa „radius” oznaczającego promień.
Otrzymawszy kilka ton odpadów blendy uranowej, zaczęli prace nad wyodrębnieniem z nich odkrytych pierwiastków, a następnie przystąpili do mierzenia ich radioaktywności. – W 1902 r., po czterech latach morderczej pracy w szopie zaadaptowanej na laboratorium, polska uczona otrzymała 0,1 grama czystego chlorku radu. Jego aktywność była 3 mln razy większa niż czystego uranu – opowiada dr Noga. W tej niewielkiej próbce mieścił się niezwykły potencjał jednego z najważniejszych pierwiastków promieniotwórczych, który należało wykorzystać z pożytkiem dla ludzi, podobnie jak odkryte w tym samym czasie przez Wilhelma Roentgena promienie X. Ich zdolność przenikania przez nieprzezroczyste dla światła materiały (co udowodnił Roentgen, wykonując zdjęcie dłoni swojej małżonki) szybko wykorzystano w medycynie, uwidaczniając cały szkielet i poszczególne kości badanych pacjentów. Wkrótce zauważono też możliwość niszczenia niektórych postaci raka, działając na niego wiązką promieni X. Rad Skłodowskiej miał odgrywać w terapii podobną rolę.
Trudno o lepsze wykorzystanie teorii w praktyce. Medycyna, a zwłaszcza onkologia, wypatrywała z wytęsknieniem jakiegoś przełomu i oparcia w fizyce, gdyż stosowana w niszczeniu nowotworów chemioterapia nie przynosiła spodziewanych efektów. Radioterapia, czyli leczenie promieniami niszczącymi guzy rakowe, stanowiła pod wieloma względami nową jakość i dawała nadzieję. Emil Herman Grubbe z Chicago, zaledwie 21-letni student medycyny, zaczął za pomocą prymitywnych lamp napromieniowywać kobiety z rakiem piersi, wychodząc z założenia, że skoro sam doznał poparzeń, eksperymentując z promieniami Roentgena, to tym bardziej można je wykorzystać do niszczenia chorych tkanek nowotworowych.
Podobne objawy na swoich rękach zaobserwowali również odkrywcy radu. Jak pisze Siddhartha Mukherjee w książce „Cesarz wszech chorób – biografia raka”, skóra na dłoniach Marii Skłodowskiej po tygodniach destylowania blendy uranowej łuszczyła się i schodziła poczerniałymi płatami – tak jakby tkanka została spalona od środka. Kilka miligramów radu, które Piotr trzymał w fiolce w wewnętrznej kieszeni marynarki, przepaliło gruby tweed kamizelki i pozostawiło bliznę na piersi uczonego. Jaki mechanizm krył się za tymi skutkami promieniowania? Nauka potrzebowała trochę czasu, by to wyjaśnić. Ale rozgłos przyszedł natychmiast.
Promieniowanie użyteczne i niebezpieczne
Świat lekkomyślnie zachwycił się radioaktywnością. Już po pierwszym Noblu, przyznanym małżeństwu Curie (oraz Becquerelowi) w 1903 r., Piotr pisze w liście do swojego przyjaciela: „Widział pan ten nagły atak uwielbienia dla radu? Pociągnęło to za sobą dla nas wszystkie rozkosze chwilowej popularności: ścigali nas dziennikarze i fotografowie ze wszystkich państw świata, później zasypały nas listy i odwiedziny wszystkich dziwaków”.
Sylwia Noga, prezentując w warszawskim muzeum swój autorski wykład o początkach promieniotwórczości, podaje przykład amerykańskiego sportowca Ebena Byersa, u którego stwierdzono kontuzję ramienia. Od fizjoterapeuty otrzymał specyfik „Radithor”, który wypijał regularnie przez cztery lata (preparat reklamowany był jako lek na zapalenie stawów, reumatyzm, choroby psychiczne i raka żołądka). – Dziennikarz magazynu „Times”, który zobaczył Byersa tuż przed śmiercią, był przerażony jego wyglądem – mówi dr Noga. – Trująca substancja spustoszyła organizm, miał rozpadłe kości i dziury w czaszce.
