Corvina

© Ed Conway, 2023

First published as Material World: A Substantial Story of Our Past and Future in 2023 by WH Allen, an imprint of Ebury Publishing. Ebury Publishing is part of the Penguin Random House group of companies.

A fordítás az alábbi kiadás alapján készült: Ed Conway: Material World. A Substantial Story of Our Past and Future, WH Allen, London, 2023

Hungarian translation © Silberer Vera, 2024

A kötetet tervezte: Karcagi Klára

A borítón felhasznált grafikák forrása: Shutterstock/Me dia/Natthawat Phromthaisong/Bjoern Wylezich/xpixel/RHJPhtotos/Andrei Kuzmik/Kichigin

ISBN 978 963 13 7072 0

Elizának

Tartalom

Bevezetés

I. A homok

1. Homo faber

2. Homokra építve

3. A leghosszabb utazás

II. A só

4. Sóútvonalak

5. A föld sója

6. Tüzes, mint a puskapor

Utóirat: még több só

III. A vas

7. Nincs országod

8. A vulkán gyomrában

9. Tűzzel-vassal

IV. A réz

10. A második legnagyobb jó

11. A gödör

12. Fekete füstölők

V. A kőolaj

13. Az elefánt

14. Csövek

15. Szétszedve és összerakva

Utóirat: a palaolaj

VI. A lítium

16. A fehér arany

17. Piskótatekercsek

18. Újragyártás

Utószó

Jegyzetek

Bibliográfia

Köszönetnyilvánítás

Név- és tárgymutató

Jegyzetek 2

Bevezetés

A szakadék szélén álltam – akkora gödör tátongott előttem, amilyet még soha életemben nem láttam. Lent védősisakos emberek dolgoztak, legalábbis ezt mondták, de szabad szemmel nem tudtam kivenni őket. Nem messze tőlük több száz kiló nagy hatóerejű robbanószert halmoztak fel a földben. Annyit, amennyi egy háztömböt is lerombolna – tájékoztattak.

Előttem egy fémtábla volt két gombbal, mellettem egy férfi walkie-talkie-val. A vezérlőtermet hallgattuk, ahol valaki visszaszámolt. Azt mondták, nullára nyomjam meg egyszerre a két gombot. A detonátor a másodperc töredéke alatt beindítja lent a robbantást, és a szemünk láttára párolog el egy futballpályányi nevadai föld.

– Először a lökéshullámot érzi majd – sorolta a walkie-talkie-s ember. – Aztán a levegőbe emelkedik a föld, és csak utána hallja a robbanást. Ebben a sorrendben. Elég durva.

Egyáltan nem robbantani mentem a sivatagba, hanem egy táblázatnak akartam utánajárni. Néhány hónappal korábban – Nagy-Britannia kereskedelmi statisztikáit böngészve – észrevettem valami furcsát: az aranyforgalomnak váratlanul megváltozott az aránya, így a nemzetgazdaság képe is. Az Egyesült Királyság első számú exportcikke rövid időre az arany lett, az autókat és a gyógyszereket is megelőzve. Ez eléggé zavarba ejtett, mert Nagy-Britanniában nem bányásznak aranyat. Hogyan válhat egy olyan ország fontos aranytermelővé, amelynek nincsenek jelentős bányái? Részben talán úgy, gondoltam, hogy a világ befektetési aranyának nagy része Londonon keresztül jut célba. A rejtély megfejtéséhez elmentem oda, ahol az aranyat bányásszák, hogy feltérképezzem, milyen utat tesz meg ez a fém a föld mélyétől a feldolgozásig, aztán rudak formájában a világ minden tájára. De amikor elkezdtük a forgatást, egy ennél is érdekesebb történet körvonalazódott a fejemben. Ez a történet sokat elárul az ember és a világ kapcsolatáról.

Néhány hónapba telt, amíg a producerem rábeszélte a Barrick Gold Corporation bányavállalatot, hogy fogadjanak, és néhány napba, amíg el is jutottam oda Londonból. A Cortez-bányába nem botlik bele csak úgy az ember. Két repülőút után még négy órát autóztunk nyugat felé, Utah sós síkságain keresztül, azután még két órát a Barrick embereivel. Kezdetben egy jószerével néptelen autópályán haladtunk, ahol csak néha tűntek fel nehéz teherautók, aztán egy végeláthatatlan, sivatagban futó úton, majd földúton, amely egy hosszú, száraz, lakatlan völgy felé kanyargott. Maga a Vadnyugat.

A bánya a Tenabo-hegy, a nyugati sosonok szent helyének lejtőjén van. A kitermelés viszonylag egyszerű, a 19. századi aranybányászok módszereit idézi, de lélegzetelállító léptékben folyik. Kirobbantják a sziklákat a Földből, aztán összezúzzák, majd finom porrá őrlik, végül cianidoldattal keverik össze, amellyel kivonják az aranyat a kőzetből.

Ez a 21. századi kitermelés: temérdek kőzet kis szemcsékké aprítása és a por kémiai feldolgozása. Imponáló, de nyugtalanító is egyben. Hiszen az eljárás során használt cianid és higany a környező ökoszisztémába juthat. Bár a Barrick és a hasonló bányavállalatok mindig hangoztatják, hogy az Egyesült Államok Környezetvédelmi Hivatalának (Environmental Protection Agency, EPA) összes rendelkezését betartják, az aktivisták szerint gyakran jut ki szennyezés a bányából. Néhány évvel korábban az EPA 618 000 dollárra büntette a Barrickot és egy másik közeli bányacéget, mert nem jelentették a mérgező vegyi anyagok, köztük a cianid, az ólom és a higany kibocsátását. A legjobban mégis az döbbentett meg a folyamat összes lépését végignézve, hogy mennyi mindent megteszünk egy csillogó fémdarabért.

Már a lépték is észveszejtő. Föntről lenézve épphogy ki tudtam venni néhány teherautót, de csak akkor derült ki, hogy háromszintes háznál is nagyobbak, amikor felértek; a kerekük akkora volt, mint egy emeletes busz. Mennyi földet kell megmozgatni egy aranyrúdért? – kérdeztem a kísérőimtől. Nem tudták, de azt igen, hogy ezek a teherautók egyetlen munkanap alatt annyi kőzetet hurcolnak, mint amennyit az Empire State Building nyomhat. Később én is elkezdtem számolni. Egy standard aranyrúdhoz (400 uncia) körülbelül 5000 tonna „követ” kell kibányászni. Ez majdnem annyi, mint amennyit tíz tele Airbus A380-as „super-jumbo”, a világ legnagyobb utasszállító repülőgépe nyomhat – egyetlenegy rúd aranyért.

Önök lehet, hogy tudták, hogy ma már leginkább így bányásszák az aranyat – nem rögöket hoznak fel a mélyből, nem a természetnek köszönhető vastag telérekből kerül elő a fém. Lehet, hogy tudták, hogy ebben az eljárásban az arany az általunk ismert egyik legmérgezőbb koktéllal lezavart kémiai reakció eredménye, és nem a föld mélyéről, hanem a felszínről, egész hegyek szétmarcangolásából származik. Talán naiv voltam, de én nem tudtam.

Amikor lenéztem a ház méretű teherautókra és a bányászokra, akik hangyamódra szaladgáltak a robbantás helyén, émelygés fogott el. Nemcsak a látvány miatt, hanem azért is, amit az ujjamon viseltem.

Néhány hónappal korábban kötöttem házasságot. A családunk és barátaink előtt álltunk a feleségemmel, és szerelmünk szimbólumaként aranygyűrűt cseréltünk. Miközben a mellettem lévő walkie-talkie-ból szólt a visszaszámlálás, a gyűrűt birizgáltam, és elgondolkodtam. Valószínűleg pontosan ugyanazzal a módszerrel bukkant elő a földkéregből, amelyiknek éppen a tanúja voltam. Miért nem ellenőriztem, honnan származik? Arról meggyőződtem, hogy a feleségem eljegyzési gyűrűjébe nem „konfliktusgyémántokat” tettek, de miért nem néztem utána, hogy miről kellett lemondania az embernek és a földnek az aranyért? Később megtudtam: hagyományos bányászati eljárásokkal körülbelül 0,3 tonna érc kell egy átlagos jegygyűrűre való arany előállításához, míg ezzel a felszíni eljárással 4–20 tonna kőzet. Ott álltam az indítógombokkal az orrom előtt, és úgy éreztem magam, mint akit egy kiadós kolbászos rántottás reggeli után vezetnek körbe a vágóhídon.

Már maga a hegy sem közönséges. Nemcsak valahol a Tenabo-hegy környékén bámultam le a mélybe, hanem magáról a Tenabo-hegyről. A bányát szó szerint a vállába vájták, a csúcsa alatt. Amikor átnéztem a bányagödör másik oldalára, sorra vehettem a hegy belsejében húzódó, sokszínű kőzetrétegeket. Nem hiszek az őslakos nyugati sosonok vízisteneiben, de meg kellett erőltetnem magam, hogy ne érezzem, milyen… igen, brutális, amikor lehántjuk a talaj bőrét, és belesünk alá.

A visszaszámlálás közben megfordultam, és kétségbeesetten a produceremre néztem: – Vállalnád ezt a megtiszteltetést?

A lány hitetlenkedve bámult rám, aztán átvette a helyem. Szégyenkezve hátraléptem, és figyeltem.

A visszaszámlálás a nullához ért. – Első lövés, Cortez-bánya – szólt bele a férfi a walkie-talkie-ba, és a gombokra mutatott. A producer mindkettőt megnyomta. Pillanatnyi szünet következett – nagyjából egy másodpercnyi. Aztán megéreztük a lökéshullámot – nem volt nagy, inkább szellőnek tűnt. Utána megremegett a föld, és több száz méterre, a bánya alján végighullámzott a robbanás, port és füstöt lövellve a levegőbe. Csak ekkor hallottuk meg a morajlást. Mintha percekig visszhangzott volna a völgyben.

John Maynard Keynes, a híres közgazdász „barbár relikviá”-nak nevezte az aranyat. Arra célzott, hogy bár egy nyakláncon vagy szarkofágban talán jól mutat, nincs sok haszna.

