Látnir samferðamenn

Hér eru taldir upp íslenskir raunvísindamenn (einkum eðlisfræðingar, efnafræðingar, stærðfræðingar og stjörnufræðingar), sem ég hef kynnst í gegnum tíðina, en eru nú horfnir yfir móðuna miklu. Skráin er fyrst og fremst ætluð mér sjálfum til að varðveita minningar um burtkallaða vini og kunningja, samstarfsmenn, kennara, nemendur og aðra raunvísindamenn, sem ég átti samleið með um tíma. Eðli málsins samkvæmt mun skráin smám saman lengjast, allt þar til færsluhöfundur kveður sjálfur.

 


Ásmundur Jakobsson eðlisfræðingur (1946-2021)

 


Steingrímur Baldursson efnaeðlisfræðingur (1930-2020)

 


Leó Kristjánsson jarðeðlisfræðingur (1943-2020)

 


Örn Helgason eðlisfræðingur (1938-2019)

 


Þorsteinn Ingi Sigfússon eðlisfræðingur (1954-2019)

 


Halldór Elíasson stærðfræðingur (1939-2019)

 


Pálmi Ingólfsson rafmagnstæknifræðingur (1948-2018)

 


Páll Theodórsson eðlisfræðingur (1928-2018)

 


Jón Hafsteinn Jónsson stærðfræðingur (1928-2018)

 


Bragi Árnason efnafræðingur (1935-2017)

 


Ottó J. Björnsson stærðfræðingur (1934-2016)

 


Þorvaldur Ólafsson eðlisfræðingur (1944-2016)

 


Axel W. Carlquist eðlisfræðingur (1939-2016)

  • Jón Baldvin Hannibalsson 24. feb. 2016: Minning
  • Viðtal, 30. ágúst 1984

 


Már Ársælsson stærðfræðikennari (1929-2013)

 


Sigfús J. Johnsen jarðeðlisfræðingur (1940-2013)

 


Halldór Guðjónsson stærðfræðingur (1939-2013)

 


Jón Pétursson rafmagnsverkfræðingur (1946-2011)

 


Jón Bragi Bjarnason lífefnafræðingur (1948-2011)

 


Óskar Maríusson efnaverkfræðingur (1934-2011)

 


Oddur Benediktsson stærðfræðingur (1937-2010)

 


Egill Egilsson eðlisfræðingur (1942-2009)

 


Marteinn Sverrisson rafmagnsverkfræðingur (1947-2008)

 


Jón Sveinsson rafmagnstæknifræðingur (1944-2007)

 


Sveinn Þórðarson eðlisfræðingur (1913-2007)

 


Ingvar Ásmundsson stærðfræðikennari (1934-2007)

 


Kjartan G. Magnússon stærðfræðingur (1952-2006)

 


Unnsteinn Stefánsson haffræðingur (1922-2004)

 


Guðmundur G. Bjarnason háloftafræðingur (1954-2003)

 


Ásgeir Bjarnason efnafræðingur (1958-2001)

 


Björn Bjarnason stærðfræðingur (1919-1999)

 


Hallgrímur Björnsson efnaverkfræðingur (1912-1997)

 


Guðmundur Arnlaugsson stærðfræðingur (1913-1996)

 


Eggert V. Briem áhugaeðlisfræðingur (1895-1996)

  • Minningargreinar í Mbl, 24. maí 1996
  • Leó Kristjánsson, Helgi Björnsson og Bryndís Brandsdóttir, 2000: Minning

 


Eiríkur Hamall Þorsteinsson eðlisfræðingur (1964-1996)

 


Sigurkarl Stefánsson stærðfræðingur (1902-1995)

 


Þórarinn Guðmundsson eðlisfræðingur (1936-1991)

 


Leifur Ásgeirsson stærðfræðingur (1903-1990)

 


Þorbjörn Sigurgeirsson eðlisfræðingur (1917-1988)

 


Þóroddur Oddsson stærðfræðikennari (1914-1986)

 


Þessi persónulega skrá mín nær ekki lengra aftur í tímann, af þeirri einföldu ástæðu að ég kynntist ekki raunvísindamenntuðum einstaklingum fyrr en ég hóf nám í Menntaskólanum í Reykjavík haustið 1963. Hins vegar hef ég tekið saman aðra skrá, Íslenskir stærðfræðingar, eðlisfræðingar og stjörnufræðingar til 1960: Skrá með inngangi og eftirmála, þar sem litið er yfir sviðið frá mun víðara sjónarhorni.


 

Birt í Eðlisfræði, Efnafræði, Stærðfræði, Stjörnufræði, Tuttugasta og fyrsta öldin, Tuttugasta öldin

Þorvaldur Ólafsson eðlisfræðingur (1944-2016)

 

Minningargreinar I og II.

 

Birt í Tuttugasta og fyrsta öldin, Tuttugasta öldin

Guðmundur G. Bjarnason háloftafræðingur (1954-2003)

 

Minningargreinar.

 

Birt í Tuttugasta og fyrsta öldin, Tuttugasta öldin

Guðmundur Arnlaugsson stærðfræðingur (1913-1996)

 

Minningargreinar I, II, III og IV.

 

Birt í Tuttugasta öldin

Íslenskir stærðfræðingar, eðlisfræðingar og stjörnufræðingar til 1960: Skrá með inngangi og eftirmála

Færslan er enn í vinnslu og verður uppfærð eftir þörfum

 

Inngangur

Það var ekki fyrr en á nítjándu öld, sem hinar ýmsu verkfræði- og raunvísindagreinar urðu almennt að sjálfstæðum námsgreinum við helstu háskóla í Evrópu og Ameríku. Breytingin olli því meðal annars, að menn gátu nú loksins útskrifast með háskólagráðu á sviðum eins og verkfræði, stærðfræði, stjörnufræði, eðlisfræði, efnafræði og náttúrufræði.

Í Danmörku var þetta nýja fyrirkomulag fyrst innleitt með tilkomu Fjöllistaskólans (Den Polytekniske Læreanstalt) árið 1829 og síðan með stofnun Stærðfræði- og náttúruvísindasviðs (Det Matematisk-naturvidenskabelige Fakultet) við Háskólann í Kaupmannahöfn árið 1850. Kennsla þessara tveggja skóla í stærðfræði, eðlisfræði og efnafræði var að mestu sameiginleg, að minnsta kosti til ársins 1921, þegar Niels Bohr stofnunin tók til starfa. Stjörnufræðikennslan fór hins vegar fram að hluta við Stjörnuturn skólans (Astronomisk Observatorium), eins og tíðkast hafði allt frá 1642.

Háskólinn í Kaupmannahöfn er hér nefndur sérstaklega, þar sem hann var í raun þjóðarháskóli Íslendinga allt frá siðaskiptum til ársins 1911, þegar Háskóli Íslands var stofnaður. Dönsk áhrif héldu þó áfram að vera sterk hér á landi, vel fram yfir seinni heimstyrjöldina, ekki síst á sviðum eins og verkfræði og raunvísindum.  Vegna styrjaldarinnar neyddust Íslendingar til að hefja verkfræðikennslu að danskri fyrirmynd hér heima árið 1940, en BA-nám í raungreinum hófst ekki fyrr en um 1950 og þá í Heimspekideild. BS-nám í raunvísindum, að bandarískum og enskum sið, var svo sett á laggirnar við Verkfræði- og raunvísindadeild í kringum 1970.

Að mati færsluhöfundar má greinilega má sjá þrjú meginskeið í sögu raunvísinda hér á landi:

Fyrsta skeiðið nær frá siðaskiptum til miðrar nítjándu aldar. Á því tímabili lögðu ýmsir hæfileikaríkir Íslendingar, einkum Hafnarstúdentar, sig sérstaklega eftir stærðfræðilegum lærdómslistum (m.a. stærðfræði, stjörnufræði, ljósfræði, aflfræði) og/eða náttúruspeki (þ.e. kenningum um gerð heimsins, eiginleika efna og efnasambanda og eðli og hegðun náttúrulegra hluta og fyrirbæra, jafnt á himni sem á jörðu). Oftast virðist þetta hafa stafað af hreinni fróðleiksfýsn, því flestir þessara námsmanna (þó ekki allir) lögðu fyrst og fremst stund á aðrar vænlegri greinar (til dæmis guðfræði, lögfræði og læknisfræði) sem gáfu umtalsverða von um starf að námi loknu.

Næsta skeið nær frá seinni hluta nítjándu aldar og fram yfir miðja tuttugustu öld, eða til upphafs geimaldar. Hér verður miðað við tímabilið 1850-1960. Á þessum árum gátu menn útskrifast frá háskólum með prófgráður í hinum ýmsu náttúruvísindum og verkfræði, sem olli því að nokkrir Íslendingar tóku að sækja sérstaklega í slíkt nám í Kaupmannahöfn, fyrst í náttúrufræði og verkfræði, en nokkru síðar í eðlisfræði, stærðfræði og stjörnufræði. Ýmsar ástæður ollu því þó, að Ísendingar náðu ekki að ljúka lokaprófi í þessum greinum fyrr en á tíunda áratugnum. Þegar fram liðu stundir átti stofnun stærðfræðideildar við Reykjavíkurskóla, árið 1919, svo eftir að hafa mikil áhrif í þessum efnum.

Eftir seinni heimsstyrjöldina ollu margvíslegar hræringar á álþjóðavettvangi og aukinn bjartsýni og trú á vísindi og framfarir því meðal annars, að víða erlendis var auðveldara en áður að fá fjármagn til vísindarannsókna og kennslu framhaldsnema. Á Íslandi voru þó allir innviðir á sviði raunvísinda vanþróaðir og langt á eftir því, sem tíðkaðist í nágrannalöndum. Fyrir tilstilli framsýnna einstaklinga tók þó smám saman að örla á breytingum til hins betra. Þar komu ýmsir við sögu, þar á meðal Þorbjörn Sigurgeirsson, sem varð prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands árið 1957 og setti fljótlega á fót Eðlisfræðistofnun Háskólans. Þótt aðstaða til rannsókna væri mjög takmörkuð í fyrstu, varð þessi starfsemi ein af helstu ástæðum þess, að Raunvísindastofnun Háskólans var sett á laggirnar með góðri hjálp Bandaríkjamanna árið 1966. Þróunin hér heima, í bland við sívaxandi iðkun raunvísinda á alþjóðavettvangi, varð svo meðal annars til þess, að á sjöunda áratugnum tóku mun fleiri íslenskir námsmenn en áður að leggja fyrir sig háskólanám í raunvísindum.

Þriðja og síðasta skeiðið, „nútíminn“, hefst um og uppúr 1960. Því verða ekki gerð skil hér með nafnaskrá, og slíkt verk er ekki heldur á dagskrá hjá færsluhöfundi á næstunni - til þess er viðfangsefnið allt of flókið og viðamikið. Í eftirmála er hins vegar stuttlega minnst á nokkur almenn atriði varðandi nútíma raunvísindi á Íslandi og nefndar gagnlegar heimildir, sem gætu nýst við frekari rannsóknir á sögu þeirra.

Hvað varðar nafnaskrárnar fyrir tvö fyrstu skeiðin eru, auk ávaxtanna af eigin sögugrúski (sjá einnig hér), helstu heimildir mínar þessar:

Í nafnaskránni er notuð aldursröð, frekar en stafrófsröð, þar sem aldursröðin bregður skýrara ljósi á sögulega þróun viðkomandi greina. Lögð er áhersla á að nefna menntun einstaklinga, en jafnframt er vísað í frekari heimildir, þar á meðal æviskrár, um nánari smáatriði. Áhugasamir geta notað þessar tilvísanir til að rekja sig áfram.

