UUSI LEHTI KEKSINNÖISTÄ JA KEKSIJÖISTÄ
Tankki täyteen vetyä, kiitos! Mallinnettu maihinnousu
3 / 2014
KESÄKUU 8,90 EUROA
Normandiaan
Ajan mittarit Mekaaninen kello mursi kirkon monopolin ajan mittaamisessa
Rapala vuoli suosikkivaaput
T E K N I I K A N H I S T O R I A 3/ 2014
Luomuaikaa
A
utoilun ihan ensimmäisinä vuosikymmeninä, 1800-luvun lopulla, kolmasosa ajopeleistä kulki kaasulla, kolmasosa höyryllä ja kolmasosa sähköllä. Jonkinlaista bensiiniä sai ostaa apteekista, mutta auton polttoaineeksi sitä harva ajatteli käyttää. Vuosisadan vaihtuessa tilanne muuttui radikaalisti. Karl Benzin kehittämä polttomoottori ja Yhdysvalloissa käynnistynyt laajamittainen öljyntuotanto nostivat öljypohjaiset polttoaineet – bensiinin ja dieselöljyn – nopeasti markkinajohtajiksi. Merkittävä tekijä oli myös starttimoottorin keksiminen, joka teki käynnistyskammen tarpeettomaksi. Kampikäynnistys oli vaarallinen ja voimaa vaativa toimenpide, joka sai varsinkin naiset karsastamaan polttomoottoriautoja.
Häkäpönttö myrkytti ja liikutti.
VAIKKA ÖLJYPOHJAISET polttoaineet ovatkin hallinneet liikennettä yli sata vuotta, niille on kehitelty monenlaisia vaihtoehtoja. Esittelemme niitä Raili Leinon artikkelissa sivuilla 18–26. Erilaisia biopolttoaineita kehitellään nyt innokkaasti ympäristösyistä ja öljyvarojen ehtymistä odotellessa. Puoli vuosisataa sitten Suomen teillä ajeli suuri määrä biopolttoaineella käyviä ajopelejä. Puukaasutin eli häkäpönttö liikutti erilaisia ajoneuvoja: henkilöautoja, busseja, kuorma-autoja, traktoreita ja jopa losseja. Nykyiset biopolttoaineet ovat turvallisempia kuin sota-aikaiset. Häkäpönttöauton matkustajat olivat akuutissa kaasumyrkytysvaarassa. Toisaalta he saivat raitista ilmaa ja liikuntaa – ylämäet piti kävellä, ja joskus jopa työntää ajopeli mäen päälle. Luonnonmukaista menoa. LUONNONMUKAISTA OLI myös ajan mittaaminen ennen mekaanisen kellon keksimistä. Perusmittayksikkönä oli päivänkierto. Kirkko omi aluksi ajan mittaamisen: rukoushetket toimivat mittanauhan merkkeinä, ja lyhyempiä ajanjaksoja mitattiin paternosterin tai avemarian lukemisella. Kellon keksiminen romutti tämän monopolin. ■
Kari Kortelainen
Tekniikka&Talouden erikoislehti tekniikan historiasta / 6 numeroa vuodessa / Kustantaja Talentum Media Oy / Painopaikka PunaMusta, Joensuu / ISSN 2341-8192
kari.kortelainen@talentum.fi
2
tekniikanhistoria@talentum.fi TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
SISÄLTÖ 4
Lyhyet
12 Uutiskuva 17 Jukka Kemppinen: Keksinnön keksiminen
Simuloitua historiaa 14
28
26 Epäterveellinen kanavatyömaa
Tuulennopea klipperi toi teetä lontoolaispöytiin
32 Vaapunvuolija onnenpotkujen sateessa
34 Viisarin viipaloima maailma 38 Pirunikenissä kuivattua käsipahvia
40 Kylmätutkimus raivasi tien aivoihin
46 Cinerama taisteli tv:n viehätystä vastaan
50 Kirjat
18 8
52 Laskimen näytöstä joka paikan valoksi
Vauhtia vedyllä ja vauhtipyörällä
54 Jäälohkarekaappi edelsi jääkaappia
58 Tiedonsiirto levisi nopeasti koteihin
62 Tiedätkö? 65 Kolumni 66 Seuraavassa numerossa
44
Pallotuolista tuli muoviajan ikoni
Xx
KANSI: Prahan raatihuoneen astronomisen kellon rakensivat vuonna 1410 kellosepät Jan Sindel ja Mikulas Kadanilainen. Lajinsa vanhin kello kertoo ajan lisäksi muun muassa auringon ja kuun sijainnin.
Osoite PL 920, 00101 Helsinki / Puhelin 020 442 40 / Päätoimittaja Jyrki Alkio / Tuottaja Kari Kortelainen / AD Heini Kauppinen / Tilaajapalvelu tilpal@talentum.fi 020 442 4100 / Myyntijohtaja Pia Strömdahl-Koskinen / Kestotilaus 49 euroa/12 kk / Tähän numeroon kirjoittivat Eero Aro, Katarina Boijer, Mari Heikkilä, Veli-Matti Huhta, Jukka Kemppinen, Kari Kortelainen, Petri Kosonen, Tuula Laatikainen, Tero Lehto, Raili Leino, Kari Peltonen, Kauko Ollila, Minna Pihlava, Marjukka Puolakka, Timo Pylvänäinen, Harri Repo, Eeva Törmänen ja Paul Vinnari.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
3
LY H Y ET
ILMASTOINTI TOIMII. Avoratikka on parhaimmillaan lämpiminä poutapäivinä.
AJELULLE 105-VUOTIAALLA RATIKALLA
H
elsingissä pääsee vanhan ajan tunnelmaan entisöidyllä, 105 vuotta vanhalla puisella raitiovaunulla kesän kaikkina viikonloppuina lauantaisin ja sunnuntaisin. HKL-Raitioliikenne ja Oy Stadin Ratikat Ab antavat kyytiä museoraitiovaunulla kaupungin keskustassa elokuun loppuun asti. Kierroksille lähdetään Kauppatorilta Havis Amandan patsaan luota kello 10–17. Vaunut lähtevät tasalta ja puolelta, mutta jos pysäkillä on jonoa, vaunut lähtevät täytyttyään. Kierroksen hinta on 5 euroa. HSL:n liput eivät käy erikoislinjalla eikä museoratikkamatkaa voi maksaa matkakortilla. ”Sellainen ratikka, kaunis kuin karamelli, jossa oli sisällä vaan kaksi pitkittäistä puupenkkiä, ja takaa se oli avoin niin, että Porthaninkadun ylämäessä rohkeimmat pojat juoksi sen kiinni ja hyppäsi vauhdissa kyytiin. Ja rahastaja huusi vihaisesti murteellisella suomella, että ei saa hoppa sillä lailla!” Näin muisteli eräs vanhempi helsinkiläisrouva alkuperäiskuntoon entisöityä raitiovaunua numero 50 vuodelta 1909. Suosituin museoratikka on ollut avoin kesävaunu, jossa ei ole sivuseiniä lainkaan. ■
4
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Revolveri 1600-luvulta MAIHAUGEN museossa
CAMILLA DAMGÅRD/MAIHAUGEN
Lillehammerissa, Norjassa on esillä revolveri, joka on valmistettu satoja vuosia ennen varsinaisten villin lännen revolverisankareiden aikaa. Revolverin valmisKUIN KORU. Yli 500 vuotta ti saksalainen aseseppä sitten Saksassa valmistettu Hans Stopler Nürnbergisrevolveri oli enemmänkin sä, ehkä jopa niinkin aikaikoriste kuin käyttöesine. sin kuin vuonna 1597. Revolverissa on piilukko sekä 8-pesäinen rulla. Aseen kyljessä on Hans Stoplerin käyttämä hevosenkengän muotoinen leima ja kahvan pohjassa on hopeinen levy, johon on kaiverrettu ’Georg Reichwein’ sekä ’1636’. Georg Reichwein oli norjalainen upseeri ja revolverin ensimmäinen tiedossa oleva omistaja. ■
A-KATSASTUS Rauma vietti 40-vuotispäiviään toukokuun alussa. Ensimmäinen katsastustoimintaa varten suunniteltu ja rakennettu asema palvelee edelleen asiakkaita. Suomessa on valtakunnallisella tasolla katsastettu ajoneuvoja jo vuodesta 1922. Olosuhteet olivat ensimmäisinä vuosikymmeninä karut, ja työ tehtiin taivasalla. 1950-luvulla alettiin keskustella toiminnan tehokkuuden kehittämisestä sekä katsastusmiesten työolojen parantamisesta. Seuraavalla vuosikymmenellä tehtiin opintokäyntejä esimerkiksi Saksaan, Hollantiin ja Itävaltaan, joissa oli erityisesti katsastusta varten rakennettuja tiloja. Kesti kuitenkin vuoteen 1971 asti ennen kuin 46 katsastusaseman rakentamisohjelma päätyi valtion budjettiin. Varat myönnettiin aluksi Helsingin, Turun ja Rauman asemien suunnitteluun ja rakentamiseen. Helsingin Hakuninmaan – valmistuessaan Euroopan suurimman katsastusaseman – oli tarkoitus pitää avajaiset ensimmäisenä. Sen rakennustyöt kuitenkin viivästyivät ja Rauma ehti valmistua ja otettiin käyttöön 2.5.1974. Rakennus on edelleen katsastuskäytössä. ■
TEKNIIKAN MUSEO/KARL PAUL MANSNER
40 VUOTTA SYYNIÄ
LETITTÄJÄT. Käämivyyhtien tekoa Pitäjänmäen pienmoottoriosastolla.