Persze van értéke – mi másért robbantanánk fel egész hegyeket néhány rúd miatt? De gondoljuk meg gyorsan, mire jó az arany. Fontos, bár nem éppen kiugró szerepet játszik az elektronikában és a kémiában, a kereslet kevesebb mint egytizede adódik ebből. Az aranyat elsősorban az ékszerkészítéshez, díszekhez és vésztartalékként használják – gazdasági katasztrófától tartva. Annak az aranynak egy része, amelyet a szemem láttára bányásztak Nevadában, valószínűleg már valakinek a gyűrűsujján van. De könnyen lehet, hogy ismét a föld alatt dekkol, ezúttal rúd formájában egy bank páncéltermében. Bármilyen szentségtörően hangzik is az ékszerészek és az ideges befektetők fülének, a világ valószínűleg nem dőlne össze, és a civilizáció sem tűnne el, ha hirtelen elfogyna az arany.1

A nevadai út után még hónapokig rendszeresen visszatértem néhány kérdéshez. Ha ekkora erőt fektetünk egy olyan fém megszerzésébe, amely nélkül nagyjából ellennénk, akkor mi kell azoknak az anyagoknak a kitermeléséhez, amelyekre tényleg szükségünk van? Ha már itt tartunk, milyen anyagokra van igazán szükségünk? Milyen anyagok nélkül tűnne el valóban a civilizáció, és honnan származnak ezek az anyagok?

Sejtettem, hogy az acélnak szerepelnie kell közöttük. Az épületek és az autók többsége – nem beszélve azokról a gépekről, amelyekkel egy sor más terméket is előállítunk – ebből az ötvözetből készül, amely vasból, szénből és néhány más fontos elemből áll. Beton nélkül nem lennének modern épített tereink. A réz biztosan alapvető, mert létfontosságú elektromos hálózatainkban rézhuzalokat használunk. Mivel energiánk jelentős részét még mindig a fosszilis tüzelőanyagokból nyerjük, arra tippeltem, hogy ezek is alapvetőnek számítanak – bár talán olyasmire is gondolni kellene, mint a lítium, amely a jövőben elterjedő akkumulátorok fontos eleme. De mivel mérjük, hogy mennyire kellenek nekünk ezek az anyagok? És mindig ugyanolyan mértékű pusztítással jár a kitermelésük, mint amilyet a Cortez-bányában láttam?

A közgazdaságtan – az a tudományág, amelyhez pályafutásom elsősorban kötődik – nemigen adott határozott válaszokat az effajta kérdésekre. A szokásos magyarázat szerint minden annyit ér, amennyit adnak érte. Ha valamiből hiány van, akkor kevesebbet használnak belőle az emberek, keresnek egy alkalmas helyettesítő terméket (ha van ilyen), és továbblépnek. Történet lezárva.

De mintha sántítana a történet: mert az anyag nagyon is számít. Azt mondják ugyan, hogy egyre inkább dematerializált világban élünk, ahol az immateriális elemek – az alkalmazások, hálózatok, online szolgáltatások – egyre inkább felértékelődnek, de a fizikai világ továbbra is mindennek az alapja. Ez nem látszik különösebben a gazdasági mérlegeken, amelyek szerint például az Egyesült Államokban megtermelt minden öt dollárból négy a szolgáltatási szektorra vezethető vissza, és egyre kisebb hányad származik az energiaiparból, bányászatból, gyáriparból. De a közösségi hálóktól kezdve a kiskereskedelmen át a pénzügyi szolgáltatásokig szinte minden teljes mértékben a mögötte álló fizikai infrastruktúrára és ennek energiaellátására épül. Beton, réz és optikai szálak nélkül nem lennének adatközpontok, nem lenne áram, internet. A világnak – ki merem jelenteni – nem lenne vége, ha a Twitter vagy az Instagram hirtelen megszűnne, de egészen más helyzet állna elő, ha az acél vagy a földgáz fogyna el hirtelen.

Ezt mindannyian ösztönösen tudjuk. Ezek az elvek maguktól értetődőek háborús helyzetben, hiány vagy pénzügyi összeomlás idején. De az olyan fontos statisztikák esetében, mint a bruttó hazai termék (GDP), egy dollár az egy dollár, akár a Facebookra, akár élelmiszerre költjük. Van ebben logika és elegancia, a kérdéseim viszont még válaszra várnak. Nagyon szép, ha ismerjük valaminek az árát, de az ár nem ugyanaz, mint a fontosság.

Amikor megszületett bennem a könyv gondolata, az előbbi kérdésekre próbáltam választ adni. Nem az anyagok piaci értéke érdekelt elsősorban, hanem az, hogy mennyire függünk tőlük. De amint egyre mélyebbre ástam, és túljutottam a hagyományos közgazdaságtanban belakott komfortzónámon, valami váratlan dologra leltem: csodák történetére. Minél többet tudtam meg ezekről a – hétköznapi, banális, sokszor akár olcsó – anyagokról, annál varázslatosabbnak tűntek.

Vegyünk egy egyszerű homokszemet. Az oxigén kivételével nincs a földkéregben gyakoribb elem a homok fő alkotóeleménél, a szilíciumnál. De ha letérdelünk, és alaposan körülnézünk, hamarosan kiderül, hogy bonyolult univerzum vesz körül bennünket. Léteznek éles, szögletes szemcsék, ezek tökéletesen megfelelnek az építkezéseken. A tengerfenéken is összegyűlik a homok – amíg ki nem kotorják, és talajrendezéshez nem használják. A sivatagi homokot a szél annyira lekoptatja sokszor, hogy a mikroszkóp lemezére szórt kupac márványgolyó halomnak tűnik – a szemcsék széleit lekerekítette a több évezredes erózió. Az ősi trópusi tengerek után olyan tiszta homok maradt vissza, amellyel az egész világon kereskednek.

Keverjünk össze homokot és kavicsot cementtel, adjunk hozzá egy kis vizet, és máris kész a beton: szó szerint a modern városok alapanyaga. Adjunk a homokhoz kőzúzalékot, bitument, néhány más adalékot, és megvan az aszfalt, amiből az utak többsége készül – mármint azok, amelyek nem betonból vannak. Szilícium nélkül nem állíthatnánk elő a modern világban nélkülözhetetlen számítógépes chipeket. Ha a homokot alkalmas adalékanyagokkal olvasztjuk meg, üveget kapunk. Az üveg – az egyszerű üveg – az anyagtudomány egyik nagy rejtélye; se nem folyékony, se nem kristályos, és még mindig nem tudunk róla mindent. A szélvédőnk üvege csak a kezdet, mert az üvegből szálakat is húznak, és a műgyantába ágyazott szálkötegekkel erős anyagot gyártanak: ilyen kerül például a szélturbinalapátokba. Nagyon gondosan előállított üveghuzalokból készül az optikai szál, amelyből az internetet „szövik”. Ha üveggyártáskor lítiumtartalmú anyagot is tesznek a keverékbe, erős, ellenálló üveget kapnak; ha bórt adnak hozzá, boroszilikát üveget.

Boroszilikát üveggel már korábban is találkozhattak, de talán a gyártótól, a Corningtól származó márkanéven, Pyrexként. A stabil, tiszta és robusztus boroszilikát üveg, amely a Bunsen-égő nyílt lángjától kezdve a mélyűr átható hidegéig mindenféle szélsőséges hőmérsékletet kibír, a modern kor egyik hétköznapi hőse. A szokásos üvegtől eltérően, amely erős vegyszerekkel érintkezve részecskéket eregethet a folyadékba, a boroszilikát üveg kémiailag inert (nem lép reakcióba más anyagokkal), így kémcsövek, laboratóriumi főzőpoharak, orvosi fiolák, ampullák tökéletes anyaga. Szinte minden gyógyszerről, vakcináról – a Covid–19 elleniekről is – elmondható, hogy a boroszilikát edények megjelennek az előállításukhoz vezető folyamatban, a tárolásuk és a szállításuk során.

Általában nem sokat törődünk ilyesmivel, amíg el nem fogy valamelyik anyag. Éppen ez történt a boroszilikát üveggel, amely a Covid-pandémia kapcsán hirtelen az érdeklődés kereszttüzébe került, mert már-már az a veszély fenyegetett, hogy a vakcinák célba juttatását talán nem is a hatóanyagok előállítása késlelteti majd, hanem azoké az ampulláké, amelyekben az oltóanyagot szállítják. A bányáktól a feldolgozóüzemeken át a gyárakig terjedő bonyolult ellátási láncban ezrek segítettek a katasztrófa elkerülésében. A Corning még egy egészen új üveget is bevetett, amely nem bórral, hanem alumíniummal, kalciummal és magnéziummal készült, hogy könnyebben kielégítsék az ampullák iránti keresletet.

Más ágazatok nem voltak ilyen szerencsések. A világjárvány idején és azt követően hiány keletkezett például maszkokból, mintavevő pálcákból és diagnosztikai reagensekből; cementből, acélból, fából és WC-papírból, ipari gázokból, kémiai alapanyagokból; húsból, mustárból, tojásból, tejtermékekből. Akkora volt a szilíciumchip-hiány, hogy az autógyártóknak világszerte le kellett állniuk, és be kellett zárniuk az üzemeiket. A számítógép- és okostelefon-gyártók nem tudták teljesíteni a megrendeléseket. Az új generációs játékkonzolokból egy évvel a piacra dobás után sem tudtak eleget gyártani. Körülbelül két év elteltével szűnt csak meg a hiány.

Az ellátási láncok minden egyes zavara, furcsamód, mintha teljesen váratlanul érte volna a világ kormányait és politikusait. Meglepte őket a chiphiány, hogy az autókba rengeteg chip kell, és hogy az új autók hiánya rekordmagasságba löki a használt autók árát.

