1909’da Karlsruhe’deki bir laboratuvarda, saatlerdir yüksek basınç altında azot ve hidrojen gazlarını birleştirmeye çalışan adam, deney düzeneğinin başından ayrılmıyordu. Herkesin imkansız dediği bir şeyi başarmak üzereydi. Gözlerinin önündeki o küçük amonyak kristalleri, dünya tarihinin seyrini değiştirecekti. Milyarlarca insanı açlıktan kurtaracak bu buluş, birkaç yıl sonra aynı laboratuvarlarda bambaşka bir amaca hizmet edecekti – kitlesel ölüme.
Fritz Haber’in hayatı, modern bilimin belki de en büyük çelişkilerinden birini temsil eder. Alman İmparatorluğu’nun en parlak döneminde, bir Yahudi bilim insanının vatanına olan sadakati onu önce bir kahramana, sonra bir savaş suçlusuna ve en sonunda da vatansız bir sürgüne dönüştürecekti. Onun hikayesine, henüz genç bir kimyagerin laboratuvarında imkansızı başarmaya çalıştığı günlerden başlayalım…
9 Aralık 1868’de, Prusya’nın Breslau şehrinde, varlıklı bir Yahudi tüccar ailesinin çocuğu olarak dünyaya geldi Fritz Haber. Doğduğunda annesini kaybetti. Üvey annesi ve kız kardeşiyle büyüdü. Babası Siegfried Haber, boya ticareti yapan başarılı bir tüccardı ve oğlunun da bu yolda ilerlemesini hayal ediyordu.
Breslau Johanneum Gymnasium’da aldığı eğitim sırasında kimyaya olan tutkusu ortaya çıktı. 18 yaşında Berlin Friedrich Wilhelm Üniversitesi’nde kimya eğitimine başladı. Ardından Heidelberg Üniversitesi’ne geçti. Burada dönemin en önemli kimyacılarından Robert Bunsen’in laboratuvarında çalıştı. 1891’de Berlin Teknik Üniversitesi’nde doktorasını tamamladı. Mezuniyetinin ardından babasının isteğine boyun eğerek aile işinde çalışmaya başladı. Ancak ticaret ona göre değildi. Kısa süre sonra akademiye geri döndü. Zürih’te, Jena’da ve Karlsruhe’de çalıştı. 1894’te Karlsruhe Teknik Üniversitesi’nde asistan profesör oldu. 1898’de profesörlüğe yükseldi.
Bu yükseliş sadece akademik değildi. Yahudi kökenli bir bilim insanı olarak, Alman toplumunda kabul görmenin zorluklarını yaşıyordu. 1892’de Protestanlığa geçti. Alman İmparatorluğu’nun gücüne ve üstünlüğüne derinden inanan bir vatansevere dönüştü. Bu sadakat, ileride hayatının en büyük çelişkilerinden biri haline gelecekti. 1901’de Clara Immerwahr ile evlendi. Clara da bir kimyagerdi, Breslau Üniversitesi’nden doktora derecesi alan ilk kadındı. Parlak bir bilim insanı olan Clara, evliliğinden sonra araştırmalarını bırakmak zorunda kaldı. Bu evlilikten Hermann adında bir oğulları oldu.
Karlsruhe’deki laboratuvarında, dönemin en kritik sorunlarından birine odaklandı: Şili nitratlarına bağımlılık. 19. yüzyılın sonlarında bu doğal yataklar hem tarımsal üretim için hayati önem taşıyan gübrelerin, hem de patlayıcı yapımında kullanılan nitratların tek kaynağıydı. Kaynakların hızla tükenmesi Avrupa’yı tedirgin ederken, özellikle Almanya için bu bağımlılık stratejik bir zafiyet oluşturuyordu. Haber’in amonyak sentezi çalışmaları, bir yandan tarımsal üretimi kurtaracak, diğer yandan da Almanya’yı kendi kendine yeten bir sanayi ve savaş gücüne dönüştürecekti.
İşin ilginç yanı, azot havada bolca bulunuyordu – atmosferin %78’i azottu. Ama havadaki azot molekülleri (N₂) son derece kararlıydı, bitkilerin kullanabileceği forma dönüştürülmesi neredeyse imkansızdı. Doğada bu dönüşüm yıldırımlar veya bazı bakteriler tarafından gerçekleştiriliyordu, ama bu süreç çok yavaştı ve artan nüfusu beslemek için yeterli değildi.
