המדענית הנשכחת שגילתה ראשונה את אפקט החממה

המדענית הנשכחת שגילתה ראשונה את אפקט החממה
167 שנה לפרסום מאמרה החלוצי של החוקרת ולוחמת הזכויות יוניס ניוטון-פוט, שזיהתה כבר בעיצומה של המהפכה התעשייתית את השפעת הפחמן הדו-חמצני על התחממות האטמוספרה
author author KAN11.Web.Components.TextItem.AuthorItemModel
אפקט החממה, אילוסטרציה
צילום: shutterstock

ב-17 ביולי 1819 נולדה לאייזק ניוטון ולרעייתו תרזה בת. אמנם לא היה זה הפיזיקאי הבריטי אבי המכניקה הקלאסית והחשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי, אלא אייזק ניוטון, חוואי ויזם מהעיירה גושן (Goshen) בקונטיקט, אך בתו יוניס גדלה להיות מדענית וממציאה. במעבדתה הביתית היא זיהתה ראשונה את פעולת אפקט החממה על האטמוספרה, שכיום אנו חווים את תוצאותיו ההרסניות – הישג מדעי מבריק, שהקדים את זמנו. הוא מרשים אף יותר אם לוקחים בחשבון את מקומן השולי של נשים במדע באמצע המאה ה-19 ואת תקרות הזכוכית שהיה עליהן לשבור כדי לעסוק במחקר.

מדע, למרות הכול

בילדותה עברה משפחת ניוטון – ההורים ו-11 ילדיהם – למדינת ניו יורק, שכבר אז נחשבה ליברלית למדי. ב-1835 הלך אביה לעולמו, ואחת מבנותיו הבוגרות לקחה על עצמה את ניהול החווה המשפחתית – עניין לא מובן מאליו בימים ההם. בנעוריה נחשפה יוניס לפעילות פוליטית וחברתית רבה לתיקון העולם, ובראש ובראשונה התנועה לביטול העבדות וראשית המאבק למען זכויות הנשים.

כך גם קרה שבתקופה שבה נשים מהמעמד הבינוני הוגבלו במידה רבה לעסוק במלאכות הבית ובמקצועות "נשיים" מסורתיים, דרכה של יוניס הובילה אותה דווקא למוסד חינוך שביטא גישה חדשה ומהפכנית: הסמינר לנערות שייסדה פעילת זכויות הנשים אמה וילארד בעיירה טרוי בניו יורק וקרוי היום על שמה. בניגוד למוסדות חינוך אחרים לנערות, צוות הסמינר עודד את התלמידות ללכת לשמוע הרצאות מדעיות בקולג' הסמוך ואף לעשות בעצמן ניסויים בכימיה במעבדת בית הספר. ספרי הלימוד שכתבה אחותה של וילארד, הבוטנאית אלמירה הארט לינקולן פלפס, שבו את סקרנותה ודמיונה של יוניס ניוטון הצעירה ודרבנו אותה ללמוד ולחקור את הטבע, גם אם לא התחילה בכך מייד.

מאוחר יותר, ב-1841, היא נישאה לעורך הדין הליברלי הצעיר אלישע פוט, והשניים עברו לעיירה בניו יורק, שם הביאו לעולם את בנותיהם מרי ואוגוסטה. דרך בעלה, שעשה את ההתמחות שלו בלשכה של שופט, הכירה ניוטון-פוט את בתו של השופט, אליזבת קיידי-סטנטון, שהייתה פעילה בולטת למען זכויות נשים, והתיידדה איתה.

יוניס הצטרפה ברצון ובלהט לפעילות הפוליטית והציבורית. כשקיידי-סטנטון ופעילות נוספות יזמו ב-1848 את ועידת סנקה פולס – הכינוס הראשון בעולם שהוקדש לזכויות הנשים, שממנו צמחה בהמשך התנועה הסופרג'יסטית למען מתן זכות הצבעה לנשים, בני הזוג פוט השתתפו אף הם. שניהם חתומים גם על הצהרת ההמלצות שפורסמה בתום הוועידה, והפכה לאחד המסמכים המכוננים של המאבק הפמיניסטי בראשיתו.


מילאה גלילי זכוכית בגז או בתערובת גזים, הניחה בשמש ובדקה את קצב עליית הטמפרטורה בתוכם. ניוטון-פוט במהלך הניסוי | איור: Sam Falconer, Debut Art / Science Photo Library

ניסויים במעבדה הביתית

שנים ספורות אחרי נישואיה הקימה ניוטון-פוט מעבדת כימיה בביתה והחלה לערוך בה ניסויים מדעיים. בין השאר היא התעניינה בקשר בין גזים לאגירת חום מהשמש. כדי לברר את הקשר הזה היא התקינה מדחומי כספית בתוך גלילי זכוכית אטומים ומילאה כל גליל בגז, או בתערובת גזים מסוימת. לאחר מכן הניחה אותם בחוץ ביום שמש חם ובדקה את קצב עליית הטמפרטורה בתוכם.

שני גלילים הציגו ממצאים מפתיעים: הגליל שמילאה באוויר לח, והגליל הממולא בגז פחמן דו-חמצני (CO2). הגליל עם האוויר הלח התחמם יותר מגליל זהה עם אוויר יבש, והגליל עם הפחמן הדו-חמצני התחמם יותר משניהם. לאחר מכן, כשהניחה אותם בצל, גליל הפחמן הדו-חמצני התקרר לאט במיוחד.