Skráin er væntanlega ekki tæmandi og hún er enn í vinnslu. Ég bið menn því um að hnippa í mig, ef ég hef gleymt einhverjum, sem hlutu æðri háskólagráður (cand. mag., dr. phil., eða aðrar jafngildar) á sviðum stærðfræði, eðlisfræði og stjörnufræði á árunum 1850 til 1960. Rétt er að taka fram, að hér eru tryggingastærðfræðingar ekki hafðir með, því ég þekki lítið sem ekkert til þess hóps. Hins vegar eru ýmsir af öðrum sviðum en stærðfræði, eðlisfræði og stjörnufræði í skránni, þar sem þeir lögðu talsvert af mörkum til þessara þriggja greina, til dæmis með kennslu, alþýðufræðslu eða rannsóknum.



 

Nafnaskrá

1. Tímabilið frá miðöldum til 1850

Víkingaöld

Þorsteinn surtur Hallsteinsson bóndi (uppi um miðja 10. öld)


 

Kaþólskar miðaldir

Sæmundur fróði Sigfússon prestur (d. 1133)


Stjörnu-Oddi Helgason vinnumaður (uppi um 1100)

  • Setti fram reglur um tímasetningu sólhvarfa og vikulega breytingu á sólarhæð. Miðaði átt dögunar og dagseturs.
  • Íslenzkar æviskrár: Oddi Helgason.
  • Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson, 2011: Stjörnu-Oddi.
  • Einar H. Guðmundsson, 2018: Stjörnu-Oddi Helgason, heimildaskrá.

Bjarni prestur Bergþórsson hinn tölvísi (d. 1173)


Styrmir fróði Kárason prestur, lögsögumaður og príor (d. 1245)


 

Siðskipta- og lærdómsöld (1550 - 1750)

Guðbrandur Þorláksson biskup (1542-1627)


Oddur Einarsson biskup (1559-1630)


Brynjólfur Sveinsson biskup (1601-1675)


Runólfur Jónsson skólameistari (um 1619 - 1654)


Páll Björnsson prófastur (1620-1706)


Vísi-Gísli Magnússon sýslumaður (1621-1696)


Gísli Einarsson skólameistari og prestur (1621-1688)


Þórður Sveinsson prestur (1623-1667)


Þorkell Arngrímsson prestur og læknir (1629-1677)

  • Vel að sér í náttúruspeki.
  • Wikipedia: Þorkell Arngrímsson Vídalín.
  • Vilmundur Jónsson, 1949: Lækningar – Curationes – séra Þorkels Arngrímssonar.
  • Sjá Læknatalið.

Gísli Þorláksson biskup (1631-1684)


Þórður Þoráksson biskup (1637-1697)


Þórður Þorkelsson Vídalín læknir og kennari (1662-1742)


Jón Árnason biskup (1665-1743)


Hjalti Þorsteinsson prestur og málari (1665-1754)


Jónas Daðason Gam rektor í Danmörku (1671-1734)

  • Vel að sér í stærðfræðilegum lærdómslistum, m.a. ljósfræði.
  • Íslenzkar æviskrár: Jónas Gam.

Þorleifur Halldórsson skólameistari (1683-1713)


Magnúa Arason landmælingamaður (1683-1728)


 

Upplýsingartímabilið (1750-1850)

Bjarni Pálsson náttúrufræðingur og læknir (1719-1779)


Stefán Björnsson reiknimeistari (1721-1798)


Eggert Ólafsson náttúrufræðingur og skáld (1726-1768)


Eyjólfur Jónsson stjörnumeistari (1735-1775)


Rasmus Lievog stjörnumeistari (1738-1811)


Hannes Finnsson biskup (1739-1796)


Pétur Þorsteinsson læknir og kennari (1752-1792)


Ólafur Ólafsson húsameistari og kennari (1753-1832)


Jón lærði Jónsson bóndi (1759-1846)


Magnús Stephensen dómstjóri og alþýðufræðari (1762-1833)


Sveinn Pálsson náttúrufræðingur og læknir (1762-1840)


Björn Gunnlaugsson kennari og landmælingamaður (1788-1876)


Jón Bjarnason bóndi (1791-1861)


Jónas Hallgrímsson náttúrufræðingur og skáld (1807-1845)


Jón Thorlacius Einarsson prestur (1816-1872)


Magnús Grímsson prestur (1825-1860)


 

2. Tímabilið frá 1850 til 1960

Benedikt Gröndal skáld og kennari (1826-1907)


Halldór Guðmundsson kennari (1826-1904)


Nikulás Runólfsson eðlisfræðingur (1851-1898)


Björn Jensson kennari (1852-1904)


Þorvaldur Thoroddsen náttúrufræðingur og alþýðufræðari (1855-1921)


Frimann B. Arngrímsson (1855-1936)


Sigurður Thoroddsen verkfræðingur og kennari (1863-1955)


Þorkell Þorkelsson eðlisfræðingur (1876-1961)


Ólafur Dan Daníelsson stærðfræðingur (1877-1957)


Sturla Einarsson stjörnufræðingur (1879-1974)


Trausti Ólafsson efnaverkfræðingur og kennari (1891-1961)


Vilhjálmur Ögmundsson bóndi (1897-1965)


Teresía Guðmundsson veðurfræðingur (1901-1983)

  • Cand. mag. í stærðfræði, stjörnufræði og efnafræði frá Hásk. í Osló 1925. Cand. real. í veðurfræði frá sama skóla 1937.
  • Viðtal í Aþbl. 3. nóv 1963.
  • Minningargrein í Mbl. 24. ágúst 1983.
  • Minning í Mbl. 15. mars 2012.
  • Sjá einnig Sögu Veðurstofu Íslands.

 

Eftir stofnun stærðfræðideildar MR 1919

Sigurkarl Stefánsson stærðfræðingur (1902-1995)

  • Cand. mag. í stærðfræði frá Hásk. í Khöfn 1928.
  • Ýmsar minningargreinar.
  • Sjá Kennaratal og Verkfræðingatal.

Leifur Ásgeirsson stærðfræðingur (1903-1990)


Steinþór Sigurðsson stjörnufræðingur (1904-1947)


Trausti Einarsson stjörnufræðingur (1907-1984)


Sveinn Þórðarson eðlisfræðingur (1913-2007)


Guðmundur Arnlaugsson stærðfræðingur (1913-1996)

  • Cand. mag. í stærðfræði frá Hásk. í Khöfn 1942.
  • Minningargreinar í Mbl. 15. Nóv. 1996.
  • Sjá Kennaratal.

Gunnar Böðvarsson verkfræðingur og jarðeðlisfræðingur (1916-1989)


Þorbjörn Sigurgeirsson eðlisfræðingur (1917-1988)


Björn Bjarnason stærðfræðingur (1919-1999)

  • Cand. mag. í stærðfræði frá Hásk. í Khöfn 1945.
  • Minningargreinar í Mbl. 15. Maí 1999.
  • Sjá Kennaratal.

Bjarni Jónsson stærðfræðingur (1920-2016)


Eysteinn Tryggvason jarðeðlisfræðingur (1924-2021)


Ári Brynjólfsson eðlisfræðingur (1926-2013)


Magnús Magnússon eðlisfræðingur (f. 1926)


Sigurður Helgason stærðfræðingur (f. 1927)


Skarphéðinn Pálmason stærðfræðingur (f. 1927)


Jón Hafsteinn Jónsson stærðfræðingur (1928-2018)


Guðmundur Pálmason jarðeðlisfræðingur (1928-2004)


Páll Theodórsson eðlisfræðingur (1928-2018)


Steingrímur Baldursson efnaeðlisfræðingur (1930-2020)



 

Örlítið um tímabilið eftir 1960

Ég reikna með, að flestir íslenskir raunvísindamenn geri sér fulla grein fyrir mikilvægi þess að halda utan um sögu sinna eigin fræðigreina og festa hana á blað fyrir komandi kynslóðir. Sumir líta jafnframt á vísindasöguritun í stærra samhengi, svo sem félagslegu og menningarlegu. Slíkt viðhorf er til dæmis að finna í ágætri grein, On science in a small country, sem welski vísindasagnfræðingurinn Iwan Rhys Morus birti árið 2018 í Physics Today. Hann kemst meðal annars svo að orði:

Historians of science have tended not to pay much attention to little countries like [Iceland], just as [Icelandic] historians have paid little attention to science. Historians of science, when they study national context, tend to focus on the big, ambitious, and powerful nation-states. Plenty of histories cover US science or Soviet science, for instance. Much has been written about science in imperial Victorian Britain. Philosophers of science tend to hold that science belongs to no particular place—that its origins are irrelevant to its content.

Looking at science in a small country is a good way of getting at why place does matter. It matters because where science gets done and how scientific ideas circulate through culture are critical to the way people understand it. What science means to people and how people think about their own relationship with it depend in part on where science is seen to be done. If our view and focus are firmly fixed on the great names and on science’s role in making powerful nations more powerful, we can easily miss the range of ways in which people understand science and what they think it means for them.

Og í lokin:

If recovering its scientific heritage is important to [Iceland], putting [Iceland] and other small countries like it back in the history of science is also important for how we think about science. Looking at the place science occupies in such countries reminds us, paradoxically, of the universality of science and the variety of ways in which it is and has been understood in different cultures and places.

We tend to think of science as moving from the center to the periphery. Looking at [Iceland] shows us that the process of exchange is rather more complex than that picture suggests.

Science clearly flowed into [Iceland] from elsewhere, but it was also made in [Iceland] and molded by the [Icelanders] to suit their own purposes. As in other cultures, science in [Iceland] has meant different things at different times to different people. Recovering the variety is an important historical task that matters for contemporary science. Looking where science belonged in a country like [Iceland] should remind us that science is common cultural property. It belongs to all of us and matters for all our futures.

Ég tek eindregið undir þessi orð, og eins og sjá má í hornklofunum, hef ég í áhersluskyni gert örlitlar breytingar á textanum.

Þróun nútíma raunvísinda hér á landi er nátengd sögu Háskóla Íslands. Í því sambandi er vert að nefna, að hinum samfélagslega og menningarlega bakgrunni háskólastarfs á Íslandi eru gerð ágæt skil í Aldarsögu Háskóla Íslands frá 2011. Þar er reyndar ekki farið djúpt í sögu fræðigreina, stofnana eða einstaklinga, enda var það aldrei ætlunin.

Ekki má heldur gleyma því, að við Háskólann í Reykjavík hafa nú um skeið verið stundaðar rannsóknir í nokkrum greinum raunvísinda ásamt viðeigandi kennslu.

Nú þegar hefur hefur talsvert verið birt um vissa kafla í sögu nútíma raunvísinda hér á landi, einkum þó fyrstu fjóra áratugina eftir lok seinni heimstyrjaldarinnar. Vandinn er bara sá, að verulega erfitt er að fá góða yfirsýn, þar sem mikið af efninu liggur grafið á vefsíðum, í afmælisritum, minningargreinum, ráðstefnuritum, tímaritum, skýrslum, fréttabréfum og dagblöðum. Enn sem komið er, vantar okkur Íslendinga því sárlega yfirlitsrit um sögu þessara fræða. Kannski mæti bæta úr því í tilefni af 75 ára afmæli Raunvísindastofnunar Háskólans árið 2041, eða þá á hundrað ára afmælinu 2066? Mín vegna mætti það gerast mun fyrr.

Þeim, sem vilja fara að huga að þessum málum, má benda á eftirfarandi úrval af fróðlegum ritsmíðum um sögu raunvísinda hérlendis fram eftir tuttugustu öldinni. Einnig á nokkrar gagnlegar vefsíður stofnana og fagfélaga:

 

Greinar og samantektir

 

Afmælis- og minningarrit

 

Vefsíður stofnana

 

Vefsíður fagfélaga

Verkfræðingafélag Íslands


Íslenska stærðfræðafélagið


Jöklarannsóknafélag Íslands


Jarðfræðafélag Íslands


Eðlisfræðifélag Íslands


Stjarnvísindafélag Íslands


Efnafræðifélag Íslands


Upplýsingar um fleiri rit um sögu nútíma raunvísinda á Íslandi sem og vefsíður stofnana og fagfélaga eru vel þegnar.