Strömbergiä kuvina
T
änä vuonna tulee kuluneeksi 125 vuotta siitä, kun Gottfrid Strömberg perusti ensimmäisen sähköliikkeensä Helsingin Kamppiin. Juhlavuoden kunniaksi ABB on yhdessä Tekniikan museon kanssa koonnut valokuvanäyttelyn Uudessa valossa – Teollisuusvalokuvia Strömbergin historian varrelta. Näyttely on ikkuna Strömbergin menneisyyteen, arkeen ja arjen estetiikkaan. Kokonaisuus on muodostettu täysin esteettisin perustein. Kyseessä ei ole kattava tai kronologisesti etenevä katsaus yhtiön histori-
aan, vaan esillä on ABB:n ja Tekniikan museon kuva-arkistojen helmiä. Kokoelmana hetkiä ja tunnelmia ne kertovat Strömbergin tarinaa visuaalisesta näkökulmasta. Strömbergin arkea ovat dokumentoineet tunnetut ammattivalokuvaajat kuten Kalle Kultala, Per Olov Jansson ja Aarne Pietinen. Strömberg-valokuvanäyttelyt ovat kesän ajan esillä ABB:n tehdaspaikkakunnilla: Sanomatalon Käytävägalleriassa Helsingissä 19.5.–8.6., Porvoon taidetehtaalla 13.6.–10.8. sekä Vaasan kaupunginkirjastossa 22.5.–29.8. ■
MISTÄ NIMI TULEE?
TESCO
MAAILMAN suurimpiin kauppaketjuihin kuuluvan englantilaisen Tescon taustalla on lontoolainen torikauppias Joe Cohen. Hänen vanhempansa olivat alunperin Puolan juutalaisia. Cohen käytti Tesco-nimeä tuotteissaan ensimmäisen kerran vuonna 1924. Nimen kolme ensimmäistä kirjainta
ovat peräisin T. E. Stockwellistä, jolta Cohen osti suuria eriä teetä. Kaksi viimeistä kirjainta hän otti omasta sukunimestään. Ensimmäinen Tesco-myymälä avattiin Englannissa 1929. Nyt Tescoja on ympäri maailmaa yli 6 000 kappaletta, ja suurin osa näistä on Iso-Britannian ulkopuolella. ■
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
5
LY H Y ET
HUKKAVITRIINI. Söikö museon susi kenties lapsia? Ainakin se osallistui Pariisin maailmannäyttelyihin 1889 ja 1900.
Metsämuseo juhlii
V
MISSÄ MENNÄÄN? Kun Suomi putos puusta – vai putosko? -näyttely kertoo metsäilmiöistä viimeisten 20 vuoden ajalta.
altakunnallinen metsäalan erikoismuseo Lusto täytti kesäkuun alussa 20 vuotta. Vuosien varrella Lusto on kasvanut metsäkulttuurin monitoimitaloksi ja tietokeskukseksi. Se tallentaa toimintansa kautta muuttuvaa metsäkulttuuria ja tuo esiin suomalaisen metsäsuhteen moninaisuutta. Lustolla on asiantuntijavastuu metsäkulttuurin tallentamisesta koko maassa. Se hallinnoi ja tutkii laajoja ja jatkuvasti karttuvia metsähistoriaan liittyviä kulttuuriperintöaineistoja ja tarjoaa kokoelma- ja tietopalveluita. Juhlavuoden uudet erikoisnäyttelyt avattiin 9. toukokuuta. Kun Suomi putos puusta – vai putosko? -näyttelyssä tarkastellaan metsään liittyviä ilmiöitä vii-
meisten 20 vuoden ajalta. Susi, saha ja GPS -näyttelyssä palataan suomalaisen metsämuseotoiminnan alkujuurille. Luston moderni, betonirunkoinen metsämuseorakennus herätti valmistuessaan 1990-alussa paljon keskustelua: Voidaanko metsämuseo rakentaa betonista? Valokuvanäyttelyssä Vuosirenkaita seurataan rakennuksen syntyvaiheita arkkitehtuurikilpailusta aina museon laajennusprojektiin saakka. Luston perusnäyttely täydentyy Bioenergia ja innovaatiot -näyttelyosiolla, jossa esitellään puupohjaisia energiamuotoja sekä metsäsektorin tärkeitä innovaatioita menneisyydestä tähän päivään. Näyttelyn rakentamista on tukenut Suomen Metsäsäätiö. ■
ERICSSONIN JA NOKIAN HISTORIAA KÖÖPENHAMINASSA KANSAINVÄLINEN tietotekniikan järjestö IFIP järjestää neljännen History of Nordic Computing konfrenssin Kööpenhaminassa 13.–15. elokuuta. Kutsuttuina esitelmöitsijöinä ovat Martti Häikiö sekä Senolof Karlsson ja Anders Lugn, Nokian ja Ericssonin historioiden kirjoittajat. Muissa esitelmissä käsitellään tietoteknii-
6
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
kan tuloa yritysten järjestelmiin, opetukseen ja tutkimukseen. Suomalaisten pitämissä esityksissä tarkastellaan erityisesti tietotekniikan tuloa sekä Aallon että TTY:n tutkimukseen ja kännykkästandardien kehitykseen. ■ www.hinc4.org
SIMPUKKA. Taskuun taittuvaa ruotsalaista eleganssia.
TULIPA SANOTTUA
Keisarin ja kansan ajassa
S
uomen Kellomuseon uusi erikoisnäyttely Keisarin ja kansan aika kertoo venäläisten kellojen tarinan tsaarin Venäjältä neuvostoaikaan. Lisäksi näyttelyssä tutustutaan ajan moniin merkityksiin itänaapurimme kulttuurissa. Näyttelyssä kurkistetaan keisarillisten lahjakellojen, kansan tupakellojen ja tuiki tavallisten herätyskellojen kautta venäläiseen kelloperinteeseen ja neuvostoajan arkeen. Keisariajan kadonnutta loistoa heijastelee näyttelyn helmi, maineikkaan Carl Fabergén liikkeen suomalaisen kultaseppämestarin Henrik Wigströmin 1900-luvun alussa valmistama timanttikoristeinen pöytäkello. Näyttelyssä pohditaan Venäjän suhdetta aikaan, johon maantieteellisesti valtavassa maassa on liittynyt aivan erityisiä haasteita. Ajanlaskun avulla Venäjä on pyrkinyt
sekä liittymään osaksi Eurooppaa että erottautumaan siitä. Lisäksi ajan hallinta on ollut myös ihmisten hallintaa. Ajanlasku ja perinteiset juhlapäivät ovat kokeneet muutoksia sekä saaneet uusia merkityksiä vallanpitäjien vaihtuessa. ■
Western Union -yhtiön pääjohtaja William Orton vuonna 1876.
”Ei ole mitään syytä miksi kukaan haluaisi tietokoneen kotiinsa.”
ERIKOISNÄYTTELY on avoinna 7.5.2014– 5.4.2015 Suomen Kellomuseossa, WeeGee-talossa Espoon Tapiolassa.
TAIVAALLISTA TAVARAA SUOMENLINNASSA sijaitsevan Tulli-
”Tällä puhelimeksi kutsutulla laitteella on aivan liian monia puutteita, jotta siitä tulisi vakavasti otettava kommunikaatioväline.”
kustajan laukusta vuonna 1976. Vieraat pääsevät museon ”Taivaallismyös kurkistamaan ta tavaraa – Tulli ja lentoliikenteen hismillaisia ovat Lentotullin arki ja haastoria” -näyttelyssä teet nykyään. johdatetaan katsoMuseo sijaitsee ja ajassa taaksepäin Suomenlinnassa seuraamaan millaiHamilton-Polhemsissa oloissa tehtiin ensimmäiset tullitarkurtiinissa, osoitkastukset ja kuinka teessa Suomenlinna OHO. Taivaalta on tippunut kaikenlaista. lentoliikenteen tulliB 20 D. valvonta sai alkunsa. Museo on avoinNäyttelyvieraalle selviää, mitä lentokona yleisölle 22.5–31.8.2014 tiistaista sunneesta takavarikoitiin vuonna 1928 ja millainuntaihin kello 12.30–17.30. Museoon on nen yllätys löytyi Aasiasta saapuneen matvapaa pääsy. ■
Digital Equipment ment -yhtiön pääjohtaja Ken Olsen vuonna 1977
”Kun Yhdysvalloissa on jo myynnissä yli 50 ulkomaista automerkkiä, japanilaiset valmistajat tuskin kykenevät ottamaan isoa osaa markkinoista.” Business Week, 2. elokuuta 1968.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
7
LY H Y ET
NYKYAIKAA. Polkupyörä oli edistyksen merkki.