Haber’in önündeki problem buydu: havadaki azotu (N₂), amonyağa (NH₃) dönüştürmek. Bu dönüşüm gerçekleşirse, sınırsız bir gübre kaynağı elde edilebilecekti. Ama bunun için azot moleküllerinin üçlü bağını kırmak gerekiyordu – ki bu, kimyanın o güne kadar çözemediği en büyük problemlerden biriydi. Herkes bunun imkansız olduğunu söylüyordu. Havadaki azot moleküllerini parçalayıp, hidrojenle birleştirerek amonyak elde etmek… Teoride mümkündü belki ama pratikte? Yüksek sıcaklık ve basınç gerektiren bu işlem, o güne kadar kimsenin başaramadığı bir şeydi. Ama Fritz Haber’in kafasına bir şey koyduğunda vazgeçmediğini henüz kimse bilmiyordu…
Haber, önce termodinamik hesaplamalarla işe başladı. Azot ve hidrojen gazlarının amonyağa dönüşmesi için gereken ideal koşulları belirlemeye çalıştı. Hesaplamalar gösteriyordu ki, yüksek basınç ve orta düzeyde sıcaklık en iyi sonucu verecekti. Ancak bu reaksiyonun gerçekleşmesi için bir katalizör şarttı.
Aylarca süren denemeler boyunca farklı metaller ve alaşımlar test edildi. Özel olarak hazırlanmış demir, uranyum, osmiyum ve birçok farklı element denendi. Sonunda demir bazlı bir katalizörün, az miktarda alüminyum ve potasyum oksit katkısıyla en iyi sonucu verdiği keşfedildi. Bu katalizör, azot moleküllerinin üçlü bağını kırmak için gereken enerjiyi önemli ölçüde düşürüyordu.
Reaksiyon odasında basınç 200 atmosfere, sıcaklık ise 600°C’ye çıkarılıyordu. Bu koşullarda azot ve hidrojen gazlarının yaklaşık %8’i amonyağa dönüşüyordu. Dönüşüm oranı düşük görünebilir, ancak oluşan amonyak sürekli olarak sistemden uzaklaştırılıp, reaksiyona girmemiş gazlar tekrar devridaim edildiğinde, verimli bir üretim mümkün oluyordu.
Beş yıl süren yoğun araştırmalar sonunda, 1909’da başardı. Azot ve hidrojeni 200 atmosfer basınç altında, 600°C sıcaklıkta, özel bir demir katalizör eşliğinde birleştirerek amonyak elde etmeyi başardı. Laboratuvar ölçeğinde çalışan bu yöntem, BASF’nin baş kimyageri Carl Bosch tarafından endüstriyel ölçeğe taşındı. Böylece "Haber-Bosch Prosesi" doğdu.
BASF’nin (Badische Anilin und Soda Fabrik) yöneticisi Heinrich von Brunck, Haber’in buluşunun potansiyelini hemen fark etti. Ancak laboratuvar ölçeğindeki bu başarıyı endüstriyel üretime taşımak, düşünüldüğü kadar kolay değildi. Carl Bosch liderliğindeki BASF ekibi, üç yıl boyunca sayısız teknik zorlukla mücadele etti. Yüksek basınç ve sıcaklıkta çalışacak reaktörler için özel çelik alaşımlar geliştirilmesi gerekiyordu, çünkü mevcut malzemeler hidrojenin etkisiyle kırılganlaşıyordu. Bosch ve ekibi, çift cidarlı basınç reaktörlerini geliştirerek bu sorunu çözdü. Ayrıca, büyük ölçekli üretim için gereken saf hidrojen gazının ekonomik üretimi konusunda da yenilikçi çözümler geliştirdiler. Bu çabaların sonucunda, laboratuvardaki birkaç gramlık üretim, günde tonlarca amonyak üreten devasa bir endüstriyel sürece dönüştü.
Bu buluşun etkileri devrim niteliğindeydi. Artık havadan sınırsız gübre üretilebilecekti. İlk fabrika 1913’te Oppau’da açıldı ve günde 30 ton amonyak üretmeye başladı. Haber, kimyanın en büyük problemlerinden birini çözmüştü. Bu başarısı ona 1919’da Nobel Kimya Ödülü’nü kazandıracaktı.