 

Birt í Átjánda öldin, Eðlisfræði, Miðaldir, Nítjánda öldin, Sautjánda öldin, Sextánda öldin, Stærðfræði, Stjörnufræði, Tuttugasta og fyrsta öldin, Tuttugasta öldin

Í minningu Stevens Weinberg (1933 - 2021)

Þær fréttir hafa borist frá Texas, að bandaríski eðlisfræðingurinn Steven Weinberg sé látinn, 88 ára að aldri.

Steven Weinberg í blóma lífsins. Myndin er tekin árið 1979, um það leyti sem hann hlaut Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði ásamt þeim S. L. Glashow og A. Salam fyrir kenningu sem sameinar veiku víxlverkunina og rafsegulfræðina (sjá einnig hér).

Ég þekkti Weinberg ekki persónulega, og í þau örfáu skipti sem við sóttum sömu fjölmennu ráðstefnurnar, gafst mér ekki tækifæri til að ná tali af honum. Reyndar var til athugunar að bjóða þessum merka eðlisfræðingi til landsins árið 1998, í tilefni af útgáfu íslensku þýðingarinnar á alþýðuritinu, Ár var alda. Af ástæðum, sem ekki verða tíundaðar hér, varð því miður lítið úr þeim fyrirætlunum.

Þrátt fyrir þetta, hef ég sett saman stutta persónulega færslu til minningar um Weinberg, og þá fyrst og fremst í þækklætisskyni fyrir þá ómældu ánægju og innblástur sem hann hefur veitt mér með ritum sínum í gegnum tíðina. Ég held ég geti fullyrt, að í því efni komist fáir höfundar með tærnar, þar sem hann hefur hælana.

Fyrir utan tímamótarannsóknir í öreindafræði, skammtasviðsfræði og heimsfræði og útgáfu vandaðra yfirlitsrita á þeim sviðum, sendi Weinberg frá sér fjölda alþýðlegra ritsmíða um eðlisfræði og heimsfræði sem og sögu, heimspeki og félagsfræði raunvísinda. Hann var einnig eindreginn andstæðingur allra trúarbragða og lá ekki á þeim skoðunum sínum. Oftar en ekki, kom útgáfa þessara alþýðurita af stað einkar fróðlegum umræðum og fjörugum skoðanaskiptum í erlendum blöðum og tímaritum.

Ég kynntist fyrst verkum Weinbergs í meistaranámi mínu við Wisconsin-háskóla á árunum 1973-74. Aðalkennari minn þar var eðlisfræðingurinn Leonard Parker, sem lokið hafði doktorsnámi hjá S. Coleman í Harvard á svipuðum tíma og Weinberg hóf þar störf. Parker kenndi mér þó ekki skammtafræðina (sem ég hafði reyndar ekki neinn sérstakan áhuga á), heldur var ég svo lánsamur að fá að taka hjá honum lesnámskeið í almennu afstæðiskenningunni, þar sem við fórum saman í gegnum í hina frábæru kennslubók Weinbergs, Gravitation and Cosmology, sem þá var nýkomin út.

Forsíðan á Gravitation and Cosmology frá 1972, bók Weinbergs um þyngdarfræði Einsteins og afstæðilega stjarneðlisfræði og heimsfræði.

Verkið heillaði mig strax upp úr skónum og hið nú snjáða eintak mitt af bókinni hefur verið fastur fylginautur alla tíð síðan. Námsefnið og ýmsar viðbætur og sögur Parkers urðu og til þess, að ég fór að fylgjast nánar með Weinberg og fréttum af vísindaafrekum hans og skoðunum.

Sumarið 1977 var ég staddur á ráðstefnu í Cambridge í Englandi, þegar ég frétti að út væri komin bókin The First Three Minutes eftir Weinberg, og að hún væri þegar farin að slá í gegn. Ég var því fljótur að útvega mér eintak og las það í einum rykk þá um nóttina. Þótt ég hefði áður haft veður af flestu, sem þar var tekið til umfjöllunar, er óhætt að segja, að við lesturinn hafi opnast fyrir mér nýr heimur; heimsmynd sem á undraverðan hátt sameinaði hina agnarsmáu veröld öreindanna og risavettvang vetrarbrautanna. Ég var ekki alveg einn á báti, hvað þetta varðar, því fjöldi stjarneðlisfræðinga af minni kynslóð hefur sagt frá svipaðri reynslu.

Forsíðan á bókinni The First Three Minutes eftir Weinberg frá 1977.

Þessi ánægjulega upplifun gerði það að verkum, að um það bil tuttugu árum síðar tók ég að mér, ásamt öðrum, að undirbúa íslenska útgáfu af þessu alþýðuriti Weinbergs. Ég var þá prófessor í stjarneðlisfræði við Háskóla Íslands og alveg við það að verða ráðsettur. Þrátt fyrir miklar annir við rannsóknir og kennslu, tókst mér að finna tíma til að aðstoða Guðmund Arnlaugsson við þýðinguna og jafnframt að skrifa inngang að verkinu.

Ár var alda, íslenska þýðingin á The First Three Minutes, kom út sem lærdómsrit Bókmenntafélagsins árið 1998.

Eitt af því, sem vakti sérstaka athygli mína árið 1977, var umfjöllun Weinbergs um örbylgjukliðinn. Útlistun hans á fyrirbærinu var að sjálfsögðu skýr og auðskilin, en það var fyrst og fremst sagan að baki, sem mér fannst áhugaverð. Eftir því sem ég best veit, var það Weinberg sem fyrstur kannaði þá sögu og vakti athygli á henni í bók sinni (í þriðja kafla). Margir telja, að þetta hafi meðal annars orðið til þess að þeir A. A. Penzias og R. W. Wilson fengu Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði árið 1978 fyrir uppgötvun sína á kliðnum.

Ég er ekki viss, en þegar ég lít til baka, finnst mér eins og það hafi verið þessi sögukafli Weinbergs, sem fyrst vakti áhuga minn á vísindasögu. Ef svo er, á hann þakkir skildar, því fátt hefur mér fundist skemmtilegra á eftirlaunaárum en margvíslegt grúsk í vísindasögu, íslenskri sem erlendri. Sjálfur skrifaði Weinberg margt og mikið um sögu raunvísinda, meðal annars bókina To Explain the World: The Discovery of Modern Science, bráðskemmtilegt verk, sem margir vísindasagnfræðingar og vísindaheimspekingar hafa látið fara óþarflega mikið í taugarnar á sér.

Í  lokin vil ég mæla með stuttum en hnitmiðuðum ráðum, sem Weinberg gaf doktorsnemum við McGill-háskóla í Kanada árið 2003 og birti síðan í tímaritinu Nature: Four golden lessons. Þau eiga ekki síður erindi til margra, sem eldri eru.

Megi þessi mikli menningarjöfur hvíla í friði.

 

Birt í Eðlisfræði, Tuttugasta og fyrsta öldin, Tuttugasta öldin

Stjarneðlisfræði og heimsfræði á Íslandi 3: Tímabilið 1870-1930 (a) Nýja stjörnufræðin berst til landsins

Yfirlit um greinaflokkinn

Eins og fram kom í fyrri færslu, má rekja sögu stjarneðlisfræðinnar rúm 400 ár aftur í tímann, til upphafs þeirrar fræðigreinar, sem við nú köllum kennilega stjarneðlisfræði. Hins vegar líta margir sagnfræðingar og stjarnvísindamenn svo á, að nútíma stjarneðlisfræði hafi fyrst komið til sögunnar um miðbik nítjándu aldar, þegar ný tækni, byggð á eðlisfræði og efnafræði, gerði mönnum kleift að taka ljósmyndir af fjarlægum stjarnfræðilegum fyrirbærum og skoða og túlka litróf þeirra. Nafnið stjarneðlisfræði (þ. Astrophysik) mun og fyrst hafa sést á prenti árið 1865, í riti þýska eðlisfræðingsins K. F. Zöllners um ljósmælingar.

Fyrsta ljósmyndin af yfirborði sólar var tekin  með Daguerre-tækni árið 1845. Þar voru að verki frönsku eðlisfræðingarnir Hippolyte Fizeau og Léon Foucault. Auðveldlega má sjá sólbletti á myndinni.

Hin fræga handlitaða teikning ljósfræðingsins Josephs Fraunhofer af litrófi sólar frá 1814-15. Rauði liturinn hefur lengstu bylgjulengdina, en sá fjólublái stysta. Greinilega má sjá dökku línurnar í annars samfelldu sólarrófinu. Ferillinn fyrir ofan sýnir mat Fraunhofers á hlutfallslegum styrk sólarljóssins á mismunandi bylgjulengdum. Nær 45 ár áttu eftir að líða þar til menn áttuðu sig á merkingu litrófslínanna. Mynd: Deutsches Museum.

 

Íhaldssöm viðhorf fyrri tíma

Í upphafi greinar sinnar frá 1931, Um byggingu stjarnanna, segir Trausti Einarsson stjarneðlisfræðingur, þá við nám í Göttingen:

Fyrir frjósama samvinnu stjörnufræði og eðlisfræði hefur á seinustu tímum fengist mörg sú vitneskja um himingeiminn, rúmið umhverfis okkur, sem fyrri tíma menn hefur ekki órað fyrir, eða þeir jafnvel haldið ómögulega.

Um 1850 lét franskur heimspekingur þess getið, að þótt mannsandinn hafi sigrast á margri þrautinni, væri að minnsta kosti til ein, sem hann myndi ekki geta leyst: Menn myndu aldrei geta fengið neina vitneskju um efnin og ástand þeirra á stjörnunum.

Þessi góði heimspekingur fórnaði sér fyrir þarft málefni. Hann gaf mönnunum fordæmi þess, hve of almennar staðhæfingar eru varasamar. Því skömmu síðar var grundvöllur lagður að nýrri grein eðlisfræðinnar, fræðinni um litrófið, og leysti hún einmitt þrautina.

Þarna er óbeint verið að vísa til orða Ágústs Comte í nítjándu lexíu bókar hans,  Cours de philosophie positive II, frá 1835, en þar segir meðal annars í lauslegri endursögn minni:

Um stjörnurnar er það að segja, að okkur er einfaldlega ómögulegt að gera á þeim aðrar  rannsóknir en þær, sem á endanum eru lítið annað en athuganir með berum augum.  Við getum látið okkur dreyma um að finna lögun þeirra, stærð og hreyfingu, en við munum aldrei geta ákvarðað efnasamsetningu þeirra eða efnabyggingu. [...] Þekking okkar á loftkenndum hjúpum þeirra mun takmarkast við tilvist, stærð og ljósbrotseiginleika, en efnasamsetninguna og jafnvel þéttnina mun okkur ekki takast að ákvarða. [...] Ég tel og, að við munum aldrei geta mælt hitasig einstakra stjarna.

Í gegnum tíðina hafa margir gert grín að orðum Comtes og yfirleitt er á þau minnst í ritum um upphafsárin í sögu stjarneðlisfræðinnar.  Málið er þó ekki jafn einfalt og það virðist í fyrstu. Comte var ágætlega upplýstur um stjörnufræði og eðlisfræði síns tíma, og hefur án efa þekkt til ríkjandi hugsunarháttar meðal franskra stjörnufræðinga. Þótt hann nefni kannski óþarflega mörg smáatriði í yfirlýsingum sínum um stjörnurnar, ber að hafa í huga, að vel fram yfir miðja nítjándu öld munu stjörnufræðingar almennt hafa verið þeirrar skoðunar, að eðli stjarnanna yrði mönnum sennilega hulin ráðgáta um ófyrirsjánlega framtíð.

Dæmi um þetta viðhorf má reyndar finna mun fyrr, meðal annars í latneskri dispútatíu Gísla Þorlákssonar, De stellis fixis et errantibus frá 1651. Þar segir í áttundu grein:

En erfiðara vandamál varðar eðli og verkan stjarnanna og því getum vér ekki gengið fram hjá þurrum fæti [...] Í fyrsta lagi neitum vér þeim ekki um eigin krafta, sem þær senda frá sér með útstreymi sínu. Að [kraftarnir] séu líka breytilegir eftir samsetningu hverrar stjörnu, grunar oss réttilega af mismunandi lit stjarnanna, en skilst það af áhrifunum og segjum að þeir berist sumpart af mætti eigin geisla, en sumpart af völdum sólarinnar, sem sendir okkur aftur geisla sína, sem endurkastast af [stjörnunum], gagnsýrðar af ýmis konar eigindum þeirra. En að því sögðu er því við að bæta, að eiginleika einstakra stjarna höfum vér ekki fullkannað né mun nokkurn tímann verða hægt að kanna þá.

Gísli var undir talsverðum áhrifum frá kennara sínum, J. From, sem tók við af Longomontanusi sem prófessor í stjörnufræði við Hafnarháskóla árið 1647. Á sínum tíma þótti Longomontanus einstaklega íhaldssamur, en það viðhorf um tilgang stjörnufræðinnar, sem hann setur fram í kaflanum De tubo optico í lok bókar sinnar Introductio in theatrum astronomicum frá 1639, má einnig sjá í verkum margra þekktra stjörnufræðinga næstu tvær aldirnar. Í kaflanum segir (lauslega þýtt og endursagt):

Viðfangsefni stjörnufræðinnar snýst ekki um rannsóknir á stjörnunum sjálfum og eiginleikum þeirra, heldur (sýndar)hreyfingum þeirra og umferðartíma. Stjörnufræðin lætur náttúruspekinni það eftir að kanna eiginleika stjarnanna, sem hún og gerir með aðstoð ljósfræðinnar.

Hinn frægi danski stjörnufræðingur, O. Römer, mun hafa haft svipaðar skoðanir. Til er eftir hann latneskt handrit frá lokum sautjándu aldar, sem meðal annars fjallar um tilraunir hans, árin 1692 og 1693, til að ákvarða árlega hliðrun fastastjarnanna Síríusar og Vegu. Árið 1735 birti P. Horrebow handritið í tíunda kafla ritsins Basis Astronomiae (dönsk þýðing hjá  E. Strömgren, 1944: Ole Rømer som Astronom (bls. 81-91)). Þar minnist Römer stuttlega á heimsmyndina og segir (§ 142 & 143, bls. 63-64):

Spurningin um hreyfingu jarðarinnar kemur stjörnufræðinni ekkert sérlega mikið við, þar sem fræðigreinin snýst eingöngu um það að finna og mæla stöðu og hreyfingu allra stjarna, miðað við okkur jarðarbúa. Það er hægt að gera jafn auðveldlega og örugglega, hvort heldur sem gengið er út frá kenningu Tychos um kyrrstæða jörð eða kenningu Kóerníkusar um að hún hreyfist. [...] Þótt það skipti stjörnufræðinga engu, hvort jörðin hreyfist ásamt hinum reikistjörnunum umhverfis kyrrstæða sólina, eða hvort sólin á sinni árlegu hreyfingu dragi með sér þennan fylgihnattaskara umhverfis jörðina, þá eru náttúruspekingarnir og þeir sem áhuga hafa á heimi náttúrunnar, haldnir stöðugri löngun til að öðlast vitnesku um það, hvora leiðina hinn æðsti skapari hefur valið fyrir hreyfingu eða kyrrstöðu þessara himinhnatta.

Eins og áður sagði, mun þetta viðhorf hafa haldist því sem næst óbreytt meðal stjörnufræðinga allt fram á miðja nítjándu öld. Það má meðal annars sjá á eftirfarandi ummælum  F. W. Bessels árið 1848 í alþýðuritinu Populäre Vorlesungen über wissenschaftliche Gegenstände (bls. 5-6):

Markmið stjörnufræðinnar er ávallt hið sama: Hún setur fram reglur um það, hvernig reikna skuli hreyfingu himinhnattanna, eins og hún lítur út frá jörðinni séð. Allt annað sem læra má um þessi fyrirbæri, til dæmis um útlit þeirra og eiginleika yfirborðanna, má svo sem veita athygli, en slíkt hefur enga stjarnfræðilega þýðingu.

Á nítjándu öldinni lögðu stjörnufræðingar því megináherslu á það að reikna brautir himinhnatta með sívaxandi nákvæmni. Jafnframt var mikil vinna lögð í þróun og smíði nýrra sjónauka, ekki síst linsusjónauka, einkum til þess að geta framkvæmt sem nákvæmastar staðar- og tímamælingar.

Eins og fram kom í fyrri færslu, bar þessi fastmótaða aðferðafræði ríkulegan ávöxt. Hún gerði það meðal annars að verkum, að árið 1838 tókst í fyrsta sinn að mæla árlega hliðrun nálægra fastastjarna og leggja þannig grunn að nákvæmri kortlagingu stjörnudreifingar í næsta nágrenni sólkerfisins. Þá er rétt að minna á fund Neptúnusar árið 1846, en þar að baki er mikil og merkileg saga.

 

Nýja stjörnufræðin

Eins og skýrt kemur fram í hinu ágæta yfirlitsriti A. M. Clerkes frá 1902, voru það ekki stjörnufræðingar, heldur eðlisfræðingar, efnafræðingar og ýmsir raunvísindasinnaðir leikmenn, sem stóðu að stjarnvísindabyltingunni um miðbik nítjándu aldar. Mikill meirihluti stjörnufræðinga sýndi nýju sviðunum, ljósmyndatækni og litrófsgreiningu, lítinn skilning í fyrstu, enda var menntun flestra þeirra ákaflega hnitmiðuð. Það má til dæmis lesa, bæði beint og óbeint, úr tilvitnununum hér að framan. Allmörg ár áttu því eftir að líða, þar til áhrifamiklir einstaklingar með sígilda stjörnufræðimenntun tóku að sýna hinum nýju vísindum tilhlýðilegan áhuga.

Það kom í hlut fornfræðingsins og skáldsins, Benedikts Gröndal, að kynna fyrstur hina nýju stjörnufræði fyrir löndum sínum. Það var árið 1872 í greininni Tíminn, þar sem meðal annars  er fjallað um sólina (bls. 28- 36). Nánar verður rætt um þetta sérstaka framlag Benedikts til alþýðufræðslu síðar í þessari færslu.

Benedikt Gröndal (1826-1907).

Þorvaldur Thoroddsen (1855-1921).

Náttúrufræðingurinn Þorvaldur Thoroddsen tók við kynningarkeflinu af Benedikt með  allmörgum alþýðlegum greinum um nýjungar í stjarnvísindum á árunum 1880-88. Mörgum árum síðar, 1916-17, tók hann svo aftur upp þráðinn, þar sem frá var horfið, og nú í bland við heimspekilegar hugleiðingar. Í næstu færslu (3b) er ætlunin að segja nánar frá alþýðuritum Þorvalds um hin nýju fræði. Að sinni verður því látið nægja að vitna í lokaorðin í grein hans, Hin nýja stjörnulist, frá 1916 (bls. 12):

Með litsjánni og ljósmyndaninni hefir mannkynið eignast tvö ný skilningarvit, sem veita miklu meira víðsýni um alheiminn en áður þektist. [...] Þessi nýju skynjunarfæri taka við á  sumum þeim svæðum, þar sem afl sjónpípunnar þrýtur. Þannig hefir ný vísindagrein skapast, stjarneðlis-fræðin (»astrófýsik«), og hefir hún á seinni tímum verið stunduð af miklu kappi á stjörnuturnum í mörgum löndum. [...] Stöðugt eru menn að finna nýjar aðferðir og rannsóknartæki til verkaléttis og skýringar á hinum mörgu fyrirbrigðum, sem vísindamennirnir eru að fást við. Hin forna, æruverðuga stjörnuspeki [þ.e. stjörnufræði] hefir tekið miklum stakkaskiftum og breytingum síðan þessar nýju rannsóknir hófust; hún þótti stundum orðin nokkuð lin í sóknum og þunglamaleg, en nú er hún orðin ung í annað sinn og hefir fengið vængi, sem bera hana út um allan geim.

Í næstu köflum verður rennt á hundavaði yfir nokkur mikilvæg atriði í þessari áhugaverðu sögu. Þeir sem vilja kafa dýpra, gætu byrjað á því að skoða eftirfarandi heimildir:

 

Stjörnuljósmyndun

Fyrstu stjörnuljósmyndirnar voru teknar um og upp úr 1840, skömmu eftir að nothæf ljósmyndatækni kom fyrst til sögunnar. Þótt hinn þekkti stjörnufræðingur, J. F. W. Herschel, hafi átt mikilvægan þátt í þróun sjálfrar tækninnar, liðu ótrúlega mörg ár þar til löggiltir stjörnufræðingar tóku almennt að líta á stjörnuljósmyndun sem gagnlega aðferð við athuganir á himintunglum.

Læknirinn og áhugastjörnufræðingurinn Henry Draper að ljósmynda stjarnfræðileg fyrirbæri í New York, sennilega á sjöunda áratugi nítjándu aldar. Hin þekkta HD-stjörnuskrá er við hann kennd. Föður hans, efnafræðingnum J, W, Draper, tókst fyrstum manna að ná ljósmynd af tunglinu árið 1840. Mynd: Wikipedia.

Meðal merkra ljósmynda, sem teknar voru á bernskuárum listarinnar, má nefna mynd þeirra Fizaus  og Foucaults af sólaryfirborðinu árið 1845 (myndina má sjá fremst í færslunni). Á árunum í kringum 1850 lét ljósmyndarinn J. A. Whipple mjög til sín taka við hina þá tiltölulega nýstofnuðu stjörnuathugunarstöð Harvardháskóla í samvinnu við forstöðumann hennar, áhugastjörnufræðinginn W. C. Bond, og son hans og síðar eftirmann, G. P. Bond. Þeir notuðu meðal annars 15-þumlunga (38 cm) linsusjónauka stofnunarinnar til að taka fyrstu myndirnar af fastastjörnum (Vegu og Kastor) árið 1850 og tveimur árum síðar vel þekkta mynd af tunglinu.

Blástjarnan Vega. Daguerre-mynd þeirra Whipples  og Bondfeðga frá 1850.

Whipple tók þessa Daguerre-mynd af tunglinu árið 1852 með aðstoð W. C. Bonds.

Það voru fleiri en Bandaríkjamenn, sem tóku góðar stjörnuljósmyndir á þessum tíma. Hér er til dæmis ein frá Prússlandi:

Dagurre-mynd af almyrkvanum 28. júlí 1851 í Köningsberg. Þarna má sjá bæði sólstróka og kórónu sólar.  Myndina tók J. Berkowski.

Meðal annarra merkra stjörnuljósmyndara frá þessum fyrstu árum voru til dæmis breski áhugastjörnufræðingurinn Warren De La Rue, ítalski jesúítinn Angelo Secchi og bandaríki lögfræðingurinn Lewis Rutherfurd.

Að lokum eru hér tvær myndir af þokustjörnum (nebulae; sjá nánar í færslu (2d)):

Henry Draper tók fyrstu myndina af Óríonþokunni árið 1880. Stærstu stjörnurnar eru mun skærari en sjálf geimþokan og því verulega yfirlýstar á myndinni.

Ein allra fyrsta ljósmyndin af Andrómeduþokunni, tekin 1888. Ljósmyndari var verkfræðingurinn I. Roberts.

Sennilega hafa Íslendingar frétt tiltölulega snemma af hinni nýja undri, ljósmyndinni. Fyrstu myndirnar voru teknar hér á landi þegar árið 1845 og í Eðlisfræði Fischers frá 1852 má til dæmis finna ágæta lýsingu á myrkurhúsinu (bls. 323-26). Á miðri síðu 325 segir:

Tól þetta hefir einkum fengið mikla þýðingu á seinni tímum, eptir að Frakklendíngurinn Daguerre uppgötvaði þá hina undrunarverðu list, að geta tekið með því glöggar og varanlegar ljósmyndir af hverjum líkama, sem vera skyldi. - En þessi list er svo mörgum vandkvæðum bundin, og aðferðin við hana svo margbrotin, að vér þorum ekki að ráðast í að lýsa henni.

Mér er ekki kunnugt um, að sérstaklega hafi verið fjallað um stjörnuljósmyndun á íslensku fyrr en löngu síðar, eða á árunum 1896-98. Þá birtust tvær alþýðlegar greinar eftir franska stjörnufræðinginn C. Flammarion um hið mikla Carte du Ciel verkefni:

Nánar verður rætt um Flammarion og verk hans í næstu færslu (3b).

 

Ljósmælingar í stjörnufræði

Allir stjörnuáhugamenn kannast við hin svokölluðu sýndarbirtustig, sem skipa himin-tunglunum í flokka eftir því hversu skært þau skína á næturhimni. Flokkunina má rekja allt aftur til Forn-Grikkja, en það var ekki fyrr en 1856, sem N. R. Pogson lagði fræðilegan grunn að mælikvarðanum með því að tengja birtustig hverrar stjörnu beint við ljósflæði hennar (þ.e. þá ljósorku stjörnunnar, sem fellur á hverja flatareiningu hjá jarðneskum athuganda á hverri sekúndu).  Aðferðirnar, sem notaðar eru til að ákvarða ljósflæðið eru margar og mismunandi, en allar falla þær undir hattinn ljósmælingar.

Hinn frægi ljósmælir eðlisfræðingsins K. F. Zöllners. Athugandi við B ber ljós frá stjörnu A saman við ljós frá steinolíulampanum P til hægri. Spegillinn ee' er hálfgagnsær og h, i og k eru Nicol-prismu úr íslensku silfurbergi. Nánari skýringar á myndinni er að finna á bls. 95-96 í riti Zöllners, Photometrische Untersuchungen frá 1865. Myndin sjálf er aftast (Tafel III, Fig. 2.) Ljósmælar af Zöllner-gerð voru notaðir við viðamiklar mælingar á norðurhveli stjörnuhiminsins á árunum 1886-1905.

Í þessu sambandi er rétt að nefna einnig skautunarmælingar, sem franski náttúruspeking- urinn, F. Arago, innleiddi í stjörnufræði árið 1811. Það gerði hann með skautunarmæling- um á tunglsljósi.

 

Litróf himintungla

Ísak Newton varð fyrstur til að rannsaka litasamsetningu sólarljóssins með aðferðum, sem við í dag köllum vísindalegar. Jafnframt setti hann fram lífseiga kenningu þess efnis, að ljósið væri straumur agna. Í byrjun nítjándu aldar var hins vegar orðið ljóst, að mun auðveldara var að útskýra margvíslega eiginleika ljóssins með því að gera ráð fyrir að það væri einhvers konar ölduhreyfing  í  ljósvakanum.

Newton rannsakar litasamsetningu sólarljóssins árið 1666. Teikning eftir J.A. Houston frá því um 1870.

Árið 1814 uppgötvaði ljósfræðingurinn J. Fraunhofer, að litróf sólar er ekki samfellt, heldur eru í því dökkar línur, sem nú eru við hann kenndar (sjá teikninguna fremst í þessari færslu). Reyndar hafði náttúruspekingurinn W. H. Wollaston komið auga á nokkrar slíkar, þegar árið 1802, en hann sýndi þeim lítinn áhuga. Hins vegar kortlagði Fraunhofer línurnar vandlega og notaði þær við ýmsar ljósfræðilegar athuganir, svo sem ákvörðun á brotstuðlum gagnsærra efna. Hvorki hann né samtímamenn hans áttuðu sig á því, hvað orsakaði línurnar, og það var ekki fyrr en 45 árum eftir að Fraunhofer sá línurnar í fyrsta sinn, að hið sanna kom í ljós.

Fraunhofer (standandi fyrir miðju) sýnir vinum og samstarfsmönnum tæki til litrófskannana. Mynd: Fraunhofer-Gesellschaft.

Fraunhofer skoðaði ekki aðeins litróf sólarinnar, heldur einnig róf tunglsins, reikistjarna og nokkurra fastastjarna. Hann tók eftir því, að róf sólstjarnanna voru mismunandi og öðruvísi en sólarrófið. Hins vegar vissi hann ekki hvernig ætti að túlka þessar niðurstöður og sneri sér því að öðrum viðfangsefnum.

Í þýðingu Jónasar Hallgrímssonar á Stjörnufræði Ursins segir undir lok kaflans um Sólstjörnurnar (bls. 147):

Mér þikir hæfa á þessum stað að minnast á, hvað margbreittur liturinn er á sólstjörnunum. Sumar þeirra, t. a. m. Siríus, eru hvítljómandi, einsog sólin er; aptur eru sumar rauðar, svo sem Arctúrus í Nautamanni (alpha Bootis) og Antares í Drekamerkinu (alpha Scorpii). Svo lítur einnig út sem stjörnuljósið sje ólíkt sólarljósi voru að meiru enn litnum til.

Og áfram:

Fraunhofer reindi, að skoða litarmind þá er verdur af að sólargeislarnir brotna í þrístrendu gleri og samsvarar litum friðarbogans, og fann hann í litarmind þeirri markverðar svartar rákir í einskorðaðri röð; enn færi hann eins með birtu af eldi eður koluljósi, komu þessar rákir fram í annari röð; af því má ráða, að sólarljósið muni vera annars eðlis enn koluljósið er. Enn Fraunhofer hefir einnig ransakað ljós Siríusar, og sjeð að það hefir aðrar randir enn sólarljósið; svo er um Tvíburastjörnurnar (Castor og Pollux), að ljós þeirra er frábreitt bæði sólarljósinu og ljósi Siríusar.

Að mati Ursins átti umræða af þessu tagi eiginlega ekki heima í riti um stjörnufræði og því endar kaflinn á þessum orðum:

Enn hverfum nú aptur frá þessu efni, er einkum á sér stað í ljósfræðinni (Optik), og minnumst heldur hins, er stjörnufræðin fær ennframar sagt um sólstjörnurnar.

Árið 1859 komust eðlisfræðingurinn G. R. Kirchhoff  og efnafræðingurinn R. W. E. Bunsen að því með tilraunum, að litrófslínurnar  eru í raun einskonar fingraför frumefnanna. Með rannsóknum á þeim er hægt að efnagreina, ekki aðeins margskonar lýsandi fyrirbæri, heldur einnig kalt efni, svo framarlega sem það hleypir einhverju ljósi í gegnum sig.

Frumkvöðlarnir G. R. Kirchhoff (til vinstri) og R. W. E. Bunsen. Mynd: Wikipedia.

Fyrsta litsjá þeirra Kirchhoffs og Bunsens. Myndin birtist árið 1860 í grein þeirra félaga, Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen, þar sem finna má nánari skýringar (til er stytt útgáfa af greininni í enskri þýðingu).

Aftast í grein þeirra Kirchhoffs og Bunsens frá 1860 (Taf. II) er þessi mynd af litrófi frumefnanna Ka, Na, Li, Sr, Ca og Ba ásamt hluta af sólarrófinu (efst). Sjá má, að sumar af dökku línunum í litrófi sólar passa við ákveðnar ljómlínur frumefnanna, t.d. skærgulu Na-línuna.

Hluti af litrófi sólar. Teikningin er úr hinni þekktu grein Kirchhoffs frá 1861, Untersuchungen über das Sonnenspectrum und die Spectren der chemischen Elemente (Taf. II). Framhaldið, Zweiter Theil, kom út tveimur árum síðar.

Það var þessi uppgötvun þeirra Kirchhoffs og Bunsens, sem fyrst og fremst hleypi af stað stjarnvísindabyltingunni miklu, um og upp úr 1860. Mikilvægt er þó að hafa í huga, að á þessum sama tíma var sígild varmafræði, með sínum mikilvægu hugtökum og lögmálum, þegar komin til sögunnar og bæði safneðlisfræði og rafsegulfræði voru í mótun. Þegar fram liðu stundir, komu allar þessar fræðigreinar að góðum notum í tilraunum stjarneðlisfræð-inga til að skilja gerð og þróun sólarinnar og annarra sólstjarna.

Á næstu árum og áratugum eftir tímamótauppgötvun Kirchhoffs og Bunsens áttu margir eftir að stuðla að þróun litrófsmælinga í stjörnufræði og koma þeim í það horf, sem síðar varð. Þar má meðal annarra nefna ítalska stjörnufræðinginn G. B. Donati, ítalska jesúítann Angelo Secchi, bandaríska lögfræðinginn Lewis Rutherfurd, sænska eðlisfræðinginn A. J. Ångström, enska áhugastjörnufræðinginn W. Huggins, enska áhugastjörnufræðinginn J. N. Lockyer, þýska stjarneðlisfræðinginn H. C. Vogel, franska áhugastjörnufræðinginn P. J. C. Janssen, bandaríska eðlisfræðinginn H. A. Rowland og marga fleiri.

Þessi mynd af stjörnurófum birtist upphaflega í bók A. Sacchis, Le stelle: Saggio di astronomia siderale, árið 1877. Efst er litróf sólar, þá Síríusar, Betelgáss og loks Ras Algethi (α Herculis). Höfundurinn notast við línuheiti Fraunhofers (lína A stafar reyndar af ísogi í lofthjúpi jarðar).

Hér verður saga litrófsmælinga ekki rakin frekar. Þeim, sem vilja kynna sér efnið nánar, má benda á eftirfarandi yfirlitsgreinar sem og viðbótarumfjöllun í síðari færslum.

 

Benedikt Gröndal, sólin og ljósið

Þegar leið á upplýsingartímann, voru ráðamenn í Evrópu og Bandaríkjunum almennt farnir að átta sig á, hversu mikið gagn mætti hafa af skipulögðum vísindarannsóknum. Í kjölfarið rann upp framfaraskeið á mörgum sviðum, meðal annars í greinum eins og eðlisfræði og efnafræði. Kennsla var aukin í raunvísindum við æðri menntastofnanir og nýjum rannsóknarstofum komið á fót. Um miðja nítjándu öld voru margir háskólar þegar farnir að útskrifa sérfræðinga með prófgráður í einstökum raunvísindum, nokkuð sem ekki hafði áður tíðkast.

Ein afleiðingin af þessari þróun á Vesturlöndum var aukinn áhugi almennings á náttúruvísindum og tækni, sem aftur kallaði á fjölgun alþýðurita. Sem dæmi má nefna, að þegar leið á seinni hluta nítjándu aldar, var fjöldi fræðslurita um stjarnvísindi orðinn svo mikill, að oft er erfitt að átta sig á, hvaða erlendu heimildir íslenskir alþýðufræðarar þess tíma studdust við í verkum sínu, nema þær séu sérstaklega nefndar.

Benedikt Gröndal Sveinbjarnarson varð fyrstur Íslendinga til að kynna litrófsmælingar og notkun þeirra í stjörnufræði fyrir löndum sínum. Það var í kaflanum um sólina í ritgerðinni Tíminn, sem hann birti í eigin tímariti, Gefn, árið 1872, á meðan hann bjó enn í Kaupmannahöfn. Þessi skemmtilega og vel skrifaða grein fjallar ekki um eðli tímans,  eins og ætla mætti af nafninu, heldur er það tilgangur Benedikts (bls. 21),

þó það raunar sé nokkuð stórkostleg hugmynd, að vilja gefa yfirlit yfir allt heimslífið  á fáeinum blöðum, þá ráðumst vér engu að síður í það, því rit þetta er svo lítið, en hið einstaka svo mikið, að vér getum ekki farið öðruvísi að.

Greinin er í tveimur hlutum, A og B. Hluti A er hörð heimsádeila og gefur sannarlega góða hugmynd um álit Benedikts á  „enu borgaralega lífi mannanna um þessar mundir.“ Hluti B er í þremur köflum og fjallar um það, hvernig „rannsóknir á eðli tilverunnar eða alheimsins hafa á enum seinustu tímum farið í þrjár aðalstefnur, sem eru þessar: 1, rannsóknir um sólina; 2, rannsóknir um uppruna og ættleiðingu jurta og dýra, og 3, rannsóknir um sjálft mannkynið eða mannfræði.“ - Hér verður aðeins rætt um fyrsta kaflann.

Benedikt Gröndal við lestur. Óvíst er hvenær myndin er tekin.

Í upphafi umfjöllunar sinnar um sólina (bls. 28- 36) segir Benedikt meðal annars:

Vér höfum áður í riti þessu getið þess, að sólin ynni allt sem á jörðunni er; fyrir hennar krapt lifnar lífið, og þegar hún hverfur, þá sofnar það eða dofnar; hún er orsök til allrar litarprýði og allrar fegurðar, og hún ræður jafnt fjöri andans sem krapti líkamans.

Næst kemur stutt og frekar ófullkomið yfirlit um fyrri hugmyndir manna um sólina, rætt um fjarlægð hennar og helstu eiginleika, svo sem stærð, þyngd (massa) og möndul- snúning. Þá er minnst á kenningar tónlistarmannsins og áhugastjörnufræðingsins W. Herschels og fleiri um sólbletti og sólkórónu (bls. 30):

Og af öllu þessu réðu menn það, að þessir dökku sólarblettir væri í rauninni sjálfur sólarhnötturinn, dimmur og svartur, en umkringdur geislandi himinljóma, sem streymdi út við  sólarmöndlana á líkan hátt og norðurljós og suðurljós við jarðarásana, menn gerðu sér af þessu margar hugmyndir um að sólin væri bygður hnöttur og álitu það jafnvel óhugsandi að slíkt feiknahvel ekki væri alsett skynsömum verum: sumir héldu þar væri sælustaður; sumir það gagnstæða, og  hugsun manna tálmaðist ekki af neinni líkamlegri rannsókn á þessu reikandi flugi, sem heldur ekki var von.

Benedikt færir síðan rök gegn þessum hugmyndum og bendir meðal annars á, að „sólin [sé] svo heit, að hún getur jafnvel ekki verið bráðin eldvella eða eins og glóandi dropi í geiminum; hiti hennar er vo mikill að hún hlýtur að vera lopthnöttur.“ Sennilega hefur Benedikt þetta, beint eða óbeint, eftir franska stjörnufræðingnum H. Faye, sem árið 1865 setti einna fyrstur fram hugmyndir um sólina sem lýsandi gaskúlu. Sá ágæti maður er þó ekki nefndur til sögunnar fyrr en síðar, í bráðskemmtilegri umfjöllun um nú úrelta kenningu um eðli sólarinnar (bls. 35-36). Í þessu sambandi er rétt að nefna, að hið gagnlega lögmál eðlisfræðingsins J. Stefans um samband útgeislunar og hitastigs var ekki birt fyrr en 1879. Fyrir þann tíma var nær útilokað að áætla hita sólarinnar.

Talið er að hugmyndir Fayes hafi verið kveikjan að hinni merku tilraun J. H. Lanes til að reikna út innri gerð sólarinnar árið 1870. Í kjölfarið lögðu verkfræðingurinn A. Ritter og eðlisfræðingurinn R. Emden frekari grunn að fræðunum um gerð og þróun sólstjarna, sem þeir A. Eddington, J. Jeans, E. A. Milne og fleiri endurbættu svo verulega á fyrsta fjórðungi tuttugustu aldar. Um það efni verður nánar rætt í síðari færslum.

Á síðu 31 í grein Benedikts hefst umfjöllunin um ljós og litróf:

Sólarljósið er í sjálfu sér hvítt eða litarlaust; en eins og allir vita, þá skiptist það í sjö liti, sem koma fram í regnboganum. Láti menn nú sólargeisla falla inn í dimt herbergi í gegnum þraungva rifu og haldi þrístrendu gleri fyrir, þá sjást enir sömu litir og þeir sem í regnboganum eru. Með nákvæmari skoðan, sem fyrst var gerð af Wollaston 1802, og síðan af Fraunhofer 1817, komust menn að því, að í þessum regnbogalitum eru svartar rákir hér og hvar.

Þá er sagt frá uppgötvun Kirchhoffs og Bunsens með þessum orðum:

Þessar svörtu rákir segja frá efnissamsetningi sólarinnar, hún ritar sjálf þetta furðulega mál, þessar rúnir sem er nú loksins búið að ráða. Þessi uppgötvun er gerð af Kirchhoff fyrir fám árum. Hann skoðaði sólargeislann í megnu stækkunargleri, og fann í honum mörg þúsund svartar rákir. [...] Nú hafa menn hitað bæði lofttegundir og málma og gert þá glóandi, ok skoðað ljós þeirra í stækkunarglerum, og fundið með þessu móti samhljóðan á milli þeirra og sólarljóssins. Og með þessu móti hafa menn getað sannað, að í sólinni sé að mestu leyti en sömu efni, sem á jörðunni eru, en sem glóandi lopt, og ekki hörð eða þétt.

Síðar í greininni ræðir Benedikt frekar um það, hvernig efnagreina megi hluti með því skoða litróf þeirra í loftkenndu ástandi (bls. 34-35). Þeirri umfjöllun lýkur  með orðunum:

Menn hafa einnig skoðað stjörnuljós á þenna hátt og fundið hið sama: menn hafa þar fundið hin sömu frumefni og á vorum hnetti.

Þegar Benedikt samdi ritgerð sína um sólina, var liðin rúm hálf öld frá því kenningin um ljósið sem bylgjur hafði fest sig í sessi í hinum vestræna heimi.  Um þetta segir á síðu 32:

Hinir sjö litir, sem í ljósinu eru, eru sjö geislar, sem hverr fær sinn lit af þeim bylgjuhraða sem hann flýgur með í gegnum rúmið; geislarnir fara eða fljúga í öldum eða hlykkjum eins og í krákustíg og menn vita gjörla hlutfall hvers eins: rauði geislinn er beinastur, það er: hans öldugángur er minnstur, eða: hann brotnar minnst. Fjólublái geislinn, sem síðast kemur fram, er hlykkjóttastur, það er: hans öldugángur er mestur, eða: hann brotnar mest. Þessi öldugangur er titringur eða skjálfti ljósgeislanna, og vér hefðum einnig getað kveðið svo að orði: að rauði geislinn skjálfi minnst, en hinn fjólublái mest.

Vert er að hafa í huga í þessu sambandi, að þótt J. C. Maxwell hafi sett fram drög að rafsegulfræði sinni þegar árið 1864, leið hartnær aldarfjórðungur þar til kenningin var almennt viðtekin meðal eðlisfræðinga. Það er því ólíklegt, að Gröndal hafi haft nokkrar spurnir af Skotanum Maxwell eða hugmyndum hans.

Þegar fyrstu kenningarnar um ljósið sem bylgjuhreyfingu komu til sögunnar á sautjándu öld, þótti augljóst frá upphafi, að í rúminu þyrfti að vera efni til að bera bylgjurnar milli staða. Þetta sérhæfða efni eða vaka (aether) kallaði Jónas Hallgrímsson ljósvaka, orð sem allir Íslendingar þekkja. Almennar hugmyndir um vaka má hins vegar rekja allt til Forn-Grikkja og vakar af ýmsum gerðum voru hluti af heimsmynd náttúruspekinnar allt fram á tuttugustu öld, þegar Einstein sýndi fram á, að allavega ljósvakinn væri óþarfur.

Sem dæmi frá fyrri tíð má nefna, að í latneskri dipútatíu um áhrif sólar og reikistjarna á jörðina árið 1759 fjallar Stefán Björnsson reiknimeistari um ýmsa vaka, meðal annars ljósvaka, og er þar undir talsverðum áhrifum frá Descartes og Leibniz. Stefán segir meðal annars (§3):

Af því leiðir að óravíddir himins í öllu sólkerfi voru, allt frá yfirborði sólar vorrar, ekki aðeins út fyrir Satúrnus, heldur einnig fjarlægustu halastjörnur, eru gagnteknar og fylltar einhverju afar fíngerðu efni, og með þeim miðli hafa allir hlutir í kerfi voru gagnkvæm áhrif hver á annan. Þetta efni nefnist almennt vaki og er skipt niður í önnur fleiri, t.d.  ljósvaka, og segul- eða aðdráttarvaka, og aðrir bæta við þyngdarvaka og varmavaka.

Ljósið og ljósvakinn eru einnig til umræðu í alþýðuritum eins og Náttúruskoðara Suhms (1798; bls. 103-09), Stjörnufrædi Ursins (1842; bls. 9-11 og 147) og Eðlisfræði Fischers (1852; bls. 276-332).

Í grein sinni um sólina hefur Benedikt Gröndal þetta að segja um ljósvakann (bls. 33):

Ljós, hiti og hljóð, eru alltsaman hræríngar, en hljóðið er fyrir vorum eyrum í loptinu, ljósið og hitinn þar á móti í »ljósvakanum« (sem raunar er ónógt orð, af því það nær ekki til beggja hugmyndanna). Hvað þessi »ljósvaki« sé, það veit enginn, enginn hefir séð hann og hann er ómerkjanlegur og ófinnanlegur öllu mannlegu eðli; en vér neyðumst til að álíta að hann sé til: vér neyðumst til að álíta að þetta efni sé til, sem vér köllum ljósvaka, að það gángi í gegnum allan heiminn og alla líkami, því annars gæti ljós og hiti ekki verið til; ljósvakinn veldur ljósinu og hitanum eins og loptið veldur hljóðinu; [...] vér finnum, að [ljósvakinn] er allt annað en loptið: loptið er þúngur líkami, sem vér finnum til (svo sem þegar hvast er); ljósvakinn hefir enga þýngd, en hann er í loptinu og fer í gegnum það eins og vatn í gegnum njarðarvött.

Þessi orð Benedikts endurspegla sennilega alþýðlega erlenda umfjöllun um ljósvakann á árunum í lok sjöunda áratugarins, en skömmu síðar var þetta furðulega fyrirbæri orðið eitt af heitustu rannsóknarverkefnum eðlisfræðinnar.  Nánar verður um það fjallað í næstu færslu (3b).

Í framhaldi orðanna hér að framan segir Benedikt (bls. 33-34):

Geislar eru ekki allir sýnilegir: vér sjáum ekki hita-geislana, en vér finnum til þeirra; þeir verða einnig af skjálfta ljósvakans, en skjálfa enn minna en rauði geislinn og svara því til enn dimmri raddar; þeir eru því en lægstu hljóð ljósvakans; þar á móti eru en hæstu hljóðin ekki fjólubláu geislarnir, heldur aðrir, einnig ósýnilegir, það eru hinir »kemisku« geislar, sem hafa efnislega verkan, en hvorki hita né ljós: það eru einmitt þessir geislar ljósvakans, sem gera klórsilfraðan pappír svartan í verksmiðjum ljósmyndaranna. (Ljósvakinn á sér raunar enga geisla, en hann flytur alla þessa geisla frá sólinni í gegnum himingeiminn).

