Теодор Сведберг (Theodor Svedberg)
30 август 1884 г. - 25 февруари 1971 г.
Нобелова награда за химия, 1926 г.
(За работата му в областта на дисперсните системи.)
Шведският химик Теодор Сведберг е роден в имението Флеранг, недалече от Гавлеборг. Той е единственото дете на Елиас Сведберг, инженер и управител на местния чугунолеярен завод, и Аугуста (Алстермарк) Сведберг. Бащата на момчето го води често на продължителни извънградски разходки, като възпитава в него интерес към природата. Той също позволява на младия Сведберг да прави опити в малката лаборатория на чугунолеярния завод.
Когато учи в Каролинското училище в Еребру, Сведберг се увлича особено от физика, химия и биология. Макар че най-много от всичко го интересува ботаниката, той решава да стане химик, защото смята, че това ще му позволи да "надникне" по-навътре в биологичните процеси. През януари 1904 г. той постъпва в Упсалския университет, а през септември 1905 г. получава степента бакалавър. През същата година е публикувана първата му статия. Сведберг продължава да се занимава в Упсалския университет и през 1907 г. му е присъдена докторска степен за дисертация за колоидните разтвори.
Колоидните системи представляват смес, в която много малки частици от едно вещество са дисперсирани (разсеяни) в друго вещество. Колоидните частици са по-едри от частиците на обикновените (истинските) разтвори, но не толкова, че да могат да се наблюдават с микроскоп или да падат като утайка под действието на силата на тежестта. Техните размери варират от 5 нанометра (5 милиардни части от метъра) до приблизително 200 нанометра. Примери за колоидни разтвори са "индийското мастило" (частици въглен във вода), димът (твърди частици във въздуха) и млечното масло (миниатюрни топчета масло във воден разтвор). В докторската си дисертация Сведберг описва нов начин за използване на колебателни електрически разряди между метални електроди, разположени в течност, с цел да се получат относително чисти метални колоидни разтвори. За по-рано приетия начин с използване на постоянен ток била характерна висока степен на замърсяване.
През 1912 г. Сведберг става първият в Упсалския университет преподавател по физическа химия и остава на тази работа в продължение на 36 години. Въпреки че Сведберг разработва и други методи за получаване на колоидни разтвори, той става най-известен със своите изследвания на физическите свойства на колоидните системи. Направеното от него прецизно проучване на дифузията и брауновото движение на колоидните частици свидетелства още един път в полза на осъщественото през 1908 година от Жан Перен експериментално потвърждение на теоретичната разработка на Алберт Айнщайн и Мариан Смолуховски, установили наличието на молекули в разтворите. Перен доказва, че размерите на големите колоидни частици могат да бъдат установени като се измерва скоростта им на утаяване. Повечето колоидни частици обаче се утаяват в своята среда толкова бавно, че този начин изглеждал непрактичен.
За да определи размерите на частиците в колоидните разтвори, Сведберг използва конструираният от Рихард Зигмонди ултрамикроскоп. Той успява да докаже, че колоидните разтвори се подчиняват на класическите физически и химически закони за разредените разтвори. Въпреки това в повечето случаи този начин не давал възможност да се установят размерите на най-малките частици и разпределението на размерите на частиците.
Сведберг предполага, че утаяването на колоидните частици ще се ускори в условията на по-силно гравитационно поле, създадено от скоростна центрофуга. По време на престоя си в Уисконсинския университет през 1923 г., където е поканен за осем месеца като професор, Сведберг започва създаването на оптическа центрофуга, в която утаяването на частиците да се фиксира с фотографиране. Тъй като частиците се движат не само като се утаяват, но и под въздействието на конвекционните токове, Сведберг не успява да установи с помощта на този метод размерите на частиците. Той знае, че високата относителна топлопроводимост на водорода би могла да помогне за отстраняването на температурните разлики, а следователно и на конвекционните токове. Като конструира клинообразна вана и поставя въртящата се вана във водородна атмосфера, през 1924 г. Сведберг, след като се е върнал вече в Швеция, заедно със своя колега Херман Ринде постига утаяване без конвекция.