Równie tragiczne okazały się losy kobiet zatrudnionych w zakładach U.S. Radium Corporation w miejscowości Orange (New Jersey, USA) przy malowaniu fosforyzującą farbą Undark świecących cyfr na tarczach zegarków (świeciły w ciemności zielonkawobiałym światłem, gdyż farba była zmieszana z radem). Młode kobiety chorowały masowo na anemię, łamliwość kości oraz martwicę żuchwy, ponieważ nic im nie wspomniano o środkach ostrożności. A często zwilżały językiem końcówkę pędzli, by malowane cyfry były kształtne.
– Nikt nie potrafił wtedy skojarzyć z promieniotwórczością dziwnej choroby nazywanej górską, na którą już w XV w. zapadali górnicy zatrudnieni w kopalniach uranu w Sudetach – dodaje dr Noga. – Dopiero później wykazano, że ich śmiertelne problemy spowodowane były rakiem płuc.
Radioaktywny pierwiastek zaczęto dodawać do pasty do zębów, perfum, kremów (by nadawał skórze blasku), a nawet do wełny, z której wyrabiano dziecięce ubrania (wytwarzał ciepło). Ameryka w latach 20. i 30. XX w. przeżywała nadpodaż radu. Reklamowano go nawet jako remedium na łysienie i impotencję, sprzedawano też radioaktywne napoje. Onkolodzy (i sama Maria Skłodowska-Curie) spoglądali na ten zachwyt z dużą dozą sceptycyzmu, choć nie zdawano sobie jeszcze wtedy sprawy ze skutków bezkrytycznego napromieniowania, udokumentowane były jedynie efekty działania radu w onkologii.
„Chirurdzy mogli teraz napromieniać guzy nowotworowe tysiąckrotnie silniejszymi dawkami energii – pisze w „Cesarzu wszech chorób” Siddhartha Mukherjee. – Rad umieszczano w złotych drucikach i tulejkach, które następnie wszczepiano bezpośrednio do guzów, aby dostarczyć miejscowo jeszcze wyższą dawkę promieniowania. Wszczepiano ampułki z radem do guzów w jamie brzusznej. Równocześnie rozwijała się technologia lamp pozwalających na napromienianie tkanek nowotworowych piekielnie wysokimi dawkami”.
Tak rodziła się nowa dziedzina onkologii – radioterapia. W Europie i Ameryce powstało wiele klinik oferujących nową metodę (zwaną przez niektórych curieterapią), która co prawda zmagała się z naturalnymi ograniczeniami (nie była na przykład skuteczna przy przerzutach choroby), ale dawała spektakularne wyniki przy miejscowym leczeniu. Gdy w 1921 r. Maria Skłodowska-Curie przyjechała do Stanów Zjednoczonych, gdzie na własne oczy mogła zobaczyć, jaką reklamę robią media i drobni wytwórcy „jej” radowi, przyjmowano ją z honorami, z jakimi wita się dobroczyńcę ludzkości.
7 czerwca 1925 r. owacyjnie witała uczoną Warszawa – przyjechała tu na uroczystość wmurowania kamienia węgielnego pod ufundowany Instytut Radowy (stał się zalążkiem późniejszego Centrum Onkologii). Gdy w 1932 r. szpital był gotowy na przyjęcie pacjentów, Skłodowska wróciła (była już wtedy bardzo chora na białaczkę). Podarowała dyrekcji gram radu o wartości 100 tys. dol. i pomogła wyposażyć Instytut w 5 aparatów do rentgenoterapii i 166 ładunków radowych.
Maria dała się poznać jako wielka społeczniczka już wcześniej, gdy podczas I wojny światowej utworzyła na froncie 200 stałych placówek rentgenowskich i zorganizowała samochodową służbę radiologiczną. Wyekwipowała 18 furgonetek (zwanych „małymi Curie”), które nieraz sama prowadziła z opaską Czerwonego Krzyża (prawo jazdy zrobiła w 1916 r. jako jedna z pierwszych kobiet na świecie).