Az Egyesült Királyság kormánya hasonlóképpen megdöbbent 2021 végén, amikor hirtelen szén-dioxid-hiány keletkezett, és rájött, hogy CO2 nélkül az élelmiszeripar nemcsak szénsavas italokat nem gyárt, hanem az élelmiszerek tartósítására és tárolására vagy a sertések és csirkék vágás előtti elkábítására sem képes. A hiány egy cheshire-i és egy teeside-i műtrágyagyár hirtelen bezárására vezethető vissza. Nagy-Britanniát jórészt ez a két üzem látja el szén-dioxiddal, de egészen más az alapfeladatuk: ammóniagyártás. És mivel a földgázárak magasak voltak, az ammóniát pedig, amint a következő fejezetekben látjuk majd, részben földgázból állítják elő, amikor a gázár meglódult, olyan anyagból lett hirtelen hiány, amelyiknek látszólag semmi köze sem volt az áremelkedéshez.

De tényleg ekkora meglepetést kellett okozniuk ezeknek az eseményeknek? A válaszhoz támpontot adhat egy híres esszé, amelyet Leonard Read amerikai közgazdász írt 1958-ban „Én, a ceruza” címmel. „Grafitceruza vagyok – kezdődik a szöveg –, közönséges faceruza, minden fiú, lány és felnőtt ismer, aki tud írni-olvasni. De – folytatja Read, vagy inkább a ceruza – senki sem tudja kerek e világon, hogyan lesz belőlem ceruza”.2

A ceruza faháza nyugat-amerikai cédrusból származik – meséli tovább Read. – A fát vasércből gyártott acéllal vágják ki, aztán műhelyekben dolgozzák fel. Vékony lemezekre vágják, a lemezt szárítják, festik, újra szárítják, majd vájatot marnak bele. Beteszik a ceruzabelet, és párosával összeragasztják a lemezeket. A ceruzabél grafitját Srí Lankán bányásszák. Feldolgozása közben a Mississippiből származó agyaggal keverik, de más anyagokból is jut bele, mondjuk, kénsavval kezelt faggyúból. A ceruzát lakkal vonják be, amelyhez ricinusbabból nyert ricinusolajat, a feliratozásához pedig gyantát is használnak. A ceruza végét borító sárgaréz a világ másik felén bányászott rézből és cinkből készül. Radírját Indonéziából származó repceolajból gyártják dikén-dikloriddal és más vegyületekkel, a színét pedig a kadmium-szulfid adja.

És csak egy egyszerű ceruza készült. A bányáktól, a komponensek gyártóitól kezdve a szállítóikon át az erőművekig, ahol a folyamathoz szükséges energiát termelték, „emberek milliói – írja Read ceruzája – vettek részt a megalkotásomban, akik alig ismernek néhányat a többiek közül”.

Levonhatunk néhány egyszerű tanulságot. Az első: nagyon keveset tudunk a mindennapi tárgyak készítéséről. A második: egyetlen ember sem képes ennek a sok összefüggő folyamatnak a végrehajtására vagy az irányítására. Nyilvánvaló okokból az „Én, a ceruza”, amely a hidegháború csúcsán íródott, a második tanulságra helyezte a hangsúlyt. Read esszéjét a szabadpiaci közgazdász Milton Friedman népszerűsítette, mert ezzel illusztrálta, miért tévednek szovjet kollégái, amikor állami tervbizottságokkal próbálják irányítani a gazdaságukat.

De a 21. századi ellátási láncok összeomlásáról morfondírozva rájöttem, hogy talán az első tanulságot is jobban észben kellett volna tartanunk. Ha kicsit jobban érdekelne bennünket, hogyan születnek meg a mindennapok fontos tárgyai, akkor talán nem jönnénk annyira zavarba, amikor egyszer csak elfogynak. Read esszéjének köszönhetően ma már közgazdászhallgatók milliói ismerik, hogyan jut el hozzájuk egy ceruza, de mi a helyzet egy okostelefonnal, vakcinával vagy akkumulátorral? Mi a helyzet a szén-dioxiddal vagy a boroszilikát üveggel?

A könyv középpontjában – az anyagok mellett – azok az emberi és tudáshálózatok állnak, amelyek a nyersanyagokat bonyolult termékekké alakítják át és ellátnak bennünket velük. A következő oldalak azt méltányolják, hogy az egymás számára többnyire ismeretlen emberek hálózatainak együttműködése a látszólag érdektelen, közömbös anyagokat csodává változtatja. És arra is rájöttem, hogy néhány ellátási lánc ugyanolyan csodálatos, mint a szilíciumchipek előállítása.

Még jóval a chiphiány előtt megpróbáltam elmesélni egy homokszem történetét, a bányától a chipgyártóig és az összeszerelő üzemig, ahol beépítik egy okostelefonba. Hamarosan kiderült, hogy Read ceruzájához hasonlóan senki, az előállítási folyamat egyetlen résztvevője sem tudta minden részletében elmagyarázni azokat a részfolyamatokat – a legegyszerűbbeket sem –, amelyek a homokszem útjának egyes szakaszaiban végbemennek. A chipgyárakban sokat tudtak a fotolitográfiáról és a kémiai-mechanikai polírozásról, de annak az ultratiszta szilíciumnak az előállításáról, amellyel dolgoztak, már keveset. A kőbányában, ahol a kvarcot felszínre hozzák (mert a chip nem homokszemcsékként, hanem öklömnyi kődarabokként kezdi életét), senki sem ismerte igazán az ásvány sorsát.

A legjobban mégis az lepett meg, milyen mérhetetlenül hosszú és viszontagságos a kvarc utazása. Attól kezdve, hogy kirobbantják a szemcséket a kőfejtőben, számtalanszor megkerülik a Földet, mire eljutnak az okostelefonig. Több mint 1000 °C-ra hevítik, majd lehűtik őket, nem is egyszer-kétszer, hanem háromszor. Az amorf anyag az univerzum egyik legtisztább kristályszerkezetévé változik. Szeletekre vágják lézerrel, a fény olyan formájával, amelyet nem látunk, és tönkremegy, ha megvilágítják. Soha életemben nem láttam olyan különleges utat, mint amilyet a szilíciumtartalmú szemcse tesz meg az apró szilíciumchipig.

Ám ez csak a kezdet volt. A következő hónapokban újabb kőbányákat láttam. Leszálltam Európa legmélyebb bányájának nyomasztó mélyére. Láttam, honnan származik a konyhasó, és hogyan keletkeznek belőle olyan kémiai alapanyagok, amelyek nélkül nehezen boldogulnánk. Láttam, hogyan alakítanak át vörös érceket olvadt fémmé, aztán acéllá. Jártam kísértetiesen zöld tavaknál, ahonnan a lítiumunk származik, és követtem, hogyan készül az a lítiumtartalmú paszta, amelyet fémfóliákra kennek, aztán feltekerve az elektromos autók akkumulátorába raknak. És minél többet utaztam, annál inkább megértettem, hogy eddig jórészt egészen más világban éltem, olyan helyen, amelyre dematerializált, „éteri” világként gondoltam.

Lehet, hogy önök is ott élnek: igazán szép hely, az eszmék világa. Ebben a világban szolgáltatásokat, menedzsmentet és adminisztrációt értékesítünk; alkalmazásokat és weboldalakat gyártunk; táblázatok oszlopai között tologatjuk a pénzt; főként gondolatokkal, tanácsokkal, hajvágással és ételszállítással kereskedünk. Ebben a világban nem tűnik különösebben érdekesnek, ha a bolygó másik felén hegyeket rombolnak le.

Amikor Nevadában forgattam filmet a hegy robbantásáról, tulajdonképpen annak a vizuális metaforáját kerestem, hogy a világ dematerializálódik: azt akartam, hogy a riport közelebb vigye kicsit a kereskedelmi áramlás fogalmát az emberekhez. A bánya szélén állva azonban rádöbbentem, milyen vészesen sekélyes a perspektívám. Hirtelen megértettem, hogy az egyik világ pereméről épp egy másikba bámulok: az anyagi világba.

Mindennapi életünk alapja az anyagi világ. E nélkül a világ nélkül nem kapcsolna be a dizájnos okostelefonunk, nem lenne akkumulátora a vadonatúj elektromos autónknak. Az anyagi világtól önmagában még nem lesz pazar az otthonunk, de a ház állni fog. Akkor sem kell általában fagyoskodnunk, piszkosan járnunk, éheznünk, rosszul éreznünk magunkat, ha nem veszünk róla tudomást.

Az anyagi világban találják azokat a rendkívül fontos cégeket, amelyekről esetleg nem is hallottak, ilyen például a CATL, a Wacker, a Codelco, a Shagang, a TSMC és az ASML. Ezek a nevek talán semmit sem mondanak, de ugyanolyan fontosak, vagy akár fontosabbak lehetnek, mint a közismertek – ennek a világnak a Walmartjai, Apple-jei, Teslái és Google-jei. Mert a modern gazdaság legjobban őrzött titka nem más, mint hogy ezek a világhírű vállalatok teljes mértékben az anyagi világ ismeretlen cégeitől függenek: csak az ő segítségükkel készíthetik el a termékeiket, és bizony csak az ő segítségükkel ölthetnek testet nagyszerű ötleteik. Ez az a hely, ahol az ötletek kézzelfogható valósággá válnak.

Miért támaszkodnak a mai megavállalatok szíves-örömest más cégekre, és bízzák a voltaképpeni munkát másra? Őszintén szólva részben azért, mert az anyagi világban, ahol kibányásszák, feldolgozzák és különböző termékekké alakítják az anyagot, nehéz, veszélyes munka folyik, és piszkos ügyek is előfordulhatnak. A következő oldalakon tanúi leszünk annak, hogy a 21. század embere milyen messzire hajlandó elmenni ezekért az anyagokért, képes akár egy kanyon mélységű bányagödör kivájására, vagy az óceán fenekének átkutatására, hogy akkora koncentrációban találjon fémeket, amekkora egyáltalán nem létezik a szárazföldön.

