Wetenschap

De 10 grootse uitvindingen die nooit een Nobelprijs kregen

Onze journalisten en redacteuren hebben tien baanbrekende innovaties en uitvindingen op een rijtje gezet die vreemd genoeg nooit met een Nobelprijs zijn erkend. donderdag, 9 november 2017

Door Redactie National Geographic

Het jaarlijkse ritueel van de Nobelprijzen barst weer los, een periode waarin reikhalzend wordt uitgekeken naar de bekendmaking van de winnaars van deze prestigieuze onderscheidingen.

De voorpret bracht de redactie van National Geographic op een idee: welke opmerkelijke ontdekkingen zijn door de uitreikers van de Nobelprijs over het hoofd gezien? Al in 2014 vroegen we onze wetenschapsredacteuren en -journalisten om hun favoriete innovatie of uitvinding te noemen die onterecht nooit met de Nobelprijs is beloond. En sindsdien hebben we deze onbezongen uitvindingen blijvend in het zonnetje gezet.

Hieronder volgt onze keuze van de tien ontdekkingen en uitvindingen die bij de prijsuitreikingen in Stockholm niet werden geëerd – maar die dat zeker hadden verdiend.

Het world wide web

Toen de mensen van National Geographic werd gevraagd welke ontdekkingen de Nobelprijs hadden verdiend maar nooit hebben gekregen, was mijn eerste reactie om te rade te gaan bij mijn volgers op Twitter. Nadat ze me een paar kandidaten hadden genoemd, zocht ik op Google de termen ‘klittenband’, ‘donkere materie’ en ‘embryonale stamcellen’ op en verdiepte me in deze ontdekkingen.

Maar toen dacht ik bij mezelf: als er één innovatie de Nobelprijs verdient, dan moet het toch de uitvinding zijn waarvan ik bij mijn onderzoek naar allerlei uitvindingen zo uitgebreid gebruik heb gemaakt.

In de jaren zestig van de vorige eeuw creëerden onderzoekers van de Amerikaanse federale overheid communicatienetwerken tussen computers waaruit later het internet zou voortkomen. Maar ik zou mijn Nobelprijs toekennen aan de Britse computerwetenschapper Tim Berners-Lee, die in 1989 het idee van het World Wide Web voorstelde en in 1990 de eerste website creëerde (een pagina waarop het nieuwe web werd beschreven).

Het web heeft onze informatievoorziening gedemocratiseerd, van stompzinnige video’s over dansende katjes tot moedige tweets tijdens de Arabische Lente. En informatie is macht.

—Virginia Hughes, wetenschapsredacteur van BuzzFeed en voormalig blogger op Phenomena (Only Human)

Noot van de redactie: Op 4 april 2017 ontving Berners-Lee de Turing Award van de Association for Computing Machinery, een onderscheiding die wordt beschouwd als de ‘Nobelprijs van de IT’. Maar de echte Nobelprijs heeft hij nog niet gekregen.

Donkere materie

Wie zich in de geschiedenis verdiept, stuit op talloze astronomische ontdekkingen die zeker een Nobelprijs hadden verdiend, waaronder de Wetten van Kepler over de beweging van de hemellichamen, het vroeg-twintigste-eeuwse inzicht dat het universum uitdijt en de spectraalklasse van sterren. Maar de ontdekking van donkere materie is misschien wel de opmerkelijkste moderne prestatie die de Koninklijke Academie in Stockholm over het hoofd heeft gezien.

In de jaren zeventig van de vorige eeuw zagen Vera Rubin en Kent Ford dat de randen van sterrenstelsels met de dezelfde snelheid rond hun galactische centrum draaien dan de sterren in de buurt van dat centrum. Kortom, sterrenstelsels draaien zó snel rond dat ze eigenlijk uit elkaar moeten vliegen – tenzij er een onzichtbare materie is die het geheel bij elkaar houdt.

Die onzichtbare materie wordt inmiddels ‘donkere materie’ genoemd, een mysterieuze substantie die negentig procent van de massa in het universum uitmaakt. Donkere materie zendt geen licht uit, reflecteert geen licht en vertoont geen enkele interactie met gewone materie.

Vanwege de geheimzinnige en ongrijpbare aard van donkere materie zijn wetenschappers het elementaire deeltje waaruit ze bestaat, nog niet op het spoor gekomen. Met andere woorden, wetenschappers weten eigenlijk nog niet precies wat donkere materie is. Die onzekerheid is mogelijk de reden dat de Zweedse Koninklijke Academie van Wetenschappen (die de Nobelprijzen op dit gebied uitreikt) de ontdekking niet heeft geëerd, ook al werd de Nobelprijs voor Natuurkunde in 2011 uitgereikt voor een ontdekking van een niet minder raadselachtig kosmologisch fenomeen.