Nie czytać hołoty!
Niektóre źródła podają, że Maria Curie i Albert Einstein widzieli się przelotnie już w 1909 r., podczas obchodów 350-lecia Uniwersytetu Genewskiego. Na pewno spotkali się w październiku 1911 r. w Brukseli, na I konferencji Ernesta Solvaya, francuskiego przedsiębiorcy i chemika. Einstein przyjechał tam zainteresowany teoriami fizyki kwantowej. Maria zrobiła na nim olbrzymie wrażenie. I trudno się dziwić: miał zaledwie 32 lata, więc starsza o 12 lat uczona – z dwiema Nagrodami Nobla na koncie i samodzielną katedrą (przejęła ją po mężu, który zginął tragicznie w 1906 r.) oraz mnóstwem publikacji w najlepszych czasopismach naukowych – mogła imponować.
Skłodowska też miała o Einsteinie wyrobione zdanie. W rekomendacji, która mogła pomóc w przyznaniu mu posady akademickiej na Politechnice w Zurychu, napisała: „Bardzo podobały mi się artykuły opublikowane przez Einsteina na tematy dotyczące współczesnej fizyki teoretycznej. Wierzę zresztą, że fizycy teoretyczni zgodni są co do tego, iż są to prace o absolutnie pierwszorzędnym znaczeniu. W Brukseli (…) mogłam docenić błyskotliwość jego umysłu, zakres dokumentacji i rozległość wiedzy. Zważywszy, że Einstein jest jeszcze bardzo młody, zasadne jest pokładanie w nim ogromnych nadziei i postrzeganie go jako jednego z czołowych teoretyków przyszłości. Myślę, że instytucja naukowa, która dałaby Einsteinowi niezbędne dlań środki do pracy, powołując go na istniejące stanowisko czy też stwarzając nowe, na warunkach, na jakie zasługuje, będzie poważana za taką decyzję i z pewnością wyświadczy wielką przysługę nauce”.
Einstein odpłacał się Marii podobną atencją. Była jej ona bardzo potrzebna w szczególnym momencie – gdy paryżanie odwrócili się od polskiej uczonej, oskarżając ją o skandal obyczajowy. 43-letnia wówczas Skłodowska-Curie była już od czterech lat wdową, gdy wdała się w romans ze znakomitym fizykiem Paulem Langevinem, młodszym i żonatym. Prasa brukowa nie szczędziła Polce inwektyw: że jest kobietą niemoralną i przeklętą cudzoziemką. Skandal odbił się w Europie tak wielkim echem, że nawet Komitet Noblowski rozważał, czy powinna przyjąć przyznaną jej po raz drugi nagrodę. Ostatecznie zerwała z Langevinem (po latach jej wnuczka i wnuk Paula Langevina zawarli związek małżeński i zostali jak ich słynni dziadkowie fizykami), ale przykre wydarzenia przypłaciła załamaniem zdrowia.
Wtedy właśnie wspierał ją Einstein: „Szanowna Pani Curie, rozwścieczył mnie sposób, w jaki publika waży się panią atakować. (…) Bardzo podziwiam pani intelekt, energię i uczciwość. Miałem szczęście, że poznałem panią osobiście. Jeśli ta hołota nadal się będzie panią zajmować, niech pani po prostu nie czyta tych bzdur!”.
Dużo bardziej zajmujące jest jednak to, jak bliscy pozostawali sobie Einstein i Skłodowska pod względem intelektualnym. Wspólnie działali w Komisji Międzynarodowej Współpracy Intelektualnej Ligi Narodów, do czego zachęciła uczonego Maria, wierząc, że w ten sposób uda się na nowo scalić rozproszoną po I wojnie światowej międzynarodową wspólnotę naukową. Einstein ponoć bardzo się cieszył, twierdząc, że kiedy spędza czas z polską noblistką (a wiele razy przyjeżdżał do niej z żoną do Paryża lub ona z córkami odwiedzała go w szwajcarskich Alpach), „może rozmawiać o swoich teoriach z kimś, kto je naprawdę rozumie”.