Ezzel elérkeztünk a dematerializált, „éteri” világban uralkodó mítoszok talán legveszélyesebbikéhez – ahhoz az elképzeléshez, hogy leszoktatjuk magunkat a kézzelfogható anyagokról. Egyes közgazdászok az Egyesült Államok és az Egyesült Királyság adataira hivatkoznak, amelyek szerint egydollárnyi vagy egyfontnyi bevételünkhöz egyre kevesebb erőforrást használunk fel. Az emberi történelem túlnyomó részében a gazdasági teljesítmény szorosan követte a természeti erőforrások kiaknázását – ezért az energiafelhasználást is –, de az elmúlt néhány évtizedben a két adatgörbe eltávolodott egymástól: a GDP folyamatosan nőtt, miközben ezeknek az erőforrásoknak a felhasználása stagnált. Ami, mondják, kőkeményen bizonyítja, hogy „kevesebből többet” hozunk ki.3

Vonzó elképzelés – különösen most, a globális felmelegedés idején, amikor mindenki jó hírekre vadászik –, de miután nemrég láttam, hogy egy szent hegyet olyasmiért pusztítanak el, amire nincs égető szükségünk, kissé szkeptikus lettem. Elképzelhető, gondoltam, hogy csak kiszervezzük valahová ezt a sok piszkos ügyet, ahol nem kell törődnünk vele? Éppen az anyagi világba?

Kicsit jobban utánajártam, és rájöttem, hogy míg a posztindusztriális országokban, például az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban, valóban kevesebb anyag fogy, addig a világ másik felén, azokban az országokban, ahonnan az amerikaiak és a britek a legtöbb árut importálják, rohamosan nő a felhasználás. A nevadai aranybányák szinte már labdába sem rúgnak. Sokkal nagyobb arzenált vetünk be a réz és a kőolaj, a vas és a kobalt, a mangán és a lítium megszerzéséért. Homokot, követ, sót, egyéb ásványokat is bányászunk. Mégpedig elképesztő ütemben. Ez a tevékenység távolról sem mellékes, és nemhogy visszaszorul, hanem egyre fontosabbá válik. A legaktuálisabb példa az éghajlatváltozás. Elképesztően fonák helyzet, hogy különböző környezetvédelmi céljaink megvalósítása rövid és középtávon lényegesen több anyagot igényel majd azoknak az elektromos autóknak, szélturbináknak és napelemeknek a gyártásához, amelyekkel kiválthatjuk a fosszilis tüzelőanyagokat. Emiatt a következő évtizedekben valószínűleg több fémet termelünk ki, mint korábban bármikor.

Ez azonban csak egy hosszú történet legújabb fejezete. És már ebben élünk. 2019-ben, abban az évben, amelyről a könyv írásakor a legújabb adatok rendelkezésre állnak, több anyagot bányásztunk és robbantottunk ki a Föld felszínéről, mint amennyit az emberiség hajnalától 1950-ig összesen. Gondoljunk csak bele. Egyetlen év alatt több nyersanyagot termeltünk ki, mint az emberi történelem túlnyomó részében – a bányászat kezdetétől az ipari forradalmon át a világháborúk végéig. 2019 nem egyszeri alkalom volt. 2012 óta minden évről ugyanezt mondhattuk volna el. És a nyersanyagok iránti étvágyunk nemhogy csökkenne, hanem tovább nő: 2019-ben például 2,8 százalékkal, és a homoktól meg a fémektől kezdve a kőolajig és a szénig sehol sem esett vissza a kitermelés.

Erről nem sokat hallunk, vagy ha mégis, akkor elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok (üzemanyagok) jönnek elő. A szénhidrogének, amelyeket még mindig kiszivattyúzunk a mélyből, számos érthető okból kapnak rengeteg figyelmet. Valószínűleg tudják, hogy évtizedek óta hatalmas mennyiségű szenet és olajat hozunk föl a felszín alól. Valószínűleg azt is, hogy most kezdünk fokozatosan leszokni ezekről az energiahordozókról – legalábbis lassítjuk kicsit a kitermelésük ütemét.

Ebből arra következtethetnek, hogy általában csökken az ásványi anyagok iránti étvágyunk. Szó sincs róla. A kőolaj és más fosszilis energiahordozók mindig csak a töredékét tették ki a Földből kitermelt erőforrások tömegének. Minden egyes tonna fosszilis tüzelőanyagra 6 tonna egyéb anyag, főként homok és kő, emellett fémek, sók, más nyersanyagok kitermelése jut. Miközben mi, a dematerializált, „éteri” világ polgárai visszaszorítjuk a fosszilis tüzelőanyagok felhasználását, az összes többiét megduplázzuk. De valahogy pontosan az ellenkező hitbe ringatjuk magunkat.

Az a gyanúm, hogy ez részben az adatokra – vagy azok hiányára – vezethető vissza. A GDP számolásához nagyon értünk, de meglepően keveset tudunk arról, hogy mennyi anyagot veszünk ki a földkéregből. Az ENSZ és néhány országos adatszolgáltató intézmény, például a brit statisztikai hivatal, az elmúlt években kezdte el az anyagáramlás-elemzéseket (material flow analyses, MFA), amelyek azt mérik, mennyi anyagot bányászunk, fogyasztunk, majd hasznosítunk újra vagy dobunk ki. Ezek az adatok azonban csak a kibányászott „anyagot” követik nyomon, de azt a tíz „super jumbó”-nyi földet és kőzetet nem, amelyet a megszerzésükhöz arrébb vittek. Statisztikai szempontból ez a „meddőkőzet” – mondjuk, a szent hegy – egyszerűen nem kerül bele a számításba. Vagyis az ember valódi lábnyoma sokkal nagyobb a Földön, mint gondoljuk. Később megtudtam, hogy az aranybányászat lábnyoma eltörpül az olyan fémeké mellett, mint a vas és a réz, és ezeké is eltörpül a kibányászott, kirobbantott homoké és kőé mellett.

Az ásványok megszerzésének vágya az emberiséget mozgató egyik legnagyobb erő. A kitermelés nem a Tenabo-hegyen kezdődött vagy végződött a sosonok ősi földjén; az Egyesült Államoktól Kínán át Afrikáig és Európáig mindenütt, sőt az Atlanti-óceán mélyén is ez folyik. De mivel egyre inkább rejtve marad, nem jelenik meg a szokásos gazdasági adatokban, egyre ügyesebben meggyőzzük magunkat, hogy nincs is.

Nem volt ez mindig így. A történelem folyamán a kormányok általában rendkívül fontosnak tartották, hogy ellenőrzésük alatt tartsák ezeknek az anyagoknak a kitermelését, kereskedelmét. Látjuk majd, hogy a folyamatok ellenőrzéséért folytatott harc határozta meg a történelem néhány korszakát, a birodalomépítést, a gyarmatosítást, a háborúkat, amelyek örökségét még mindig igyekszünk megérteni és „rendbe tenni”. A berlini fal leomlásakor egyes közgazdászok kijelentették, hogy a globális erőforrások új korszaka előtt állunk: a valóban globális kereskedelem és ellátási láncok megjelenésével véget ért az anyagokért folytatott verseny. Ennek nyomán számos ország, köztük az Egyesült Államok, elkezdte leépíteni az előző fél évszázad során kritikus ásványokból felhalmozott készletét. A kereskedelmi korlátok feloldásával a gyártás valóban globális vállalkozás lett, amely igényeket követő, just-in-time (JIT) ellátási láncokat épített ki az egész bolygót behálózva.

Ma azonban a kormányok világszerte gyorsan ráébrednek, hogy az anyagok kitermelése és átalakítása fölötti ellenőrzés fontosabb, mint valaha. Elnökké választása után Joe Biden egyik első dolga volt, hogy aláírja az amerikai ellátási láncokra (America’s Supply Chains) vonatkozó rendeletet, hogy megvizsgálják, miben függ az Egyesült Államok más országoktól. Ilyenek például a szilíciumchipek; gyártásukkal a következő oldalakon találkozunk. Az akkumulátorok esetében számos fém jön szóba, köztük a kobalt, a nikkel, a cink és – ami a legfontosabb – a lítium.

Az Anyagi világ története hat anyag köré épül, ezek a homok, a só, a vas, a réz, a kőolaj és a lítium. Talán zavarba ejtő, hogy ezek az anyagok a főszereplők, hiszen az emberi haladásról szóló történetek középpontjában többnyire mi állunk. Miért prosperálnak egyes országok, és miért hanyatlanak mások? Miért Angliában és nem Etiópiában zajlott le az ipari forradalom? A mostanában divatos nézet szerint az innováció és a prosperitás többnyire a történelem, a véletlenek és a megfelelő intézmények együttesére vezethető vissza. De a teljes történet ennél mindig több, mert az emberiség sikerének titka nem csak a DNS-ünknek és a politikai intézményeinknek köszönhető. Sorsunk sohasem választható el attól, amit a földkéregből kinyerünk, és a szükségleteinkhez igazítunk.

Bár az olyan kifejezések, mint a kőkor, bronzkor és vaskor általában távoli, elfeledett időkre utalnak, az anyagok iránti igény egyáltalán nem csökkent, hanem robbanásszerűen megnőtt. Ha azt nézzük, hogy még mindig mennyi homokot és követ robbantunk ki a bolygóból, akkor térdig gázolunk a „kőkorban”. Az acél- és rézéhség az elmúlt években megsokszorozódott. Ezért „vaskorban” is élünk, nem beszélve a réz-, só-, olaj- és lítiumkorról.

Ez a hat anyag alapvető komponense annak a környezetnek, amelyben most a könyvet olvassák – akkumulátor nélkül nem működne a telefonjuk, beton nélkül az otthonuk sem állna szilárd alapokon. Ezek az anyagok ritkán jelennek meg az emberi törekvésekről vagy innovációról szóló történetekben, vagy ha mégis, akkor arra hegyezik ki a mondandót, hogy milyen varázslatosan átalakította a holt anyagot egy zseniális feltaláló.

Most azonban itt az ideje, hogy ezek az anyagok is reflektorfénybe kerüljenek, és az ő szemszögükből meséljük el a történetünket. Talán e nélkül a hat anyag nélkül is meglennénk, de sokkal rosszabbul. Általában semmi sem helyettesíti őket tökéletesen. Segítettek világunk kialakításában, és káoszba fordulnánk, ha ezentúl nem jutnánk hozzájuk – sőt, látjuk majd, hogy egyes civilizációk összeomlásában, mások diadalában egy vagy több anyag is szerepet játszott a hat közül.