Haber-Bosch prosesinin dünya üzerindeki etkisi gerçekten çarpıcı. Bu buluş olmasaydı, bugün dünya nüfusunun yarısı aç kalabilirdi. Şöyle ki; 1908’de dünya nüfusu 1.7 milyardı ve geleneksel tarım yöntemleriyle beslenebilecek maksimum insan sayısı 2 milyar civarındaydı. Haber-Bosch prosesi sayesinde tarımsal üretim katlanarak arttı. Bugün dünya tarımında kullanılan azotlu gübrelerin %50’si bu yöntemle üretiliyor ve her yıl 100 milyon tondan fazla azot gübreye dönüştürülüyor.
Daha da çarpıcı olan şu: günümüzde insan vücudundaki proteinlerin yaklaşık yarısı, Haber-Bosch prosesiyle üretilen gübreler sayesinde yetiştirilen gıdalardan geliyor. Yani her birimizin DNA’sında, kas dokularında, bu buluşun izi var.
1911’de Berlin’deki Kaiser Wilhelm Fiziksel Kimya ve Elektrokimya Enstitüsü’nün başına getirildi. Artık Alman biliminin en prestijli kurumlarından birinin direktörüydü. Haber’in liderliğinde Enstitü, kısa sürede Avrupa’nın en önemli kimya araştırma merkezlerinden biri haline geldi. Burada kurduğu modern laboratuvarlarda 50’den fazla bilim insanı çalışıyor, dönemin en güncel araştırma ekipmanları kullanılıyordu. Enstitü’de fiziksel kimya, elektrokimya ve kinetik çalışmaları yürütülüyor, özellikle gaz reaksiyonları üzerine öncü araştırmalar yapılıyordu. James Franck, Herbert Freundlich, Otto Hahn gibi dönemin önde gelen bilim insanlarını buraya çekmeyi başardı. Haber, araştırma özgürlüğüne önem veriyor, genç bilim insanlarını cesaretlendiriyordu. Enstitü’de kadın araştırmacılara da yer veriliyor, bu yönüyle dönemine göre ilerici bir yaklaşım sergiliyordu.
1912-1914 arasında Enstitü’de yapılan çalışmalar arasında gaz adsorpsiyonu, elektrokimyasal reaksiyonlar ve çözeltilerin termodinamiği öne çıkıyordu. Haber, endüstriyle yakın işbirliği içinde çalışıyor, temel bilimsel araştırmaların pratik uygulamalara dönüştürülmesine özel önem veriyordu. Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün bütçesinin önemli bir kısmı, Alman kimya endüstrisinin dev şirketleri tarafından sağlanıyordu. Ancak bir yıl sonra başlayan Balkan Savaşları ve ardından yaklaşan Büyük Savaş’ın ayak sesleri, onun hayatını bambaşka bir yöne sürükleyecekti.
İşte tam bu noktada, bilim insanı Haber ile vatansever Haber arasındaki çatışma su yüzüne çıkmaya başladı. Birinci Dünya Savaşı başladığında, tüm bilimsel yeteneklerini vatanının hizmetine sunmakta tereddüt etmeyecekti. Ama bu kararın bedeli, hem kendisi hem de insanlık için çok ağır olacaktı… 1914’te Birinci Dünya Savaşı başladığında Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün tüm kaynaklarını savaş çalışmalarına yönlendirdi. Batı Cephesi’nde siperlere sıkışan ordular için yeni bir silah gerekiyordu ve Haber, klor elementinin özelliklerinde bu fırsatı gördü.
Klor, havadan ağır, sarı-yeşil renkli, boğucu bir gazdı. Solunduğunda akciğerlerde hidroklorik aside dönüşüyor, doku tahribatına ve boğulmaya yol açıyordu. Alman Yüksek Komutanlığı, Haber’i kimyasal silah programının başına getirdi. İlk büyük saldırı için Belçika’nın Ypres kenti seçildi.
