Yliopiston kotisivu Suomeksi På svenska In English
Helsingin yliopisto Eurooppalainen huippuyliopisto
 

Tulevaisuuden rakentaja vuodesta 1640

Yliopiston historia

Lisätietoja:

Yliopistolliset symbolit
Promootiot
Kanslerit
Statuutit
Ylioppilaskunta
Osakunnat
Helsingin yliopistomuseo
Yliopiston keskusarkisto

Ylioppilasmatrikkeli 1640–1852:

>> Avaa ylioppilasmatrikkeli

Ylioppilasmatrikkeli 1853–1899:

>> Avaa ylioppilasmatrikkeli

Oivallus 01/05: Lexell ja pyrstötähden arvoitus

Kaukana kaukoputkiemme ulottumattomissa tekee äänetöntä matkaansa Lexellin komeetta. Tämä 1700-luvulla lähellä Maata käynyt taivaankappale kantaa suomalaisen tutkijan nimeä.

Taivasmekaniikkaa

Suomalainen tähtitieteilijä A. J. Lexell (1740–84) ratkaisi ensimmäisenä maailmassa uuden, 1770 havaitun komeetan arvoituksen. Newtonin mekaniikan lakeja soveltaen Lexell laski sekä komeetan historian että sen tulevaisuuden.

Lexellin tutkimukset osoittivat osaltaan, että 1700-luvun alussa esitellyt Newtonin mekaniikan lait todella pätevät myös avaruuden ilmiöihin.

Komeetta nimettiin Lexellin komeetaksi. Se oli ensimmäinen havaittu lyhyellä radalla kiertävä komeetta ja historiallisena aikana yksi lähimpänä Maata käynyt pyrstötähti.

Aurinkokunnassamme vieraili 1770-luvulla aiemmin tuntematon, hyvin kirkas komeetta. Kyseinen pyrstötähti ilmestyi kuin tyhjästä, kiersi aurinkoamme kymmenen vuoden ajan ja sinkoutui sitten aurinkokuntamme ulko-osiin.

Ensimmäisenä pyrstötähden havaitsi kuulu komeetanmetsästäjä Charles Messier yöllä 14.–15.6.1770. Hän huomasi komeetan lähestyvän Maata: 21.6. sen näki jo paljaalla silmällä. 26.6. tämä kummallinen harmaankeltainen tähti havaittiin Kiinassa ja 29.6. Englannissa. 1.7. komeetan rata toi sen reilun 2 miljoonan kilometrin, eli alle 6 kertaa Maan ja Kuun välisen matkan päähän Maasta. Mikään muu silloin tunnetuista komeetoista ei ollut matkannut yhtä läheltä meitä.

Uusi komeetta herätti aikalaisissa ihmetystä, sillä sen rata oli erilainen kuin aiemmin havaittujen komeettojen. Tuolloin parhaiten tunnetun Halleyn komeetan rata tuo pyrstötähden Maan asukkaiden näköpiiriin 76 vuoden välein (viimeksi 1986). Uusi taivaankappale käyttäytyi toisin, muiden komeettojen ratoja ei voinut siihen soveltaa eikä sen liikkeitä näin voitu ennakoida.

Eräs aikakauden merkittävimmistä tähtitieteilijöistä, turkulaissyntyinen A. J. Lexell oivalsi syyn komeetan käytökselle. Hän osoitti sen joutuneen Jupiterin lähelle 1767. Laskelmillaan Lexell todisti, että Jupiterin vetovoiman takia komeetta oli muuttanut suuntaansa ja siirtynyt kiertämään aurinkoamme lyhyelle, 5,5-vuotiselle radalle. Lisäksi Lexell päätteli, että komeetan massan oli oltava erittäin pieni, sillä se ei ollut vaikuttanut Jupiterin kuihin matkatessaan niiden läheltä. Ensimmäisten tähtitieteilijöiden joukossa Lexell siis sovelsi Newtonin vuosisadan alussa esittelemiä mekaniikan lakeja avaruuden ilmiöihin.

Laskelmillaan Lexell myös ennusti komeetan äkkikäännöksen: kun komeetta olisi tehnyt kaksi kierrosta auringon ympäri, kulkisi se jälleen Jupiterin ohi 1779, tällä kertaa aiempaa lähempää. Joutuessaan planeetan valtavan massan vaikutuksen alaiseksi komeetta sinkoutuisi laajemmalle, pyöreälle kiertoradalle ja pois näkyvistämme.

Lexell julkaisi komeetan rataa koskevan tutkimuksen 1777, ja kun laskelmat toteutuivat vuonna 1779, asia herätti suurta huomiota. Newtonin mekaniikan avulla Lexell oli kyennyt laskemaan sekä komeetan historian että sen tulevaisuuden vain vähäisten havaintojen perusteella. Tämä uudisti osaltaan tieteellistä ajattelua ja vahvisti valistusajalle luonteenomaista mekanistista maailmankatsomusta.