Nadia Drake schrijft geregeld voor National Geographic en is blogger (No Place Like Home)

Noot van de redactie: Vera Rubin overleed op 25 december 2016 op 88-jarige leeftijd. Zij was een begaafd wetenschapper, een betrokken mentor en een inspiratie voor jongere onderzoekers. (Lees hier haar volledige overlijdensbericht.) Ondanks haar enorme bijdrage aan de wetenschap en de bewondering van haar collega’s komt zij niet langer in aanmerking voor de Nobelprijs, omdat deze niet postuum kan worden uitgereikt.

Het eerste genoom

Veel mensen vragen zich af waarom er geen Nobelprijs is toegekend aan een van de grootste prestaties van de moderne wetenschap: de vaststelling van het volledige menselijke genoom in 2001. Misschien kwam het door de omvang van het project, maar het uitlezen van het menselijk genoom was geen ontdekking of uitvinding – het was een technologische prestatie waarbij het erom ging het procedé van geautomatiseerde DNA-sequentiëring op te waarderen naar een commerciële schaal. Zoals wetenschapper Eric Lander van het Human Genome Project destijds zei: “Je krijgt geen Nobelprijs door aan een zwengel te draaien.”

Je zou wél een Nobelprijs kunnen krijgen voor het uitvinden van de zwengel zelf. Zes jaar vóór het Human Genome Project hadden Craig Venter en zijn collega’s aangetoond dat het volledige genoom van een zelfstandig levend organisme – in dit geval de bacterie Haemophilus influenzae – kon worden uitgelezen met behulp van een combinatie van geautomatiseerde DNA-sequentiëring en een techniek genaamd ‘shotgun-sequentiëring’. De gebruikte procedure was feitelijk dezelfde als de methode die Venters private bedrijf later zou opschalen om het genoom van de fruitvlieg en de mens te sequentiëren en die sedertdien door talloze laboratoria is toegepast om het genoom van honderden andere soorten uit te lezen.

Voor de uitreikers van de Nobelprijs zou het niet eenvoudig zijn om de drie wetenschappers uit te kiezen die met de eer voor deze eerste triomf van de ‘genomica’ zouden gaan strijken, maar Venter zou zeker een van hen moeten zijn.

—Jamie Shreeve is voormalig wetenschapsredacteur van National Geographic en schrijft nog geregeld voor onze edities.

De dood van een zwart gat

Op een avond in 1970 stapte Stephen Hawking in bed met een idee dat hem vervulde van ‘een moment van extase’, zoals hij het later zou omschrijven.

Hij meende dat zwarte gaten, die tot dan toe werden beschouwd als min of meer onsterfelijk, wel degelijk massa kunnen verliezen en uiteindelijk zullen ‘verdampen’ in een explosie van gammastraling.

Het probleem was dat het idee met geen mogelijkheid viel te bewijzen. Zwarte gaten bestaan namelijk zó lang dat de ondergang ervan niet in het tijdperk van de mens aanschouwd zal kunnen worden.

Inmiddels is Hawkings onderzoek naar zwarte gaten algemeen geaccepteerd binnen de theoretische natuurkunde. In zijn concept combineerde hij de relativiteitstheorie (een klassieke theorie waarin alles helder en gelijkmatig is) met de kwantummechanica (waarin alles onscherp en ‘korrelig’ is) en leverde hij een grote bijdrage aan de informatietheorie.

Als het universum een waarneembaar bewijs voor zijn concept zou hebben geleverd, zou Hawking waarschijnlijk wel de Nobelprijs hebben ontvangen. Maar dat gebeurt pas over miljarden jaren, wanneer de eerste stellaire zwarte gaten beginnen te verdampen.

—Timothy Ferris schrijft geregeld voor National Geographic en is auteur van The Science of Liberty.

Het periodiek systeem

Nu moeten we terug naar de basisscheikunde, en er is niets fundamentelers dan het classificatiesysteem van de chemische elementen.

Het ‘periodiek systeem’ is niet zomaar een overzichtelijke tabel, het onthult ook de onderliggende ordening van protonen, neutronen en elektronen die aan alle materie ten grondslag ligt. Die keurige kolommen en rijen hebben elementen (en zelfs de eigenschappen ervan) voorspeld toen ze nog niet eens waren gevonden.

