Crookesin putki

kuuluisassa esseessä, jossa verrataan venäläisiä kirjailijoita Ivan Turgenevia ja Leo Tolstoita, filosofi Isaiah Berlin lainaa kreikkalaisen runoilijan Arkhilocuksen salaperäistä lausetta: ”kettu tietää monia asioita; siili tietää yhden ison asian”. Berliini siis jakaa kirjailijat niihin, jotka seuraavat yhtä ajatusta sinnikkäästi, ja niihin, jotka heittävät verkkojaan laajemmin, mutta ehkä vähemmän syvällisesti. Kemian historian kettujen joukossa on William Crookes, suuri ja kiistelty viktoriaaninen yleisnero.

Crookes oli menestyneen Regent Streetin räätälin poika. Hänen varakas isänsä sai hänet kiinnostumaan valokuvauksesta · rakentamalla hänelle kellarilaboratorion perheen taloon – mikä lopulta johti Crookesin osallistumaan kurssille new Royal College of Chemistryssä, jossa karismaattinen August Hofmann houkutteli joitakin kirkkaimmista nuorista opiskelijoista.

hänestä tuli pian Hofmannin avustaja ja hän huolehti joistakin uusista alokkaista, kuten nuoresta William Perkinistä. Hän sai myös monia muita ystäviä, kuten Charles Wheatstonen, George Stokesin ja Michael Faradayn. Niiden vaikutus varmistetaan, että vaikka hänen mentori n affiniteetti orgaanisen kemian, Crookes omien etujen pysyi melko enemmän ”fyysinen”.

Crookes oli uranuurtaja tieteellisessä valokuvauksessa, jonka hän huomasi mahdollistavan tiedemiesten havainnoinnin paljain silmin näkymättömistä ilmiöistä. Hän otti jopa valokuvia liekkispektreistä useita vuosia ennen Gustav Kirchhoffia ja Robert Bunsenia, vaikka ei tajunnut tuloksiensa merkitystä. Mutta osallistuttuaan Royal Institutionin puheeseen, jossa vihjattiin Bunsenin spektroskooppisesta rubidium-löydöstä, Crookes suuntasi sydämensä erääseen omaan alkuaineeseensa.

hän otti lyhyitä opetustehtäviä Oxfordissa ja Chesterissä ja alkoi editoida London Photographical Society (LPS)-lehteä, mutta sitten hänellä oli elämää mullistava ajatus: hän aloittaisi Chemical News-lehden, joka oli halpa viikoittainen pamfletti, joka kertoi viimeisimmistä kemiallisista tapahtumista. Hän sai pian potkut LPS: ltä, mutta hänen aivotärähdyksensä lähti vähitellen lentoon.

sillä välin hän jatkoi kotilaboratoriossaan uuden alkuaineen etsimistä jokaisesta mineraalinäytteestä, jonka hän saattoi käsiinsä, etsien metodisesti löytämättömiä spektroskooppisia viivoja. Lopulta näytteistä, joista hän oli eristänyt seleeniä Hofmannille, hän näki kirkkaanvihreän emission – uuden alkuaineen, jolle hän antoi nimen tallium.

seuraavien 10 vuoden aikana Crookes työskenteli ranskalaisen kemistin Claude-August Lamyn raivokasta kilpailua vastaan talliumin atomipainon mittaamiseksi. Ilman kelluvuusvaikutuksen minimoimiseksi hän tyhjensi hitaasti tasapainotilan Sprengelpumpulla ja testasi tyhjiötä sähköpurkauksella. Lopulta hän sai painon, joka pysyisi muuttumattomana 40 vuotta. Mutta hänen yllätyksekseen mittaukset riippuivat lämpötilasta · kuumemmat kappaleet näyttivät kevyemmiltä kuin viileämmät.

nerokkaan avustajansa Charles Giminghamin avustuksella Crookes kehitti yhä herkempiä tapoja punnita pieniä esineitä, tasapainottaa kiille-tai pihtipalloja lasikuiduilla, jotka on ripustettu evakuoituun polttimoon. Nämä herkät tasapainotilat liikkuivat, kun ne altistettiin valolle; kohdistiko valo painetta? Hänen ehdotuksensa sai ristiriitaisen vastaanoton Royal Societyssa, mikä pakotti hänet takaisin laboratorioon.

giminghamin kanssa hän kehitti ”valomyllyn” eli radiometrin: neljä vanaa foliota, Kasvot mustavalkoiset, ripustettuna ohuesta lasirististä neulan kärkeen. Valaistuna Siivet kieppuivat mielettömästi,’ todistaen ’ hypoteesin. Se oli herkullisen herkkä laite, joka mahdollisti hyvin herkät valon voimakkuuden mittaukset. Selitys oli kuitenkin väärä. Osborne Reynolds osoitti Manchesterissa, että siipien nopeus riippui polttimossa olevasta kaasun paineesta, käyttäen James Clerk Maxwellin kineettistä teoriaa selittääkseen liikkeen. Crookes myöntyi vaivihkaa ja vastahakoisesti.

, mutta hän keskittyi nyt evakuoitujen polttimoiden päästöihin. Kopioimalla Faradayn ja Julius Plückerin kokeita Crookes käytti giminghamin uutta pumppua * useita Sprengel-pumppuja rinnakkain-siirtyäkseen yhä matalampiin paineisiin. Salaperäiset hehkut putkien sisällä viittasivat hiukkasten liikkeeseen ja Crookes havaitsi tumman alueen, joka tulisi kantamaan hänen nimeään.

Crookes ei koskaan kutistunut violetiksi, vaan esitteli näyttävästi ”hänen” putkensa. Kun putken sisällä oli metalliristi, hehkuvilla seinillä saattoi nähdä terävän varjon, mikä todisti, että ’säteet’ kulkivat katodista suorina viivoina. Monet näistä Crookesin putkista löytyvät vielä nykyäänkin kouluista, ja muistan niiden leuat loksauttaneen ihmetyksen, kun näin ne teini-ikäisenä pimennetyssä nairobilaisessa luokkahuoneessa.

vaikka Crookesin väite ”neljännen aineen tilan” löytämisestä oli vain puoliksi oikein, hänen kokeensa nostivat purkausilmiöt lujasti fysiikan asialistalle. Wilhelm Röntgen tarkkailisi ensin röntgensäteitä Crookesin putkilla, ja Joseph Thomson tunnistaisi elektronin, aloittaen subatomiset tutkimukset, joista lopulta saisi tutkan ja television.

mutta Crookesin mielenkiinto vei hänet muihin, mielenkiintoisiin suuntiin. Hänen iskulauseensa ”Ubi Crookes, ibi lux” oli harvinaisen osuva. Hän teki hehkulamppuja hiilikuitufilamenteilla (ironisesti Gimingham lähti työskentelemään Swanille ja Edisonille). Hänen harvinaisten maametallien spektroskopiansa auttoi lopettamaan kiistat, jotka olivat vaivanneet tuota lähes erottamatonta alkuaineryhmää suuren osan vuosisadasta. Myöhempinä vuosinaan Crookes kehitti lasin muotoiluja suojatakseen tehdastyöläisten silmiä valimoiden ja lasitehtaiden häikäisyltä, keksinnöt kaikuivat nykyään lasinpuhaltajien käyttämissä didyymispekseissä. Kemian Uutiset pysyivät kemistien luettavana aina hänen kuolemaansa saakka vuonna 1919.

joten jos Crookes oli moniosainen mies, kumpi olet: siili vai kettu?

Andrea Sella (@Sellathechemist) opettaa kemiaa University College Londonissa, Iso-Britanniassa