Sivun näyttöjä yhteensä

19. helmikuuta 2015

Vesi ei ole märkää





Selitystä odottaa, miksi niin monella meistä on todistuksessa huono numero kemiasta. Olen kuullut hätätapauksista. Joku ei pääse korkeakouluun tai karsimaan, kun koulutodistuksen keskiarvoa vetää alaspäin kirottu kuutonen kemmasta.

Viimeksi kuluneen vuoden tai kaksi olin harrastanut älyttömiä ongelmia. Ne ovat osoittautuneet älykkäiksi. Sellaisista on joukko aivan erinomaisia verkkopaikkoja ja muutama mukava kirja.

Mielikuvani kemiasta on sen suuntainen, että sekoitellaan nesteitä, jotka sitten muuttavat väriä, ja opettajan pöydän suunnasta pöllähtelee höyryä tai kaasua. Poikia kiinnostaa rikkivety, jonka haju on itse asiassa hyvin tuttu.

Tieteellisen urani kiinnostavin havainto on peräisin Orrenmaan matkustajakodin takaa Luumyllyltä. Nikkarinlakka jakautui tahmeaksi mönjäksi ja juomiseen kelpaavaksi alkoholiksi, kun pulloon oli pantu suolaa ja sitä oli ravisteltu aikansa, mielellään mölisten samalla jotain sopivaa hengellistä laulua. Muistan kemistin nimenkin. Taisi olla Sauli, tämä kiinnostava henkilö, joka honotti puhuessaan.

Kuusikymmentä vuotta myöhemmin tiedän että pullon ravistelu on energian lisäämistä nesteeseen ja että ruokasuola, natriumkloridi, oli katalyytti.

Taannoin puheena oli kysymys, onko näkemämme maailma käytännöllisesti katsoen tyhjä. Vastaus oli että kyllä on. Ilma on molekyylejä ja ilman koostumus kuului siihen kemian kurssiin, typpeä, happea ja vähän muuta. Ja molekyylien väliin ja etenkin niiden sisään jää hurjasti tyhjää tilaa.

Tiede ei ole alaani; tarkoitan luonnontieteitä. Asioiden selittäminen on. Luulen että yhteiskuntatieteiden opettaminen on erikoisen työlästä. Lainoppi on sanojen selittämistä sanoilla. Osa tästä alasta, esimerkiksi se kysymys, millä ehdoin vaikkapa asunnon kauppa voidaan purkaa ja miten on maksettava vahingonkorvausta, on selvästi tärkeää, arkista asiaa mutta valitettavasti vaikeampaa kuin käyttöohjeet. Ainakaan itse en ole keksinyt parempaa keinoa kuin opettaa itsepäisesti ja yksitoikkoisesti sanoja eli käsitteitä ja niiden merkityksiä ja keskinäisiä suhteita. Vaikeissa asioissa luulen tehneeni samoin kuin muutkin alani professorit eli petkuttanut. Vaikea käsite on esimerkiksi ”tahallisuus”. Uskottelin että se on opittavissa siinä kuin muutkin termit ja jätin mainitsematta, että luennoilla oppii vain perinteen eli ne määrittelyt, jotka kelpaavat tuomioistuimissa. Se olisi sitten oikeusteoriaa, jos kerrottaisiin, että kaikissa tämän käsitteen kuvauksissa on omat, joskus kohtalokkaat puutteensa.

Luonnontiede, tässä esimerkkinä fysiikka ja kemia, tuntuvat verrattomasti helpommilta, koska käsiteltävänä ovat kovat tosiasiat ja keskeinen menetelmä on koe, jonka on oltava toistettavissa.

Tuossa on perinteisen koulukurssin heikkous. Opetetaan se tarpeellinen osa, joka uppoaa helposti päähän tai toisin sanoen vaatii vain ahkeruutta. Vaikeat asiat mainitaan ohimennen tai sivuutetaan vaieten. Ristikkäisiä ilmiöitä ei käsitellä, koska tieteenfilosofia ja tieteenhistoria eivät kuulu kurssiin.

Otsikon lapsen kysymys ei ole lapsellinen. Vesi ei ole märkää. Se tuntuu märältä. Ilmiö on samalla tavalla aivojen synnyttämä ja aika pitkälle oppimisen varainen kuin näkö ja kuulo.

Vesi koostuu hyvin pienistä kiinteistä kappaleista, jotka eivät nekään ole todellisuudessa kiinteitä, ja sähkömagneettisista kentistä. Tavanomaisen kielenkäytön sääntöjen mukaan hiukkaset (elektronit ja ytimet) ja niihin vaikuttavat voimat eivät mitenkään voi olla märkiä tai kuivia eivätkä liioin jonkin värisiä tai värittömiä.