22 Nisan 1915’te, rüzgarın yönünü bekleyen Alman birlikleri, 6 bin basınçlı silindirde depolanmış 168 ton klor gazını serbest bıraktı. Haber bizzat sahada operasyonu yönetiyordu. O dönem henüz gaz maskeleri yoktu. Fransız ve Cezayirli siperlere doğru ilerleyen gaz bulutu, askerleri hazırlıksız yakaladı. Görgü tanıkları korkunç manzarayı şöyle anlatıyordu: ‘Askerler nefes almaya çalışarak yere yığılıyor, ağızlarından köpükler geliyordu. Bazıları gözleri yanarak kör oldu. Kaçabilenler ise ciğerlerinden parçalar tükürerek, boğularak can verdi.’ Beş kilometrelik bir cephe hattında 5 bin asker öldü, 10 bin asker ağır yaralandı. Bu ilk kimyasal saldırının ‘başarısı’, daha öldürücü gazların geliştirilmesine yol açtı. İki yıl sonra, 1917’de yine aynı bölgede çok daha ölümcül hardal gazı kullanıldı. O kadar etkili ve korkunçtu ki, bu gaz ‘Yperit’ olarak anılmaya başlandı ve Ypres, kimyasal savaşın simge şehri haline geldi.
Eşi Clara Immerwahr, bir kimyager olarak bu gelişmeleri dehşetle izliyordu. Bir bilim insanı olarak, kimyanın insanları öldürmek için kullanılmasına şiddetle karşı çıkıyordu. Kocasıyla sürekli tartışıyorlardı. "Bilimin bu şekilde kullanılması medeniyete aykırıdır," diyordu. Arkadaşlarına yazdığı mektuplarda, "Bilim insanının görevi yaşamı korumaktır, yok etmek değil," diye belirtiyordu.
22 Nisan 1915’teki ilk klor gazı saldırısından sonra durum dayanılmaz hale geldi. Haber cepheden Berlin’e döndüğünde, evlerinde bir kutlama düzenlendi. Subaylar ve bilim insanları kimyasal saldırının "başarısını" kutluyordu. O gece Clara, 12 yaşındaki oğulları Hermann’ı son kez öptü. Bahçeye çıktı ve kocasının hizmet silahıyla göğsüne tek el ateş etti. Sabaha karşı bulundu. Oğulları silah sesini duymuştu.
Haber’in tepkisi, belki de onun karakterini en iyi yansıtan detaylardan biriydi. Ertesi sabah, planlandığı gibi Doğu Cephesi’ne hareket etti. Karısının cenazesine bile katılmadı. Daha sonra bir arkadaşına yazdığı mektupta, "Vatani görev her şeyden önce gelir," diyecekti. Kaiser Wilhelm Enstitüsü’ndeki laboratuvarlar artık tam bir kimyasal silah fabrikası gibiydi. Haber ve ekibi, daha etkili gazlar geliştirmek için gece gündüz çalışıyordu. Klor gazının etkili olduğu kanıtlanmıştı, ama düşman güçleri hızla gaz maskesi geliştirmeye başlamıştı. Daha öldürücü silahlara ihtiyaç vardı.
İlk geliştirilen fosgen, klordan 10 kat daha zehirliydi. Renksiz olduğu için tespiti zordu ve taze kesilmiş ot kokuyordu. En korkunç özelliği ise gecikmeli etkisiydi – gazı soluduktan 48 saat sonra kurbanlarını öldürüyordu. Askerler siperlere döndükten sonra bile akciğerlerinde sıvı birikmesi başlıyor, boğularak ölüyorlardı. İlk kez Verdun’da kullanıldı.
Ardından gelen hardal gazı (müstard gazı) ise kimyasal savaşın en korkunç silahı oldu. Sarımsak kokulu bu gaz, kurbanlarının derilerini yakıyor, gözlerini kör ediyor ve akciğerlerini tahrip ediyordu. Gaz maskesi bile tam koruma sağlayamıyordu çünkü deri temasıyla da etkili oluyordu. Hardal gazına maruz kalan askerler korkunç acılar içinde günlerce ölümle pençeleşiyordu.
Somme, Verdun, Ypres – Batı Cephesi’nin bu kanlı muharebeleri artık kimyasal savaşın test alanlarıydı. 1915’ten savaş sonuna kadar Haber’in ekibi giderek daha öldürücü gazlar geliştirdi. Savaş boyunca toplam 100 bin ton kimyasal silah kullanıldı, 90 bin asker doğrudan gazların etkisiyle öldü. Bir milyondan fazla asker ise ömür boyu sürecek akciğer hasarları, körlük ve yanık izleriyle eve döndü. Kimyasal silahlar savaşı kısaltmak yerine, onu daha da korkunç hale getirdi.
