Kristian Birkeland (1867-1917)

Kristian Birkeland ble i sin samtid omtalt som en forsker av Guds nåde. Og det er vel nettopp det han er – mannen som både drev grunnforskning og kunne omsette ideer til eksperimenter og industri. I 2017 er det 150 år siden han ble født. 

Tekst av Trond Aasland, Norsk Industriarbeidermuseum.

0002212_Birkeland_redigert2

Kristian Birkeland (1867-1917)

Allerede fra 1896 arbeidet Birkeland med avbøyning av katodestråler i magnetfelt. Han fremsatte en teori om at elektrisk ladde partikler (katodestråler) fra sola blir fanget inn i jordas magnetfelt og trukket mot polområdene. Når partiklene kommer inn i atmosfæren, oppstår friksjon, slik at gassene antennes og lyser opp.  Denne nordlysteorien klarte han å belegge eksperimentelt og visuelt. Kristian Birkeland blir regnet som en av grunnleggerne av geofysisk og kosmisk forskning.

16.september 1901 leverte han inn en patentsøknad på en elektromagnetisk kanon. Tanken var å tjene penger – på et våpen. Lord Kelvin hadde rådet ham til å gjøre noen oppfinnelser, tjene en million – og så vende tilbake til forskningen. Birkeland kunne blitt husket for å ha skapt frykt. I stedet vil vi huske ham for en oppfinnelse som skapte frukt.

I 1896 hadde han med stor sannsynlighet gått glipp av å få sitt navn knyttet til en stor oppfinnelse, nemlig røntgenstråler. Birkeland nærmest glemte å patentere sin oppdagelse, men han demonstrerte den kort tid etter at fysikeren Wilhelm Conrad von Røntgen var blitt et kjent navn.

Møtet mellom Birkeland og Eyde fredag 13. februar 1903 er sagnomsust og omspunnet av myter. Middagen fant sted i statsråd Gunnar Knudsens leilighet, som var i Bolteløkkens alle 10, som vender ut mot Ullevålsveien (nær Adamstuen). Eyde gjorde sitt beste for å framstille det som skjedde mellom 1903 og 1905 på en slik måte av han både var oppfinner og likeverdig med Birkeland i utviklingen av lysbueovnen. Derfor vil jeg her og nå fastslå at i den grad det er viktig å peke på en av dem som oppfinner, så må vi peke på Birkeland – ikke Eyde.

Professor Kristian Birkelands første elektromagnetiske kanon fra 1901

Professor Kristian Birkelands første elektromagnetiske kanon fra 1901

Birkeland og Eyde var slett ikke de første som arbeidet med en lysbueovn for å binde luftens nitrogen. Også andre mente at det inne i ovnen var avgjørende viktig med best mulig kontakt mellom luft og en elektrisk lysbue. Det var også kjent at et elektromagnetisk felt var en lovende vei for å lage lysbuer med stor overflate. Men ingen hadde fått til dette på en fungerende og lønnsom måte. Birkelands særlige innsats – som gjorde at han søkte og oppnådde patent – var lysbuens form og at den fungerte stabilt over lang tid. Forklaringen ligger i hans kunnskaper og bruk av elektromagnetiske bølger. Luft kunne blåses inn i og gjennom ovnen uten at flammen blåste ut eller forandret form. Eyde hadde slett ikke slik kunnskap.

I et innlegg i Aftenposten (28.6. 1915) skrev Birkeland:

 

«Kvælstofsagen er blevet en klingende fanfare for Eyde, det er riktig nok. Og det kan han efter omstændighederne have fortjent, for han er et geni til at faa et foretagende i gang».

Eyde måtte mang en gang kalle på Birkeland for å oppnå de resultater som investorene forventet og etterspurte. Det gjaldt både arbeidene i forkant av at en bredt sammensatt ekspertkomite skulle komme til Notodden i juli 1905 – og det gjaldt en ytterligere forbedring av lysbueovnen i 1910 – slik at slike ovner også kunne brukes på Rjukan. Det var ikke smågutter som kom for å studere prøvefabrikken på Notodden sommeren 1905. Gruppen ble ledet av prof. Silvanus P. Thompson, direktør ved Technical College i London, professor Otto Witt, kjemidoktor og rektor ved Charlottenburg Technische Hochschule i Berlin, professor Grandeau, som var medlem av Institut de France og generalinspektør for det franske tekniske selskap. Et annet medlem var Alphonse Th. Schloesing, analytisk kjemiker og professor i landbrukskjemi og ekspert på kvelstoff.

Vi får si det tjener Eyde til ære at han lot disse fornemme herrer underholde av en bjørnunge som var oppfostret i Hjartdal og opptrent som sirkusartist av ingeniør Bjarne Hansen på Notodden.

Ekspertkomiteen brukte to uker og dens innstillinger var mer enn positive:

«De nye produkter kan med sikkerhets fremstilles til priser, der vil erobre markedet i den udstrækning produktionen overhovedet er mulig»

De skamroste det vitenskapelige arbeidet som lå til grunn for metoden. Nettopp dette var et viktig moment – at alt var godt dokumentert og inngående forklart. Den kjemiske rapporten inneholdt ord og begreper som «fruktbar oppfinnelsesevne», «eksepsjonell foretaksomhet», «lykkelig dristighet», «bemerkelsesverdig arbeid» – og de som sto bak det hele ble omtalt i rosende vendinger.

Banque Paribas sin representant, J. Moret, fremholdt at det var

«svært store fremskritt i vente, med store samfunnsmessige konsekvenser, som vil gi stor ære til dem som har realisert det».