Felfedezzük, hogyan alakította a geopolitika történetét, és hogyan alakítja a jövőjét az értük folyó küzdelem. Kiderül, milyen kínos környezeti következményekkel jár az anyagok iránti csillapíthatatlan étvágyunk. Néha rossz érzés fog majd el, hiszen bizonyos mértékig mindannyian bűnrészesek vagyunk, mert mi magunk teremtjük meg a kibányászott nyersanyagok keresletét. Az a benyomásunk támadhat, hogy talán az a legjobb, ha mindannyian kevesebbet fogyasztunk és többet hasznosítunk újra, ami, őszintén szólva, nem is lenne rossz.

A könyv vége felé azonban vágyakozó pillantást vethetünk egy olyan világra, ahol az ipari forradalom óta először élünk talán sokkal mélyebb bányák kialakítása és hegyek felrobbantása nélkül, mégis megkapjuk a használati cikkeinket. Soha nem fogunk igazán dematerializált világban élni; amióta az ember követ ragadott, és szerszámokat készített belőle, kizsákmányoljuk a Földet, és nyomot hagyunk magunk után. De igenis csökkenthetjük a lábnyomunkat. Ezzel mérsékelhetjük az üvegházhatású gázok kibocsátásának növekedését és az éghajlatváltozást. Azzal a paradoxonnal is találkozunk majd, hogy amíg el nem érjük az ígéret földjét, addig valószínűleg többet kell bányásznunk és robbantanunk, mint eddig bármikor.

Ezen az ígéret földjén talán már nem lesz szükségünk fosszilis tüzelőanyagokra, de egyelőre szörnyen függünk tőlük. Ez a napnál is világosabbá vált 2022 elején, amikor Oroszország megtámadta Ukrajnát. A háború rekordmagasságba lökte az európai energiaárakat, ami fokozta a megélhetési költségeket. Az emelkedés mértéke meglepte a közgazdászokat – elvégre a dematerializált, „éteri” világban könnyű meggyőzni magunkat arról, hogy már elszakadtunk olyan piszkos dolgoktól, mint az energia és a nyersanyagok. De az anyagi világba pottyanva az ember gyorsan megtanulja, hogy a közgazdaságtanban szinte minden az energiára vezethető vissza – még az is, amire a legkevésbé számítunk. Műtrágyák és sók, kémiai alapanyagok és műanyagok, élelmiszerek és italok – kisebb-nagyobb mértékben mindnek köze van a fosszilis energiahordozókhoz.

Az ukrajnai események alaposan felgyorsíthatják a megújuló energiaforrásokra való átállást – ha nem taszítják vissza a világot a szén felé –, de ez új kihívásokat vet fel. Még ha kevésbé függünk is a fosszilis tüzelőanyagoktól és Oroszországtól vagy a többi olajállamtól, egyre inkább függünk a más országokból származó különböző fémektől, amelyekkel tiszta energiát termelő berendezéseket gyártunk. És mivel a megújuló energiahordozók energiasűrűsége sokkal kisebb, mint a fosszilis vagy a nukleáris tüzelőanyagoké, a korábbinál sokkal több berendezést kell létrehoznunk ugyanannyi energia előállításához. Így megy ez az anyagi világban.

Miért csak hat anyagot választottam? Miért csak a homokot, a sót, a vasat, a rezet, a kőolajat és a lítiumot? Hiszen több száz elem, vegyület és anyag játszik kiemelkedő szerepet a modern világ fontos termékeinek és szolgáltatásainak előállításában. A bór egyetlen betegség „pandémiás tervében” sem szerepelt, a Covid–19 elleni vakcina előállítása és terjesztése során mégis kulcsfontosságúnak bizonyult, hogy elegendő bórhoz jussunk – ami nem könnyű feladat, mert a bór főként néhány vulkanikus és száraz éghajlatú vidéken található. A globális készlet közel egyharmada Törökországban van, a többi Kalifornia sivatagjaiban és Oroszország távol-keleti részein.

A borátokat, azokat a sókat, amelyekben a bór megjelenik, számos más célra is felhasználják: például a műtrágyákban, hogy támogassák a magok fejlődését, és fokozzák a terméshozamot. A bórvegyületekkel könnyebben megvédjük a fát a kártevő rovaroktól és a gombás fertőzéstől. Az acél nyersanyagához adott bór növeli a fém szilárdságát; az úszómedencébe szórt borátok csökkentik a víz savasságát, és megakadályozzák az algák elszaporodását.

De mi a helyzet az ónnal, amely az elektronikus áramköri lapok fontos alkotóeleme, egyben az egyik legkorábbi fém, amelyet őseink felhasználtak? Vagy az alumíniummal, a földkéreg leggyakoribb fémjével, amelynek csak viszonylag nemrég tanultuk meg a feldolgozását? Vagy a platinával és a rokon fémekkel, a palládiummal és a ródiummal – az elektronikus eszközök és a katalizátorok kis mennyiségben előforduló, fontos elemeivel? Mi a helyzet a krómmal, amely alapvető szerepet játszik a rozsdamentes acél gyártásában, vagy a kobalttal, vagy az olyan ritkaföldfémekkel, mint a neodímium, amely erős mágnesekbe kerül?

A következő határvonalat húztam meg: bár nem kizárólag a könyvben szereplő hat anyag fontos, nélkülük nehezen képzelhető el a modern civilizáció. Akkumulátort kobalt nélkül is gyárthatunk. Fejhallgatókat és villanymotorokat neodímiummágnesek nélkül is készíthetünk – de nagyobbakat és gyengébbeket. A könyvben szereplő anyagok kiváltását látom a legnehezebbnek.

Egyszer az újságírók megkérték Albert Einsteint, hogy magyarázza el a relativitáselméletet. Einstein így válaszolt: „Korábban azt hittük, hogy ha a világegyetemből minden anyag eltűnne, akkor is megmaradna a tér és az idő; a relativitáselmélet szerint az anyaggal a tér és az idő is eltűnik.” Hasonlót mondhatunk az anyagi világról is. Az anyagok alkotják a civilizáció szövetét. Nélkülük darabokra hullna az általunk ismert „normális élet”.4

Nem véletlen például, hogy a homokkal kezdünk, hiszen ebből az anyagból alkotta meg az ember a környezete jó részét. És dióhéjban benne van az anyagi világ. Hiszen megjelenik a legrégebben gyártott termékben (üveg), de az egyik legbonyolultabban is (chip). A homok sok termék alapanyaga, de a só varázslatos anyag: más anyagok átalakítására használjuk, emellett az egészségünk megőrzése és a táplálkozásunk miatt is nélkülözhetetlen. A vasról és a rézről szóló részek azért követik egymást, mert a vas története összefonódik a szénével, a réz pedig az elektromos áramot szállítja, és ebben a sorrendben egymás után beszélhetünk a modern kor első és második nagy energiaátmenetéről: a fosszilis energiahordozók és az elektromos energia bevezetéséről. A harmadik és a negyedik energiaátmenetet a kőolaj fejezete tárgyalja, amelyben a kőolaj és a földgáz is szerepel. Miután a könyvben jórészt olyan anyagokat járunk körül, amelyek az elmúlt évszázadok ipari forradalmait segítették elő, azzal az anyaggal fejezzük be, amely a következőt vetíti előre. A fosszilis energiahordozóktól a megújuló erőforrások felé vezető következő energiaátmenet középpontjában a lítium áll.

Az utazás során megengedtem magamnak némi szabadságot. A puristák megkérdőjelezhetik azt a döntésemet, hogy a kőolajat és a földgázt egy részbe raktam, vagy azt, hogy a sóról szóló rész nemcsak a nátrium-kloriddal foglalkozik, hanem néhány más só felé is kitérőt tesz. Több anyag – például a szén és a nitrogénalapú műtrágyák – szintén rendszeresen felbukkan az út során, bár nem szerepel a hat kiválasztott anyag között.

Az anyagi világbeli utazás volt pályafutásom legfantasztikusabb és intellektuálisan legizgalmasabb élménye. De mást is adott: váratlanul terápiás hatásúnak bizonyult. Ahogy egyre mélyebbre merészkedtem a modern élet legfontosabb komponenseinek kutatásában, egyre inkább úgy éreztem, hogy jobban kötődöm a körülöttem lévő világhoz. Egyáltalán nem szereztem több muníciót egy autóakkumulátor, egy üveglap vagy egy okostelefon előállításához, de már nem tűnnek akkora rejtélynek ezek a tárgyak. Miután életem nagy részét az „éteri”, dematerializált világban töltöttem, a tárgyak előállításának boldog tudatlanságában, friss szemmel néztem körül. Remélem, ez a könyv önöket is arra készteti, hogy újra szemügyre vegyék azt a világot, amelyben élünk, ahol a hétköznapi tárgyakban varázslat, az egyszerű anyagokban csoda rejlik.

A könyvben bemutatott hat anyag nem feltétlenül ritka. Lehet, hogy nem tűnnek különösebben szexinek. Önmagukban talán nem különösebben értékesek. Mégis világunk alapvető építőkövei. Birodalmak prosperitása múlt rajtuk. Városok építésében és rombolásában játszottak közre. Hozzájárulnak az éghajlatváltozáshoz, és idővel talán segítenek az enyhítésében. Ezek az anyagok a modern kor hétköznapi hősei. Itt az ideje, hogy meghallgassuk a történetüket.

Első rész
A homok

1. Homo faber

Ez a történet robbanással kezdődik.

Akkora robbanással, amely két, talán három kontinensen is hallható lett volna. De senki sem hallotta. Mert nagyjából 29 millió évvel ezelőtt történt – jóval a Homo sapiens születése előtt – valahol a mai Egyiptom és Líbia határának közelében.

A Nagy-homoktenger fölött egy meteor fúrta át az eget, és felrobbant. A robbanás irdatlan nagy tűzgolyóval és olyan erős hanggal járhatott, amelytől talán a Földközi-tenger túlsó partján bóklászó kardfogú tigrisek és majmok is összerezzentek.

A 29 millió évvel ezelőtti meteoritbecsapódás kevésbé ismert, mint az a 60 millió évvel ezelőtti, amely a feltételezések szerint a dinoszauruszok kihalásához vezetett. Amennyire tudjuk, ez nem okozott nagy kihalást. A tudósok eltérően vélekednek arról, hogy a meteor a levegőben vagy a földbe csapódva robbant fel, és még mindig keresik a lehetséges krátert. Az afrikai meteorit mégis nagyon fontos, mert ez adja a legjobb magyarázatot arra a rejtélyes történetre, amely már száz éve foglalkoztatja a régészeket és a geológusokat.

