Itsestään tummuvissa laseissa kisaa kaksi vastakkaista reaktiota. Siksi lasit tummuvat eniten aurinkoisella mutta viileällä säällä.

Itsestään tummuvia osataan nyt tehdä kevyistä muovilinsseistäkin, mutta toimintaperiaate on suunnilleen sama kuin 1960-luvun puolimaissa, jolloin fototrooppiset lasimateriaalit keksittiin.

Linssimateriaalissa on hieman jotakin hopeahalogenidia, kuten hopeabromidia. Valon energia saa siinä aikaan kemiallisen reaktion, jossa positiivinen hopeaioni ottaa vastaan elektronin negatiiviselta bromi-ionilta. Hopeabromidi on lasissa läpinäkyvää, mutta reaktiossa syntyvät pienet, vain muutaman atomin kokoiset hopeakiteet tummentavat lasia, koska ne imevät eli absorboivat tehokkaasti valoa. Aivan samoin käy filmille, kun otat valokuvan.

Reaktioita kahteen suuntaan

Silmälasit eroavat ratkaisevasti kameran filmistä siinä, että linssimateriaalissa reaktioaineet ovat suljetussa tilassa. Siksi reaktio tapahtuu koko ajan myös käänteiseen suuntaan: hopea-atomi luovuttaa elektronin bromiatomille. Kemisti puhuu reversiibelistä reaktiosta. Tätä kuvaavat reaktioyhtälössä kahteen suuntaan osoittavat nuolet.

Hopea-atomeja siis sekä syntyy että hajoaa linssiaineessa jatkuvasti. Vastakkaiset ilmiöt päätyvät lopulta niin sanottuun dynaamiseen tasapainotilaan, jossa reaktion nopeus molempiin suuntiin on yhtä suuri. Tasapainokohdasta riippuu, kuinka tummiksi linssit tulevat.

Olet ehkä huomannut, että kesällä linssit jäävät vaaleammiksi kuin kevättalvella, vaikka aurinko miten helottaisi. Miksi näin?

Valo ja lämpö yhteispelissä

Valokuvausta harrastanut tietää, että valotusaika ei riipu siitä, paahtaako helle vai paukkuuko pakkanen; sen ratkaisee vain valon määrä. Sen sijaan filmejä itse kehittävälle lämpömittari on tärkeä työkalu. Jo muutaman asteen heitto kehitteen optimilämpötilasta voi pilata kuvat.

Fototrooppisissa laseissakin hopean muodostumisen nopeus riippuu yksinomaan valosta: mitä enemmän valoa ja mitä lyhytaaltoisempaa valoa (jossa on enemmän energiaa), sitä vilkkaammin tummentavaa hopeaa syntyy.

Käänteiseen reaktioon eli hopean muuttumiseen takaisin ioneiksi sen sijaan vaikuttaa lämpötila. Kylmä kangistaa reaktiota.

Keväisillä tunturihangilla ja varsinkin vuoristossa on paljon energeettistä ultraviolettivaloa, joka tummentaa laseja tehokkaasti. Vaikka vastakkainen reaktio kaiken aikaa pökkii linsseissä hopeaa ja bromia ionisoitumaan, se on kylmässä hitaimmillaan, ja reaktioiden keskinäinen tasapainokohta on reippaasti hopea-atomien puolella.

Joskus lasit yllättävät

Pakkasella lasit voivat tummua pilviselläkin säällä. Lapin tuntureilla kevätöiden hankikannoilla hiihtäneet ovat kertoneet fototrooppisten lasien tummentuneen jopa kuutamolla. Kun menee ulkoilmasta autoon, lasit vaalenevat. Autossa on lämpimämpää kuin ulkona, mutta valossakin on eroa. Sitä on vähemmän, ja siinä on myös niukemmin energiaa, koska auton ikkunat läpäisevät huonosti lyhyitä aallonpituuksia.

Asunnoissa käytetty ikkunalasi sen sijaan saattaa läpäistä runsaasti myös lyhytaaltoista valoa, ja siksi fototrooppiset silmälasit tummuvat joskus sisälläkin. Joistakin loisteputkista tulee myös tummentavaa lyhytaaltoista valoa.

Timo Suvanto on fysiikkaan erikoistunut tiedetoimittaja ja tietokirjailija.

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2008

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5208
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti