Nesot Rīgas vārdu Eiropā un pasaulē

Jānis Stradiņš, Latvijas Zinātņu akadēmijas prezidents, Vilhelma Ostvalda biedrības godabiedrs

Raksta pamatā — lekcijas teksts, ko autors uzaicināts nolasīt šodien, 2003. gada 5. septembrī, V. Ostvalda 150 gadu jubilejas galvenajā sarīkojumā Leipcigā (rīko Leipcigas Universitāte un Saksijas Zinātņu akadēmija).

Šā gada 2. septembrī vienīgajam Nobela prēmijas laureātam no Latvijas, izcilam zinātniekam un ļoti pretrunīgai personībai Vilhelmam Ostvaldam aprit 150 gadu.

Mūsu novadnieks, Rīgā dzimušais un te savu zinātnisko augšupeju uzsākušais ķīmiķis, zinātnes organizators un filozofs Vilhelms Ostvalds 20. gadsimta gaitā ir ticis nedaudz piemirsts (kaut arī šodien internetā par viņu rodams pietiekami ziņu). Turpretī 20. gadsimta sākumā, īpaši pirms Pirmā pasaules kara, par Ostvalda idejām dzīvi interesējās visā pasaulē — gan Vācijā, gan arī Ziemeļvalstīs, Lielbritānijā, Savienotajās Valstīs, Japānā, Krievijā un, saprotams, arī Latvijā. Daudzas no tām ir visai aktuālas arī šodien.

Vēsturē Ostvalds iegājis kā jaunas nozares — fizikālās ķīmijas — dibinātājs. Savulaik viņš izpelnījās ievērību kā filozofs, kas noliedza matērijas un atomu pastāvēšanu; viņš aizstāvēja viedokli, ka vienīgā realitāte ir enerģija. Ļoti lielu popularitāti guva arī Ostvalda krāsu teorija (viņš bija koloristikas pamatlicējs), viņa idejas par vienotu starptautisku naudu, par starptautiskām mērvienībām, pasaules valodu ido, izglītības (skolu) reformu, potenciālo ģēniju atklāšanu bērnu vidū u. tml. Viņš bija arī viens no pacifistiskās kustības rosinātājiem un vadītājiem Pirmā pasaules kara priekšvakarā, uzstājās pret oficiālo baznīcu, vadīja t.s. monistu savienību, kas mēģināja veidot laicīgu reliģiju, resp., ētiku. Daudzas no minētajām darbības jomām arī mūsdienās nav zaudējušas nozīmību, Ostvaldu joprojām uzskata par vienu no standartizācijas, organizācijas teorijas, zinātnes teorijas celmlaužiem. Šīs jomas gan vairāk attiecas uz vēlākajiem Ostvalda darbības gadiem, pēc Rīgas — Rīgas gados viņš guva slavu kā fizikālās ķīmijas celmlauzis, un tieši sasniegumi šajā jomā viņam vēlāk ļāvuši saņemt augstāko zinātnisko apbalvojumu — Nobela prēmiju.

Vilhelms Ostvalds dzimis 1853. gada 2. septembrī (21. augustā pēc vecā stila) Rīgā, miris 1932. gada 4. aprīlī Leipcigā. Rīgā viņš aizvadījis kopumā sava mūža 25 gadus (1853–1872; 1881–1887), ar īsu intermeco Tartu (Tērbatā), t.i., dzīvojis Rīgā ilgāk nekā Leipcigā — savas pamatdarbības vietā, kur viņš strādājis 19 gadus (līdz pārcēlies uz privāto lauku rezidenci “Enerģija” Grosbotenē, kur aizritējis Ostvalda mūža beigu cēliens). Rīgas gadi bija Ostvalda bērnības, mācekļa un nobrieduma gadi, Leipcigas gadi — meistara gadi.

Neraksturošu še detaļās Rīgas gaisotni Ostvalda mūža sākumā — tie bija pilsētas strauja uzplaukuma gadi, kad pilsētu atbrīvoja no viduslaiku vaļņiem, kad te strauji būvējās, kad dibināja pirmo augstskolu — Rīgas Politehnikumu, kad Rīgā ienāca dzelzceļš (starp citu, Ostvalda dzimtā māja atradās Maskavas priekšpilsētā uz tagadējā dzelzceļa uzbēruma, starp Dzirnavu un Lāčplēša ielu, un tās vieta jau drīz pēc nākamā zinātnieka piedzimšanas pazuda zem šī Dinaburgas—Rīgas dzelzceļa uzbēruma). Viņa tēvs bija amatnieks, mucinieks, no “mazvāciešiem”, viņa darbnīca sākumā atradās Maskavas forštates nogalē pie malkas plačiem, vēlāk — Aleksandra (tag. Brīvības) ielā 116, kur, šķiet, autoservisa darbnīcas veidā vēl saglabājušās kādas tās atliekas.