A Tutanhamon szarkofágjával együtt felfedezett kincsek között volt egy Rá napistent ábrázoló nyaklánc. Ez a lenyűgöző ékszer finomabb és nem kevésbé csodálatos, mint az egyiptomi királyfi jellegzetes arany halotti maszkja. Ezt a melldíszt, ahogyan néha nevezik, drágakövekkel és nemesfémmel rakták ki: arannyal, ezüsttel, lapis lazulival, türkizzel és karneollal. A közepére áttetsző, kanárisárga ékkő került: egy faragott bogár. Az összes többi drágakövet ismerték már, de a sír felfedezésekor, a 20. század elején még senki sem látott ehhez a sárga anyaghoz hasonlót. Miért? Mi volt ez? És honnan származott? Az első válaszok csak akkor körvonalazódtak, amikor a felfedezők távolabbra merészkedtek a sivatagban.

A Nagy-homoktenger nevet Gerhard Rohlfs német felfedező adta, aki 1873-ban vezetett expedíciót nyugatra, a holtak birodalmába, ahogy a fáraók idejében nevezték a területet. Százötven kilométerrel a Dákhla-oázis elhagyása, és hetekkel azután, hogy az emberi élet bármilyen nyomára akadt volna, hirtelen áthatolhatatlan akadályba ütközött.

„Homokdűnék, mindenhol homok, tengernyi homok” – írta. Megpróbált átkelni a dűnéken: lehetetlennek bizonyult, mert túl magasak voltak, a homok a lábuk alatt pedig túl laza, még a tevéknek is. Megpróbálta megkerülni őket: nem sikerült, mert északra és délre is dűnék magasodtak, ameddig a szem ellátott. Hetekig járkált a csapatával a dűnék mellett, de hiába. Végül úgy döntött, visszafordul északra, Szíva, a legközelebbi oázis felé. Csapatával együtt írt egy üzenetet, betette egy palackba arra az esetre, ha nem élnék túl a visszautat, és kőhalmot emeltek fölé. Aki ma a Nagy-homoktengerhez utazik, és elhalad a kőhalom mellett, rendszerint szintén üzenetet hagy egy palackban.

Rohlfs alig élte túl a visszautat. Biztosan elpusztult volna, ha nincs őrült szerencséje. A világ egyik legszárazabb vidékén átkelve, ahol évtizedekig nem esik az eső, váratlanul megnyílt az ég, és az emberei újra feltölthették vízzel az edényeiket. Hetekkel később a szerencsés, lesoványodott felfedező és társai biztonságos helyre értek. Olyan lesújtó tanúbizonyságot hoztak magukkal, hogy több mint 50 évig senki sem kísérelte meg újra ezt az utat.

A térség műholdfelvételein jól láthatjuk, mivel találkozott Rohlfs: hosszú, párhuzamos, észak-déli irányban futó dűnékkel, amelyeket római utakhoz hasonló egyenes, lapos folyosók választanak el egymástól. Ezeket a hosszanti alakzatokat, amelyeket az uralkodó szelek hoznak létre, szeif-dűnéknek nevezik az arab „kard” szó nyomán; némelyikük közel százötven kilométer hosszú. Egyenletesek, egyfajta szimmetria jellemzi őket. De mire megnézzük a felvételeket, érvényüket is vesztik.

A dűnék állandó mozgásban vannak, és mindent elnyelnek, ami az útjukba kerül. Hérodotosz írt egyszer egy perzsa hercegről, aki sereget küldött ebbe a sivatagba. Nem sokkal azután, hogy az emberek megérkeztek a Nagy-homoktengerbe, elnyelte őket egy homokvihar, és soha többé nem érkezett hír róluk. Időről időre felbukkan egy régész, aki úgy gondolja, rátalált az elveszett sereg nyomára.

Ha felülről nézzük ezeket a dűnéket, nem tudjuk elképzelni magunkat közöttük. Nem véletlen, hogy az első felfedezők többsége élőlényekként írta le őket.

„Nőnek” – írta Ralph Bagnold, aki a Líbiai-sivatagot kutatta az 1930-as években. „Néhányuk… önálló életre kel, megtartja formáját, miközben egyik helyről a másikra vándorol, és még szaporodik is.”1

A szeif-dűnék összeomlanak a meredélyeken, és félhold alakú dűnékké – barkánokká – alakulnak. Néha az egyik szeif egy másik fölé kerül, és a kettő együtt bálnahátbuckát vagy megabarkánt alkot.

Titokzatosnak és kiszámíthatatlannak tűnik, hogy milyen kölcsönhatás alakul ki a szemcsék között, a szemcsék és a szél, a környezet között; a homokmozgás fizikája hihetetlenül bonyolult. Miután Bagnold a sivatagokon átvágva találkozott ezekkel a dűnékkel, élete hátralévő részét a megismerésüknek szentelte.

Ezeket a képződményeket még ma is Bagnold hosszú árnyékában tanulmányozzák. Munkája akkora hatású, hogy amikor a NASA elkezdte a Mars-dűnék vizsgálatát, Bagnold könyveihez fordult. Ha valaki követte a Curiosity marsjáró küldetését, emlékezhet rá, hogy két évig kutatta a bolygó Bagnold-dűnéit.

Bagnold és felfedezőtársai keltek át először ezen a sivatagon a harmincas évek elején, befejezve azt, ami Rohlfsnak fél évszázaddal korábban nem sikerült. Autóval navigáltak a szeifeken: Ford A-modelljeik gumijából kiengedték a levegőt, hogy a dűnék laza homokján szörfölhessenek. Bagnold egyik kollégája, egy Pat Clayton nevű ír férfi 1932 decemberében éppen az egyik dűne peremén haladt át, amikor hirtelen ropogást hallott a kerekek alól. Kiszállt, megvizsgálta a hang forrását, és azt találta, hogy a sivatagot nagy sárga üveglapok borítják.

Csak az 1990-es évek végén erősítették meg a tudósok, hogy a Tutanhamon nyakláncának közepén lévő kanárisárga bogarat ugyanabból az anyagból faragták, mint amelyik Pat Clayton alatt ropogott több mint 800 kilométerrel arrébb, a Nagy-homoktengerben. Az egyiptomi királyfit a Királyok Völgyében temették el a holtak birodalmából származó drágakővel. Ez a ragyogó kő nem a gyémánthoz, zafírhoz és más hasonló drágakövekhez hasonlóan keletkezett több ezer év alatt, nagy hő és nyomás hatására a földkéregben, hanem egy meteorit hozta létre egy szempillantás alatt. 29 millió évvel ezelőtt ez a meteorit üveggé változtatta a homokot – líbiai sivatagi üveggé.

Az üvegnek más formái is előfordulnak a természetben. A koromfekete obszidián például, amelyet az őskorban szerszámként használtak, vulkanikus üveg: a gyorsan hűlő magmából keletkezik. A tektitek a Föld felszínébe csapódó meteoritok vagy üstökösök által létrehozott üveges kavicsok, amelyek darabjai fényes kövekké olvadnak össze. A fulguritok göcsörtös, üreges csövek; néha villámcsapás után találunk ilyeneket a tengerparton vagy a dűnéken. De az az üveg, amelyet Clayton talált, hihetetlenül tiszta volt.

A legtöbb homokfajta fő összetevője a kvarc, amely szilícium-dioxidból áll. És mivel az üveg – jobb kifejezés híján – olvasztott homok, a szilícium-dioxid az üveg legfontosabb alapanyaga. De az üveg szilícium-dioxid-tartalma tág határok között változhat. A poharaink vagy az ablaküvegeink általában 70 százalék körüli szilícium-dioxidot tartalmaznak. Az obszidián és a legtöbb tektit szilícium-dioxid-tartalma általában 65 és 80 százalék közötti. A líbiai sivatagi üveg szilícium-dioxid-tartalma viszont elképesztő, 98 százalék. Emiatt nemcsak ez volt az addig talált legtisztább természetes eredetű üveg, hanem minden olyan üvegnél is tisztább volt, amilyet az ember elő tudott állítani – legalábbis akkor.2

A homok az anyagi világ nagy rejtélye.

És a homokból igazán sok van. Ha felkapaszkodunk a dűnék tetejére, és széttekintünk a Nagy-homoktengeren, mindenhol „szilíciumot látunk”. Szilícium van a lábunk alatti szemcsékben, a szeifeket elválasztó folyosókban, a horizonton feltűnő Gilf Kebir paleozoikumi homokköveiben. Az oxigén után, amely szinte minden elem mellett megjelenik, a szilícium a leggyakoribb elem a földkéregben, simán lekörözi a többit.

Ekkora mennyiség láttán talán nem meglepő, hogy mennyi mindenre használjuk a homokot. Minden más anyagnál több homokot bányászunk és robbantunk ki a földkéregből. Gazdasági szempontból mégis talányos, hogy bizonyos változatai nagyon értékesek – a legtisztábbakat az Európai Unió kritikus nyersanyagnak tekinti.

A föld tele van homokkal, sokszor mégis vészes homokhiányról beszélnek. A világ néhány pontján homokmaffiák működnek, amelyek a szilícium-dioxid-szemcsék kereskedelme fölötti uralom megszerzéséért harcolnak és gyilkolnak. Az éjszaka leple alatt veszedelmes csapatok túrják fel a tengerpartokat, a folyómedreket, és a feketepiacon kereskednek a csempészhomokkal.

Egyes homokfajtákat az értékükért, másokat a szépségükért, megint másokat a szemcsék formájáért vagy tisztaságáért becsülnek. Szardínián a hatóságok pénzbírsággal sújtják azokat, akik elviszik a jellegzetes fehér homokot a partról. A Törökország anatóliai partjainál fekvő egyik sziget öblében, a Kleopátra-parton a szokatlanul fehér homok annyira értékes, hogy távozás előtt le kell mosni a lábunkról, nehogy véletlenül egyetlen szemcsét is magunkkal vigyünk. Ázsia egyes részein a túlzott kotrás miatt fenyegeti veszély a folyók ökológiai állapotát, mert a szürkepiac homokbányászai megpróbálják kielégíteni az építési homok és az adalékanyagok iránti végtelennek tűnő étvágyat. Olyasmiért mennek tönkre életek és kerül veszélybe a környezet, ami szinte mindenütt megtalálható.

