Yhdysvaltalainen valtiomies ja luonnontieteilijä Benjamin Franklin keräsi vuonna 1752 sähköä ukkospilvestä ja osoitti, että luonnon sähkö on samanlaista kuin laboratoriossa tuotettu. Saavutus on myös hyvä esimerkki kansainvälisen tutkijaverkon toiminnasta ja tieteen toiminnasta muutenkin.


keräsi vuonna 1752 sähköä ukkospilvestä ja osoitti, että luonnon
sähkö on samanlaista kuin laboratoriossa tuotettu. Saavutus on
myös hyvä esimerkki kansainvälisen tutkijaverkon toiminnasta ja
tieteen toiminnasta muutenkin.



kkosenjohdatin oli 1750-luvulla yhtä järisyttävä uutuus kuin ydinenergian kesyttäminen 1900-luvun puolivälissä. Hallitsemattomaksi arveltu luonnonvoima saatiin tottelemaan.

Ennen ukkosenjohdattimien aikaa salamointiin liittyi aina tulipalon riski, ja taloon iskevä salama oli muutenkin hengenvaarallinen. Esimerkiksi Saksassa kuoli 1700-luvun alussa 33 vuoden aikana 170 kirkonkellojen soittajaa salamaniskuun. Dramaattinen näyttö ukkosenjohdattimen merkityksestä saatiin Yhdysvaltain Philadelphiassa vuonna 1782, kun salama tappoi upseerin Ranskan lähetystössä - kaupungin ainoassa isossa rakennuksessa, jossa ei vielä ollut johdatinta.

Syntyi myös sankarimyytti, joka elää edelleen oppi- ja tietosanakirjoissa: "Benjamin Franklin keksi ukkosenjohdattimen". Aikalaiset ylistivät häntä uudeksi Promet¬heukseksi, joka oli temmannut tulen taivaalta.
Ukkosenjohdattimen syntyessä Yhdysvallat oli vielä joukko brittiläisiä siirtokuntia, joten saavutus noteerattiin emämaassa. Britannian tiedeakatemia Royal Society palkitsi Franklinin vuonna 1753 Sir Godfrey Copleyn kultamitalilla, joka tuohon aikaan vastasi Nobelin palkintoa. Perustelujen mukaan Franklin oli nostanut "luonnon suurvoimien" joukkoon sähkön, jota aiemmin oli pidetty merkityksettömänä veto- ja poistovoimana.


Mukana juristi, saarnaaja ja kuningas

Perinteinen tarina kuvaa tapahtumia kapeasti. Todellisuudessa ukkosenjohdattimen kehitti kansainvälinen verkosto.





Benjamin Franklin, 1706-1790
- syntyi Bostonissa
- aloitti sähkökokeet 1747
- kuvasi ukkosenjohdattimen idean 1750
- teki 1752 leijakokeen, joka vahvisti salaman olevan sähköilmiö
- rakensi ukkosenjohdattimen vuonna 1752
- keksi muun muassa silmälasien kaksiteholinssit, varaavan takan ja kesäajan
- kartoitti Golfvirtaa
- osallistui Yhdysvaltojen itsenäisyysjulistuksen laatimiseen vuonna 1776
- kuoli Philadelphiassa.
Philip SyngThomasHopkinsonEbenezer Kinnersley

Peter Collinson




Ludvig XVThomas D’Alibard




Malliesimerkki tieteen toiminnasta

Suurenkin joukon työ on turhaa, ellei ole toimivaa ennakkokäsitystä ongelmasta ja ratkaisumenetelmistä. Miten Franklin tuli ajatelleeksi, että "ilmasähkö" ja "laboratoriosähkö" voivat olla sama ilmiö?

Kappaleita oli varattu sähköisesti jo kauan, mutta ymmärrettiin huonosti, mitä itse sähkö oli. Niinpä ranskalainen sähkötutkija Charles Dufay ajatteli, että sähköä oli kahta lajia, "lasisähköä" ja "lakkasähköä".

