Časoprostorové vzory supravodivýma očima

Před 121 lety popsal Rafael Liesegang chemickou reakci, při níž se v gelu objevují pravidelné obrazce. Od té doby se výzkumu procesů, při kterých vznikají páskované vzory, věnují vědecké týmy po celém světě. Sledovat průběh periodické precipitace v gelu prostřednictvím magnetickorezonančního zobrazování se historicky poprvé podařilo v „magnetáriu“ Ústavu přístrojové techniky AV ČR v Brně.

Recept na klasický Liesegangův experiment nevypadá na první pohled nijak složitě – prostě se do tekuté želatiny vmíchá jedna chemikálie (třeba MgSO₄) a směs se nechá ve zkumavce ztuhnout. Druhá chemikálie (NH₄OH) se umístí na povrch gelu. Roztok začne prostupovat gelem ve zkumavce. Jakmile se látky, navážené v příhodných poměrech, setkají a reagují, nastane zvláštní jev. Místo souvislé vrstvy sraženiny, která by se dala očekávat, se začnou postupně objevovat pravidelné pásky vykrystalizovaného minerálu, jasně oddělené čirou gelovou vrstvou. Některé přírodní objekty působí tak dokonale, že nám připadají jako umělé, vyrobené. V geologii se s těmito strukturami setkáváme ve všech velikostních škálách, od krystalových zrn po plutony. Pravidelnost je však produktem spontánních procesů, jež se dnes obecně označují jako samoorganizace.

Páskovanou precipitaci prvně popsal německý vědec Rafael Liesegang již v roce 1896. Pracoval tehdy v otcově firmě na výrobu fotografií, takže se setkával s reakcemi v tenkých vrstvách filmů a zajisté není náhoda, že původní pokus, na němž byl vznik vzorů při srážení zdokumentován, obsahoval sloučeniny stříbra. Liesegang chtěl být původně malířem, ovšem pro rodinný podnik bylo vhodnější studium chemie. Malířství se ale mohl věnovat vždy v sobotu, v malém podkrovním ateliéru, který mu otec zařídil.

Byl tu však ještě jeden německý vědec, jehož obrazce vznikající při chemických reakcích fascinovaly. Jmenoval se Ferdinand Runge. Již 40 let před Liesegangem popsal „obrazy, které se malují samy“ – „Bilder, die sich selber malen“. Stejné obrazce, jaké vznikaly v jeho improvizované domácí laboratoři, neboť nepřestával pracovat ani v penzi, kam byl předčasně odkázán, nacházel v přírodě nejen na tělech živočichů, ale také v jejich tvarech. Chemické obrazy připomínaly améby a medúzy.