De ha azt mondjuk, hogy mindenütt homok van, akkor nem értjük a lényeget, mert sokféle homok létezik, és mindegyik egyedi. Míg a homokfajták többsége főként szilícium-dioxidból áll, néhány más változat, leginkább a trópusi strandok gyönyörű fehér homokja, elsősorban valami másból: kagylók és korallok apró maradványaiból. Ha valaki egy érintetlen karibi vagy hawaii partszakaszon jár, nagy valószínűséggel papagájhalak ürülékébe süpped a lába: a halak megeszik a korallokat, kivonják a tápanyagokat, és a visszamaradt kalcium-karbonátot a tengerfenékre ürítik. Általában minél fehérebb és melegebb a part, annál valószínűbb, hogy egy papagájhal fenekéből származik.

A homok anyaga egyáltalán nem mellékes. A geológusok Udden–Wentworth-skálája szerint minden adott méretű (szigorúan véve valahol 0,0625 mm és 2 mm közötti) szilárd, önálló szemcse homoknak minősül. Ami furcsamód azt jelenti, hogy a cukor és a só is homok. De tekintsünk most el az Udden–Wentworth-skálától, és koncentráljunk a homok 70 százalékára, amely nagyrészt szilícium-dioxidból áll.

A homok szilícium-dioxid-tartalma azért fontos, mert végső soron ez határozza meg, hogy mit kezdhetünk vele. Egyes homokfajták, köztük a Nagy-homoktengerben vándorló fajták, viszonylag gazdagok szilícium-dioxidban – részben ezért olyan tiszta a líbiai sivatagi üveg. Az a homok viszont, amit általában taposunk, rendszerint túl kevés szilícium-dioxidot és túl sok szennyeződést tartalmaz ahhoz, hogy tiszta üveg, netán szilíciumchip készüljön belőle. Részben azért olyan rejtélyes a homok, mert a természetben nem találunk két marék egyforma szemcsét.

Maga a szilícium is rejtélyes elem: fémes, de nem egészen fém („félfém”), vezeti az áramot, de csak bizonyos feltételek mellett. Polimerekben is megjelenik. És hiába érezzük a homokot (szilícium-dioxid) finom puhának a kezünkkel, minden egyes szemcséje borzasztó kemény; érthető, miért olyan fontos a 21. századi világ számára. Sok olyan ősrégi és vadonatúj terméknek az alapja, amelynek az ember megtanulta az elkészítését. Végigkíséri a civilizációt.

A homok nagyon régi, egyben nagyon modern anyag. A Homo faber – az alkotó, eszközkészítő ember – kora akkor kezdődött egy felfogás szerint, amikor az ember gyöngyöket, edényeket, ékszereket csinált a szilícium-dioxidból. De ugyanezt az anyagot használjuk fel a 21. század okostelefonjainak és okosfegyvereinek az elkészítéséhez is.

Első főszereplőnk tehát itt van előttünk a tengerparton és a sivatagban. Az alkimisták sokáig kutatták, hogyan változtathatnák át az ólmot vagy más ígéretes fémeket arannyá. Törekvésük kudarcot vallott, legalábbis hagyományos értelemben. De várjunk csak! Ma már rutinszerűen készítünk a szilíciumból olyan termékeket, amelyek szó szerint aranyat érnek. Csodás dolgokat gyártunk az aranyló homokból.

Mivel megtanultuk, hogyan alakíthatunk át egy olcsó, érdektelen anyagot nagyon értékes tárgyakká, talán nem kellene megdöbbennünk azon, hogy ez a tudás sokat ér. A homok gyakran állt a kereskedelmi háborúk középpontjában. Washingtont ma aggodalommal tölti el, hogy Kína is olyan rendkívül bonyolult chipeket állíthat elő, mint amilyenek Tajvanon és Dél-Koreában készülnek. Kína vajon gyorsabb és sikeresebb lesz a kvantumszámítógépek fejlesztésében, mint az Egyesült Államok?

Mivel Peking az elmúlt években sok más gazdasági területen is felülmúlta riválisait, a kínai szilíciumfölény elkerülhetetlennek tűnhet, de a könyv írása idején legalábbis még távolról sem valósult meg. Kína uralja ugyan a globális acélgyártást, az építőipart, az akkumulátor- és okostelefon-gyártást, sőt, újabban a közösségi médiát is, de hogy a chipgyártásban is világelső lenne? Még nem.

Miért? Részben azért, mert az a folyamat, amelynek során a homokból szilíciumchipek készülnek – később majd látjuk ebben a fejezetben – a mérnöki tudomány egyik csúcsteljesítménye. A szinte atomi méretű tranzisztorok előállításának számos módszere majdnem minden képzeletet felülmúl. Részben azért, mert a nyugati vezetők semmitől sem riadnak vissza, amivel meggátolhatják, hogy Kína fölénybe kerüljön ebben a technológiában. Eltökélt szándékuk, hogy megakadályozzák a szellemi tulajdon, a 21. századi alkímia eszközeinek kiszivárgását. De bármennyire mainak hangzik mindez, a homok már jóval a szilíciumchipek kora előtt is a csúcstechnológia fontos komponense volt.

A kormányok évszázadokon át versengtek egymással, hogy ellenőrzésük alatt tartsanak egy homokra alapozott élenjáró technológiát, amelynek alkalmazása „szuperlátással” ruházta fel a felhasználóit. Ez a technológia az üveggyártás volt. Ahogyan a mai kormányok igyekeznek kiépíteni a félvezetőgyártást és a villanyautó-ipart, elődeik az ipari stratégiától az ipari trükkökig minden lehetséges eszközt bevetettek, hogy ellenőrzésük alá vonják az üvegipart. Ahogy ma megakadályozzák, hogy egyes kutatók Nyugatról Ázsiába csempésszék a titkos eredményeket, nagyjából ugyanígy jártak el a muranói üvegművesekkel is, azokkal a mesterekkel, akik kidolgozták az igazán tiszta, vékony, minőségi üveg előállítását. Halálbüntetés fenyegette őket, ha megpróbálták elhagyni a velencei lagúna szigetét.

Amikor George Ravenscroft angol üvegműves felfedezte, hogyan készíthet gyönyörű kristályüveget – a Muranóból kicsempészett mesteremberek segítségével –, munkásaival együtt nem volt hajlandó elárulni a titkos összetevőt (ami akkoriban kereskedelmi szempontból észszerű lehetett, de utólag felelőtlenségnek tűnik, mivel a titkos komponens az ólom volt: egy mérgező fém, amely kioldódhat a kristálykancsóban hagyott italokba). A napóleoni háborúk alatt Nagy-Britannia megpróbálta elzárni Franciaországot az üvegtől. Az Egyesült Államok alapítása utáni időkben megtiltották, hogy az angol üveggyártók kivándoroljanak Amerikába, mert a kormány eltökélten védte a hazai ipart a rendeleteivel és az adóival. Gyakran említik, mennyire dühítették az első amerikai gyarmatosítókat a teára kivetett adók, de arról kevesebbet beszélnek, hogy mit szóltak az üvegre kivetett brit adókhoz.

Úgyhogy nem, nincs semmi újdonság a szilíciumért folytatott technológiai háborúban. Ilyen háborút számos fronton és számos kontinensen vívnak már évszázadok óta a különböző szuperhatalmak. Ilyen háború sokféle váratlan helyszínen zajlott, csendes vidékek elfeledett sarkaiban is, több száz kilométerre a frontvonaltól.

Az üveg

Az emberiség fejlődését vizsgáló gazdaságtörténészek általában úgy néznek át az üvegen, mintha ott sem lenne. Miért akkor és ott történt az ipari forradalom: miért Európában a 18. és a 19. században? Számos elmélet létezik – a politikai intézmények, a társadalmi és nevelési szokások vagy a földrajz szerepéről. Néha egy-két alapvető innováció is felmerül: például a gőzgép vagy a nagyolvasztó. De ha azt állítjuk, hogy az üvegnek is lehetett szerepe benne, többnyire üres tekintetekkel találkozunk.

Pedig csak üveglencsékkel fürkészhettük az eget, és Galilei és más csillagászok többnyire távcsöves megfigyelések alapján igyekeztek bizonyítani, hogy a Föld kering a Nap körül. A lencsék fokozták az országok gazdasági teljesítményét, mert az emberek többet dolgozhattak; azoknak, akiknek megromlott a látásuk, azelőtt korán le kellett mondaniuk a munkáról, de a szemüvegkeretbe rögzített nagyítólencsék jóvoltából emberek milliói maradhattak tovább a munka világában. Senki sem vonja kétségbe az olyan áttöréseket, mint amilyet a könyvnyomtatással értek el. De nem esett ez egybe a szemüvegek „tömegtermelésével”, amely az írástudók tekintélyes részét megajándékozta az olvasás lehetőségével?

A lencsék és a prizmák segítségével a tudósok, például Robert Hooke és Antonie van Leeuwenhoek, megalkothatták az első mikroszkópokat, és olyan világba pillanthattak be, amelyet még senki sem látott. Ezeknek az üvegeszközöknek köszönhetjük, hogy megismertük a baktériumokat, a sejtszaporodást. Az európai kertészek az éghajlatot is kicselezték az üvegházakkal.