Kā atceras pats Ostvalds savā autobiogrāfijā “Mūža līnijas” (1926), skolas gados dzimtajā pilsētā vecu vecajā Domskolā, kas tolaik bija pārveidota par reālģimnāziju (lai tur sagatavotu iestājai Rīgas Politehnikumā), viņš guva vispusīgu izglītību, izglītības līmenis Rīgā bija augsts, “eiropeisks”. Te zēns sāka interesēties par ķīmiju, un viņa dabzinātniskai ievirzei svarīgus impulsus deva iemīļotais dabzinātņu skolotājs Gothards Švēders (ilggadējs Rīgas Dabaspētnieku biedrības priekšsēdētājs). Taču jaunajā Rīgas Politehnikumā ķīmija tolaik vēl bija nostādīta ļoti vāji, par inženieri vai analītiķi Vilhelms kļūt nevēlējās, viņa mērķis bija darboties ķīmijas zinātnē, tādēļ viņš 1872. gadā devās studēt uz Tērbatu.

Šo slaveno augstskolu Vilhelms pabeidza trijos gados, aizstāvēja te maģistra (1877), vēlāk (1878) doktora disertāciju un guva privātdocenta nosaukumu 1877. gadā. Tērbatas Universitāte Ostvalda laikos bija nozīmīgs zinātnes centrs, kur attīstījās pasaules mērogā jaunas nozares, arī interdisciplināras zinātnes jomas, kā farmakoloģija, gremošanas fizioloģija u.c. Universitātes bibliotēkā bija rodamas visas nozīmīgākās Eiropas zinātniskās grāmatas un žurnāli. Ostvalda skolotājs un šefs Tērbatā bija profesors Kārlis Šmits (1822—1894, no Jelgavas), pats izcila autoritāte fizioloģiskajā ķīmijā un hidroķīmijā (savulaik bija atklājis brīvu sālsskābi kuņģa sulā un ievedis zinātnē jēdzienu “ogļhidrāti”). K.Šmits bija liberāls cilvēks, kas neuzspieda skolniekiem savu zinātnisko virzienu, neierobežoja viņu intereses. Turklāt Tērbatā populāra nebija organiskā ķīmija, kas tolaik visā zinātniskajā pasaulē paņēma sev ķīmijas zinātnieku labākos prātus. Jaunais Ostvalds šai jomai nepievērsās, bet ķērās pie ķīmijas vispārējās problēmas — “ķīmiskās tieksmes” (afinitātes) noskaidrošanas, ievirzot sevi jaunā zinātņu jomā — fizikālajā ķīmijā, ko pats sev bija izvēlējies. Atgādināšu, ka fizikālo ķīmiju šodien definē kā kompleksu zinātnes nozari, kas pētī ķīmijas norišu vispārējās likumsakarības un izmanto fizikas principus ķīmisko parādību būtības, mehānisma, enerģētikas un kinētikas noskaidrošanai, fizikālā ķīmija ir zinātne par enerģijas un vielas mijiedarbības procesiem. Par integrālu zinātni šādā izpratnē tā izveidojās tieši Ostvalda un dažu viņa domubiedru ietekmē 19.g. s. nogalē.

Latvijas Zinātņu akadēmijas pārstāvji pie pieminekļa Vilhelmam Ostvaldam viņa 150. dzimšanas dienā Rīgā 2.septembrī; Vilhelms Ostvalds 1887.gadā

Tērbatas Universitātē jaunajam Ostvaldam nebija iespēju avansēties un attīstīt savas idejas, tādēļ viņš atgriezās dzimtajā pilsētā un darbojās tur piecarpus gadus (1881–1887) kā ķīmijas profesors. Jo Rīgā pēc ilggadējā ķīmijas profesora Franča Vēbera nāves 1881. gada oktobrī atbrīvojās ķīmijas profesūra. V.Ostvalda skolotājs profesors K. Šmits ieteica Rīgas Politehnikuma direktoram prof. G. Kizerickim savu skolnieku ar iedvesmojošu vēstuli, kuras daži teikumi pelna, lai tos citētu vēl šodien:

“Ostvalds ir Rīgas bērns, uz kuru dzimtā pilsēta jau pēc viņa pašreizējiem zinātniskiem nopelniem var būt lepna, bet kurš varētu attaisnot vispārdrošākās cerības, ja vien viņam pavērtu pienācīgu darbības lauku (..). Ostvalds ir radīts no tās pašas C–H–N–O–S–P kombinācijas, no kuras radušies Bunzens, Helmholcs, Kirhhofs, — ielaidiet viņu īstajos ūdeņos, un panākumi būs pārsteidzoši. Es ne mirkli nešaubos par Jūsu piekrišanu — ja Jūs gribētu augstskolas padomei darīt zināmas šīs rindas, es nododu tās Jūsu pilnīgā rīcībā (..). Ja Jūs gribētu šīs rindiņas izmantot priekšā stādīšanai, es lūgtu Jūs īpaši uzsvērt, ka Jūsu korespondents nestāv nekādās radniecīgās vai personīgās attiecībās ar Ostvaldu. Ostvalds ir mans ilggadējs asistents, pirms tam fizikālā institūta asistents. Viņš kļūs par pirmā lieluma zvaigzni robežnovadā starp ķīmiju un fiziku, kura izstrādāšana un pamatu veidošana ir abu zinātņu uzplaukuma ķīla. Bez tam Ostvalds ir ļoti apdāvināts un iestrādājies eksperimentators, mehāniķis, stikla pūtējs utt., kas lieliski izveido un izkārto savus aparātus bez mehāniķa palīdzības, nenogurstošs darbinieks ar spīdošu spēju mutiski un rakstiski izteikties skaidri, koncentrēti, stingri, loģiski, populāri.”

K. Šmita autoritatīvais ieteikums guva atbalsi: 28 gadus vecais Vilhelms Ostvalds kļuva par profesoru Rīgas Politehnikumā. Dažu gadu laikā viņš pamatu pamatos reformēja ķīmijas studiju saturu, ieviesa te pētniecību, tādēļ viņš uzskatāms par Rīgas ķīmijas zinātnisko tradīciju pamatlicēju, kuras ir spēcīgas arī šodien. Bet vēl daudz nozīmīgāk — Rīgā viņš izveidoja fizikālo ķīmiju kā sistēmu, kā jaunu nozari. Tas varbūt ir pats nozīmīgākais, kas Rīgā visos tās pastāvēšanas gadsimtos ir ticis paveikts zinātnes jomā!

Ķīmijas literatūrā Vilhelmu Ostvaldu jo bieži dēvē par fizikālās ķīmijas pamatlicēju, bet 1887. gadu — par šīs nozares dzimšanas gadu. To var pamatot ar trim svarīgiem momentiem:

1.Šajā gadā Vilhelms Ostvalds pabeidza savu fundamentālo darbu “Lehrbuch der allgemeinen Chemie”(“Vispārējās ķīmijas kurss”, 1885.— 1887., Leipciga, V. Engelmaņa izdevniecība, 855+910 lpp.) un uzsāka jauna žurnāla “Zeitschrift fūr physikalische Chemie”(no 1887.g. janvāra) izdošanu. Monumentālajā grāmatā jaunā nozare pirmoreiz tika prezentēta kā vienots veselums, ar žurnālu tā guva savu publicēšanas un diskusiju forumu.

2. Topošo fizikālo ķīmiju tajā gadā bagātināja divas izšķirīgi nozīmīgas koncepcijas: Sv. Arrēniusa brīvo jonu teorija un nīderlandiešu zinātnieka Johana Hendrika Vanthofa fizikālā šķīdumu teorija.

3. Vilhelms Ostvalds šajā gadā pārcēlās no Rīgas uz Vāciju. Tur viņš ieguva Vācijā pirmo fizikālās ķīmijas profesūru un kļuva par starptautiskas vadošas fizikālķīmiķu skolas radītāju, kas pasaulei ir devusi ap 100 profesoru šajā nozarē (no tiem jāmin tādas autoritātes kā V. Nernsts, E. Bekmanis, M. Bodenšteins, G. Brēdigs, S.A. Arrēniuss, J. Tāfels, G. Freindlichs, I. Kablukovs, N.Šilovs, P. Valdens, F. Hābers u.c.).