Þarna er bæði minnst á hita-geisla og „kemiska“ geisla, sem eru sitt hvoru megin við sýnilega hlutann af rafsegulrófinu.  Í dag tölum við annars vegar um innrauða geislun eða varmageislun og hins vegar um útfjólubláa geislun.

Það var W. Herschel, sem fann innrauða hlutann í útgeislun sólarinnar árið 1800 með venjulegum hitamælum,  tilraun sem var jafn einföld og hún var snjöll.

W. Herschel notaði hitamæla við rannsóknir á sólarrófinu árið 1800. Teikningin er að hluta byggð á uppdrætti í grein hans um uppgötvun varmageislunar handan rauða enda rófsins. Fyrir utan gluggann má greina hinn þekkta 40 feta (12 m) langa spegilsjónauka. Mynd: NASA.

Uppgötvun Herschels hvatti þýska náttúruspekinginn J. W. Ritter til að kanna, hvað væri hinum megin við sýnilega sólarrófið. Eftir nokkrar tilraunir tókst honum, árið 1801, að framkalla efnahvörf með ósýnilegum sólargeislum, sem greinilega voru handan fjólubláa hluta rófsins. Fljótlega var farið að tala um kemíska geisla í þessu sambandi.

J. W. Ritter uppgötvaði útfjólubáa geislun (kemíska geisla) með efnafræðilegum aðferðum árið 1801. Til fróðleiks má geta þess, að Ritter hafði mikil áhrif á H. C. Örsted á sínum tíma. Báðir aðhylltust þeir rómantísku náttúruspekina (þ. Romantische Naturphilosophie).  Mynd: Wikipedia.

Það er út af fyrir sig athyglisvert, að það hafi verið fornfræðingurinn og skáldið Benedikt Gröndal, sem fyrstur kynnti löndum sínum nýjungar í stjarnvísindum, og gert það nokkuð vel. Hann hefur greinilega lesið sér til um efnið í erlendum alþýðuritum, þótt ekki geti hann heimilda. Telja má víst, að það hafi verið almennur áhugi Benedikts á náttúrunni, sem hvatti hann til verksins. Að eigin sögn, var hann illa að sér í eðlisfræði, og stjörnufræði sem fag höfðaði ekki til hans. Þó átti hann það til að heillast af fyrirbærum á stjörnuhimni, eins og sjá má á hinu fallega ljóði hans um halastjörnuna miklu árið 1858.

Í þessu sambandi er rétt að geta þess, að Benedikt var ágætlega að sér í vissum greinum náttúruvísindanna, aðallega þó dýrafræði. Hann hafði og frá fyrstu tíð mikla unun af því að teikna nákvæmar myndir af alls konar skepnum, smáum sem stórum. Það var þó ekki fyrr en löngu eftir hans dag, að hinar fallegu dýramyndir hans voru gefnar út í bókunum Dýraríki Íslands (1975) og Íslenskum fuglum (2011).

Á meðan hann var enn á lífi, gaf Benedikt út nokkur fræðslurit á kennslubókarformi. Þar skal fyrst nefna Steinafræði og jarðarfræði (1878), sem inniheldur meðal annars ágæta umfjöllun um litrófsgreiningu (bls. 36-37). Sama ár kom út Dýrafræði (1878; sjá aftast) og fjórum árum síðar Landafræði: löguð eptir landafræði Erslevs og samin eptir ýmsum öðrum bókum (1882). Í öllum þessum ritum gerir Benedikt góða grein fyrir heimildum. Hið sama á ekki við um hina annars læsilegu bók hans, Efnafræði (1886), sem kom út nokkrum árum á eftir þýðingu hans á Efnafræði eftir H. E. Roscoe (1879). Aftast í Efnafræðinni frá 1886 er skemmtilegt yfirlit yfir sögu greinarinnar (bls. 67-76).

Arftaki Benediks Gröndal sem alþýðufræðari á sviði náttúruvísinda var Þorvaldur Thoroddsen, einn merkasti náttúrufræðingur Íslendinga fyrr og síðar. Fjallað verður um framlag hans til kynningar á hini nýju störnufræði í næstu færslu.

 


* Stjarneðlisfræði og heimsfræði á Íslandi: Efnisyfirlit *


 

Birt í Eðlisfræði, Efnafræði, Nítjánda öldin, Stjörnufræði

Greinaflokkur um stjarneðlisfræði og heimsfræði á Íslandi

Fyrstu færslunar í þessum greinaflokki fjalla nær eingöngu um alþýðufræðslu og kennslu í stjarneðlisfræði og heimsfræði, aðallega vegna þess, að vísindalegar rannsóknir á þessum sviðum hófust ekki hér á landi fyrr en talsvert var liðið á seinni hluta tuttugustu aldar.

Rétt er að geta þess, að höfundurinn er hvorki sagnfræðingur né heimspekingur og nálgast því viðfangsefnið fyrst og fremst út frá persónulegum viðhorfum sínum og sérþekkingu í stjarneðlisfræði og heimsfræði. Umfjöllunin byggir þó jafnframt á ýmis konar sagnfræði-grúski, lestri og heimildaleit á erlendum sem innlendum bókasöfnum  og nú upp á síðkastið á hinum ómissandi veraldarvef.

Mikilvægt er að hafa í huga, að skiptingin í tímabil miðast fyrst og fremst við íslenskan veruleika og þróunina hér á landi. Drögin verða uppfærð jafnóðum og nýir kaflar eru tilbúnir. Þau koma því ekki til með að fá sína endanlegu mynd fyrr en síðasta færslan birtist.

 

Drög að efnisyfirliti

  1. Inngangur
  2. Tímabilið 1780-1870 - Skeið Newtons
    (a) Skólahald - alþýðufræðsla - tíðarandi
    (b) Stjarneðlisfræði fyrir daga Newtons
    (c) Þyngdarfræði Newtons
    (d) Heimsmyndin
  3. Tímabilið 1870-1930 - Ný tækni og nýjar grundvallarkenningar
    (a) Nýja stjörnufræðin berst til landsins
    (b) Alþýðufræðsla í stjarnvísindum á dögum Þorvalds Thoroddsen
    (c) Sturla Einarsson, íslenskur stjörnufræðingur í Vesturheimi
    (d) Kynning á afstæðiskenningu og skammtafræði
    (e) Ágúst H. Bjarnason og alþýðufræðsla til 1930
  4. Tímabilið 1930-1960 - Mikilvægir áfangar í stjarneðlisfræði og heimsfræði
    (a) Steinþór Sigurðsson stjörnufræðingur
    (b) Stjarneðlisfræðingurinn Trausti Einarsson
    (c) Ný heimsmynd í mótun
  5. Tímabilið eftir 1960
    Í undirbúningi
  6. Viðaukar og heimildaskrár
    (a) Úrval alþýðurita á íslensku 1780-1960.
    (b) Nokkur áhugaverð erlend rit frá árunum 1600 til 1850.
    (c) Valdar erlendar heimildir og ítarefni.
    (d) Saga stjörnufræði og eðlisfræði á Íslandi frá miðöldum fram á tuttugustu og fyrstu öld - Nokkur rit eftir Einar H. Guðmundsson.
    (e) Einar H. Guðmundsson, 2021: Íslenskir stærðfræðingar, eðlisfræðingar og stjörnufræðingar til 1960: Skrá með inngangi og eftirmála.

 

Birt í Óflokkað

Þorbjörn Sigurgeirsson: Nokkur aðgengileg ritverk og viðtöl á íslensku

Ítarlega skrá Leós Kristjánssonar um ritsmíðar Þorbjörns má finna hér. Sjá einnig fyrri bloggfærslu EHG.

Þorbjörn Sigurgeirsson í kringum 1950.  Ljósmyndari óþekktur.

Þorbjörn á Heimaey árið 1973. Ljósmyndari: Sigurgeir Jónasson.


 

Birt í Eðlisfræði, Tuttugasta öldin

Thorbjörn Sigurgeirsson (1917-1988): a brief overview of his life and scientific work

Thorbjörn Sigurgeirsson in 1967. Photo: Thorsteinn Saemundsson.

Thorbjörn Sigurgeirsson was born in the north-western part of Iceland on June 19th, 1917, the eldest of five brothers.

After graduating from the Akureyri Gymnasium in 1937 he studied physics at the University of Copenhagen, obtaining the mag. scient. degree in the spring of 1943. Although his final thesis was on theoretical nuclear physics with Christian Møller as advisor, he also did a lot of experimental work at the Institute of Theoretical Physics at Blegdamsvej, e.g., with J. C. Jacobsen. During the stay in Copenhagen, he became a good friend of Niels Bohr and his family.

A 1941 group photo at the Institute of Theoretical Physics, taken in front of the laboratory annex at Blegdamsvej. Standing behind the front row of sitting dignitaries, Sigurgeirsson is the third person from the left. - Photo: The Niels Bohr Archive.

On December 6th, 1943, the German Wehrmacht occupied Bohr’s Institute. Soon afterwards, Sigurgeirsson escaped to Sweden by a fishing boat, and worked for a while at the Nobel Institute for Physics in Stockholm. He then flew to Great Britain, and from there returned to Iceland in March 1945 after a perilous eleven-day sea voyage in an artic convoy.

Sigurgeirsson in Sweden in the summer of 1944. Photo: From an article by S. J. Erlingsson (A7).

Back in Iceland, the only research position available was in biophysics at Keldur, a new institute for experimental pathology. To qualify for the position, Sigurgeirsson went to the US on a Rockefeller grant in July 1945. He studied viruses, first with Max Delbrück at the Cold Spring Harbour Laboratory, and then with Wendell M. Stanley at the Rockefeller Institute in Princeton. However, the atomic bombings of Hiroshima and Nagasaki in early August 1945 changed his plans for the future. Sigurgeirsson realized that a deep knowledge of modern physics would soon be in great demand, and later that year he decided to drop biophysics in order to return to his old love, nuclear physics.

In the beginning of January 1946, he joined John Wheeler´s “Cosmic Ray Laboratory” at Princeton University. There he obtained important new experimental results on the properties of cosmic ray mesons. He returned to Iceland in the fall of 1947.

As soon as he arrived in Iceland, Sigurgeirsson started to lay the general foundations for future academic and applied research in the physical sciences. Although not particularly interested in administrative work, he served as the director of the National Research Council (1949-57) and as chairman of the board of the Nuclear Energy Commision (1956-64). In the years 1947 to 1957 he also taught physics part time, both at the gymnasium level and in the engineering department of the University of Iceland. In 1957 he became professor of physics at the University. As such, he had a heavy administrative load in addition to the physics teaching and his scientific research.

While at the National Research Council, Sigurgeirsson investigated radioactivity in Icelandic rocks, made gravity measurements in collaboration with French scientists, and studied the temperature of geysers and active volcanos. During the winter of 1952-53 he was at CERN in Copenhagen, doing theoretical work on the magnetic focusing of charged particles in synchrotrons.

Preparing for a flight in the summer of 1969. The rocket-like object on the ground is the magnetometer. During measurements it hung below the plane. Sigurgeirsson is handling the cable connecting the magnetometer to a recorder inside the plane. Photo: Leó Kristjánsson.

Back in Iceland, in 1953 Sigurgeirsson initiated the first of several research projects related to geomagnetism. He became a pioneer in the study of palaeomagnetism, established in 1957 a magnetic observatory at Leirvogur (still in operation), and carried out a complete aeromagnetic survey of Iceland, piloting the aircraft himself. The survey started in 1968 and ended in the 1980s. For all this work Sigurgeirsson designed very sensitive novel types of magnetometers and other instruments, constructed at the University.