Az üvegtükrök megjelenése után – korábban általában a fény alig ötödét visszaverő, polírozott fémfelületeket használtak – a reneszánsz művészek hirtelen másképp láthatták a világot. Ha megnézzük az olyan régi mesterek beszámolóit, mint Leonardo da Vinci, nem marad kétségünk ennek az új eszköznek a jelentőségéről. A tükör, írta Leonardo, a „festők mestere” volt, amelyet segítségül hívhattak a tárgyak megfestésekor. Sőt, egy elgondolás szerint, amely elsősorban David Hockney festőművész nevéhez köthető, a régi mesterek számos műve csak optikai segédeszközök, például lencsék és görbe tükrök segítségével készülhetett.3

Véletlen egybeesés volna, hogy a reneszánsz éppen ott vált meghatározóvá, ahol hirtelen megjelentek a megfizethető és jó tükrök – Észak-Olaszországban vagy Hollandiában? Véletlen-e, hogy az üveggyártást elindító országokban bontakozott ki a felvilágosodás, majd az ipari forradalom, míg a mesterségről lemondó régiók, például Kína és a Közel-Kelet nagy része, gazdaságilag elsorvadtak a következő évszázadokban? Néhány évvel ezelőtt két történész, Alan Macfarlane és Gerry Martin módszeresen megvizsgált 20 olyan nagy kísérletet – Robert Boyle és Robert Hooke vákuumkamrájának megalkotásától kezdve Isaac Newton fénnyel és Michael Faraday elektromossággal kapcsolatos kutatásaiig –, amelyek előrevitték az emberi tudást, és felfedezték, hogy négy kivételével mindegyikben szerepeltek üvegprizmák, üvegedények vagy üvegberendezések.4

Vagyis az üveg alapvető innováció volt, olyan sokféle célra használható termék, mint a kerék, a gőzgép vagy a szilíciumchip. Ez a varázslatos anyag nemcsak azért bizonyult fontosnak, ami volt, hanem azért is, amire képessé tett bennünket – hogy a képzeletünk tovább szárnyaljon, és újabb bravúros találmányokhoz vezessen. És az üveg még ma is ezt a szerepet játssza. Az internet jórészt optikai szálakon továbbított információk hálója, és amint látjuk majd ebben a fejezetben, az üveg a nagyon fejlett számítógépek agyának gyártásában is szerepet kap. Nem is rossz ettől az olvasztott homoktól.

A világ első előállított terméke

Senki sem tudja biztosan, ki találta fel az üveget. A legrégebbi és leghíresebb leírás idősebb Pliniustól, a római katona-entellektüeltől származik, aki a Vezúv kitörésekor halt meg, i. sz. 79-ben. A történet szerint évszázadokkal korábban föníciai hajósok szálltak partra a mai Izrael területén. A föníciaiak, az ókor nagy kereskedői, sziksórögöket, azaz sok nátriumot tartalmazó „mosószert” importáltak (a sziksó egyéb nevei közé tartozik a szóda és a nátron – innen ered a nátrium neve; a sziksó főleg nátrium-karbonátból áll). Besötétedés előtt a föníciaiak tüzet gyújtottak a parton, és mivel „nem találtak megfelelő követ az edények alátámasztásához”, néhány sziksórögre tették őket. Miután meggyújtották a tüzet, és a rögök felmelegedtek, rendkívüli dolog történt. Plinius ezt írja: „Amikor ezek tüzet fogtak, és a part homokjával összekeveredtek, egy új folyadék áttetsző patakja folyt ki belőlük, és ez lett volna az üveg eredete.”5

A beszámolót némi fenntartással kell fogadnunk. Az üvegkészítést valószínűleg számos generáció felfedezte és újra felfedezte az idők folyamán, sokfelé. Egyesek a szíriaiaknak, mások a kínaiaknak, megint mások az egyiptomiaknak tulajdonítják. Vannak, akik közel 10 000 évvel ezelőttre, a kerámia mázazásának kezdeteire teszik az első eredményeket. Mások az i. e. 2. és 3. évezred közötti időre datálják. De akár igaz a történet, akár nem, Plinius az üvegkészítés kémiájának legfontosabb mozzanatát írja le.

Az üveggyártás első nehézsége abban rejlik, hogy a homok fő összetevője, a szilícium-dioxid rendkívül magas hőmérsékleten olvad meg, 1700 °C fölött, ami jóval magasabb, mint amire egy tűzrakás vagy egy primitív kemence képes. Ha azonban „folyósítószert” adunk a keverékhez, akkor a szilícium-dioxid sokkal alacsonyabb hőmérsékleten is megolvad, „folyóssá” válik. A megfelelő folyósítószer nemcsak a szilícium-dioxid olvadáspontját csökkenti, hanem a végtermék minőségét is javíthatja.

Bár Plinius története mesének tűnik, néhány elemét igaznak gondolhatjuk, először is a helyszínt. Plinius elbeszélése szerint az esemény a Bélosz folyó torkolatánál történt, amelyet ma Naámán néven ismerünk. Az újabb vizsgálatok szerint ott, ahol a Naámán a Haifai-öbölbe ömlik, a homok több mint 80 százaléka szilícium-dioxid, a maradék elsősorban kagyló- és mészkőszemcse. A tengerparti homokban gyakran előforduló szennyeződésekből nem sok jelenik meg errefelé.

A föníciaiak azt a homokot találták meg, amelyik a legalkalmasabb az üveggyártásra. A szilícium-dioxid és a mészkő (kalcium-karbonát) aránya éppen megfelelő volt, így, ha ma némi sziksót adnánk ehhez a homokhoz, és jól felmelegítenénk, akkor (mai nevén) mésznátron üveget kapnánk. A szilícium-dioxid mellett a föníciaiaknak is ott volt folyósítószerként a nátrium-karbonát (a sziksóban), és egy kevés mészkő, amely a kialakuló szerkezet erősítésében játszott szerepet.

Az üveg szerkezete, az igazat megvallva, kicsit kusza. Hiába látjuk tisztának és tökéletesnek az üveget, molekuláris szinten inkább atomok véletlenszerű halmazának tűnik. Ennek a zűrzavarnak a tudományos neve attól függ, kitől kérdezzük: egyes tudósok szerint „amorf szilárd anyag”, mások szerint „túlhűtött folyadék”. Szerkezete átmenet a folyékony és a szilárd anyagok szerkezete között, de az üveg szilárd anyagként jelenik meg. A közhiedelemmel ellentétben szobahőmérsékleten soha, hosszú idő elteltével sem viselkedik folyadékként, még rettentő sűrű, viszkózus folyadékként sem (bár „izzadhat”, ha nem adunk elég meszet a keverékhez). Azok a csálé üveglapok, amelyeket néha a régi ólomüveg ablakokban látunk, alul vastagabbak, mint felül – de nem azért, mert az üveg az idő múlásával lassan megereszkedik. Ha a templomnak nem kellett 400 °C-nál magasabb hőmérsékletet kiállnia, akkor nagy valószínűséggel azért egyenetlenek, mert így fújták őket, és így szilárdultak meg. A síküveget csak a 19. században fejlesztették ki, és egészen a 20. század közepéig kellett várni a valóban sík, vékony üvegekre.

Annak ellenére, hogy az üveg az egyik legrégebbi, ember alkotta anyag, a tudósok még mindig dolgoznak viselkedése értelmezésén. Az üveg sokszor „kibújik” a molekuláris világ törvényei alól. Ahogy egy üveggyártó fogalmazott, az üveg nem anyag, hanem állapot. Inkább melléknév, mint főnév. Philip Anderson, aki 1977-ben elnyerte a fizikai Nobel-díjat, néhány évtizeddel később ezt írta: „Az elméleti szilárdtestfizika legnagyobb és legérdekesebb megoldatlan problémája valószínűleg az üveg természetének és az üveges állapotba való átmenetnek az elmélete.” A megoldás még várat magára.6

De az anyagi világ sok többi szereplőjéről is hasonlót mondhatunk. Az ember minden másnál jobban uralja és befolyásolja a természeti környezetet, mégis meglepően keveset tudunk arról, hogy pontosan mi történik vele a kísérleteink során – amikor például elégetünk valamit vagy valami mást átalakítunk. Nemcsak az üveg fizikáját nem értjük tökéletesen, azt sem tudjuk egész pontosan, mi történik molekuláris szinten a beton megszilárdulásakor, vagy abban a kemencében, ahol a kvarcból fémfényű szilícium keletkezik. Mindenhol rejtélyekkel találkozunk.

Akármilyen rejtély övezi azonban a végeredményt, a történet a homokszemcsékkel kezdődik. Sokan dicsérik a rendkívüli üvegeket produkáló muranói mesteremberek ügyességét, de arról már nemigen beszélnek, hogy Velence tökéletes helyen épült az üveg előállításához szükséges nyersanyagok szempontjából. A homok a Lidóról – egy közeli homokpadról – és a partvidék egyéb helyeiről származhatott; a szódát (nátrium-karbonátot), mondjuk, Egyiptomból vagy Alicantéból hozták a hajók; a kemencékben eltüzelt fát az Olasz-Alpok aljáról, az agyagot Vicenzából, a sót Dalmáciából szerezhették be. A mesterek idővel rájöttek, hogy még tisztább homokot nyerhetnek a kvarckavics – ahogyan nevezték, a cogolo – pörkölésével és őrlésével; a legjobb a Ticino folyó medréből származott, amely a Svájci-Alpokból érkezik Észak-Olaszországba. Ez a kvarcőrlemény nagyjából 98 százalék szilícium-dioxidot tartalmazott. Enélkül a homok nélkül nem lett volna velencei üvegipar. Mert ez a homok nem mindennapos. Ami felveti a kérdést: honnan szerezzük be ma ezeket a homokfajtákat? Másképpen: hol találjuk a tökéletes szemcséket?7

Kiadja 2024-ben a Corvina Kiadó Kft., az 1795-ben alapított Magyar Könyvkiadók és Könyvterjesztők Egyesülésének tagja.

1086 Budapest, Dankó utca 4–8.

corvina@lira.hu

www.corvinakiado.hu

Felelős kiadó: Király Levente, a Corvina igazgatója

Felelős szerkesztő: Blaschtik Éva

Műszaki vezető: Székelyhidi Zsolt

Tördelés: Szabó Rózsa

Korrektor: Malinoczki Judit

Elektronikus változat:

eKönyv Magyarország Kft.

www.ekonyv.hu

Készítette Ambrose Montanus

Felhasznált betűtípusok

Noto Serif – Apache License 2.0

Source Serif 4 – SIL Open Font License

Tenor Sans – SIL Open Font License

Vollkorn SC – SIL Open Font License