Kā tas nāca, ka no provinciālas, Eiropas nomalē esošas pilsētas, kur tolaik nebija vērā ņemamu zinātnisku tradīciju, no toreizējās Krievijas impērijas Baltijas guberņām Leipcigā varēja ierasties 34 gadus vecs (jauns) zinātnieks, gluži gatavs savai zinātniskajai misijai?

Vilhelms Ostvalds bija sava ceļa gājējs, atradis pats sevi tikpat kā bez citu cilvēku ietekmes. Jā, Rīgā un Tērbatā bija kultūras vide, labi skolotāji, teicama izglītība. Arī Rīgas Politehnikums bija svarīgs tramplīns Ostvalda mūžā. Šī augstskola nebija ne tālu tik slavena kā Tērbatas vai Leipcigas universitāte, taču tā vēl veidojās, ļoti progresīvā kārtā teoriju saistot ar praksi. Atšķirībā no mehānikas, mašīnbūves, inženierzinātnēm, ķīmijai te vēl nebija spēcīga pamata. V.Ostvaldam piekrita modernas laboratorijas ierīkošana, ķīmiskās izglītības reformēšana un uzdevums lasīt lekcijas visās(!) ķīmijas teorētiskajās disciplīnās daudzvalodīgai, multinacionālai studentu saimei. Varbūt tas bija par daudz 28 gadus vecajam jauneklim, taču tas lika viņam mobilizēt visas savas spējas un iekšēji sakārtoties zinātnieka un zinātnes organizatora misijai.

V.Ostvalda ierašanās Rīgā bija pārmaiņu brīdis gan paša Ostvalda mūžā, gan Rīgas Politehnikuma (RP) vēsturē. Kā ķīmiskās laboratorijas vadītājs viņš pārveidoja visu apmācības sistēmu, laboratorijas darbu sistēmu, liekot studentiem bez ierastā praktikuma veikt arī nelielus pētnieciskus darbus neorganiskajā, organiskajā vai pat fizikālajā ķīmijā. Pirmoreiz kopš RP pastāvēšanas studentu zinātniskie darbi tika publicēti pat specializētajos starptautiskajos žurnālos. Pētniecībā iesaistījās arī daži V. Ostvalda asistenti.

RPI Ķīmijas nodaļa kļuva populāra. Ostvaldam ierodoties (1881), te bija 121 students, 1884. gadā to skaits sasniedza jau 202, bet, kad viņš 1887.gadā aizbrauca no Rīgas, ķīmiju studēja jau 300 jauno studentu!

Šādu studentu pieplūdumu nevarēja apmierināt līdzšinējās laboratoriju telpas Troņmantnieka (Raiņa) bulvāra 19 pagrabā. RP pārvaldes padome tādēļ nolēma (ļoti operatīvi!) turpat celt jaunu ķīmijas ēku, un V.Ostvaldam 1882./83.gada Ziemassvētku brīvdienās uzdeva apceļot Vāciju, Šveici, lai tur iepazītos ar ievērojamāko laboratoriju darba pieredzi. Viņš pāris nedēļās apmeklēja laboratorijas 20 dažādās pilsētās.

Šis un nākamie ārzemju braucieni bija izšķirīgi V.Ostvalda turpmākajai karjerai, jo bez personiskas iepazīšanās ar izcilākajiem vācu ķīmiķiem nevarētu būt ne runas par to, ka Ostvaldu pēc pāris gadiem aicinās par profesoru uz Leipcigu, vienu no ievērojamākajām Vācijas universitātēm.Tieši šajā Ziemassvētku ceļojumā V.Ostvalds pirmoreiz apmeklēja Leipcigu, vienīgo Vācijas pilsētu, ar kuru viņam jau iepriekš bija iedibināti personiski kontakti. Proti, Leipcigā dzīvoja to vācu zinātnisko žurnālu redaktori (prof. Hermanis Kolbe, prof. Ernsts Meijers, prof. Gustavs Videmanis), kurp jaunais V.Ostvalds sūtīja savus zinātniskos rakstus, kā arī grāmatu izdevējs Vilhelms Engelmanis, ar kuru Ostvaldam bija līgums par jau minētās fizikālās ķīmijas rokasgrāmatas izdošanu.