Pyrrusowe zwycięstwo
Małżeństwo Curie nigdy nie opatentowało swoich osiągnięć, uznając, że zgodnie z duchem nauki należą się one całej ludzkości za darmo. Radioterapia oparta na izotopach promieniotwórczych rozpędziła onkologię (a później, w drugiej połowie XX w., medycynę nuklearną wykorzystującą np. izotopy jodu w endokrynologii) w epokę kompletnie inną od tej, którą znali Maria i Piotr. Skłodowska zmieniła również oblicze chemii, wskazując, że istnieją pierwiastki niestabilne, które emitują energię. To jej badania przyczyniły się do poznania struktury atomu i odkrycia cząstek elementarnych, będąc zaczynem epoki energetyki jądrowej.
Sama przypłaciła to wszystko wieloma chorobami, ponieważ przyszło jej wykorzystywać zarówno izotopy, jak i promieniowanie rentgenowskie, zanim w pełni poznano ich wpływ na organizm. Podczas wizyty w Warszawie Skłodowska mówiła dziennikarzowi „Echa Warszawskiego”: „Naszych doświadczeń nie można było wykonać na zewnątrz, musieliśmy wchłaniać szkodliwe gazy, które powoli uchodziły przez otwarte okna”.
Czy długoletni kontakt z radem zniszczył jej szpik kostny? Eksperci nie są dziś wcale pewni, co dokładnie było przyczyną białaczki, na którą zmarła w lipcu 1934 r. Zastrzeżenia wysunięto podczas badań jej ołowianej trumny (umieszczonej następnie w trumnie drewnianej), którą przenoszono z cmentarza w Sceaux do paryskiego Panteonu w 1995 r. Zmierzono wtedy poziom promieniowania we wnętrzu obu skrzyń i okazało się, że jest 20 razy niższy niż przyjęty jako bezpieczny dla zdrowia człowieka. Zdaniem francuskich ekspertów Maria Skłodowska prowadząc swoje badania, nie była wystawiona na działanie śmiertelnych dawek radu – białaczkę mogły natomiast wywołać wysokie dawki promieniowania rentgenowskiego, z którymi uczona stykała się później podczas ofiarnej pracy na froncie przy udzielaniu pomocy radiologicznej.
Z dobrodziejstw radioterapii dziś nikt już nie korzysta tak pochopnie. Dawki stosowane we współczesnej rentgenodiagnostyce są minimalne w porównaniu z tymi, które mogą być niebezpieczne dla zdrowia. Jednocześnie międzynarodowe przepisy nakazują przestrzeganie tzw. zasady ALARA (z ang. as low as reasonable achievable), czyli: napromieniaj tak słabo, jak to rozsądnie możliwe. Maria Skłodowska nie znała tej zasady, bo nie była świadoma wszystkich konsekwencji promieniowania.
Przełomowe odkrycie pierwiastków promieniotwórczych – niezwykle doniosłe dla nauki i dziś tak upowszechnione, że nie zdajemy sobie na co dzień sprawy z jego użyteczności – okazało się ostatecznie mniej perspektywiczne niż np. poznanie struktury DNA i praw dziedziczenia (piszemy o nich w tekście obok). Zdano sobie sprawę, że w przeciwieństwie do dalszego rozwoju biologii molekularnej możliwości radioterapii są ograniczone, ponieważ promieniowanie może nie tylko zwalczać raka, ale też go powodować. To wymagało od kontynuatorów dzieła Marii Skłodowskiej całkowicie nowego podejścia do promieniotwórczości – czy ona sama byłaby z tego zadowolona?
Nie ma wątpliwości, że tak. Wierzyła przecież, że odkrywanie tajemnic świata jest „najcenniejszą cząstką naszej moralnej spuścizny, dlatego nauka leży u podstaw każdego postępu, które ułatwia ludziom życie i zmniejsza jego cierpienia”.