29.11.17

Muutamia "sattumia" luonnontutkimuksen historiassa.

Uusi Suomi 109, 11.5.1924

Alansa täydellinen hallitseminen, kulloinkin tulkittavana olevan ainehiston perinpohjainen tunteminen ovat kaiken jatkuvan, tuloksellisen tieteellisen työn perustavia edellytyksiä. Luonnontieteilijän on sitkeästi ja päämäärästään tietoisesti ponnisteltava ennakolta asettamaansa ongelmaratkaisua kohden. Silloin tällöin kuitenkin tapahtuu, että tutkija kokeellisesti työskennellessään havaitsee seikkoja, jotka avaavat hänelle aivan uuden, ennakolta arvaamattoman tutkimuspiirin, mikä ehkä on paljon arvokkaampi kuin alkuperäinen. Toisinaan suoranaiset erehdykset ja vahingot ovat johtaneet merkittäviin keksintöihin ja pysyviin tieteellisiin tuloksiin.

Kertomus niistä teistä, jotka ovat vieneet mainitunlaisiin odottamattomiin tuloksiin, on sangen mielenkiintoinen, jopa osin romanttinenkin, ja muutamat esimerkit lienevät omiaan herättämään suurenkin yleisön mielenkiintoa.

Hapen, meitä ympäröivän ilman toisen pääkaasun olemassaolo keksittiin aivan sattumoisin noin puolitoista vuosisataa takaperin. Priestley - keksijä - oli, niin kerrotaan, erinomaisen ylpeä suuresta polttolasista, jonka hän oli saanut hankituksi itselleen; eräänä päivänä hän kuljeskeli laboratoriossaan kohdistaen polttolasilla aiheuttamansa kuumuuden varsin erilaisiin aineisiin, häitten joukossa sattui olemaan elohopean happiyhdistys, elohopeaoksidi, mikä, kuten nykyään tiedämme, jakaantuu kuumennettaessa erittäin helposti yhdysosiinsa, elohopeaksi ja hapeksi.

Priestley havaitsi kaasua poistuvan elohopeaoksiidista. Hän keräsi tätä hiukan ja saattoi todeta sen aivan ihmeteltävän vilkkaasti ylläpitävän palamista. Priestleylla tämä oli uutta ja kiehtovaa; hän sanoi itse: "Tämä hämmästytti minua enemmän kuin voin selittää; en tosiaankaan tiennyt, kuinka tämä voitiin selittää." Jatkuvilla kokeilla hän totesi "kaasun omaavan kaikki tavallisen ilman ominaisuudet, vain paljon täydellisempinä". Itse asiassa hän oli näin keksinyt hapen uuden polttoainelasinsa herättämän uteliaisuuden vaikutuksesta.

Tutkijan ajatusten työskennellessä määrätyn ongelman ratkaisemiseksi on ihmeellistä havaita, kuinka pienimmätkin huomiot hänen mielestään saattavat tuottaa hyötyä.

Näin kävi Nobelin keksiessä räjähdysgelatiinin. Nitroglyseriini on tavattoman voimakas räjähdysaine, eikä sitä voida vaaratta kuljettaa ja käsitellä. Mutta jos nitroglyseriini, joka on tahmeata nestetä, imeytetään piihiekkaan, niin sen käsittelyvaarallisuus katoaa; tätä tuotetta nimitetään dynamiitiksi. Dynamiitin räjähdysvoima on kuitenkin pienempi kuin nitroglyseriinin, mistä syystä Nobel halusi keksiä aineen, mihin sekotettuna nitroglyseriiniä voitaisiin vaaratta kuljettaa, multa joka ei silti vähentäisi nitroglyseriinin voimaa vaan ollen itse vielä räjähtävä sitä vielä lisäisikin.

Nobel keksi halutun aineen aivan sattumalta. Eräänä päivänä hän sai haavan sormeensa ja kaatoi sen päälle hiukan kollodiumia muodostaakseen suojaavan kalvon. Kollodium on alkoholin ja eetterin seokseen liuotettua pumpuliruudin kaltaista aineita; koska näin nesteet ovat helposti haihtuvia, kuivuu kollodiumisively nopeasti ilmassa ja synnyttää kalvon.

Käytettyään hiukan kollodiumia haavan tukkeeksi pälkähti Nobelin päähän kaataa loput nitroglyseriinia sisältävään astiaan. Hän teki niin ja havaitsi kollodiumin sekoittuvan nitroglyseriiniin, jolloin muodostui hyytelömäistä massaa. Tämä pieni huomio riitti osoittamaan hänelle tien harkitsemansa pulman ratkaisemiseksi. Koe uudistettiin suuressa mittakaavassa ja siitä oli seurauksena räjähdys-selaatiinin nimisen tuotteen teollinen valmistus, tuotteen joka sisältää yhdeksän osaa nitroglyseriiniä ja yhden osan liukoista pumpuliruutia.