Heinähöyryt
JOHN OXLEY LIBRARY
S
MAALAIS-SUOMI PURSUSI OMAPERÄISTÄ KEKSELIÄISYYTTÄ MODERNIEN kulutusteknologioiden historia yhdistetään usein keksijöihin, tuotantolaitoksiin ja suurkaupunkielämään. Kuitenkin tavallisiin käyttäjiin, arkeen ja maaseudulle sisältyy yhtä moniulotteinen ja tärkeä kekseliäisyyden, teknologian tuottamisen ja modernin elämän historia. Turun yliopistossa väitelleen Tiina Männistö-Funkin tutkimus käsittelee gramofonia, polkupyörää ja valokuvausta suomalaisten elämässä 1880-luvulta 1940-luvulle. Gramofonille, polkupyörälle ja valokuvaukselle ei ollut selkeitä edeltäjiä eikä
valmiita käyttötapoja. Jotta niistä saattoi tulla osa arkista elämää, niiden oli liityttävä sen tärkeisiin tilanteisiin – joskus nykynäkökulmasta yllättävilläkin tavoilla. Esimerkiksi polkupyörä ei saapunut maalaisväestön elämään hyödyllisenä kulkuneuvona, vaan mahdollisuutena kokeilla teknisiä käsityötaitoja. – Kaupunkien hyväosaisten näyttäytyessä muodikkaasti polkupyöräilijöinä torpparit, sepät, pientilalliset ja käsityöläiset nikkaroivat puusta ja raudasta polkupyöriä omien kyläläistensä hämmästykseksi, Männistö-Funk sanoo. ■
uomen kesän hauskin höyryjuhla vietetään jälleen kaksipäiväisenä Jokioisten Museorautatiellä 26.– 27.7. Vuoden 2014 Höyryfestivaalilla on esillä muun muassa maataloushöyrykoneiden ja maamoottorien pyörittämiä laitteita. Festivaalin ajatuksena on näyttää käytännössä, millaisia koneita maatiloilla tai esimerkiksi tietyömailla on käytetty silloin, kun vielä ei ollut ilmastoituja dieseltraktoreita – sähköstä puhumattakaan. Kaksipäiväisen festivaalin molempina päivinä liikenteessä on kaksi museohöyryjunaa, jotka ajavat aamusta iltaan Jokioisten ja Humppilan välillä. Lisäksi Festivaalialueen ja Jokioisten välillä liikennöi erityinen heilurijuna. Esillä on myös muun muassa traktoreita, vanhoja autoja ja toimivia pienoishöyrykoneita. ■
KARI KORTELAINEN
HYLYISTÄ HELMIKSI
HAUKKA PAJALLA. Ilmailumuseoyhdistyksen Tiistaikerho on entisöinyt vuodesta 2012 alkaen I.V.L. D.26 Haukka I -hävittäjää.
8
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
ILMAILUMUSEOYHDISTYS ry juhlistaa 45-vuotista toimintaansa Suomen Ilmailumuseossa järjestettävällä erikoisnäyttelyllä ”Hylyistä Helmiksi – Lentokoneiden entisöintiä Suomessa”. Se kertoo vapaaehtoistyöstä ilmailuhistorian tallentamisesta sekä sen tuloksista ammattimaista entisöinti- ja konservointityötä unohtamatta. Keskipisteenä on kotimainen I.V.L. D.26 Haukka I -hävittäjä, historiallisesti merkittävä kone monessakin suhteessa. Vuonna
1927 Haukka kilpaili kotimaisena hävittäjäprototyyppinä ensimmäisen ja viimeisen kerran tasapäisesti ulkomaista vaihtoehtoaan vastaan. Se oli aikanaan edistyksellinen kone vanerikuorirakenteisine runkoineen ja vaneripinnoitettuine siipineen. Ilmailumuseoyhdistyksen Tiistaikerhon vuodesta 2012 alkaen konservoima kone on nähtävillä konservoituna, joskin osin keskeneräisenä. Kone tulee valmistumaan 6.1.2015 päättyvän näyttelyn aikana. ■
GA L L E R I A
Kovia uhrauksia tieteelle Moni tutkija uhraa tieteelle vapaaaikansa ohella myös terveytensä. Popular Mechanics listasi hullunrohkeita kokeita. Bakteerijuomaa Australialainen lääkäri Barry Marshall halusi todistaa vääriksi väitteet, etteivät bakteerit selviä hengissä ihmisen vatsassa. Hän oli huomannut, että potilaiden mahahaava paranee antibioottihoidolla. Marshall joi bakteereita sisältävää nestettä ja sai muutaman päivän kuluttua mahavaivoja. Hän otti näytteen omasta vatsastaan, eristi bakteerin ja lääkitsi itseään antibiooteilla. Hän sai lääketieteen Nobelin vuonna 2005.
Putki omaan sydämeen Sydänvaivojen hoito oli vielä lapsenkengissä vuonna 1929. Werner Forssmann arveli, että sydämeen pääsee käsiksi pujottamalla kapean putken suonta pitkin. Saksalaiskollegat epäilivät moisen operaation koituvan potilaan kohtaloksi. Forssmann pujotti putken sydämeensä käsivarteensa tekemänsä haavan kautta ja hankkiutui röntgeniin saadakseen kuvia todistusaineistoksi. Forssmann sai lääketieteen Nobelin 1956.
Avustaja puudutustestissä Saksalaislääkäri August Bier kehitti puudutuslääkettä, jonka avulla potilas voidaan leikata ilman nukutusta. Bier ruiskutti aineen assistenttiin ja testasi puudutusta tumppaamalla palavan sikarin avustajan jalkaan ja hakkaamalla sitä rautavasaralla.
Kipukokeita omilla hermoilla Brittiläinen neurologi Henry Head tutki 1900-luvun alussa potilaita, joilla oli hermovaurioita. Hän pyysi kirurgiystäväänsä leikkaamaan värttinähermoaan ja teki sitten erilaisia kokeita ja muistiinpanoja kokemastaan kivusta.
Oksennusta silmään Todistaakseen, ettei malaria tartu, lääketieteen opiskelija Stubbins Ffirth hieroi malariapotilaan oksennusta avohaavoihinsa ja silmiinsä. Hän jopa ruiskutti itseensä verta, muttei saanut tautia. Nykyään tiedetään, että malaria tarttuu herkästi. Ffirthin käyttämä oksennus oli ilmeisesti peräisin malariaa pitkään sairastaneelta potilaalta, joka ei enää tartuttanut tautia.
Nenätön matemaatikko Vuonna 1566 tähtitieteilijä Tyko Brahe kiisteli päivällisseurueessa matemaattisesta kaavasta ja haastoi kiistakumppaninsa miekkailuotteluun. Idea oli huono: Brahe menetti mittelössä nenänsä ja joutui käyttämään lopun ikänsä metallista nenäproteesia.
Lautalla yli valtameren Popular Mechanics kutsuu Thor Heyerdahlia Norjan Indiana Jonesiksi. Biologiaa, maantietoa ja kasvioppia opiskellut norjalainen seilasi 1947 Tyynen Valtameren poikki omatekoisella ruokolautalla. Heyerdahl arveli, että muinaiset ihmiset olivat tehneet niin muun muassa käydäkseen kauppaa. Matka kesti 101 päivää.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
9
LUKIJOILTA
tekniikanhistoria@talentum.fi
Nobelistista suomettumisen jarrumies HELENA RAUNION KIRJOITUS ”A.I. Virtanen ja Kekkosen kirous” (1/2014) on tehty sen kirjallisuuden pohjalta, joka on ollut käytettävissä. Näin siinä esitetään Virtasen suhteista Kekkoseen ja Paasikiveen näkemyksiä, jotka ovat sekä kliseitä että pahasti vaillinaisia. Omassa kirjassani ”Tieteen valtias ja ulkopolitiikan toisinajattelija” (ilmestyy tammikuussa 2015) kumoan ja täydennän vanhoja tulkintoja. Totta on, että Virtasen suhde ylimpään valtiojohtoon oli yya-kaudella ongelmallinen. Nobelisti edusti ns. vapaussotasukupolvea, kuten Kekkonenkin, mutta ei suostunut muuttamaan näkemyksiään vaan piti tiukasti kiinni siitä, että suurvallat eivät saaneet loukata pienten kansojen oikeuksia. Kekkonen taas oli valmis poliitikkona joustamaan itänaapurin suuntaan kuten vanha myöntyvyysmies Paasikivikin. Erilainen käsitys ulkopolitiikasta oli osaselitys sille, että Virtanen ei osallistunut presidentinlinnan vastaanottoihin 6. joulukuuta. Lisäselitys on se, ettei hän tiedemiehenä halunnut mennä kumartamaan valtiollista valtaa vastaanottoon, jonka mallin Mannerheim oli ottanut Venäjän keisarin hovista. Virtasen suhteet ylimpään valtiojohtoon eivät suinkaan olleet poikki. Tosin Kekkosen kanssa Virtanen keskusteli vain puheiden ja lehtikirjoitusten välityksellä. Paasikiveä Virtanen tapasi säännöllisesti 1927-46, koska Paasikivi johti aina
presidentiksi tuloonsa saakka KemiantutkimusSäätiön valtuuskuntaa ja huolehti osaltaan siitä, että Virtasen johtama Biokemiallinen tutkimuslaitos sai tarvitsemansa rahat ja muun tuen. Se että valtioapu ensin väheni ja sitten loppui, ei suinkaan johtunut Virtasen poliittisista mielipiteistä vaan siitä, että valtio tarvitsi vähät rahansa muualle, kuten nopeasti laajenevan yliopistoverkon kustannuksiin. Tässä vaiheessa monissa maakuntayliopistoissa oli jo biokemian ja sen lähitieteiden professuurit, jotka oli täytetty Virtasen oppilailla. Tähän yliopistolaitoksen ”demokratisoitumiseen” ei myöskään oikein sopinut Suomen Akatemia, joka oli 1948 perustettu kansakunnan nerojen ylähuoneeksi. Virtanen oli tästä alun perinkin varoitellut ja pitänyt parempana tutkijaprofessuureja, jotka sitten muodostivatkin uuden Akatemian ytimen. Näin ollen se yleinen tulkinta, että Kekkonen olisi jotenkin kostanut lopettaessaan ensin Virtasen tutkimuslaitoksen valtionavun ja sitten Akatemian, on melkeinpä loukkaavaa Kekkosen pyrkimyksille. Presidenttinä Kekkonen omaksui tiedepolitiikassa, joka oli hänelle tärkeä asia, hyvin virtasmaisia ajatuksia. Paasikiven tavoin myös Kekkonen piti Virtasta tieteen nerona, ja sen jälkeen kun julkiset kiistat olivat 1960-luvulla päättyneet, Kekkosen suhde Virtaseen oli hyvin korrekti ja kunnioittava. Virtasen ulkopoliittiset näkemykset on totuttu tuomitsemaan naiiveiksi lähinnä siksi, että Paasikivi kerran suutuspäissään merkitsi päiväkirjaansa, että Virtanen on kyllä etevä tiedemies ja ihmisenäkin siedettävä, mutta politiikasta hän ei ymmärrä mitään.