Savaşın sonu Haber için hem ödül hem ceza getirdi. 1919’da amonyak sentezi çalışmaları nedeniyle Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü, ancak müttefikler tarafından savaş suçlusu ilan edildiği için İsveç’e gidip ödülünü alamadı. 1920’lerin başında, tüm bu tartışmalara rağmen Kaiser Wilhelm Enstitüsü’ndeki çalışmalarına devam etti. Bu dönemde zararlı böceklerle mücadele için yeni yöntemler geliştirmeye odaklandı.
1930’ların başında Almanya’da siyasi ortam hızla değişiyordu. Nazi Partisi’nin yükselişi ve antisemitizmin güçlenmesiyle, Yahudi kökenli vatandaşlar giderek artan bir baskıyla karşı karşıya kalıyordu. Haber gibi vatana büyük hizmetleri dokunmuş, Protestanlığa geçmiş ve kendini tamamen Alman kültürüne adamış bilim insanları bile bu dalganın dışında kalamayacaktı.
1933’te Hitler’in iktidara gelmesiyle Haber’in dünyası tamamen altüst oldu. Nisan ayında çıkarılan ‘Profesyonel Kamu Hizmetinin Restorasyonu Yasası’, tüm Yahudi devlet memurlarının görevden alınmasını öngörüyordu. Yasa, I. Dünya Savaşı’nda cephede savaşmış olanlara muafiyet tanısa da, bu ayrıcalık Haber’i korumaya yetmedi. Kaiser Wilhelm Enstitüsü’ndeki konumu artık sürdürülemezdi.
Chaim Weizmann’ın daveti üzerine önce İngiltere’ye gitti. Cambridge Üniversitesi’nde bir pozisyon teklif edildi. Ancak İngiliz bilim camiasının tepkisi sert oldu. Özellikle Ernest Rutherford, kimyasal silahların babası olarak gördüğü Haber’i laboratuvarında istemediğini açıkça belirtti. "Savaş suçlusu bir bilim insanını Cambridge’de görmek istemiyorum" dedi.
Sir William Pope’un desteğiyle kısa bir süre çalışmalarını sürdürebildi. Ardından Filistin’deki Hebrew Üniversitesi’nden teklif aldı. Weizmann, onu Yahudi devletinin kuruluşunda önemli bir figür olarak görüyordu. Deniz suyundan altın elde etme projesi üzerinde çalışmaya başladı – belki de Almanya’nın savaş tazminatlarını ödemesine yardımcı olabilirdi.
Ancak sağlığı hızla kötüleşiyordu. Yıllarca süren stres, vatanından sürgün edilmenin travması ve derin depresyon, kalbini zayıflatmıştı. İsviçre’nin Basel kentinde, 29 Ekim 1934’te bir otel odasında kalp krizinden öldü. Son nefesine kadar çalışmalarını sürdürüyordu. Ölümünden sonra oğlu Hermann, babasının küllerini yıllar önce intihar eden annesi Clara’nın Berlin-Dahlem’deki mezarının yanına gömdü.
Tarihin acı bir cilvesi olarak, Haber’in böcek ilacı olarak geliştirdiği Zyklon-A’nın modifiye edilmiş versiyonu Zyklon-B, Nazi toplama kamplarında milyonlarca Yahudi’nin öldürülmesinde kullanıldı. Kendi akrabalarından bazıları da bu gazla öldürülenler arasındaydı. Kızı Claire, İngiltere’ye kaçabildi ama kız kardeşi ve diğer birçok akrabası toplama kamplarında hayatını kaybetti.
Haber’in mirası, modern bilimin en büyük paradokslarından birini temsil ediyor. Geliştirdiği Haber-Bosch prosesi sayesinde bugün dünya nüfusunun yarısı beslenebiliyor. Ama aynı zamanda kimyasal silahların öncüsü olarak, modern savaşın en karanlık sayfalarından birinin yazarı oldu. Nobel ödüllü bu bilim insanının vatanseverliği, onu önce bir savaş suçlusuna, sonra da vatansız bir sürgüne dönüştürdü.
Yakın dostu Einstein’ın da belirttiği gibi, Haber’in hayatı bilimin iki yüzünü gösteriyordu: insanlığa hizmet ve yıkım. Vatanına olan bağlılığı onu önce bir kahramana, sonra bir savaş suçlusuna ve en sonunda da vatansız bir sürgüne dönüştürdü. Ancak amonyak sentezi buluşu, milyarlarca insanın hayatını kurtarmaya devam ediyor.
