5 tutustumisen arvoista tutkijaa

• Elinaika: 14. maaliskuuta 1879 – 18. huhtikuuta 1955
• Kansallisuus: Saksanjuutalainen
• Tutkimusalat: Teoreettinen fysiikka, suhteellisuusteoria.

Etelä-Saksassa Ulmissa vuonna 1879 syntynyt ja lapsuutensa Münchenissä viettänyt Albert Einstein on kaikkien aikojen merkittävimpiä fyysikoita. Hänen vanhempansa olivat juutalaisia.

Einstein muutti Sveitsiin vuonna 1895, jolloin hän oli vasta 16-vuotias. Hän alkoi opiskella seuraavana vuonna Zürichin polyteknisessä oppilaitoksessa, josta nykyinen Sveitsin valtion teknillinen korkeakoulu ETHZ juontaa juurensa. Einstein luopui samana vuonna Saksan kansalaisuudesta välttääkseen varusmiespalveluksen. Hän oli valtioton, kunnes hänestä tuli vuonna 1901 Sveitsin kansalainen.

Neljä Einsteinin vuonna 1905 julkaisemaa artikkelia aiheutti mullistuksen fysiikan alalla.

Yksi niistä käsitteli valosähköistä ilmiötä. Einstein palkittiin sen selittämisestä Nobelin fysiikanpalkinnolla vuonna 1921.

Toisessa artikkelissa Einstein paneutui Brownin liikkeeseen ja todisti sen avulla atomin olemassaolon.

Kolmannen artikkelin aihe oli – kuuluisa – suhteellisuusteoria, joka kuvaa ajan ja avaruuden välisen yhteyden.

Neljännessä artikkelissaan Einstein selvitti massan ja energian suhdetta ja esitti käänteentekevän kaavan E=mc². Sillä on ollut ratkaiseva merkitys muun muassa ydinvoiman ja -aseiden kehitykselle.

Nämä neljä mullistavaa artikkelia eivät tehneet heti Einsteinista maailmankuulua tutkijaa, mutta ne auttoivat häntä etenemään akateemisella uralla ja laskivat hänen tieteellisen menestyksensä perustan.

Einstein työskenteli Zürichin ja Prahan yliopistoissa, ennen kuin hänestä tuli vuonna 1914 Berliinissä toimivan Preussin tiedeakatemian jäsen.

Seuraavana vuonna valmistui Einsteinin pääteos, jota pidetään fysiikan alalla 1900-luvun merkittävimpänä julkaisuna: yleinen suhteellisuusteoria.

Kun Hitler nousi valtaan Saksassa vuonna 1933, ulkomailla oleskellut Einstein ei uskaltanut enää palata sinne. Vuonna 1940 Yhdysvaltojen kansalaisuuden saanut Einstein kuoli Princetonissa vuonna 1955.

• Elinaika: 4. tammikuuta 1643 – 31. maaliskuuta 1727
• Kansallisuus: Englantilainen
• Tutkimusalat: Matematiikka, fysiikka, tähtitiede, painovoima, kappaleiden liikkeet.

Isaac Newtonilla oli tärkeä osuus tieteellisessä vallankumouksessa.

Newton syntyi Englannissa Lincolnshiren kreivikunnassa sijaitsevassa Woolsthorpen kartanossa kolme kuukautta isänsä kuoleman jälkeen. Kun hänen äitinsä meni kahden vuoden kuluttua uusiin naimisiin, Newton jäi äidinäidin luo. 12-vuotiaana Newton alkoi käydä oppikoulua, ja hänestä tuli luokkansa paras oppilas.

Kun Newton aloitti opiskelun Cambridgen Trinity Collegessa vuonna 1661, opetus oli suunnilleen samanlaista kuin se oli ollut jo keskiajalla. Newton ei käyttänyt paljon aikaa pakollisiin aineisiin. Newton toimi opintojensa jälkeen opettajana Trinity Collegessa vuoteen 1696 asti. Vuodesta 1669 eteenpäin hän hoiti matematiikan professuuria Cambridgen yliopistossa.

Newton laati ensimmäiset tieteelliset teoksensa vuonna 1665, jolloin yliopisto sulki ovensa, koska rutto oli levinnyt myös Cambridgeen.

Seuraavat kaksi vuotta Newton vietti kotonaan Woolsthorpessa. Siellä hän kehitti differentiaali- ja integraalilaskentaa, värioppia ja painovoimateoriaa. Tuolta ajalta on peräisin kuuluisa tarina päähän putoavasta omenasta.

Pääteoksensa Philosophiæ Naturalis Principia Mathematican Newton julkaisi kesällä 1687. Siihen viitataan Suomessa yleensä Principia-sanalla, vaikkakin siitä käytetään myös nimitystä Luonnonfilosofian matemaattiset perusteet.