Franklin osoitti, että on vain yhdenlaista sähköä, "sähkötulta", jota on kaikissa aineissa. Positiivinen varaus tarkoitti "sähköisen tulen" ylimäärää ja negatiivinen sähkön vajausta. Hangattaessa sähköä siirtyi esineestä toiseen, mutta kokonaismäärä pysyi samana.

Syntyi uusi käsitys sähköstä. "Kokeet, joista useat olivat Franklinin suorittamia - - johtivat ensimmäiseen täyteen sähköä koskevaan paradigmaan", kirjoitti tieteenfilosofi Thomas S. Kuhn 1960-luvulla kuuluisassa teoksessaan Tieteellisten vallankumousten rakenne. Paradigma tarkoittaa teoriaa tai näkemystä, jota pidetään niin vankkana, ettei sitä jokapäiväisessä tutkimustyössä aseteta kyseenalaiseksi.

Uusi ajatusmalli herätti tarpeen selvittää kokeellisesti myös salaman luonne. Oliko se "sähkökipinä", kuten jotkut tutkijat olettivat, vai kaasuräjähdys, kuten toiset auktoriteetit sanoivat, vai meteori, kuten kreikkalaisfilosofi Aristoteles oli 300-luvulla eaa. opettanut? Mikä tärkeintä, tieto, että terävät johteet vetivät puoleensa "sähkötulta", auttoi löytämään sopivat koemenetelmät ja lopulta idean ohjata salaman kulkua.

Syventynyt ymmärrys sähkön luonteesta loi pohjaa nykyaikaiselle sähköfysiikalle ja elektroniikalle ja oli siksi vielä merkittävämpi saavutus kuin ukkosenjohdatin. "Franklinilaisen" paradigman voiman tunnemme yhä, kun merkitsemme sähkövarauksia plus- ja miinusmerkein.


Hupifysiikka innosti Franklinin alalle

Jos ukkosenjohdattimen takana oli uusi sähköparadigma, niin mitä oli ennen paradigmaa? Mikä innosti Franklinin ja monet muut tutkimaan sähköä?

- Minä uskon, että tiedettä vie eteenpäin ihmisen halu kokea ihmeellisiä asioita, sanoi amerikkalainen planeettatähtitieteilijä ja tieteen kansantajuistaja Carl Sagan vuonna 1987. Hänen lausuntoaan havainnollistaa hyvin 1700-luvun physique amusante, hupifysiikka. Ihmiset kokoontuivat silloin salonkeihin ja majataloihin kokemaan hämmästyttäviä sähköilmiöitä kirjaimellisesti omissa nahoissaan.

Hankaussähköä oli opittu tuottamaan yksinkertaisilla välineillä. Pian havaittiin, että ihminenkin on helppo varata sähköllä. Saatiin aikaan näyttäviä efektejä. Hiukset nousivat pystyyn. Sormenpäistä lähti korona¬purkauksia, jotka näkyivät pimeässä. Suosituin esitys oli kuitenkin "sähköinen suudelma". Sähköllä varattu neitonen seisoi eristelevyllä, ja kavaljeeri sai kohtalaisen mojovan sähköiskun suudellessaan häntä.

Eräs hupifyysikoista esitteli sähköpurkauksia vuosina 1743-1744 Bostonissa ja Philadelphiassa. Franklin oli kuulijoiden joukossa ja sai sähköherätyksen.

"Franklin aloitti tutkimustyönsä, koska hän halusi oppia ymmärtämään, miten luonto toimii, eikä hänellä ollut aavistustakaan siitä, mihin tutkimus johtaisi", kirjoitti tunnettu amerikkalainen tieteenhistorioitsija, Harvardin yliopiston professori I. Bernard Cohen vuonna 1995.

Cohenin mukaan ukkosenjohdatin oli ensimmäinen havainnollinen esimerkki innovaatiosta, jonka tuotti puhdas uteliaisuus eli niin sanotusti intressitön perustutkimus.


Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.




 

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 
Viestejä5205
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