MIKÄ TÄMÄ ON?
Tunnistatko tämän esineen, tiedätkö sen käyttötarkoituksen? Jos tiedät tai arvaat, lähetä vastauksesi osoitteella tekniikanhistoria@talentum.fi. Kaikkien vastanneiden kesken arvomme kaksi Tekniikan Historian vuosikertaa.
10
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Virtasen laaja ulkomaankirjeenvaihto, kymmeniä tuhansia kirjeitä, osoittaa, että hän jo 1930-luvulta alkaen osasi ennakoida Euroopan tulevaa kehitystä, toisen maailmansodan aikana ja sodan jälkeen jopa hämmästyttävän hyvin. Tämä antoi hänelle lisää pontta puolustaa julkisestikin omaa yya-politiikan vastaista näkemystään. Vailla vaikutusta ei tämäkään ollut, sillä Virtanen ja muut johtavat toisinajattelijat kuten Väinö Tanner, Tuure Junnila ja Viljami Kalliokoski toimivat pitkään liiallisen suomettumisen jarrumiehinä. Heitä myös Kekkonen tarvitsi hillitessään itänaapurin liian pitkälle meneviä vaatimuksia. Touko Perko dosentti, Helsinki
Säteilysekoilu IHAN ENSIN minun täytyy kiittää hienosta liitteestä ”Tekniikan Historia” (Verkkokauppa.com). Tilasin heti teidän lehtenne. Luin artikkelit ja pidin niistä, mutta yksi asia jäi mietityttämään koskien Marie Curieta. Artikkelissa kerrotaan että röntgensätely olisi ollut kuolemaan johtava syy. Minä olen aikoinani kuullut, että se olisi liittynyt radioaktivisuuden keksimiseen (polonium ja radium), kun sen vaaroista ei tiedetty silloin. Terveisin Göran Johansson Toimitus vastaa: Havainto on oikea. Röntgen- ja radioaktiivinen säteily olivat menneet sekaisin jutussa.
Viime numerossa kysyim-me lukijoidemme apua oululaisen Johannes Littowin lähettämän esineen tunnistamisessa. Tehtävä osoittautui uli vaikeaksi: ainoa vastaus tuli Ossi Lintulalta, joka arvioi laitteen olevan yhdistetty sikarileikkuri ja tuhkakuppi, joka voidaan sijoittaa keskelle pöytää kaikkien pöydässä istuvien käyttöön. Hän saa lehtemme vuosikerran.
Täsmennyksiä tankeista ARVOISA TEKNIIKAN HISTORIA, Ostin lehtenne numeron 2/2014 tutustuakseni uuteen, sekä ammattiini että harrastuksiini liittyvään julkaisuun. Yleisesti ottaen voin todeta, että lehtenne sisältö on hyvin valittu, artikkeleiden aiheet levittyvät laajalle ala- ja aikaskaalalle. Eikä lehden ulkoasussakaan ole moittimista. Omaan asiantuntemukseni alaan liittyvästä artikkelista “Tekniikka ohitti taktiikan” antaisin kuitenkin muutaman korjauksen: (Kappale “Tankeilla yli juoksuhautojen”) On totta, että panssariasetta käytettiin aluksi väärin; liian pieninä joukkoina hajottaen pitkin rintamaa. Joskus, kuten tälläkin kertaa jää mainitsematta, että englantilaiset panssariaseen kehittäjät vastustivat panssareiden liian aikaista käyttöönottoa liian pienin voimin. Heidän perujaan ovat monet panssarisodan perusperiaatteista, jotka tänäkin päivänä pitävät paikkansa. Panssariaseen ennenaikainen esittäytyminen Sommen kentillä 15.9.1916 oli enemmän poliittinen kuin puhtaasti sotilaallinen tahtotila. 20.11.1917 käynnistynyt Cambrain suurhyökkäys johti jo menestykseen panssariaseen “oikeamman” käytön ansiosta. Teknilliseltä kannalta merkittävä virhe on kappaleessa “Vedenkuljetusajoneuvo” Panssarivaunuja ei koottu tuolloin hitsaamalla, vaan teräslevystä niittaamalla. Miksi tämä on merkittävää? Ensinnäkin hitsaustekniikka ei tuolloin mahdollistanut kokoonpanoa hitsaamalla. Eng-
lannissa panssarivaunujen kokoonpanoa (samoin kuin kaikkialla muuallakin) tehtiin vielä 1930-luvun lopulla niittaamalla panssarilevyt palkkirunkoon tai vastaavaan tukirakenteeseen. Niittauksella oli dramaattisiakin varjopuolia: taistelussa osumat niitteihin sinkosivat ne suurella voimalla panssarivaunun sisälle. Luotien tavoin kimmahtelevat niitit haavoittivat ja surmasivat useita panssarimiehiä. Lisäksi mainitsisin kolumnista “Hävittämisen ytimestä” havaitsemani historiallisen ristiriidan: Majuri Walter “Nowi” Nowotny ammuttiin alas marraskuun 8. vuonna 1944 yhdysvaltalaisten hävittäjien toimesta, ei keväällä 1945. Ystävällisin Terveisin, Janne Tirkkonen Yliluutnantti, panssariupseeri, Panssarivaunukorjaamon johtaja
Paperikoneet oikein LEHDEN VIIME NUMEROSSA sivuaukeamalla 62–63 olevan Totta vai tarua? -kysymyksen 10 vastaus totta on oikein, mutta perustelut väärin. Vastauksessa sanotaan, että viimeisin uusi kone otettiin käyttöön UPM:n tehtaassa Kaskisissa vuonna 1997. Se on virheellinen tieto. Viimeisin uusi paperikone otettiin käyttöön UPM:n Rauman paperitehtaalla vuonna 1998. Ja toiseksi, Kaskisissa oleva tehdas oli Metsä-Botnian sellutehdas, joka lopetti toimintansa vuonna 2009.
PALAUTE, TERVETULOA! Saiko jokin tämän lehden artikkeli päreesi palamaan? Onko Sinulla juttuaihe, joka mielestäsi sopisi Tekniikan Historiaan? Haluatko kommentoida jotakin käsittelemäämme aihetta? Haluatko oikaista tai täydentää jossakin jutussa ollutta tietoa? Haluatko kommentoida yleisesti jotakin tämän lehden aihepiiriin kuuluvaa asiaa? Otamme mielellämme vastaan kaikenlaista palautetta.
Hannu Jurva Oulu
Voit lähettää meille sähköpostia osoitteeseen tekniikanhistoria@ talentum.fi. Perinteistä postia otamme vastaan osoitteessa Tekniikan Historia / Talentum, PL 920, 00101 Helsinki.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
11
U U T I S KU VA
12
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
8.6.1948 ENSIMMÄINEN PORSCHE 8. KESÄKUUTA 1948 julkistettiin ensimmäinen käsin rakennettu alumiininen prototyyppi, joka kantoi kuuluisaa nimeä Porsche. Prototyyppi nimettiin insinöörilogiikan mukaisesti numero 1:ksi. Itävaltalainen autosuunnittelija Ferdinand Porsche ja hänen samanniminen poikansa hyödynsivät tässä tyyppi 356:ssa kokemuksia aiemmin suunnittelemistaan kilpa-autoista. Taka-akselin etupuolelle sijoitettu 35-hevosvoimainen moottori antoi 585 kilon painoiselle autolle 135 km/h huippunopeuden. Ensimmäinen Porschen suunnittelema auto – sähköauto – oli esillä jo Pariisin maailmannäyttelyssä 1900.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
13
Paluu Omaha Beachille, virtuaalisesti Allan Beckett suunnitteli Normandian maihinnousussa käytetyn Mulberry-sataman. Hänen poikansa Tim oli laatimassa D-Dayn tietokonesimulaatiota. PETRI KOSONEN
SIMULAATIOKUVAT DASSAULT SYSTÈMES
14
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
I
nsinööri Tim Beckett (s.1953) ei joudu isänsä tavoin tyytymään laskutikkuun. Hänellä on käytössään tietokone. – Itsekin tosin käytin tikkua urani alussa. Mutta vaikka olemme molemmat saman alan miehiä, näistä asioista puhuimme vasta hänen viimeisinä vuosi-
naan, Normandian maihinnousussa käytetyn siirrettävän Mulberry-sataman suunnittelijan poika kertoo. Keväällä 2013 ranskalainen virtuaalitodellisuutta tuottava yritys Dasssault Systèmes otti yhteyttä Beckettiin ja kouralliseen Normandian maihinnousun veteraaneja.
Sataman kautta rantautui puoli miljoonaa ajoneuvoa ja neljä miljoonaa tonnia tarvikkeita. tietysti Mulberry-satamien piirustukset. Pariisissa D-Day -presentaatio näytettiin yleisölle kuluvan vuoden toukokuussa ja maailmalle se esitetään D-Dayn vuosipäivänä 6.6.2014. Esitys palauttaa nykykatsojille mieleen 70 vuoden takaiset veriset tapahtumat.
Neuvostoliitto painosti
MYRSKYN TUOJA. Omaha Beachin satama tuhoutui kevätmyrskyssä muutama päivä maihinnousun jälkeen.