On myöskin sattunut, että kokeilukojeen rikkoutuminen, siis todellinen vahinko, on edistänyt vaikeitten pulmien selvittämistä. Niinpä esimerkiksi kerran koeteltaessa parantaa keinotekoisen indigon valmistamismenetelmiä tuli onnettomuus avuksi. Tärkeimpiä kohtia tässä mene- Inäkeljussaon naftaliinin - keinotekoisen sen indigon pääasiallisimman raaka-aineen - muuttaminen n.s. ftalihapoksi. Tämä aikaansaadaan, vaikkakin hitaasti, annettaessa kuuman rikkihapon vaikuttaa naftaliiniin. Eräässä juuri tätä seikkaa tarkoittavassa kokeessa lämpömittari sattumalta rikoontui ja sen sisältämä elohopea valui kuumaan seokseen. Huomattiin heti, että naftaliini muuttuu ftalihapoksi huomattavasti nopeammin elohopean läsnäollessa, ja tämä satunnainen huomio johti välittömästi prosessin tämän osan halutunlaiseen parantamiseen.

Kerran eritän rohdoskauppa-apulaisen huolimattomuus aiheutti kuumetta alentavan lääkkeen keksimiseen. Kaksi nuorta lääketieteen ylioppilasta, Kalm ja Hepp, tutki naftaliinin fysiologisia ominaisuuksia. Tällöin he havaitsivat käytetyn aineen alentavan ruumiin lämpötilaa. Myöhemmät kokeet naftaliinilla epäonnistuivat kuitenkin tässä suhteessa. Kun asiasta otettiin lähempi selko, kävi selville, että ylioppilaat olivatkin ensimäisellä kerralla saaneet rohdoskaupasta naftaliinin asemasta asetanilidin nimistä ainetta. Tätä uutta lääkeainetta nimitetään antifebriiniksl ja siitä on edelleen onnistuttu valmistamaan toinen, vieläkin parempi kuumelääke, jonka nimi on fenasetiini.

Tällaisia "sattumia" voitaisiin mainita vielä lukuisia muitakin, mutta nämäkin jo liittänevät esimerkeiksi "sattumien" arvosta.

Huomattakoon kuitenkin, että tällaislen "sattumien" hyväksikäyttäminen yleensä edellyttää tutkijan kouliintunutta silmää ja tarkkaa huomiokykyä, joten tällä lavoin "sattumalta" kuuluisiksi tulleet tiedemiehet ansaitsevat kuuluisuutensa yhtä hyvin kuin muutkin.

Esimerkkinä siitä, kuinka helposti tällaiset "satunnaiset" keksinnöt välttävät lievänkin tiedemiehen huomion, mainittakoon seuraava tapaus kuuluisan Liebigin tulkijatoiminnasla. Eräässä kokeessa hän sai nestettä, joka oli monessa suhteessa jodikloridin kaltainen, mutta toisissa suhteissa kuitenkin täydellisesti erosi tästä. Hän hiukan hämmästeli näitä eroavaisuuksia, mutta ei ryhtynyt niitä kokeellisesti tutkimaan, vaan tyytyi vain mielessään jollain tavoin asian selittämään ja kiinnitti nesteitä sisältävän pullon nimilapuksi: jodikloridia. Lukija voinee kuvitella Liebigin mielipahan ja surun kun hän muutamia kuukausia myöhemmin kuuli erään ranskalaisen keksineen uuden alkuaineen, bromin, ja sitten havaitsi, että juuri sitä alkuainetta hän olikin jodikloridin nimellä nämä kuukaudet pullossaan säilyttänyt. Liebig kertoo itse tämän jutun ja esittää sen erikoisesti varoitukseksi muille tutkijoille, jotteivät he liiaksi luottaisi kulloinkin keksimiinsä selityksiin ja siten syrjäyttäisi koetta sille kuuluvalta asemaltaan.

Toisia siis onni ja "sattumat" suosivat, toisia ei. Multa olkoonpa onni kuinka oikukas hyvänsä, niin varmaa kuitenkin on, että etevän tutkijan tunnollinen uurastus joka tapauksessa ennemmin taikka myöhemmin johtaa tuloksiin ja menestykseen.

- Olli A. Vuorinen.

Ei kommentteja :