Rjukan-Notodden industriarv

Kristian Birkeland – vel verdt å minnes

2017 har på flere måter stått i professor Kristian Birkelands tegn. Han er i løpet av dette året blitt feiret, hyllet og minnet en rekke steder, til og med i Japan. 13. desember 2017 er det 150 år siden han ble født i daværende Kristiania.

Tekst av Trond Aasland

Det sies, og vel med rette, at selskapet Norsk Hydro er basert på en oppfinnelse. Oppfinneren er fremfor noen nettopp Kristian Birkeland. Birkeland kunne allerede 20. februar 1903 sende den første av en rekke patentsøknader som inngår i teknologien Hydro bygger på. Han var forsker og oppfinner, både i sinn og skinn. Ikke mindre enn 59 patenter innenfor et vidt spekter er knyttet til Birkelands navn.
Forskernaturen var synlig allerede i barneårene. Han skal ha brukt sine første sparepenger til å kjøpe en magnet og begynte å gjøre nærmere undersøkelser av hvilke krefter som lå skjult i magneten. Som skoleelev i Kristiania utmerket han seg med særlig gode evner innenfor realfag. Han fulgte opp med universitetsstudier og tok cand. real-graden ved universitetet i Kristiania allerede i 1890, 23 år gammel. Åtte år seinere ble han utnevnt til professor samme sted.

Teori og praksis

Birkelands ambisjoner og tørst etter kunnskap strakk seg lengre enn hva utdanningssystemet i Norge den gang kunne tilby. Derfor søkte han seg til ledende læresteder og vitenskapsmenn i flere europeisk land og hadde studieopphold både i Paris, Genève, Bonn og Leipzig. Det var særlig fysikk og matematikk som påkalte hans interesse tidlig på 1890-tallet. Han skulle snart legge for dagen en helt ualminnelig evne til både å drive grunnforskning og å omsette ideer til eksperimenter og til og med til nye produkter og industri.
På midten av 1890-tallet ble Birkelands interesse fanget inn av en av vitenskapens nyeste oppdagelser; katodestrålene. Katodestråler er elektroner som sendes ut fra overflaten av en glødekatode i et vakuumrør. Her åpnet det seg et nytt forskningsfelt. Studier av dette førte Birkeland i kontakt med det vi i dag kjenner som røntgen-stråler. Men akkurat her forsømte han seg og unnlot å søke patent. Det skulle bli en lærdom han siden bar med seg med høy bevissthet.

En rød tråd i Birkelands liv

Allerede fra 1896 arbeidet Birkeland med avbøyning av katodestråler i magnetfelt. Han fant ut at det var mulig å styre retningen på katodestråler ved hjelp av magnetiske krefter. For de fleste av oss er dette kunnskap vi kjenner igjen fra teknologien i TV-apparater. For Birkeland var det kunnskap som skulle føre han inn på to helt andre, men svært viktige spor.
På denne tiden var de rådende oppfatninger om nordlys nærmest å betrakte som løse teorier. Blant ledende vitenskapsfolk var det en utbedt oppfatning at verdensrommet i prinsippet var tomt. Derfor måtte forklaringen på det underlige og vakre lysfenomenet på polarhimmelen være å finne på jorda. Birkeland tenkte dristig – og helt annerledes. Han fremsatte en teori om at elektrisk ladde partikler i form av katodestråler fra sola blir fanget inn i jordas magnetfelt og trukket mot de nordlige og sørlige polområdene. Når partiklene kommer inn i atmosfæren, oppstår friksjon, slik at gassene antennes og lyser opp.

Denne polarlysteorien satte han mye inn på å kunne belegge både eksperimentelt og gjennom visuelle observasjoner og målinger. Birkeland mente til og med at Norge, med sin beliggenhet og gunstige klima hadde særlige forutsetninger for å arbeide med dette. Han foretok svært krevende ekspedisjoner og studier i nordområdene, laget kunstig nordlys i en lufttom kasse på laboratoriet, og han presenterte etter hvert sine arbeider gjennom to store vitenskapelige avhandlinger. Likevel må vi helt til 1960- og 70-tallet før Birkelands forklaringer kunne bekreftes gjennom målinger foretatt fra satellitter i verdensrommet.

Sol og ovn

Kristian Birkelands forskning forbindes også med solvinder og eksplosjoner på sola. I dag er dette forskningsområder som er av stor viktighet for å kunne beskytte kommunikasjon ved hjelp av tele-satellitter. Birkeland regnes som en av grunnleggerne av geofysisk og kosmisk forskning.
Det andre området som kom til å trekke veksler på Birkelands arbeid med katodestråler, er utviklingen av lysbueovnen. I samarbeidet med Eyde og andre skulle det vise seg at Birkelands kunnskaper om elektromagnetiske bølger var avgjørende. Det ga nøkkelen til å utvikle det første trinnet i en moderne gjødselfabrikk, basert på forbrenning av luftens nitrogen i en lysbueovn.
Den nye industrien, som vi forbinder med selskapene Hydro og Yara, var et industrielt gjennombrudd i 1905, og gir mye av forklaringen på at Rjukan-Notodden industriarv i 2015 kunne innskrives på UNESCOs verdensarvliste.
Kristian Birkeland ble beundret av mange i sin samtid, men han fikk i sitt korte liv lite av den heder og ære som det i dag er bred enighet om at han fortjener. Det er ikke uten grunn at Lucy Jagos Birkeland-biografi har undertittelen: ”Pioneren som ofret alt i vitenskapens tjeneste”: Og solforskeren Pål Brekkes ferske bok heter kort og godt; ”Historien om Kristian Birkeland – nordlysets far”. Den avslutter på følgende måte: «En morsom tanke er om Birkeland hadde levd i dag. Hvilke utrolige ting ville han funnet opp da og hva ville han forsket på?

Du vil og like