Pääteos sisältää kolme Newtonin laeiksi kutsuttua lausetta, jotka käsittelevät kappaleiden liikettä ja niihin vaikuttavia voimia, sekä yleisen painovoimalain. Klassisen mekaniikan perustan laskevasta Principiasta tuli yksi fysiikan merkkiteoksista.

Newton sai jo elinaikanaan osakseen arvostusta, ja Englannin kuningatar Anna löi hänet ritariksi vuonna 1705. Vuonna 1727 kuolleen Newtonin hauta sijaitsee Westminster Abbeyn hautausmaalla.

• Elinaika: 12. helmikuuta 1809 – 19. huhtikuuta 1882
• Kansallisuus: Englantilainen
• Tutkimusalat: Luonnontutkimus, geologia ja kehitysoppi.

Charles Darwin on vaikuttanut monien mielestä eniten siihen, millaiseksi Maan elämä ja sen kehitys nykyään käsitetään.

Shrewsburyn kaupungissa asunut Darwinin perhe oli varakas. Lapsia syntyi kuusi, ja Charles oli heistä toiseksi nuorin. Isä toimi lääkärinä, ja myös Charles alkoi vuonna 1825 opiskella lääketiedettä Edinburghissa. Ala ei kuitenkaan kiinnostanut häntä, ja hän siirtyi kaksi vuotta myöhemmin Cambridgeen lukemaan teologiaa. Hänestä tuli humanististen tieteiden kandidaatti (Bachelor of Arts) vuonna 1831. Cambridgen vuosilla oli suuri merkitys hänen myöhämmälle uralleen, vaikkei hänestä tullutkaan pappia.

Darwin opiskeli teologian ohella kasvi- ja eläintiedettä sekä geologiaa ja tutustui moniin luonnontutkijoihin. Hän oli paljon tekemisissä kasvitieteilijä John Henslow´n ja geologi Adam Sedgwickin kanssa. Henslow kutsui Darwinin vuonna 1831 HMS Beagle -nimisellä laivalla tehtävälle pitkälle tutkimusmatkalle, jonka tavoitteena oli kartoittaa Etelä-Amerikan rannikot.

Viisi vuotta kestänyt retki ratkaisi, mihin suuntaan Darwinin ajatukset lähtivät kulkemaan. Myöhemmin Darwin julkaisi kirjan, joka tunnetaan Suomessa nimellä Beaglen matka. Kolmiosaiseen kertomukseen sisältyy Darwinin tutkimuspäiväkirja.

Pääteoksensa Darwin julkaisi kuitenkin vasta vuonna 1859. Suomessa Lajien synty -nimellä tunnetussa On the Origin of Species by Means of Natural Selection -kirjassa Darwin esitti evoluutioteorian perusteet kuvaamalla uusien lajien kehittymistavan. Hän totesi muun muassa eri lajien polveutuvan samasta kantamuodosta ja olevan siten sukua toisilleen. Lajiutumisen hän selitti johtuvan luonnonvalinnasta: ne, jotka sopeutuvat parhaiten elinympäristöönsä, selviytyvät.

Charles Darwin kuoli 19. huhtikuuta 1882 sydämen petettyä.

• Elinaika: 10. heinäkuuta 1856 – 7. tammikuuta 1943
• Kansallisuus: Serbialainen
• Tutkimusalat: Fysiikka, sähköoppi, tekniikka.

Nikola Tesla kuului 1800- ja 1900-lukujen merkittävimpiin keksijöihin, ja hän teki uraauurtavaa sähkötutkimusta.

Nykyisen Kroatian alueella sijaitsevassa Smiljanissa syntyneellä Teslalla oli serbialaiset vanhemmat.

Tesla opiskeli ja työskenteli Itävallassa, Unkarissa ja Ranskassa ja herätti huomiota sähköön liittyvillä tutkimuksillaan. Muutettuaan vuonna 1884 Yhdysvaltoihin hän onnistui pestautumaan Pariisista saamansa suosituksen ansiosta fonografin keksijänä ja toimivan hehkulampun kehittäjänä tunnetun Thomas Edisonin palvelukseen.

Tesla irtisanoutui kuitenkin tutkimuslaboratoriosta, kun Edison ei – kuulopuheiden mukaan – maksanut Teslalle reilusti. Miehet kokivat toisensa muutenkin kilpailijoiksi, sillä Edison kannatti tasavirtaa ja Tesla vaihtovirtaa.

Teslan vuonna 1886 perustama oma yritys oli taloudellisesti tiukilla, sillä useimmat sijoittajat eivät olleet kiinnostuneita vaihtovirrasta, koska vaikutusvaltainen Edison piti sitä vaarallisena.