Already in 1958 Sigurgeirsson had established a so-called “Physics Institute” in the basement of the main University building. The laboratory grew slowly through the years, and finally became an important part of the Science Institute, founded in 1966. Sigurgeirsson, who played a key role in establishing the new institute, was also the director of its Physics Division from the very beginning until 1975.

Sigurgeirsson outside the University‘s Science Institue in 1983. Photo: R.S. Williams Jr.

Due to nuclear weapons testing of the superpowers, several instruments were designed and build at the Physics Institute in the 1960s in order to measure radioactivity in air, rainwater, groundwater etc. In 1962 Sigurgeirsson also got interested in geochronology and for this purpose invented the so-called 40Ar/39Ar technique for K-Ar dating, which he only described in an Icelandic publication. The same technique was independently discovered by C. Merrihue in 1965.

Soon after the Surtsey volcanic eruption in 1963 Sigurgeirsson initiated measurements of volcanic gases as well as research on magnetic and seismological activity on the newly formed island. During the Heimaey eruption in 1973 he became famous in Iceland and abroad for the successful implementation of his idea of spraying the lava with seawater, thus changing the course of the lava-stream and as a result saving parts of the local town and its harbour.

Sigurgeirsson on Heimaey in March 1973. Photo: Sigurgeir Jónasson.

Sigurgeirsson was a pioneer in Icelandic physics research and in the teaching of physics at the University of Iceland. He was universally respected for his first-rate intelligence, resourcefulness, and professionalism, as well as his administrative skills and kindness to others.

In 1948, Sigurgeirsson married Thórdís Thorvarðardóttir. They had five sons. He died of heart failure on March 24th, 1988 at the age of 70.

 

Appendixes

A. In writing this overview I have used the following references:

  1. Þorsteinn I. Sigfússon, editor: Í hlutarins eðli. Afmælisrit til heiðurs Þorbirni Sigurgeirssyni prófessor. (Festschrift in honor of Þorbjörn Sigurgeirsson on his 70th birthday. Reykjavik 1987, 433 pages.)
  2. Leó Kristjánsson, 1987+: Þorbjörn Sigurgeirsson prófessor (1917-1988): ritskrá um vísindaleg efni, og nokkrar fleiri heimildir.
  3. Leó Kristjánsson, 1989+: Þorbjörn Sigurgeirsson (1917-1988): stutt yfirlit um vísindastörf.
  4. Leó Kristjánsson: Thorbjörn Sigurgeirsson‘s aeromagnetic maps of Iceland.
  5. Páll Theodórsson, 1989: Þorbjörn Sigurgeirsson.
  6. Þorsteinn Vilhjálmsson, 2011: Þorbjörn Sigurgeirsson.
  7. Andri Þorvarðarson, 2012: Atóm-Tobbi: Líf og starf Þorbjörns Sigurgeirssonar eðlisfræðings.
  8. Steindór J. Erlingsson, 2016: Veirur, kjarnorka og eðlisvísindi á Íslandi.
  9. Einar H. Guðmundsson, 2017: Á aldarafmæli Þorbjörns Sigurgeirssonar.
  10. Einar H. Guðmundsson, 2021: Þorbjörn Sigurgeirsson: Nokkur aðgengileg ritverk og viðtöl á íslensku.

 

B. Selected publications of Thorbjörn Sigurgeirsson (mostly borrowed from A2):

  1. J. C. Jacobsen and T.S. : The decay constant of RaC’. Kgl. Danske Vidensk. Selskab, Mat.- Fys. Medd. XX (11), 12 p., Kbh. 1943
  2. Atterling, E. Bohr and T.S.: Neutron induced radioactivity in lutetium and ytterbium. Arkiv f. Matem. Astron. Fysik 32A(2), 12 p., Stockholm 1945.
  3. T.S. and W.M. Stanley: Electron microscope studies on tobacco mosaic virus. Phytopathology 37, 26-38, 1947.
  4. K. Böggild, H.O. Arröe and T.S.: Cloud chamber studies of electronic and nuclear stopping of fission fragments in different gases. Phys. Rev. 71, 281-287, 1947.
  5. T.S. and K.A. Yamakawa: Decay of mesons stopped in light materials. Phys. Rev. 71, 319- 320, 1947.
  6. T.S. og K.A. Yamakawa: Electron emitting power of stopped mesons. Revs. Modern Phys. 21, 124-132, 1949.
  7. T.S.: A perturbation treatment of the betatron oscillations in a synchrotron with periodic magnetic field. Report: CERN T/TS1, 8 p., Kbh. 1952.
  8. T.S.: Betatron oscillations in the strong focusing synchrotron. Report: CERN T/TS2, 17 p., Kbh. 1952.
  9. T.S.: Focusing in a synchrotron with periodic field. Perturbation treatment. Report: CERN 55-14, 19 p. Kbh. 1955 (originaly: CERN T/TS3, 1953).
  10. Trausti Einarsson and T.S.: Rock magnetism in Iceland. Nature 175, 892, 1955.
  11. T.S.: Direction of magnetization in Icelandic basalts. Advances in Physics (Phil. Mag. Suppl.) 6, 240-246, 1957.
  12. Örn Gardarsson and T.S.: Proton precession magnetometer for geomagnetic measurements. Proc. 5th Instruments and Measurements Conference, Stockholm 1960, 917-929. Academic Press, New York 1960.
  13. T.S.: Aldursákvörðun á ungu basalti með kalium-argon aðferðinni. Eðlisfræðistofnun Háskólans, 9 p., 1962. In Icelandic. See the discussion in the introduction of this 1971 article and this letter.
  14. I. Friedman, T.S. og Örn Gardarsson: Deuterium in Icelandic waters. Geochim. Cosmochim. Acta 27, 553-561, 1963.
  15. T.S.: Some geophysical measurements and observations in Surtsey 1963-64. Surtsey Res. Progr. Report 1, 63-67, 1965.
  16. T.S.: Geophysical measurements in Surtsey carried out during the year of 1965. Surtsey Res. Progr. Report 2, 181-185, 1966.
  17. T.S.: Aeromagnetic surveys of Iceland and its neighbourhood. In: Iceland and Mid-Ocean Ridges (Rit Vísindafél. Íslendinga 38, ed. Sveinbjörn Björnsson), 91-96, 1967. Se also p. 65, 107, 127, 159.
  18. T.S.: Continued geophysical measurements in Surtsey. Surtsey Res. Progr. Report 3, 104-106, 1967.
  19. T.S. and Ragnar Stefánsson. Seismic measurements in Surtsey. Surtsey Res. Progr. Report 3, 107-107, 1967.
  20. P. Dagley, R.L. Wilson, J.M. Ade-Hall, G.P.L. Walker, S.E. Haggerty, T.S., N.D. Watkins, P.J. Smith, J. Edwards and R.L. Grasty: Geomagnetic polarity zones for Icelandic lavas. Nature 216, 25-29, 1967.
  21. T.S.: Geomagnetic studies at Surtsey and temperature measurements. Proc. Surtsey Res. Conf. (abstract), 58-59, 1967.
  22. Bragi Árnason and T.S.: Hydrogen isotopes in hydrological studies in Iceland. In: Isotopes in Hydrology, bls. 35-47. Internat. Atomic Energy Authority STI/PUB/141, Wien 1967.
  23. T.S. and Steingrímur Hermannsson: Natural resources. IIn: Iceland 1966 (ed. Jóhannes Nordal og Valdimar Kristinsson), p. 10-13. Seðlabanki Íslands, Rvk. 1967.
  24. S. Williams, J.D. Friedman, Sigurdur Thórarinsson, T.S. and Gudmundur Pálmason: Analysis of 1966 infrared imagery of Surtsey, Iceland. Surtsey Res. Progr. Report 4, 173- 175, 1968. Abstract in Program and Abstracts of Papers, 7, bls. 61. IAV, IUGG 14th General Assembly, Zürich, 1967.
  25. Bragi Árnason and T.S.: Deuterium content of water vapour and hydrogen in volcanic gas at Surtsey. Geochim. Cosmochim. Acta 32, 807-813, 1968.
  26. T.S.: Magnetism and the Earth’s crust. Sixty-five Degrees 7, 21-25, 1969.
  27. T.S.: Aeromagnetic survey of SW-Iceland. Science in Iceland 2, 13-20, 1970.
  28. T.S.: A continuously operating proton precession magnetometer for geomagnetic measurements. Science in Iceland 2, 64-77, 1970.
  29. T.S.: A survey of geophysical research related to crustal and upper mantle structure in Iceland. J. Geomagn. Geoel. 22, 213-221, 1970 (abstract in IAGA Bulletin No. 26, bls. 82, 1969).
  30. L. Wilson, N.D. Watkins, Trausti Einarsson, T.S., S.E. Haggerty, P.J. Smith, P. Dagley and A. McCormack: Palaeomagnetism of ten lava sequences from South-Western Iceland. Geophys. J. Royal Astron. Soc. 29, 459-471, 1972.
  31. S. A. Colgate and T.S.: Dynamic mixing of water and lava. Nature 244, 552-555, 1973.
  32. T.S.: Lava Cooling. In Lava-Cooling Operations During the 1973 Eruption of Eldfell Volcano, Heimaey, Vestmannaeyjar, Iceland, S. Geological Survey Open-File Report 97-724. Edited by Richard S. William, Jr. This is a translation of a 1974 newspaper article in Icelandic.
  33. M. Brook, C.B. Moore and T.S.: Lightning in volcanic clouds. J. Geophys. Res. 79, 472- 475, 1974. Correction p. 3102, 1974.
  34. T.S.: Final report on geomagnetic measurements on Surtsey. Surtsey Res. Progr. Report 7, 91-94, 1975.
  35. T.S.: A continuously operating proton precession magnetometer for geomagnetic measurements (abstract of a conference lecture Grenoble). IAGA Bulletin no. 36, 133, 1975.
  36. T.S.: Report on volcanic risks involved in the Momotombo geothermal project. United Nations publication, Nicaragua 1975.
  37. Baldur Líndal and T.S.: Temperature and chemical compositions of emanations from the Hekla volcano after the 1947-1948 eruption. Appendix II í: The Eruption of Hekla 1947- 1948, IV.1, bls. 45-51. Vísindafélag Íslendinga, Rvk. 1976.
  38. Sveinbjörn Björnsson and T.S.: Drilling and heat extraction from molten lava. Hawaii Symposium on Intraplate Volcanism and Submarine Volcanism, Hilo, Hawaii July 16-22, 1979.
  39. Helgi Björnsson, Sveinbjörn Björnsson and T.S.: Geothermal effects of water penetrating into hot rock boundaries of magma bodies. Geothermal Res. Council, Transactions 4, 13- 15, 1980.
  40. Helgi Björnsson, Sveinbjörn Björnsson and T.S.: Penetration of water into hot rock boundaries of magma at Grímsvötn. Nature 295, 580-581, 1982.
  41. G. Nunns, M. Talwani, G.R. Lorentzen, P.R. Vogt, T.S., Leó Kristjánsson, H.C. Larsen and D. Voppel: Magnetic anomalies over Iceland and surrounding seas. In: Structure and Development of the Greenland-Scotland Ridge (ed. M.H.P. Bott et al.). Plenum Press, New York, p. 661-678 + map of themagnetic field strength; scale 1:2 000 000, 1983.
  42. Leó Kristjánsson, Haukur Jóhannesson, T.S., Kristján Sæmundsson and I. McDougall: Mapping of magnetic polarity groups in the lava pile of W- and NW-Iceland: Correlation with local aeromagnetic anomalies (abstract). IUGG 18th General Assembly, Hamburg 1983. Inter-disciplinary Symposia. Programme and Abstracts, 1, bls. 137, 1983.

 

Birt í Eðlisfræði, Tuttugasta öldin