Ensin syntyi dokumenttielokuva, jossa yli 90-vuotiaita miehiä vietiin takaisin Normandian taistelupaikoille ja merenpohjaan pienoissukellusveneellä. Beckettin kanssa kaivettiin esiin Normandian maihinnousua edeltävät suunnitelmat. Näistä tärkeimmät olivat Wacoliitokoneiden, maihinnousuveneiden ja
Ennen aamunkoittoa, kesäkuun kuudentena päivänä vuonna 1944, Normandian rannikkoa lähestyi pimeydestä äänettömästi viisikymmentä Waco CG-4R -liitokonetta kuljettaen länsiliittoutuneiden joukkoja Natsi-Saksan miehittämälle Ranskan maaperälle. Kello neljä aamulla Britannian yleisradio BBC lähetti viestin D-Dayn alkamisesta. Länsiliittoutuneet olivat aloittaneet operaatio Overlordin eli maihinnousun Le Havren ja Cherbourgin kaupunkien väliselle rannikkokaistaleelle. Sitä johti tuleva Yhdysvaltojen presidentti, kenraali Dwight Eisenhower. Kaksi vuotta suunnitellun maihinnou-
sun taustalla oli 1942 pidetystä Teheranin konferenssissa alkanut Neuvostoliiton painostus länsirintaman avaamiseksi Saksaa vastaan. Idean isä oli Ison-Britannian pääministeri Winston Churchill. Edellisessä maailmansodassa hänen vastuullaan oli ollut maihinnousu Turkissa. Se edelsi suuriin tappioihin päättynyttä Gallipolin taistelua vuonna 1915. Nyt Churchillillä ei ollut varaa epäonnistua. Siksi hän varasi käyttöönsä ajan etevimmät akselivaltojen ulkopuolelta löytyneet tekniset suunnittelijat.
Kovat tappiot D-Day on englanninkielinen sotilastermi operaation käynnistysajankohdalle. Huonon sään takia maailman tunnetuin D-Day viivästyi päivällä. Maihinnousua seuranneiden viiden kuukauden aikana amerikkalaiset, brittiläiset ja kanadalaiset joukot nousivat Normandian rannikolle 2,5 miljoonan miehen voimin. Sinne rantautui myös 500 000 ajoneuvoa ja TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
15
neljä miljoonaa tonnia tarvikkeita. Vuosia jatkuneen sodan vuoksi kaikesta oli pulaa. Englantilaisessa sukellusveneessä oli Lontoon bussin dieselmoottori, ja liitokoneiden rungot oli valmistettu puusta. Jo alun perin oli selvää, että maihinnousu ei onnistuisi ilman uhrauksia. Yli puolet liidokeista ja niiden miehistöistä tuhoutui. Liitokoneita seurasivat LCVP- (engl. Landing Craft Vehicle & Personnel) maihinnousuveneet. Niiden rantautuessa, myöhemmin Omaha Beach -peitenimellä tunnetulle rannalle, kaatui jopa 5 000 amerikkalaista; monet heistä heti maihinnousuveneiden ramppien avauduttua. Maihinnousurannalla sijaitsee suurin amerikkalainen hautausmaa Euroopassa valkoisine risteineen ja Daavidin tähtineen.
Atlantin valli murtuu Lopulta liittoutuneet löivät rantaa raivokkaasti puolustaneet saksalaiset, ja viikkoa myöhemmin Englannin kanaalin yli uitettu massiivinen keinotekoinen satama Mulberry B, alkoi operoida. Betonista ja teräksestä valmistettujen,
16
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
kierrejaloilla pohjaan ankkuroitujen, mutta vuoroveden takia kelluvien ponttoneiden varaan rakennetun ajoväylän pääinsinöörinä toimi englantilainen Allan Beckett (1914–2005). Omaha Beachin satama ei ehtinyt toimia kuin muutaman päivän, ennen kuin se 16. kesäkuuta tuhoutui kanaalissa riehuneessa kesämyrskyssä, jonka sanotaan olleen pahin kolmeenkymmeneen vuoteen. Tämä vaikeutti suuresti liittoutuneitten huoltoa ja haavoittuneitten evakuointia. Toinen samanlainen satama Arromanchesissa onnistui kuitenkin toimimaan siihen asti kun liittoutuneitten valtaamat Antwerpenin ja Cherbourgin satamat saatiin käyttöön. Atlantin valli oli murtunut ja länsiliittoutuneet valtasivat Pariisin 24. elokuuta 1944. Rannikkoa puolustavien saksalaisten miestappiot olivat samaa luokkaa kuin liittoutuneiden yhteensä. Tarkkaa määrää ei koskaan saada tietää, mutta D-Day-museon arvion mukaan Normandian rannoille kaatui, katosi tai haavoittui yli 400 000 sotilasta sekä ranskalaisia siviilejä. ■
RUUHKAA RANNALLA. Mulberry-satama ilmasta kuvattuna.
ASIAIN TUNTIJA Jukka Kemppinen
Keksinnön keksiminen
E
räässä suurelokuvassa, joka saattoi olla ”Kymmenen käskyä”, Mooses kohottaa laintauluja niin että hakaneula näkyy rintamuksilla. Skriptan tehtävä olisi estää tällainenkin, mutta sattuuhan sitä. Miksei innoittunut seppä voinut takoa Moosekselle hakaneulaa? Ensinnäkin elettiin pronssikautta. Raudan ja teräksen käyttöön tulo oli mutkikkaan kehityksen tulos. Toinen este oli metallilangan valmistustekniikka. Koruissa turvauduttiin yleensä eräänlaiseen leipomiseen. Kolmas kysymys oli karkaisu. Erilaiset vaatteiden kiinnittämiseen käytetyt soljet ovat ikivanhoja ja tyypillisiä hautalöytöjä. Nappi antoi odottaa itseään melkein teollistumisen aikakauteen asti. Mutta hakaneula patentoitiin 1849, ja se on keksintönä melkein yhtä huimaava kuin klemmari, paperiliitin. Hakaneula on itse oma jousensa. Teknisesti taustalla saattoi hyvinkin olla ”pianolanka”, sopivasti karkaistu ja päästetty.
SEN KEHITTÄMINEN näyttäisi liittyvän 1700-luvun suureen musiikkivillitykseen, siis aikakauteen Bachista Beethoveniin. Alkuvaiheessa kerrotaan viulun kielten katkeilleen mennen tullen. Cembalot tuottivat ylimääräistä ääntä samasta syystä. Soittimen kehitys cembalosta pianoon oli keksintö, jonka syy oli selvä tekninen tarve: piti saada soitin, joka pysyi vireessä ainakin kappaleen esitysajan. Pianon ja flyygelin valurautaiseen runkoon pystyi kiinnittämään pianolankaa mielin määrin. Viulu on teknisen mestaruuden uskomaton näyte: pieni puurasia kuuluu monituhatpäiselle joukolle. Italian 1700-luvun mestareiden teknistä taitoa ei näemmä ole ainakaan ylitetty sen koommin. Mutta kielet tehtiin lampaan suolesta. Metallin seostaminen ja käsittely edistyi niin hitaasti, että uusille rautateille rakennettiin jopa muutama valurautainen silta.
PATENTTILAIN PYHITTÄMÄ ajatus ”uudesta” keksinnöstä, jonka patentin hakija on tehnyt, on useimmiten tosiasioita vastaamaton. Jälkiviisauden valjussa valossa käänteentekeviksi osoittautuneet keksinnöt tapaavat tulla rypäleinä. Hyvin usein uranuurtajan pioneerikeksintö on oikeastaan käyttökelvoton. Suurimmin teknistä kehitystä edistävät ne, jotka osaavat parantaa keksinnön toimivaksi. Puhelin oli keksitty ja patentoitu Yhdysvalloissa, mutta oikeastaan itseoppinut, L.M. Ericsson kehitti siitä kotimaassaan Ruotsissa kaupallisen menetystuotteen. Puhelinta vauhditti kaksi asiaa. Ruotsissa ei ollut patenttilakia estämässä amerikkalaisen keksinnön kopioimista. Keksintö ei liioin kiinnostanut sotilaita. Suomen suuriruhtinaanmaassa asia selvitettiin. Korkeat esikunnat ilmoittivat, ettei heillä ole tarvetta mokomalle laitteelle, jolla viestittämisestä ei jää mustaa valkoiselle, toisin kuin lennättimestä. Ja niin oli pakko perustaa yksityisin voimin ensin Helsingin puhelinyhdistys ja kohta perään monta muuta.
Hyvin usein pioneerikeksintö on oikeastaan käyttökelvoton.
MONIIN OMAN aikamme keksintöjen kultasuoneen iskee joskus se, jolla on ymmärrystä nähdä ja sitten kulkea pitkä tie ”kuoleman laakson” läpi muokaten keksinnöstä käyttökelpoisen. Tulitikun ajatus ja toteutus oli tiedossa jo keskiajalla, kun Bysantti käytti ”kreikkalaista tulta”. Suurtuotanto ja sitä seurannut maailmankaupan suurimpiin kuulunut huijaus edellytti teollisuutta ja ruotsalaista Ivar Kreugeria, joka ymmärsi myös säästää valmistuskuluja. Väitetään että jättiläisomaisuus alkoi karttua, kun rasioissa ilmoitettiin olevan ”keskimäärin” 50 tikkua, vaikka niitä oli vähemmän. Joka 50. rasia toi valmistajalle pelkkää tuottoa… ■ TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
17
Vauhtia vedyllä Ison vauhtipyörän hyrrävoimat vaikeuttivat gyrobussin kääntämistä.
VAUHTIPYÖRÄVOIMAA. Maailman ainoa säilynyt gyrobussi vuodelta 1955 antwerpeniläisessä liikennemuseossa.
18
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
ja vauhtipyörällä Vuosikymmenien saatossa autoihin on tankattu monenlaisia palavia nesteitä ja kaasuja – mutta menoa ovat vauhdittaneet myös sähkö, paineilma ja vauhtipyörät. RAILI LEINO
K
VITALI VOLKOV
aasuvalmistaja Woikosken keilu. Mutta kotipiirissä sillä oli paljon käyttöä, Palmberg kertoo. hallituksen puheenjohtaja Vedyn täyttöpaine oli 1930-luvulla vain Clas Palmberg ei ollut vielä syntynytkään, kun hänen iso115 baria, kun nykyisin vetytankkiin purisisänsä Bertil jo ajeli vedyllä. tetaan polttoainetta 700 barin paineella. Poikkeuksellisen polttoaiPackardin takapenkin säiliöihin mahtui vain muutama sata grammaa vetyä. Järjesneen valintaan ei vienyt ympäristönsuotelmää ei ollut millään tavoin optimoitu, jelu, vaan 1930-luvun laman aiheuttama polttoainepula. Vety soveltuu hyvin myös joten polttoainetta syötettiin huomattavan tavallisen polttomoottoriauton vauhdittajaksi. Remontti tehtiin itse. Palmbergin perheen autoon – vuoden 1927 Packardiin – asennettiin takapenkille vetysäiliöt ja niihin liitettiin ohut kupariputki. Putken toinen pää vasaroitiin litteäksi niin, että siitä tuli suutin, ja se taivutettiin kaasuttajaan. Sytytystä säädettiin, ja auto käynnistettiin. – Ensimmäinen yritys oli kuulemma sellainen, että VETYVETOINEN. Nanny ja Bertil Palmberg sekä Nilli-koira moottorista kuului kamala vetykäyttöisen Packardinsa kyydissä. pamahdus. Mietittiin, mitä tehdä. Joku keksi, että käännetään virranjakajaa vähän johonkin suunpaljon liikaa. Pidemmät matkat ajettiin kuitaan. Sitten se kävi, Clas Palmberg kertoo. tenkin bensiinillä.
Kotipiirin kokeilu
Hirveä katku piruliinista
Vetyauto kulki kotipiirissä ilman mitään suurempia ongelmia. Polttoaine oli ilmaista, koska sitä saatiin oman tehtaan tuotannosta. Ainoa rajoitus oli, että vetyautolla saattoi ajaa vain muutaman kilometrin. – Eihän se ollut muuta kuin hauska ko-
Bensiinipulan aikaan Woikosken innokkaat autoilijat kokeilivat myös muita korvikepolttoaineita. Rautateillä oli käytössä karbidilyhtyjä. Tehtaalle ostettiin siinä yhteydessä syntyvää jäteainetta, ja siitä tislattiin eräänlaista hiilivetyä. TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
19
Karbidijätteestä tislatusta polttoaineesta, piruliinista lähti hirveä löyhkä. – Se toimi erinomaisesti mäntämoottorissa, mutta pakoputkesta tuli kuulemma tolkuttoman paha haju. Siksi aine ristittiinkin piruliiniksi. Niin sillä vain ajettiin. Ajaa piti, maksoi mitä maksoi, Palmberg nauraa. 1940-luvulla vetylaitteisto purettiin Packardista pois, ja auto myytiin. Palmbergilla ole tietoa sen myöhemmistä vaiheista, mutta hän on yrittänyt jäljittää autoa. – Se saattaa olla vielä olemassa. Ainakin joku vastaava auto on yhä Suomessa. Toistaiseksi Suomessa on yksi polttokennovetyauto. Sen on ottanut käyttöön Woikoski, joka havittelee vetytankkausasemista itselleen liiketoimintaa. Clas Palmberg on innokas autoilun harrastaja, joka ihastelee sähkömoottorilla varustetun Hyundain kiihtyvyyttä, hiljaisuutta ja saasteettomuutta. Vetyauton päästöt ovat pelkkää puhdasta vettä.
Aluksi kaasun voimalla Polttomoottoria voi käyttää millä tahansa palavalla nesteellä tai kaasulla. Tarvitaan vain aine, joka sisältää energiaa – käytännössä hiiltä, vetyä tai molempia. – ja jonka voi muuntaa nesteeksi tai kaasuksi. Höyryautolle kelpaa myös kiinteä polttoaine. – Ensimmäiset eurooppalaiset autot kulkivat kaupunkikaasulla. Myöhemmin käyttöön tulivat maakaasu ja sen jalos-
HÖYRYPÄILLE. Locomobilehöyryauto vuosimallia 1900.
tunein muoto metaani, Aalto-yliopiston autotekniikan professori Matti Juhala kertoo. Autoissa käytettiin myös nestekaasua, propaania ja muita metaanikaasuseoksia. Myös vetyä on käytetty polttomoottorin polttoaineena sellaisenaan. 1800-luvun lopulla mikään polttoaine ei ollut vielä vallannut markkinoita. Autoista noin kolmannes kulki höyryllä, kolmannes sähköllä, ja kolmannes kaasulla. Myös jonkinlaista bensiiniä käytettiin, mutta öljy ei ollut vielä vallannut maanteitä. Suurin osa maaöljystä jalostettiin lamppuöljyksi. Alkuvaiheessa millään autolla ei päässyt pitkiä matkoja. Toimintasäde oli bensiiniautoissakin enimmillään muutamia kymmeniä kilometrejä. Esimerkiksi sähköautoissa moottoriteho oli 200 watin luokkaa. Huippunopeudet olivat 10–12 kilometriä tunnissa.
VOITTOISA. Benz ”Viktoria” vuodelta 1891 menestyi Pariisi-Bordeaux-Pariisi -kestävyysajossa. Ulkonäkö muistutti vielä selvästi hevosvetoisia vaunuja.
20
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Käynnistyskampi historiaan Bensiinikäyttöisen polttomoottorin keksi Karl Benz vuonna 1879. Tarvittiin kuitenkin vielä laite, jota nyt kutsutaan kaasuttimeksi, säätämään polttonesteen ja imuilman syöttöä moottorille. Ensimmäisen kaupallisen bensiiniauton Benz toi markkinoille vuonna 1885, mutta sähköautot olivat edelleen markkinoilla vahvassa roolissa. Laajamittainen öljyntuotanto käynnistyi Yhdysvalloissa vuonna 1901. Bensiini oli helppokäyttöistä, ja sen energiapitoisuus on suuri. Ratkaiseva käänne eri polttoaineiden kisassa oli, kun Cadillac keksi starttimoottorin vuonna 1912. Käynnistyskampi jäi historiaan. Kammen käyttö vaati huomattavan määrän lihasvoimaa, se oli usein öljyinen ja vaarallinenkin, sillä se saattoi ”potkaista” takaisin ja murtaa sormet. Tästä syystä varsinkin naiset suosivat autoilun ensi vuosikymmeninä sähköautoja. Niiden ongelmana tosin oli alkeellinen
SÄHKÖINEN. Boyertownin automuseon Detroit Electric Coupe vuosimallia 1919.
akkutekniikka ja sen seurauksena rajoitettu toimintasäde. – Muutos oli iso, kun auto voitiin saada käyntiin nappia painamalla. Käynnistysmoottorin avulla autoilu aukesi laajemmalle joukolle, ja polttomoottori löi lopullisesti itsensä läpi, Juhala kertoo.
Monta syytä korvikkeille Bensiinin saatavuus on kuitenkin vuosien saatossa vaihdellut. Pula-aika, säännöstely ja joskus myös verotus ovat johtaneet monenlaisiin korvikeratkaisuihin. Moni näistä tekniikoista tekee nyt paluuta ympäristönsuojelusyistä. Verottajan inspiroimia bensiininkorvaajia olivat esimerkiksi petroli ja metsäteollisuuden sivutuotteena syntyvä tärpätti. Tätä hyödynsi 1970-luvulla Saab, joka valmisti Uudenkaupungin tehtaalla autoja ja oivalsi, ettei petrolista tarvinnut maksaa polttoaineveroa. Verovapaus loppui kuitenkin pian. Käytännön syistä petroli on yhä polttoaineena Nato-yhteensopivissa sotilasajoneuvoissa. Periaatteena on, että kaikki
ajoneuvot lentokoneita myöten toimivat samalla polttoaineella, joka on öljyperustaista ja dieselin kaltaista, mutta toisenlaisilla ehdoilla tehtyä. Alkoholia käytettiin jo pula-aikaan bensiinin korvikkeena. Se on nyt palannut laajaan käyttöön, kun hiilidioksidipäästöjä pyritään rajoittamaan. Alkoholin energiatiheys on bensiiniä pienempi, joten litralla ajaa lyhyemmän matkan kuin litralla bensiiniä. ”Gasoholi” voi sisältää joko etanolia tai metanolia. Pienet määrät sopivat bensiiniautoihin sellaisenaan, mutta jopa 85 prosenttia alkoholia sisältävä ”flexifuel” vaatii jo merkittäviä muutoksia polttoaineensyöttöjärjestelmään.
HENRY FORDIN KOKOELMAT
BENSIINI KAASUKSI. Kaasutin mahdollisti bensiinikäyttöisen polttomoottorin yleistymisen.
Ongelmallinen biodiesel Pyrkimys ympäristönsuojeluun on tuonut markkinoille myös bioperustaiset dieselpolttoaineet. Ensimmäisen sukupolven biodiesel oli FAME eli metyyliesteri, joka on monella tavalla ongelmallinen polttoaine: se likaa moottorin ja ruostuttaa materiaaleja. Toisen sukupolven biodieselissä eloperäisten materiaalien hiiliketjut on pilkottu, ja palasista rakennetaan täysin samanlaista polttoainetta kuin maaöljypohjainen diesel.
ROHKEASTI VAAN. Auton käynnistystä kammella pidettiin naisille vaarallisena tehtävänä. Auto Comfort -lehden kansi vuodelta 1915 esittää kuitenkin naista, joka näyttää ryhtyvän toimeen epäröimättä.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
21
Ihmiselle haitalliset päästöt kuten häkä, pienhiukkaset ja typen oksidit on saatu muun muassa katalysaattorien avulla vähiin. Kööpenhaminassa on todettu, että kynttilöiden polttaminen aiheuttaa nykyisin ihmisille suurempia hengityselinongelmia kuin liikenne. Moni vanha polttoaine tai voimanlähde on palannut tutkimuslaboratorioihin, kun myös hiilidioksidipäästöjä on pyritty rajoittamaan. Bensiinin korvaaminen ei kuitenkaan ole helppoa eikä varsinkaan halpaa. Polttoaineen vaihtuessa tarvitaan aina jonkin verran muutoksia. Kaasu vaatii erilaisen polttoaineen syöttöjärjestelmän kuin neste. Kaasu on palannut autoihin ympäristösyistä, mutta toisaalta ihmiset pelkäävät kaasun aiheuttamaa räjähdysvaaraa. Esimerkiksi nestekaasu on helppo ja hyvä polttoaine. Suomessa Kosan jakeli 1960-luvulla kaasupulloja nestekaasuautolla. Nykyisin nestekaasuautoilu on Suomessa verotussyistä mahdotonta. Saksassa nestekaasua käytetään yhä paljon.
Vauhtia pyörällä Erikoisempiin voimanlähteisiin kuuluu vauhtipyörä. Sveitsiläisen Oerlikonin 1940-luvulla kehittämä gyrobussi otti varikolla ja pysäkillä energiaa sähköverkosta puomin avulla ja varastoi sen kuusitonniseen vauhtipyörään. Matkan aikana vauhtipyörä latasi generaattoria, joka tuotti energiaa sähkömoottorille. Bussi otti talteen myös jarrutusenergian ja varastoi sen takaisin vauhtipyörään. Lataaminen kesti puolesta minuutista jopa kolmeen minuuttiin, vaikka latausjännite oli nostettu 500 volttiin. Täyteen ladattuna gyrobussi kulki vauhtipyörän voimin tasaisella maalla jopa kuusi kilometriä noin 50–60 kilometrin tuntivauhtia. Kulku oli tasaista, mutta ison vauhtipyörän aiheuttamat hyrrävoimat vaikeuttivat bussin kääntämistä. Yleisö pääsi gyrobussin kyytiin ensi kerran kesällä 1950. Bussia käytettiin esittelymielessä lyhyitä aikoja useissa eri paikoissa ainakin vuoteen 1954 asti. Kaupalliseen käyttöön gyrobussi tuli Sveitsissä lokakuussa 1953. Yverdon-lesBainsin ja Grandsonin välistä reittiä ajettiin
22
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
kahdella autolla. Käyttö onnistui teknisesti, mutta epäonnistui kaupallisesti. Linja oli hiljainen ja matkustajia vähän. Gyrobussien kulku loppui lokakuussa 1960.
Energiatehoton Sveitsin jälkeen gyrobussit otettiin käyttöön Léopoldvillessa Belgian Kongossa. Kaupunki on nykyisin nimeltään Kinshasa, ja maa on Kongon demokraattinen tasavalta. Kongossa oli neljä reittiä ja 12 autoa, joihin mahtui jopa 90 matkustajaa. Autot painoivat yli 10 tonnia. Ongelmia kuitenkin riitti. Autot olivat painavia ja usein rikki, varsinkin kun kuljettajat mielellään oikaisivat reiteillä sivukatujen kautta. Lopullinen niitti oli suuri energiankulu-
LATAUKSESSA. Gyrobussi varastoi energiaa kuusitonniseen vauhtipyörään.
tus. Bussiyhtiö totesi, että 3,4 kilowattituntia kilometriä kohti oli liikaa. Kongolaiset hylkäsivät gyrobussit kesällä 1959. Kolmantena gyrobusseja kokeiltiin Belgiassa. Kolme gyrobussia aloitti liikenteen Gentissä kesällä 1956. Gentin busseissa vauhtipyörä oli vaakaasennossa keskellä bussia, joten se vei merkittävän osan matkustamon tilasta. Gyrobussit pysyivät liikenteessä vain kolme vuotta. Liikennöitsijän mukaan ne olivat epäluotettavia ja kuluttivat ylettömän paljon energiaa. Gyrobussi hotki 2,9 kilowattituntia kilometrillä, kun paljon enemmän matkustajia kuljettava raitiovau-
nu selvisi 2,0–2,4 kilowattitunnilla. Vauhtipyöräbusseista säästyi vain yksi. Ghentin vuonna 1955 rakennettu Gyrobus G3 on Antwerpenin bussi- ja raitiovaunumuseossa.
Sitkeä idea Idea vauhtipyörästä voimanlähteenä jäi kuitenkin henkiin. Vuonna 1979 General Electric sai Yhdysvaltain hallitukselta viisi miljoonaa dollaria gyrobussin kehittämiseen. 1980-luvulla Volvo kokeili vauhtipyörää, jota ladattiin jarrutusenergian lisäksi pienellä diesel-moottorilla. Tällä kertaa hydrauliakut syrjäyttivät vauhtipyörän. Kokeilut jatkuivat kuitenkin vielä 1990-luvulla, ja vuonna 2005 Teksasin yliopisto etsi kumppaniensa kanssa rahoitusta gyrobussin prototyypin rakentamiseen. Yksi gyrobussi on ollut käytössä Dresdenissä vuodesta 2005. Sen pieni vauhtipyörä varastoi jarrutusenergiaa. Auton varsinainen voimanlähde on polttokenno. Nykytekniikalla vauhtipyörä voidaan panna pyörimään jopa 100 000 kierrosta minuutissa, jolloin pieneenkin pyörään saadaan varastoitua runsaasti energiaa. Vauhtipyörätekniikalla on tehty muun muassa Formula-tyyppinen kilpa-auto. Sen vauhtipyörästö koostuu 20:stä noin kahvipurkin kokoisesta paketista. Kussakin pyörii kaksi vauhtipyörää vastakkaisiin suuntiin, jolloin hyrrävoimat saadaan eliminoitua.
Hintavat vaihtoehdot Viime vuosina on jälleen rakennettu paljon erilaisia kokeiluautoja. Esimerkiksi aurinkokennoauto on erikoisuus, jonka matkavauhti on hidas. Iso pinta-ala tekee siitä kömpelön ajettavan. Polttokenno keksittiin jo 1800-luvulla, mutta autoihin sitä on alettu soveltaa vasta nyt. Ensimmäiset prototyypit tehtiin 1980-luvulla, mutta valmistusmäärät ovat vieläkin vain satoja autoja. Hyundai kertoo alkavansa valmistaa ensi vuonna vetypolttokennoautoja sarja-
HYBRIDIKOKEILU. Mercedes-Benz testasi hybriditekniikkaa 1970-luvulla.
tuotantona. Auton hinta on bensiinikäyttöiseen autoon verrattuna ainakin kaksinkertainen, mutta polttoaine on edullista.
Turvallinen paineilma Paineilma on valjastettu kuljetustarkoituksiin jo varhain. Jo 1800-luvun alkupuolella rakennettiin ensimmäiset kiskoilla kulkevat paineilmakäyttöiset ajoneuvot. 1870-luvulla paineilma kuljetti raitiovaunuja Ranskan Nantes’ssa ja seuraavina vuosikymmeninä useassa muussa kaupungissa. Vuosisadan vaihteen tienoilla paineilmalla toimivia raitiovaunuja oli käytössä ainakin Washington DC:ssä ja Sveitsin Bernissä. Yhdysvalloissa paineilmavaunuja käytettiin kaivoksissa, koska ne olivat turvallisempia kuin polttomoottorikäyttöiset vaunut. Varsinaisia paineilma-autoja rakensivat jo 1900-luvun alussa Charles B. Hodges ja Louis C. Kiser. Vuonna 1926 Lee Barton Williams teki ensimmäisen paineilmahybridin, joka käynnistettiin bensiinillä. Paineilmatekniikka ei kuitenkaan koskaan lyönyt itseään läpi. Painesäiliöihin ei
Vaihtoehtoisten polttoaineiden suurin ongelma on hinta.
saatu pakatuksi riittävästi ilmaa, ja muitakin teknisiä ongelmia oli. Viime vuosina paineilmatekniikka on alkanut taas herättää kiinnostusta. Intialainen Tata ilmoitti 2008 tuovansa markkinoille kevyen paineilma-auton, jonka huippunopeus on 150 kilometriä tunnissa. Myöhemmin Tata ilmoitti, että paineilma-auto on vielä kehitysasteella eikä tule lähivuosina markkinoille. Useampi muukin autonvalmistaja on kiinnostunut paineilmasta. Esimerkiksi Honda on esitellyt paineilmaa käyttävän konseptiauton, ja ranskalainen PSA suunnittelee paineilmahybridiautoa.
Ylivoimainen bensiini Uusien polttoaineiden suurin ongelma on hinta. Polttomoottori on kaikkiin kilpailijoihinsa verrattuna ylivoimaisen halpa, ja bensiini on ylivoimaisen helppo ja tehokas energiavarasto. – Bensatankki maksaa tehtaalla ehkä 30 senttiä. Sitä vastaan on huono kilpailla 10 000 euron akustolla tai polttokennolla, professori Juhala sanoo. Nykyisin maailmassa myydään noin 80 miljoonaa autoa vuodessa, ja liikenteestä 95 prosenttia kulkee bensiinillä tai dieselöljyllä. Auton käyttöikä on pitkä, Suomessa noin 15 vuotta, joten tilanne säilyy vielä kauan. ■ TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
23
ABRAHAM PISAREK/DEUTSCHE FOTOTHEK
HÄKÄÄ JAKELUUN. Puukaasukäyttöinen Tatra T27 Saksassa 1947.