Turusta Pietariin

Anders Johan syntyi varakkaaseen turkulaiseen Lexellin sukuun. Hänet promovoitiin maisteriksi 20-vuotiaana Turun Kuninkaallisessa Akatemiassa 1760. Kolme vuotta myöhemmin hänet nimitettiin Turun Akatemian matematiikan dosentiksi. Nuori tutkija haki matematiikan apulaisen virkaa akatemiasta 1765, mutta turhaan. Vuonna 1768 hän lähetti kirjeen sekä keksimänsä uuden integrointimenetelmän julkaistavaksi Pietarin tiedeakatemiassa toimineelle, ehkä aikansa tunnetuimmalle matemaatikolle, sveitsiläissyntyiselle Leonhard Eulerille (1707–83).

Euler tunnisti heti nuoren Lexellin lahjakkuuden. Kun tiedeakatemian esimies kreivi Orlov epäili, että Lexell todella itse olisi kyennyt kirjoittamaan esittämänsä työn, Euler vastasi, että mikäli työn oli kirjoittanut joku muu kuin Lexell, olisi sen oltava joko d´Alembert tai hän itse. Lexell kutsuttiin heti Pietariin ja hänet nimitettiin astronomian apulaisen virkaan, vuonna 1771 akatemian astronomian professoriksi ja akatemian vakinaiseksi jäseneksi.

Lexell toimi iäkkään, näkönsä lähes menettäneen Eulerin avustajana tämän kuolemaan saakka osallistuen aktiivisesti Eulerin tutkimustyöhön. 1783 Lexell nimitettiin Eulerin seuraajaksi. Uransa kukoistuksessa ja huomattavia tieteellisiä huomionosoituksia saaneena Lexell kuoli kuitenkin 44-vuotiaana 1784.

Uranus oli sensaatio

Lexell teki pääosan tutkimustyöstään Pietarin Tieteellisessä Akatemiassa.

Auttaessaan Euleria Lexell toimi myös puhtaan matematiikan parissa, joka tuolloin oli vahvasti sidoksissa tähtitieteeseen. Lexell tutki differentiaali- ja integraalilaskennan geometrisia sovellutuksia, differentiaaliyhtälöiden teoriaa ja geometriaa.

Vuonna 1778 hän todisti ns. Lexellin teoreeman: niiden pallokolmioiden kärkien ura, joilla on yhteinen (kiinteä) kanta ja sama pinta-ala, on kaksi pallon pikkuympyrän kaarta, jotka kulkevat kannan päätepisteille vastakkaisten pisteiden kautta.

Tähtitieteessä hän työskenteli sekä havainnoivan tähtitieteen että taivaanmekaniikan eli taivaankappaleiden liikkeiden tutkimuksen parissa. Lexell laski useiden komeettojen ratoja. Hän osallistui muun muassa Venuksen ohikulun havainnointiin 1769.

Vuonna 1781 astronomi William Herschel havaitsi uuden taivaankappaleen: ”… a curious either nebulous star or perhaps a comet”. Lexell totesi että kyseessä on planeetta. Lexell kirjoitti huhtikuussa 1782 päätelmästään Daniel Bernoullille kirjeen, jonka tämä julkaisi. Lexell kirjoitti, että näyttää ilmeiseltä, että "herra Herschelin uusi tähti" oli planeetta. Samanaikaisesti vastaavan havainnon teki toisaalla ranskalainen Laplace. Tieto aiheutti sensaation tiedemaailmassa. Planeetta tunnetaan nykyään Uranuksena.

Anders, Andreij vai Andreaus

Vuonna 1775 Lexell nimitettiin Kuninkaallisen Turun Akatemian matematiikan professoriksi. Hän vastaanotti viran, mutta ei saapunut sitä hoitamaan. Pietarin tiedeakatemia halusi pitää Lexellin ja tarjosi hänelle mahdollisuutta tehdä puolitoistavuotisen matkan Euroopan tutkimuskeskuksiin, jos hän luopuisi Turun professuurista. Näin kävi 1780.

Lexellin aikalaisen, Turun Akatemian professori Henric Gabriel Porthanin mukaan Lexell oli kuitenkin läpi elämänsä "mielenlaadultaan suomalainen". Lexell piti yhteyttä Suomeen muun muassa lähettämällä turkulaiseen Åbo tidningar -lehteen kirjeitä Pietarista vuosina 1771–73.

Nykyään internetissä sekä venäläiset, ruotsalaiset että suomalaiset mainitsevat Lexellin omanaan. Häntä kutsutaan niin Anders Johaniksi, Andreij Ivanovitjiksi kuin Andreaus Johanniksi. Kunnianosoituksena Lexellin tähtitieteelliselle työlle hänen mukaansa nimettiin 1935 Kuun kraatteri (35.8 S, 4.2. W, halkaisija 62 km).