נדרשו לה כמה שנים לפרסם את ממצאיה. באוגוסט 1856 התפרסם מאמר קצרצר שלה בכתב העת "American Journal of Science and Arts". במסקנות המחקר היא קבעה כי "אטמוספרה שמבוססת על פחמן דו-חמצני תביא לטמפרטורה גבוהה בכדור הארץ... אם, כפי שאפשר להניח, בשלב זה או אחר בתולדות כדור הארץ שיעור הפחמן הדו-חמצני באוויר היה גבוה יותר, הרי שהטמפרטורה הייתה חייבת לעלות כתוצאה מכך".

היום זה נשמע לנו טריוויאלי. אבל בתקופה ההיא לא ידעו כמעט דבר על הקשר בין הרכב הגזים באטמוספרה לטמפרטורה שלה. הפיזיקאי הצרפתי הנודע ז'אן בטיסט ז'וזף פורייה (Fourier) אומנם העלה השערה ראשונית בכיוון הזה כבר ב-1824, ונחשב בזכות זה למגלה אפקט החממה, אך עד תגליתה של ניוטון-פוט לא הייתה כל ראיה לקיומו של האפקט בפועל, או על קיומם של גזי חממה.

למרבה הצער, המאמר התקבל בהתעלמות כמעט מוחלטת. ייתכן שגם לניוטון-פוט עצמה היה חלק בקידום הכושל של המחקר, שכן מסיבה לא ידועה היא נמנעה מלהציג בעצמה את ממצאיה בכנס של האגודה האמריקנית למדע שנערך כמה חודשים לאחר מכן. במקומה הקריא אותו בשמה המדען ג'וזף הנרי. לכאורה אפשר להניח שההחלטה הזאת נובעת מאפליה עקב היותה אישה, אך הטענה הזאת לא עולה בקנה אחד עם העובדה ששנה לאחר מכן היא הציגה ללא כל קושי ידוע מאמר אחר שלה – על עירור חשמלי של גזים.

בהיותה מדענית חובבת, ללא מעמד אקדמי, מאמרה החלוצי נזנח ונשכח. שלוש שנים בלבד לאחר תגליתה הציג המדען ג'ון טינדל ממצאים דומים, שכללו גם מדידות של בליעת אור בתחום הגלים התת-אדומים. המאמר שלו עורר התעניינות רבה יותר והוא כמובן גם זכה במלוא הקרדיט על התגלית.


"נסיבות המשפיעות על חום קרני השמש", המאמר של ניוטון-פוט מ-1856 | ויקיפדיה, נחלת הכלל 

הכרה מאוחרת

לצד עבודתה המדעית במעבדה הביתית הייתה ניוטון-פוט גם ממציאה יצירתית. במשך השנים נרשמו על שמה כמה המצאות, חלקן בשיתוף עם בעלה שהתמנה במהלך הקריירה המשפטית שלו לנציב הפטנטים הראשי בארצות הברית. בין  השאר היא פיתחה תנור שאפשר לשלוט במידת החימום שלו; מכונה לייצור נעליים מגומי מגופר; מכונה חסכונית לייצור נייר; ואפילו גלגיליות ללא רצועות.

נראה כי עם השנים הלהט המדעי שלה שכך, וככל הידוע היא חדלה כמעט לגמרי לעסוק במחקר אחרי העשור החמישי לחייה. אחרי שהתאלמנה, ב-1883, היא חילקה את זמנה בין ברוקלין למסצ'וסטס. היא הלכה לעולמה ב-30 בספטמבר 1888.

אחרי מותה היא נשכחה למשך שנים רבות – עד שנת 2010. בשנה זאת, לגמרי במקרה, גילה הגיאולוג ריי סורנסון (Sorenson) את מאמרה בשעה שעיין בגיליון ישן מאוד של כתב העת האמריקאי למדע – שממשיך לפעול גם כיום. בחושיו המחודדים הוא זיהה מייד את החשיבות ההיסטורית של המאמר, ודאג לפרסם אותו מחדש. הפעם, על רקע משבר האקלים והמודעות הגוברת לעוול שנגרם במשך שנים רבות לנשים מדעניות, המאמר זכה להתעניינות עצומה ושמה של ניוטון-פוט נודע ברבים.

ב-13 השנים שחלפו מאז, תרומתה של יוניס ניוטון-פוט למדעי האקלים ולביסוסו המחקרי של אפקט החממה זכתה להכרה ולהוקרה. הדעות בקהילה המדעית חלוקות כיום בשאלה האם טינדל הכיר את מאמרה כשפרסם את מחקריו, אך אין ספק שהמחקר שלה נעשה ראשון. ב-2018 נערך באוניברסיטת קליפורניה כנס שהוקדש לתרומתה, ובאותה שנה יצא לאור סרט קצר ושובה-לב על מאמציה לפרסם את מחקרה. לפני חודש אף הקדיש לה מנוע החיפוש גוגל "דודל" מיוחד לכבודה. ובשנה שעברה ייסד האיגוד האמריקאי לגיאופיזיקה פרס על שמה: מדליית יוניס ניוטון-פוט. המדענית הפמיניסטית, שעשתה ניסויים במעבדה הביתית שלה בלי לזכות לכל הכרה אקדמית במהלך חייה, הייתה בוודאי שמחה על כך.

יוניס (2018): סרט קצר

לכתבות נוספות באתר מכון דוידסון, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע

הפופולריים