Vuonna 1888 tilanne muuttui, kun George Westinghouse sijoitti yritykseen. Tesla patentoi vaihtovirtamoottorin. Ja vuonna 1893 Chicagon maailmannäyttelyssä loisti 100 000 hehkulamppua, kun Tesla esitteli vaihtovirtavalaistusta. Tesla ja Westinghouse olivat vetäneet pitemmän korren, sillä lamput paloivat vaihtovirralla puolet halvemmalla kuin Edisonin tarjoamalla tasavirralla.

Tesla oli kiinnostunut paljon muustakin. Vuonna 1895 hän perusti maailman ensimmäisen vesivoimalan Niagaran putouksille. Hänen vuonna 1891 keksimänsä ja hänen mukaansa nimetty muuntaja mahdollisti muun muassa röntgenkuvauksen. Röntgensäteilyn löysi kuitenkin saksalainen Wilhelm Röntgen, joka teki vuonna 1895 tutkimuksia katodisädeputkella. Tesla selvitti 1890-luvulla mahdollisuuksia välittää radioaaltoja ja sähköenergiaa, ja vuonna 1896 hän esitteli ensimmäisen kauko-ohjauksisen aluksen. Radion patentoi kuitenkin ensimmäisenä italialainen Guglielmo Marconi. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon langattoman lennättimen eli radion keksimisestä vuonna 1909 – Teslan vastustuksesta huolimatta. Yhdysvaltojen korkein oikeus totesi myöhemmin, että radio oli ennemmin Teslan kuin Marconin keksintö.

Tesla kärsi mielenterveysongelmista, ja hän muuttui vanhemmiten entistä erikoisemmaksi. Tesla kuoli köyhänä, yksinäisenä ja melkein unohdettuna hotellihuoneessaan vuonna 1943. Teslan tutkimusten tieteellinen merkitys tunnustettiin hänen kuolemansa jälkeen.

• Elinikä: 15. helmikuuta 1564 – 8. tammikuuta 1642
• Kansallisuus: Italialainen
• Tutkimusalat: Fysiikka, matematiikka, tähtitiede ja filosofia.

Galileo Galilei mullisti keskiaikaisen maailmankuvan, johti tieteellistä vallankumousta ja kehitti moderneja tutkimustapoja.

Tuolloin Firenzen herttuakuntaan kuuluneessa Pisassa syntynyt Galileo oli säveltäjä, luutunsoittaja ja musiikkiteoreetikko Vincenzo Galilein ja tämän vaimon, Giulia Ammannatin, esikoinen. Vaikka Galileo osoitti jo lapsena kiinnostusta musiikkia ja matematiikkaa kohtaan, isä toivoi, että hän lukisi lääkäriksi voidakseen elättää itsensä paremmin kuin vanhempansa.

Galileo alkoi opiskella lääketiedettä 17-vuotiaana, mutta hän ei syttynyt opinnoille. Hän oli kiinnostuneempi matematiikasta, eivätkä hänen lahjansa jääneet huomaamatta. Galileo Galilei opetti 20 vuotta sekä Pisan että Padovan yliopistoissa.

Kuuluisimmassa tieteellisessä kokeessaan Galilei pudotti Pisan – kallellaan olevasta – tornista kaksi eripainoista kuulaa. Kumpikin osui maahan niin samanaikaisesti, että Galilei pystyi päättelemään Aristoteleen selityksen vääräksi. Sen mukaan raskaat kappaleet putoavat kevyitä nopeammin.

Vuonna 1609 Galilei kuuli uudesta Alankomaissa tehdystä keksinnöstä: kaukoputkesta. Hän rakensi saamiensa luonnosten pohjalta oman kaukoputken ja alkoi kehittää sitä eteenpäin. Kaukoputkellaan Galilei näki Kuussa vuoria ja kraattereita. Kuun pintaa oli siis pidetty virheellisesti tasaisena. Lisäksi Galilei löysi neljä Jupiterin suurinta kuuta, totesi, että Venuksella on samanlaiset vaiheet kuin Kuulla, ja havaitsi, että tähtiä on paljon enemmän kuin paljain silmin erottaa. Galilei ymmärsi havaintojensa tukevan Nikolaus Kopernikuksen puoli vuosisataa aiemmin esittämää aurinkokeskistä maailmankuvaa: se keskipiste, jota eri taivaankappaleet kiertävät, on Aurinko eikä Maa niin kuin 1600-luvun alussa yhä yleisesti uskottiin.

Galilein havainnot ja käsitykset herättivät vastarintaa katolisen kirkon piirissä, sillä se vaali ja vaati maakeskistä maailmankuvaa. Konflikti huipentui vuonna 1633 inkvisition järjestämään oikeudenkäyntiin, jossa Galilei tuomittiin kerettiläisyydestä eli kirkon opista poikkeavista mielipiteistä. Elinkautinen vankeustuomio muutettiin jonkin ajan kuluttua elinikäiseksi kotiarestiksi.

Harhaoppisena Galilei jatkoi salaa tutkimustyötä elämänsä loppuun asti. Hän kuoli vuonna 1642 Arcetrissa.