Het lijkt ondenkbaar dat zo’n baanbrekende ontdekking niet zou worden geëerd met de hoogste wetenschappelijk onderscheiding, maar dat is precies wat er gebeurde op de eerste uitreiking van de Nobelprijzen in 1901. De prijs voor de scheikunde ging naar de Nederlander Jacobus H. van ’t Hoff, voor diens baanbrekende werk in de fysische chemie. Vergeleken met het werk van Van ’t Hoff – waarin hij liet zien hoe elementen zich onderling verbinden en bewegen – moet het periodiek systeem van Dmitri Mendelejev, dat in 1869 was gepubliceerd, een beetje oudbakken hebben geleken.

Maar Mendelejev had nog hoop: zowel in 1905 als 1906 werd hij voor de Nobelprijs genomineerd, maar hij verloor omdat een lid van de Koninklijke Academie vond dat zijn werk te oud en te bekend was. Het leek erop dat het periodiek systeem het slachtoffer van zijn eigen succes was geworden.

In plaats daarvan ging de prijs in 1906 naar Henri Moisson, voor zijn ontdekking van het element fluor, precies op de plek in het periodiek systeem waar dat was voorspeld...

Het jaar daarop overleed Mendelejev, en met hem de kans dat hij voor zijn systeem de Nobelprijs zou ontvangen. Maar zijn uitvinding vertaalde zich in de meest bruikbare en kleurrijke poster in de geschiedenis van de wetenschap, die nu al generaties lang in elk laboratorium hangt – en dat is ook wat waard.

Erika Engelhaupt is voormalig wetenschapsredacteur van National Geographic en schrijft nog geregeld voor onze edities.

De gloeilamp

Als fan van technologieën die inmiddels achter ons liggen – waaronder de faxmachine, de papieren krant en de iPhone – zou ik mezelf tekort doen als ik niet zou pleiten voor een verlate Nobelprijs voor de Natuurkunde voor de ouderwetse gloeilamp.

Thomas Edisons nederige uitvinding – waarop Joseph Swan in het Verenigd Koninkrijk als eerste het patent aanvroeg en kreeg, maar die door Edison tot een praktisch gebruiksgoed werd ontwikkeld – zou een van de bouwstenen van de moderne economie (en slaapstoornissen) worden en creëerde een enorme vraag naar de elektriciteit die tegenwoordig zo allesbepalend in ons bestaan is.

Edison overleed in 1931 zonder ook maar één Nobelprijs te hebben gekregen, zelfs niet voor de gloeilamp, hét symbool van wetenschappelijke vindingrijkheid. Dat was een historisch onrecht. In de aanwijzingen die Alfred Nobel in zijn testament voor de uitreiking van zijn prijzen gaf, noemde hij ook uitvindingen en uitvinders, maar de leden van de Koninklijke Academie zetten hun Zweedse kronen liever in op onbruikbare inzichten als de exponentiële uitdijing van het heelal of de vondst van elementaire (en esoterische) ‘God’-deeltjes, die weinig meer doen dan natuurwetenschappers irriteren met hun mediagenieke bijnamen.

Laten we dus de gloeilamp met een Nobelprijs eren, zoals de uitvinder van de dynamietstaaf dat ongetwijfeld had gewild.

—Dan Vergano is een voormalige wetenschapsjournalist van National Geographic en schrijft nu over wetenschap op het platform BuzzFeed.

Noot van de redactie: hoewel Edison nooit de Nobelprijs won, is aan de opvolgers van zijn gloeilamp wél die eer te beurt gevallen. In 2014 wonnen drie Japanse wetenschappers de Nobelprijs voor hun uitvinding van de blauwe ledlamp, een doorbraak in de verlichtingstechnologie.

De quark

In 1969 kreeg Murray Gell-Mann de Nobelprijs voor de Natuurkunde, voor “zijn bijdragen en ontdekkingen met betrekking tot de classificatie van elementaire deeltjes en hun wisselwerkingen.”

Maar er werd geen specifieke Nobelprijs toegekend voor het idee waarmee hij de meeste bewondering had geoogst: quarks. Deze elementaire deeltjes vormen samen protonen, neutronen en andere subatomaire deeltjes. Hun ontdekking (met pen en papier, de belangrijkste instrumenten van de natuurkundige) leidde tot een dieper inzicht in de fysieke werkelijkheid.