Vesi tuntuu märältä mutta juokseva öljy ei tunnu, siis esimerkiksi nestemäinen käsisaippua. Silti molemmat ovat nesteitä eli termi ”neste” on mutkikas. Elohopean nestemäisyyttä huoneenlämmössä ei pidä kokeilla.

Hiukan parempi perehtyminen alaan tuo näkyviin ihastuttavan, pyörryttävän pienmaailman, jossa ”esineiden” muoto on käsittämättömän tärkeä. Katalyytit, etenkin entsyymit, kirjaimellisesti mahtuvat toiseen molekyyliin täsmälleen samalla tavalla kuin avain Abloy-lukkoon. Oikeastaan mekanismi on vielä paljon hienompi, koska ne aukot (huokoset), joihin molekyylin on mahduttava, muuttuvat muodoltaan reaktion aikana. Luonto itse on siis keksinyt ”kumisen avaimen”. Sekä avain että lukko muuttuvat. Vieras eli väärän mallinen molekyyli ei mahdu.

Tällaisiakin tohtii kirjoitella, kun muutkin kerran. Tekniikan Maailma on satsannut tieteen havainnollistamiseen. Uudessa numerossa on aivan uutta tietoa mikrobeista ja aineenvaihdunnasta. Minulle oli uutta, että eräät hermostolliset ja mielialan häiriöt näyttävät suorastaan johtuvan suoliston virhetoiminnoista eli esimerkiksi väärästä bakteerifaunasta. Kiinnostavaa. (Kuvassa entsyymi – Wikipedia.)

12 kommenttia:

  1. Niin,

    Juuri nestemäinen elohopea on nuoren ja lapsen mielestä leikkikalujen parhautta. Äiti kastoi kuumenittarin kuumaan veteen ja se hajosi. Kun veden kaatoi pois sillä elehopeapallolla minun oli kiva leikkiä.

    Työkaverini oli lääkärin poika, heillä oli kotona vastaanotto. Kertoi että kaapissa oli lasipullossa verenpainemittaria varten iso määrä elohopeaa. Isän poissaollessa kaatoivat sen olohuneen lattialle ja muodostivat useita palloja ja taas yhdistivät. Työnsivät lattialla toisilleen ja rullasi hienosti. Lika ei tartu ja paperiarkin päällä sai kaikki pois ja taas pulloon. Hienon videonkin siitä saisi kun pudottaisi korkealta tasaiselle pinnalle ja ylhäältä kuvaisi.

    Sitä en osaa sanoa miten elohopeahöyryt ovat vaikuttaneet, kirjoitusvirheitä tahtoo tulla.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Isä oli ollut 40-luvun lopussa Lemmenjoella kultaa huuhtomassa. Kullan puhdistamisessa tarvittiin elohopeaa, jota oli lapsuudessamme lasiputkilossa isän kaapissa. Leikimme sillä usein. Mitähän saimme elimistöömme, kun koskettelimme sitä paljain sormin... Hauskasti se kuitenkin pyöri leikeissämme.

      Poista
    2. Meidän nuorten geologianopiskelijoiden joukossa oli 70-luvulla nelikymppinen mies, joka oli aiemmin ollut paperitehtaan teknikko. Kaverit kysyivät usein luennoilta poistuttaessa, mitä tämä hauskan miehen maineessa oleva Pena meinaa nyt tehdä. Meen "kultaa" huuhtomaan, oli hihittelevän punaposkisen ja pyylevän miehen tavallinen vastaus (oli Lemmenjoen kullanhuuhtojia). Pena tuli muuten suorittaneeksi korkeimmat arvosanat mm. teoreettisessa filosofiassa ja uskontotieteessä parhain mahdollisin maininnoin geologianopintojen ohessa ja matkustaa lukuisissa maissa. Olipa kävellyt Vatikaanin puistossa ja kiivennyt joskus Himalajan korkeimmille rinteillekin, mistä oli katsellut K2:ta... Matkoista riitti kerrottavaa.

      Poista
    3. Arvon Murphy

      Älä huoli mokomasta. Se kertymä on luissa ja ytimissä mikä siellä on. Elohopean kanssa keskiaikaan pelattiin ja höyrähtäneitä oli runsain määrin. Mad as a hatter, KVG.
      Kunhan välttää nauttimasta tonnikalaa ettei kerry enempää. No, nyt en ollut tarkka, skipjack se on. Albacore on OK. Jotain delta PB-väitöskirjasta on hyllyssä, sienien raskasmetallipitoisuuksia voi tarkata jos ryöppäämättä syöpöttelee puoli ämpäriä/d. Kir otusvirheet ja kirotus vieheet...