Rīga bija dažādu tautību akadēmiskās jaunatnes pulcēšanās vieta — te mācījās vācieši (baltvācieši), poļi, krievi, latvieši, igauņi, ebreji u. c. Augstskolas akadēmiskajai brīvībai (atšķirībā no citām Krievijas impērijas augstskolām) bija liela morāla vērtība, toties studentu bieži vien visai vājās vācu valodas zināšanas lika jaunajam profesoram saspringt — lasīt lekcijas lēni, skaidri, pārdomāti. Un arī domāt par mākslīgas starptautiskas valodas veidošanu (pēc gadu desmitiem viņš būs ido valodas dedzīgs popularizētājs).

Jaunajā ķīmijas ēkā (kas nāca gatava 1885. gadā) Vilhelms Ostvalds varēja uzņemt savu pirmo ārzemju skolnieku, toreiz vēl mazpazīstamo elektrolītiskās disociācijas (vēlāk arī globālā sasiluma teorijas) autoru Svanti Arrēniusu no Upsalas. Nākamais uz 1887. gada rudeni bija pieteicies Valters Nernsts no Berlīnes (Ostvaldam pārceļoties uz Leipcigu, viņa Rīgas brauciens gan nenotika). Tāpat izpalika 1887. gada rudenī norunātais profesora J.H. Vanthofa apmeklējums no Amsterdamas. Visi četri minētie zinātnieki vēlāk saņēma Nobela prēmijas, bet — vismaz virtuāli — viņu pirmās tikšanās notika Rīgā! Tā bija Eiropas zinātnes elite, kas vismaz netiešā saistībā ar Rīgu tolaik veidojās, tās veikums ietekmēja visu civilizāciju, bet šo celmlaužu vārdus sabiedrībā zināja tikai retais!

S.Arrēniuss Rīgā aizvadīja 1886. gada pavasari un vasaru, sešus mēnešus, veicot te pēc Ostvalda ieteiktas metodes pētījumu par atšķaidītu šķīdumu viskozitāti. Šie eksperimenti, kā arī vēlāk Vircburgā un Grācā veiktie pētījumi bija pamats brīvo jonu teorijai, kas ir analītiskās ķīmijas, klīniskās bioķīmijas un citu nozaru pamatu pamats. Ostvalda pirmajai satikšanās reizei ar Arrēniusu Upsalā un Arrēniusa Rīgas vizītei bija izšķirīga loma Arrēniusa un laikmetus pārdzīvojušas teorijas tapšanā. Rīgā tika aizsākti Arrēniusa darbi arī ķīmiskās kinētikas pamatlikumu formulēšanai.

Savukārt Ostvalds Rīgā izgudroja jaunas laboratorijas iekārtas — graduētas kalibrētas pipetes, Ostvalda gāzes krāsniņu, filtrējamo stendu, universālo turētāju, Ostvalda toluola termostatu (1882), pilošā dzīvsudraba elektrodu, Ostvalda viskozimetru (1885), Ostvalda piknometru (1882, pēdējā prototips gan tapis jau Tērbatas gados). Šīs iekārtas vēlāk lietotas ķīmijas laboratorijās visā pasaulē, daudzas no tām (viskozimetrs, piknometrs, graduētās pipetes) lieto joprojām. Ar lepnumu varam atgādināt, ka visas šīs iekārtas pirmoreiz izgudrotas un izgatavotas Rīgā ar paša Ostvalda rokām — Rīga patiešām ir arī izgudrotāju pilsēta!

Piecos Rīgas gados Ostvalds pats veica 30 starptautiskās zinātniskās publikācijās apkopotus pētījumus, kas publicēti galvenokārt Kolbes “Journal fūr praktische Chemie” un citos vācu žurnālos, bet arī krievu žurnālā — Ostvalds tomēr formāli skaitījās Krievijas profesors, kā arī lekcijas lasīja un laboratorijas darbus vadīja tikai vāciski. Tērbatā aizsāktie pētījumi par ķīmisko afinitāti tika izvērsti Rīgā. Skābju ietekme uz acetamīdu un metilacetātu, kā arī cukura inversija, tātad pētījumi par reakciju kinētiku kļuva par pirmajiem piemēriem, lai formulētu Ostvalda atklātos klasiskos homogēnās skābju — bāzu katalīzes pamatlikumus. Elektrovadītspējas noteikšana kļuva par svarīgu metodi afinitātes skaitlisko vērtību mērījumiem, tā deva ātru un drošu paņēmienu skābju ķīmiskās struktūras ietekmes izvērtēšanai uz to ķīmiskās tieksmes lielumiem.

Turpmāk — vēl