Siitepölyjen liikkeestä Nobelin palkintoon

Robert Brown syntyi Skotlannissa joulukuussa 1773. Hän opiskeli lääketiedettä Edinburghin yliopistossa, mutta ansioitui erityisesti kasvitieteen parissa. 1800-luvun alussa Brown kuvasi Australiaan suuntautuneella tutkimusmatkallaan noin 2 000 tieteelle uutta kasvilajia.

Historiaan Brownin nimi on kuitenkin jäänyt ilmiöstä, jota hän ei itse ymmärtänyt. Vuonna 1827 hän kurkki mikroskoopillaan Clarkia pulchella -kukkakasvin siitepölyä vedessä ja havaitsi, kuinka siitepölyhiukkaset poukkoilivat sinne tänne, vaikka niihin ei näyttänyt vaikuttavan ulkoisia voimia. Eikä ilmiö rajoittunut siitepölyhiukkasiin, sillä sama satunnainen siksakki näkyi myös sammalten itiöillä ja tuhkalla.

Brownin liike pysyi salaisuutena yli 70 vuotta. Vasta vuonna 1905 saksalainen Albert Einstein antoi ilmiölle selityksen: hiukkasten liikeradat johtuvat siitä, että niitä pommittaa jatkuvasti ympäröivien molekyylien lämpöliike. Ja törmäyksiähän riittää, keskimäärin sata biljoonaa (1014) sekunnissa! Ihminenkin on jatkuvasti näiden törmäysten kohteena, mutta kokomme takia ilmamolekyylien törmäykset eri puolilla kumoavat toistensa vaikutuksen ja pysymme käytännössä paikoillaan.

Mutta pienillä hiukkasilla tilanne on toinen. Kun tietyllä hetkellä yhdelle sivulle törmää vaikkapa 100 000 molekyyliä ja toiselle muutama enemmän, parin molekyylin ylijäämäimpulssi saa potkaistua pienen hiukkasen vastakkaiseen suuntaan. Kun vastaava tilanne toistuu ja toistuu, nykäyksistä syntyy mikroskoopissakin näkyvä satunnainen siksak-liikerata.

Einstein ei ainoastaan selittänyt Brownin liikettä, vaan mallinsi sen matemaattisesti. Koska siitepölyhiukkasten keskimääräinen siirtymä oli mikroskoopin avulla mitattavissa, Einsteinin kaavaa voitiin käyttää nk. Boltzmannin vakion (k) suuruuden määrittämiseen, minkä ranskalainen fyysikko Jean Perrin teki muutamaa vuotta myöhemmin. Likiarvosta voitiin puolestaan määrittää ensimmäistä kertaa nk. Avogadron vakio (NA), joka osaltaan kumosi tuonaikaiset epäilykset atomien olemassaolosta. Perrin palkittiin töistään fysiikan Nobelin palkinnolla vuonna 1926.

Vaan tuskinpa osasi Brown aavistaa, kuinka merkittäviin tieteen edistysaskeliin johtaisi hänen siitepölyjen nykimisestä lähtenyt havaintonsa reipas puoli vuosisataa kuolemansa jälkeen!
 


 

Share

Muita kirjoituksia samasta aiheesta:

Tari Haahtela ja allergian lyhyt historia

’Eläköön metsien mikrobit’ kokosi viime syksynä järjestöväen Helsinkiin muistelemaan yhtä merkittävää aikakautta Allergia- ja astmaliiton toiminnassa. Vuonna 1983 sai alkunsa internet, Helsingissä järjestettiin ensimmäiset yleisurheilun MM-kisat ja ympäristöministeriö aloitti toimintansa Suomessa. Neuvostoliitto myönsi presidentti Mauno Koivistolle Leninin kunniamerkin ja Michael Jackson esitteli moonwalk-tanssin. Myös Allergialiitto otti uusia askelia, kun Allergia-lehden päätoimittajan Klaus A. J. Järvisen saappaisiin astui dosentti Tari Haahtela.

Absurdi allergia, outo ja erikoinen

Kun ihminen oirehtii kasvin siitepölystä tai on kuolla maitotilkkaan, luonnonlukutaidossamme on jotakin perinpohjin pielessä.

Siitepölyseuranta käynnistyi Kaakkois-Suomessa

Etelä-Karjalan Allergia- ja ympäristöinstituutti on aloittanut kevään siitepölyseurannan.