De woorden die in het aangehaalde citaat werden gebruikt, waren zó vaag dat de Nobelprijs voor Gell-Mann beschouwd kan worden als een oeuvreprijs voor zijn levenswerk, hoewel hij toen nog maar veertig jaar oud was.

Maar het bewijs voor quarks, dat vijf jaar eerder was gepresenteerd, was destijds nog tweeslachtig en omstreden. In de toespraak waarmee de prijs werd uitgereikt, werd de kwestie zorgvuldig genegeerd en er zijn wetenschappers die opperen dat Gell-Mann nóg een Nobelprijs verdient. Die zou dan ook naar George Zweig moeten gaan, die onafhankelijk op hetzelfde idee kwam, en naar James Bjorken, die de experimenten verfijnde waarmee het bewijs voor het bestaan van quarks definitief rond was.

—George Johnson schrijft geregeld voor National Geographic en is auteur van Strange Beauty.

Moderne synthese

Toen de eerste Nobelprijzen in 1901 werden uitgereikt, stond de evolutiebiologie nog in de kinderschoenen.

In die tijd wisten biologen nog weinig over de precieze wijze waarop het leven zich van generatie op generatie aanpast. Sommigen stelden het idee van natuurlijke selectie en andere basisconcepten van Darwins evolutietheorie zelfs ter discussie.

Van de jaren twintig tot de jaren vijftig van de vorige eeuw erkende een groep wetenschappers – genetici, natuurvorsers en paleontologen – hoe mutaties ontstonden, zich verspreidden en manifesteerden, als de ruwe bouwstenen van de evolutie. Deze nieuwe visie op het leven zou met de term ‘moderne synthese’ worden aangeduid. Hun werk effende de weg voor de opmerkelijke vooruitgang die we inmiddels in onze kennis van de natuurlijke geschiedenis van het leven op aarde hebben geboekt.

—Carl Zimmer is columnist voor The New York Times en voormalig blogger op Phenomena (The Loom).

De levensboom

In een tijd waarin wetenschappers bezig waren alle mogelijke micro-organismen te classificeren naar hun uiterlijke vorm, ontdekte Carl Woese een baanbrekende nieuwe manier om de relaties tussen al deze organismen te voorspellen op basis van de verschillen tussen hun genen.

Zijn methode wierp licht op het bestaan van een tot dan toe onbekend domein van leven: de microscopische Archaea. Wetenschappers hebben zijn technieken gebruikt voor het classificeren van het enorme scala van micro-organismen dat in ons lichaam leeft en onze gezondheid beïnvloedt, en om de evolutionaire verbanden tussen grotere en kleinere organismen in kaart te brengen. (Lees ook: ‘De bomen door het bos zien’.

Dankzij Woese kreeg de boom van het leven een derde stam, steviger zijtakken en nieuwe twijgen. Woese overleed in 2012 en Nobelprijzen kunnen niet postuum worden uitgereikt, maar het blijft absurd dat iemand die de volle omvang van het leven op aarde aan het licht heeft gebracht, niet geëerd kan worden vanwege zoiets vluchtigs als de dood.

Ed Yongis redacteur van The Atlantic en voormalig blogger op Phenomena (Not Exactly Rocket Science).

Dinosauriër-renaissance

In 1969 bedacht paleontoloog John Ostrom van de Yale University een naam voor een van de belangrijkste dinosauriërsoorten die ooit is gevonden. Hij noemde het dier – dat 110 miljoen jaar geleden leefde – Deinonychus of ‘verschrikkelijke klauw’. Deze roofdiersauriër was zo groot als een mens, had grijpende voorpoten en was uitgerust met een sikkelvormige klauw die aan een ver uitschuifbare teen boven de grond werd gehouden.

Belangrijker nog was dat Ostrom besefte dat Deinonychus totaal anders was dan wat het gebruikelijke beeld van dinosauriërs voorschreef: trage, dommige monsters die in moerasachtig gebied leefden. Volgens hem was Deinonychus een wendbare en mogelijk sociale jager die een zeer actieve levensstijl moet hebben gehad. Zijn hypothese was een van de gangmakers van de zogenaamde ‘dinosauriër-renaissance’ (de opleving in de aandacht voor de veelzijdigheid van dinosauriërs) die tot op de dag van vandaag haar wetenschappelijke vruchten afwerpt.

Helaas bestaat er geen Nobelprijs voor de Paleontologie of enige andere tak van de natuurlijke geschiedenis en heeft Deinonychus niet de erkenning gekregen die dit beest verdient.

—Brian Switek is wetenschapsjournalist en voormalig blogger op Phenomena (Laelaps).

Lees meer