Så vet vi at penger kom på bordet – samt en plan om å bygge en større fabrikk på Notodden og å bygge ut Svelgfossen. I avtalene inngått i Paris i september 1905 var det enighet om å utsette utbyggingen av Rjukanfossen. Men det man hadde oppnådd på Notodden la grunnlaget for å etablere et nytt selskap; Norsk Hydro.

Ovnshus 2. Lengdesnitt av Hydro-ovn. Norsk Industriarbeidermuseum

Ovnshus 2. Lengdesnitt av Hydro-ovn. Norsk Industriarbeidermuseum

I utbyggingen av Notodden salpeterfabriker var det Kristian Birkeland som ledet arbeidet med den elektriske delen. Emil Collett hadde ansvaret for det kjemiske. (Han er for ettertiden mest kjent for Sanasol). Birkeland engasjerte seg også i arbeidet med å utvikle de neste trinn i denne nye industrien, ikke minst det vi kaller absorpsjonssystemet.

Så kom den store dagen – 2. oktober 1907. Vi må tror at det var omtrent her Birkeland sto og talte ved åpningen av fabrikken. Han var stolt og glad;

«Naar jeg gaar omkring og ser på anlægget her, fyldes mit sind af stor tilfredsstillelse baade som fagmand og som menneske og drømmer»

Eyde ville sikre Hydro rettighetene til Birkelands arbeid innenfor kvelstoffindustrien. Trolig mente han at det beste virkemiddelet var å holde på Birkeland som en godt betalt konsulent på livstid. Dette ble vanskelig da en avtale med BASF om utbyggingene på Rjukan skulle fremforhandles. Eyde ga seg ikke – og tyskerne ga til sist etter. Birkeland fikk muligheter til å drive grunnforskning – og dette var et resultat av fortjenesten han kunne hente ut fra arbeidet med kvelstoffsaken. De neste ti årene er Birkelands virksomhet preget av at fortjenesten fra kvelstoffsaken ga økonomisk frihet til å bygge et laboratorium med flere assistenter. Han fremsto som en uavhengig grunnforsker, fri til å forfølge de ideer og vitenskapelige mål som han satte seg. For Birkeland førte dette langt – han redegjorde for verdeners tilblivelse – og det førte ham langt av sted.

Han reiste til Egypt i 1910 og igjen dit høsten 1913. Han til og med tegnet og bygde seg et hus tre mil sør for Kairo. Nå var det det såkalte Zodiaklyset han ville studere og bli i stand til å forklare. I 1917 oppholdt han seg fortsatt på det afrikanske kontinent. Han begynte nå å planlegge hjemreise til Norge hvor han ville feire sin 50-årsdag i desember. En reise gjennom et krigsherjet Europa virket vanskelig, men da den danske konsulen i Kairo tilbød seg å reise sammen med ham via Asia, var Birkeland ikke vanskelig å be. Da de kom til Tokyo i Japan, bestemmer Birkeland seg for å bli her en stund. Han ønsker å arbeide sammen med kolleger ved Universitetet i Tokyo.

Under oppholdet her er det åpenbart at hans psykiske problemer tiltar. Morgenen den 16. juni (fortsatt 15. Juni i Vest-Europa) blir han funnet i sin seng på hotellet. På nattbordet ble funnet en pose veronal og en revolver. Birkeland skal ha gitt utrykk for at han var engstelig for at engelskmennene skulle frarane ham all dokumentasjon om den elektromagnetiske kanon. Dette gjorde mannen mer enn vanlig nervøs. Så kan vi summere opp og si at kanonen lykkeligvis aldri tok livet av noen. Det må i så fall kun være Birkeland selv. Det ble frukt – ikke frykt.

I Tokyo holdt professor Nagaokas tale ved bisettelsen. Han sa blant annet:

«Hans geniale ånd åpenbarte seg i hans forklaring av solflekkene og i utnyttelsen av luftens kvælstoff. Det århundrer gamle problem ble til sist løst til praktisk brukbarhet ved hjelp av den elektriske lysbue. For alle elektroteknikere er Notodden vel kjent som et av de største elektriske verk, hvor man ved kjempemessige dynamomaskiner, drevet med vannkraft, frembringer tre meter lange lynliknende buer til fabrikasjon av kunstig salpeter. Men langt utover denne høyst verdifulle og vidunderlige oppfinnelse kommer hans navn til å leve lenge i fremtiden på grunn av hans undersøkelser av polarlysets natur.»

Pål Brekke, solforsker ved Norsk Romsenter sier om Birkeland:

«Han var vår kanskje mest fremsynte forsker og oppfinner gjennom tidene. Hans resultater fikk stor betydning for samfunnet og forskningsmiljøene helt frem til i dag. At vår stormfulle sol påvirker oss på mange måter, og i dag mer enn noen gang – ved at dynamiske fenomener på sola påvirker vårt teknologibaserte samfunn.»

Vi kan leve godt med at vi deler Birkeland med en hel verden. Og vi kan med en viss stolthet fastslå at uten det han utrettet her, ville det meste av alt det andre ikke vært mulig.

—-

Den 5. juli 2015 ble Rjukan-Notodden industriarv innskrevet på UNESCOs verdensarvliste. Status som verdensarv er det høyeste internasjonale kvalitetsstempel et område kan få. Det kan du lese mer om her. I industrimuseet Lysbuen på Notodden kan du gjøre deg kjent med sentrale elementer i Norges nye verdensarv.

Lysbuen web