      Poista
  2. Osuipa hyvin. Olin juuri lukemassa ruuanlaitosta:

    http://molekyyligastronomia.fi/aiheet/kotikokkausta-tieteellisesti/

    VastaaPoista
  3. Miten vähän epäilen, että jos rymyäisin läpimärkänä rankkasateesta sisään ja rojahtaisin parhaalle sohvallemme, niin vaimoni ei ostaisi selitystäni, että tämä havaitsemasi julmeton märkyys on vain aivojesi synnyttämä ja oppimisesi varainen ilmiö?

    Tai jos ostaisikin, niin lisäisi siihen, että nämä kipakat korvapuustitkin ja niskapers-otteella ulos taluttaminen ovat vain aivojesi synnyttämiä oppimisen varaisia ilmiöitä...

    VastaaPoista
  4. Matikanopettaja-isä vahvistaa Luumyllyn kemiallisen kokeen, samoin kemistin etunimen, sukunimenä Kuula. Kun asiakas kysyi Heinon kaupasta nikkarinlakkaa, tavattiin kysyä vastaan: pensselillä vai ilman?

    VastaaPoista
  5. Kaikki muistamme, kuinka Aku Ankka toimiessaan Ankkalinnan vedenpuhdistamon työntekijänä sai vahingossa puhdistuskemikaalin sijasta vahvaa punaista väriainetta Pelle Pelottoman laboratoriosta. Tilanne korjattiin kaatamalla altaaseen "veden väriä", eli sinistä. Tulos ei ollut yhtään edellistä parempi. Kuluttajat valittivat veden kanssa tekemisiin joutuneiden kohteiden muuttuneen "värittömiksi kuin vesi". Sinisiltähän ne ainakin sarjakuvassa näyttivät, ja sinistähän se vesi Suomenkin tuhansissa järvissä on, vaikka Kuoppamäki toteaakin laulussaan varovasti, että "siniset on järvet, sinisyyttä heijastaen".

    VastaaPoista
  6. Sitten kvarkki, ja ehkä atomikin.

    Ruoka valuu torvea alas ja ihminen kuuleman mukaan ikääntyy.

    Elän vain kerran, mutta kukaan ei vieläkään ole suostunut vastaamaan kysymyksiini siitä mitä se tarkoittaa. Mystistä on myös, missä sitä voi tehdä.

    Kummasta professori pitää enemmän: seinän vai katon tuijottamisesta?

    VastaaPoista
  7. Lukion kemian opettajani oli fiksu mies. Hän piti etukäteen kertomansa pistokokeet kemiallisista merkeistä ja kaavoista, jotta Gaussin käyrä numeroissa muodostui edes jotenkin siedettäväksi. Niihin pistokokeisiin minäkin satsasin, ja onnistuin kemiasta saamaan ihan kohtuullisen numeron, koska pistokokeiden arvotus todistuksen numeroa määrittäessä oli ns. painotettua.

    Sama mies ilmeisesti kirjoitti tekemäänsä matematiikan kirjaan itseäni pitkään askarruttaneen knopin: "Kuinka todenäköistä todennäköisyys on?" - Arvelin, että tuskin se kovin todennäköistä on.

    Yksissä lukion känniörvellysjuhlissa se tarjosi taskumatistaan aika tujua ainetta, viskiä taisi olla, mutta ei kuitenkaan laajemmin kertonut aineen kemiallisesta koostumuksesta, vaan esitelmöi kuivan brittiläisen huumorin hienoudesta. Olimme vaikutetut.

    VastaaPoista
  8. Muistelen että äitini kertoi Kauhavan Hirvijoen varrella asuessaan jonkun valitelleen veden kuivuneen kuiivana kesänä jossakin. Olikohan pikkuveljensä joka juoksi jokivarteen, kastoi kätensä veteen ja vinoili että ei se yhtään kuivaa tunnu olevan.

    Taitaa tuo puhe veden märkyydestä olevan kuitenkin myös määritelmäkysymys. Märkää on sellainen jossa on vettä ihan nestemäisessä muodossa, ei sellainen jossa on muita nesteitä, mutta ei myöskään pakkaslumi tai muu kiteinen vesi.

    Märkyys on myös tyypillinen makromaailman ilmiö. Sitä ei voi havaita enää atomitasolla.

    VastaaPoista
  9. Tuorlan labraa siivonnut naishenkilö (nimi muutettu, syyllisen suojelemiseksi) ei suostunut parhaimmista taivuttelemisista huolimatta enää astumaan jalallaan ktnnyksen yli, noituus tuli mainituksi. Oli ressu kerännyt elohopeaa kouraansa pöydänkulmalta. Vihkisormus katosi salaperäisesti amalgaamina, voi sentään.
    Hattu (lippalakki, itsensä Y.n, pantuin kiertämään mutta loukkaus oli liian suuri, kun sentään vihkisormus. Ainoa kultaesine joka hänellä oli. Kuinka tarina päättyi on jäänyt epäselväksi, historian pimentoon. Kertokaa toki jos tietoa on?

    VastaaPoista