Една година по-късно Сведберг открива, че биологичните макромолекули (белтъците) могат също да се утаяват в разтвор. Той доказва, че всичките молекули на даден белтък са монодисперсни (иначе казано - имат еднакъв размер) за разлика от частиците на металните колоидни системи, които са полидисперсни, тъй като размерите им са напълно различни. Нещо повече, по скоростта на утаяването на белтъка може също така да се направи извод за размера на молекулата. Това заключение се превръща в първото указание, че молекулите на белтъците имат точно изразена маса и форма. В резултат от направените от Сведберг открития центрофугата става основен инструмент в биохимичните изследвания. Днес скоростта на утаяване се измерва в единици, наречени на името на Сведберг.
В новата лаборатория по физическа химия, специално построена за Сведберг от шведското правителство, той прекарва още петнадесет години, усъвършенствайки конструкцията на своята центрофуга. През януари 1926 г. ученият подлага на изпитание нов модел ултрацентрофугата с маслени ротори, в която постига 40 100 оборота в минута. А пет години по-късно създава нов модел, където броят на оборотите в минута достига 56 000. Дълга поредица от усъвършенствания в конструкцията на ротора довежда до това, че през 1936 г. центрофугата може да направи 120 000 оборота в минута. При такава скорост върху утаяващата се система действа сила от 525 000 F (където F е силата на тежестта).
Следващ етап от изследването на белтъците става изучаването на хемоглобина и хемоцианина. Подложени са на анализ и седиментационните характеристики на сто белтъка, участващи в дихателните процеси на много животни. Доказано е, че при всички белтъци молекулите имат кръгла форма, монодисперсни са и притежават голяма молекулярна маса. Като разширява с помощта на ултрацентрофугата сферата на изследване за сметка на други биологични молекули, Сведберг открива, че такива въглехидрати като целулозата и скорбялата образуват дълги, тънки и полидисперсни молекули.
През целия си живот Сведберг се интересува също така от явлението радиоактивност. Съвместната му работа с Даниел Стремхолм доказва, че някои радиоактивни елементи, по-рано смятани за различни, са химически неотличими един от друг и заемат едно и също място в периодичната система. Това откритие предшества изследването на изотопите от Фредерик Соди. В края на 20-те години Сведберг изучава въздействието на алфа-частиците, излъчвани от радиоактивните вещества, върху белтъчните разтвори. След като през 1932 г. Джеймс Чадуик открива неутрона - частица, която няма електрически заряд, Сведберг конструира малък генератор на неутрони за изучаване на въздействието на облъчването с неутрони и получаване на радиоактивни изотопи като химични и биологични индикатори.
През 1949 г., след като достига пенсионна възраст, Сведберг излиза в оставка. Но със специално постановление му е разрешено да запази поста директор на създадения малко преди това към Упсалския университет Институт за ядрена химия, където благодарение преди всичко на неговите усилия е установен синхроциклотрон.
Сведберг е човек с жив ум и разнообразни интереси. Прекрасен фотолюбител, той изучава сериозно процеса на фотографиране. През 20-те години, използвайки различна дължина на вълната при снимането на "Codex Argenteus", готската Библия от 500 г. пр.н.е., той открива, че ултравиолетовите лъчи правят видим лошо различимия състав, с който е написан. Сведберг се интересува много от ботаника и е притежател на една от най-добрите в Швеция ботанически колекции. Жени се четири пъти: за Андреа Андреен (1909 г.), за Джейн Фроди (1916 г.), за Ингрид Бломквист (1938 г.) и за Маргит Хален (1948 г.). Има шестима синове и шест дъщери.
Сведберг допринася много за укрепване на връзката между академичната наука и практическото прилагане на научните достижения. Така по време на Втората световна той постига да се разгърне в Швеция производството на синтетичен каучук. Привърженик на разбирането за науката като интернационално явление, той кани в Упсалския университет чуждестранни учени. Работейки на границите между науките, Сведберг допринася до голяма степен за обединяването на физиката, химията и биологията. Ученият умира в Еребру (Швеция).
Сведберг е удостоен с много награди. Сред тях е медалът Берцелиус на Шведската кралска академия на науките (1944 г.), медалът Франклин на Франклиновия институт (1949 г.) и медалът Адолф Густав на Упсалския университет (1964 г.). Той е почетен доктор на университетите в Гронинген, Уисконсин, Упсала, Харвард, Оксфорд, Делауер и Париж, а също така член на повече от тридесет професионални дружества, включително и на Шведската кралска академия на науките, на Лондонското кралско дружество, на американската Национална академия на науките и на Академията на науките на СССР.