Entä nyt?

Tähtitieteilijä ja matemaatikko

— Lexell kuuluu kansainvälisestikin ajatellen tähtitieteen historian eturintamaan. Hän oli jo omana aikanaan arvostettu tiedemies, sanoo Helsingin yliopiston tähtitieteen dosentti Tapio Markkanen.

Lexellin tieteellinen työ oli korkeatasoista ja tuotteliasta paitsi tähtitieteessä myös matematiikassa. Differentiaaliyhtälöiden teoriaa käsitelleiden töidensä perusteella Lexell nostettiin matematiikan alalla aikansa huippujen Eulerin ja d´Alembertin rinnalle ja valittiin Eulerin jälkeen Pietarin tiedeakatemian matematiikan professorin virkaan.

Suomalaisista Lexell jäi yksittäiseksi tähdenlennoksi, ja kesti lähes kahdeksan vuosikymmentä, ennen kuin suomalainen matemaatikko jälleen nousi kansainvälisesti huomattuun asemaan, kuvaa akateemikko Olli Lehto Lexellin asemaa.

 

Lähteet

Painamattomat lähteet:

Internet:

J J O'Connor & E F Robertson. MacTutor History of Mathematics. http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/HistTopics/Orbits.html. (helmikuu 1996)

Genos, Suomen Sukututkimusseuran aikakausikirja: Lexell.

Genos 32 (1961), s. 61-69. http://www.genealogia.fi/genos/32/32_61.htm.

Lehto, Olli: A. J. Lexell. Kansallisbiografia. http://www.kansallisbiografia.fi. (joulukuu 2004)

Markkanen, Tapio & Linnaluoto, Seppo & Poutanen, Markku: Tähtitieteen vaiheita Helsingin yliopistossa - Observatorio 150 vuotta. Helsingin yliopisto, Observatorio 1984 - Elektroninen versio 2001. http://www.astro.helsinki.fi/vaiheet/3.html. (joulukuu 2004)

School of Mathematics and Statistics. University of St Andrews Scotland . JOC/EFR. http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Mathematicians/Lexell.html . (toukokuu 2000.)

School of Mathematics and Statistics. University of St Andrews , Scotland . JOC/EFR. http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Societies/Russian.html. (elokuu 2004)

The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight. Lexell, Comet (D/1770 L1). http://www.daviddarling.info/encyclopedia/L/Lexell_Comet.html . (joulukuu 2004)

Tähtititieteen viitetietokanta Kosmos. Versio II -22.8.9. http://www.ursa.fi/extra/kosmos/index.html.

Valsecchi, Giovanni: A comet heading towards Earth: the first NEO. Tumling Stone. A scientific publication by SGF and NEODyS. Number 2: 15-03-2001 . http://spaceguard.esa.int/tumblingstone/issues/num2/comet.htm.

Wikripedia. Den Fria Encyklopedin. Anders Johan Lexell. http://sv.wikipedia.org/wiki/Anders_Johan_Lexell. (23 lokakuu 2004 kl.07.24)

Suulliset lähteet:

Tähtitieteen dosentti Tapio Markkanen, almanakkapäällikkö Heikki Oja ja tiedotuspäällikkö Jan Rydman.

Painetut lähteet:

Kirjallisuus ja artikkelit:

Heikkilä Markku: Tutkimuksen voimavarojen lisääntyminen. Tommila, Päiviö (toim.): Suomen tieteen historia 1. Porvoo 2001.

Lehto, Olli: Matemaattiset tieteet. Tommila, Päiviö (toim.): Suomen tieteen historia 3. Porvoo 2000.

Leikola, Anto: Eurooppalainen luonnontiede. Klinge, Matti: Kuninkaallinen Turun Akatemia 1640-1808. Keuruu 1987.

Tommila, Päiviö: Kansallisen tiedeyliopiston alku. Tommila, Päiviö (toim.): Suomen tieteen historia 1. Porvoo 2001.

Urpiainen, Erkki: Hyödyn ja uushumanismin kausi. Tommila, Päiviö (toim.): Suomen tieteen historia 1. Porvoo 2001.

 

 

Oivallukset:

Oivallusten etusivu

Oivallus 01/05 - Lexell
ja pyrstötähden arvoitus

Oivallus 02/05 - Ytterbyn musta kivi

Oivallus 03/05 - Kaikkien sähkölaitteiden kantaisä

Oivallus 04/05 - Mistä tiedät punaisen?

Oivallus 05/05: Kivi muuttuu

Oivallus 06/05: Tarina siitä, kuinka pääsimme Tuhkimon jäljille

Oivallus 07/05: Maisema kaikilla aisteilla

Oivallus 08/05: Oivaltavaa matematiikkaa

Oivallus 09/05: Hengenpelastajamääritelmä

Oivallus 10/05: Suolaa ja happoa

Oivallus 11/05: Kaikki samaan kuvaan!