Tehoton ja likainen häkäpönttö MÄÄRÄLLISESTI TÄRKEIN korvikepolttoaine on ollut puukaasu. Häkäpönttö liittyy Suomessa ja muuallakin vahvasti sota-ajan muistoihin, mutta puukaasu on paljon vanhempi keksintö. Puukaasu sopi sekä bensiini- että dieselmoottoriin, kun niiden polttoaineensyöttö muutettiin kaasulle sopivaksi. Ensimmäisen puukaasuttimen rakensi saksalainen Gustav Bischof vuonna 1839. Englannissa kokeiltiin moottoripolttoaineena kivihiilikaasua jo vuonna 1881. Kiinteään polttoaineeseen perustuvaan laitekokonaisuuteen kuuluivat kaasunkehitin ja kaasua käyttävä imukaasumoottori. 1900-luvun alkuvuosina kokeellisia imukaasulaitteita rakennettiin useissa maissa. Niissä kaasunkehittimen polttoaineina olivat kivihiilen ohella ruskohiili, turve ja puu. Ensimmäisen puukaasutinkäyttöisen auton rakensi 1901 Thomas Hugh Parker. Ensimmäinen maailmansota kiihdytti kaasunkehitinlaitteistojen ja kaasua käyttävien moottorien kehitystyötä. Yksi kimmoke jo tuolloin oli öljyn loppuminen. Jo tuolloin autourheilu edisti tekniikka. Puu- ja hiilikaasukäyttöisten ajoneuvojen kehitystyötä edistettiin muun muassa järjestämällä pitkän matkan ajokilpailuja. Valtio tuki Ruotsissa puukaasua 1930-luvulla verohelpotuksin. Merkittävin puukaasuteknologian kehit-
24
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
täjä oli saksalais-ranskalainen Georges Imbert. Hän kehitti Ranskassa 1924 kaasutinkonseptin, joka lisensoitiin tai kopioitiin lukuisiin laitteistoihin joko sellaisenaan tai muunneltuna.
Monenlaisia kaasuttimia Imbert-laitteita tuotiin myös Suomeen. Myöhemmin sama tekniikka oli käytössä Kytö-häkäpöntöissä, joita valmisti autokorjaamoiden perustama yhteisyritys Autokorjaamoiden Oy. Ruotsissa Axel Svedlund kehitti niin sanotun käänteisen palamisen periaatteella toimivan hiilikaasuttimen ja asensi sen autoon vuonna 1920. Vuoteen 1945 mennessä Svedlund-kaasuttimia oli tehty 35 0000. Suomessa niitä valmisti Haldin & Rose Oy. Puuta hiillettiin erityisissä laitoksissa tai koksauslaitoksella tehtiin koksia. Usein hiili tehtiin itse häkäpöntössä pilkkeestä. Häkäpönttö piti sytyttää 5–10 minuuttia ennen matkalle lähtöä. Teknillisen korkeakoulun emeritusprofessori Antti Saarialhon mukaan Saksassa oli sodan aikana jopa 500 000 puukaasutinautoa. Huippuvuonna 1942 niitä valmistettiin Saksassa 155 000 kappaletta, Ruotsissa 73 000 ja Ranskassa 65 000.
Vaarallista matkustusta Suomessa oli sotavuosina 7200 puukaasukäyttöistä henkilöautoa ja yli 30 000
kuorma- ja linja-autoa. Lisäksi puukaasulla kävi traktoreita ja veneitä. Liikkuminen oli työlästä, likaista ja kurjaakin. Häkäpöntöt olivat tehottomia ja niihin liittyi monia muitakin ongelmia. Vaihtoehtona olivat kuitenkin vain hevoskyyti tai kävely. Häkä on hajuton ja mauton kaasu, joka on tappavan vaarallista. Se sitoutuu punaisiin verisoluihin hapen tilalle. Aina ei edes pahoinvointi tai päänsärky paljasta myrkytystä. Ei ollut aivan tavatonta, että häkää vuoti myös auton matkustajatiloihin. Puukaasu tehdään ajamisen aikana häkäpöntössä puusta kuumentamalla ja vaillinaisella polttamisella. Paras polttoaine on kuiva
TURO KARTTO
SALMEN YLI PUULLA. Häkäpönttö ilmestyi sodan aikana myös Outokummun kuparikaivokselle vievän lossin laidalle.
koivupilke. Palamisilma johdetaan tulipunaisena hehkuvan hiilikerroksen lävitse, mutta sille ei anneta tarpeeksi happea ja tilaa palaa puhtaasti. Kun lämpötila on riittävän korkea, syntyy hiilimonoksidia eli häkää, jota valmiissa puukaasussa on noin 20 prosenttia.
Teho kateissa Häkäpönttöauton suurin ongelma oli, että moottoria ei voinut kaasuttaa. Autojen tyhjäkäynti oli liian kova, mutta mäessä teho loppui kesken. Matkustajat tottuivat hyppäämään ylämäessä kyydistä ja työntämään autoa, mutta mäen päällä piti vilkkaasti hypätä uudelleen kyytiin.
Häkäpöntöt haisivat ja nokesivat, sillä niissä syntyi myös monenlaisia polyaromaattisia hiilivetyjä. Autonkuljettajan ammattitaudiksi muodostui keuhkosyöpä. Autokaan ei rakastanut häkäpönttöä. Puusta irtosi muun muassa suolahappoa, joka aiheuttaa korroosiota ja ärsyttää ihoa. Ennen moottoriin johtamista puukaasu piti jäähdyttää, jotta puukaasuttimessa muodostunut vesihöyry ja terva saatiin poistettua. Muuten terva tiivistyi venttiileihin ja jumitti moottorin. Erityisen helposti tämä tapahtui sivuventtiilikoneissa, jotka olivat sota- ajan autoissa yleisiä. Vesihöyryä puukaasu sisälsi noin 20 prosenttia. Kondenssiveteen oli liuenneena
myös muita epäpuhtauksia kuten suolahappoa, joka ruostuttaa metallia ja iholle joutuessaan aiheuttaa ärsytystä. Pilkettä tarvittiin paljon, ja sen piti olla pientä. Muutenkin häkäpönttöä piti aika ajoin kohennella ja kolistella ja poistaa arinalta tuhkaa. Parhaiten toimii kuiva koivupilke, jonka koko vaihtelee tulitikkuaskin kokoisesta noin vaaksan mittaisiin paloihin. Pilkettä oli myytävänä maantien varressa. Häkäpönttöautoja on tänäkin päivänä liikenteessä harrastajien käytössä. Uudet laitteet ovat paremmin optimoituja, mutta niissäkin tulipesä pitää täyttää vähintään 300 kilometrin välein. ■ TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
25
Epäterveellinen kanavatyömaa Suuruudenhullu insinöörityö Väli-Amerikassa ei olisi onnistunut ilman ennakkoluulotonta lääkäriä. KARI PELTONEN
K
aribianmeren Tyyneen valtamereen yhdistävää kanavaa oli yritetty rakentaa Väli-Amerikkaan jo 1870-luvulta lähtien. Syykin oli selvä, ainakin amerikkalaisille: merikuljetukset olivat tehokkain isojen rahtien kuljetustapa, kun junaverkkoa vasta rakennettiin. Yhdysvaltain itärannikolta New Yorkista länsirannikolle San Franciscoon tuli Kap Hornin kautta matkaa 21 000 kilometriä. Se kesti laivalla kuukauden päivät. Panaman kannaksen läpäisevä kanava typisti matkan 8 000 kilometriin.
Ranska oli nopeampi Ennen kuin Yhdysvallat ehti tuumasta toimeen, ranskalaiset rahoittajat saivat luvan rakentaa kanavan Colónista Karibianmeren puolelta Tyynen valtameren puoleisen Panamán kaupunkiin. Ranskalaiset valitsivat toteuttajaksi sen ajan kuuluisimpiin kuuluneen insinöörin Ferdinand de Lessepsin. Hän oli jo saanut mainetta Suezin kanavan rakentajana. De Lesseps päätti paikan päällä tehtyjen pikaisten tutkimusten perusteella, että kanava kulkisi merenpinnan tasossa ja seuraisi tiiviisti rautatietä. Rautatie 50 kilometriä leveän kannaksen poikki oli rakennettu 1850-luvulla. Jo silloin huomattiin, että Panama oli Ferdinand erittäin epäterveellide Lesseps nen paikka. Tuhansia työmiehiä oli kuollut (1805–1894)
26
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
koleraan, punatautiin, keltatautiin ja isorokkoon. Niitä levittivät miljoonat moskiitot, joita sikisi alueen soilla ja lammikoissa.
Taidemaalari rakennustöissä Ranskalaiset aloittivat kanavan rakentamisen noissa surkeissa olosuhteissa vuonna 1881. Rakennustöissä käväisi mukana muun muassa myös ranskalainen maalari Paul Gauguin. Hän haaveili ostavansa alueelta maata ja elävänsä siellä ilmaiseksi hedelmillä ja kalalla. Olosuhteet kuitenkin inhottivat häntä, ja saatuaan riittävästi rahaa kokoon taiteilija häipyi sieltä Martiniquelle. De Lessepsin kanavanrakennusyhtiö päätyi vararikkoon vuonna 1889, ja insinööri itse joutui syytteeseen korruptiosta. Hanke epäonnistui täysin. Rahaa oli kulunut enemmän kuin mihinkään rauhanaikaiseen operaatioon siihen mennessä, 20 000 ihmistä oli kuollut rakennustöissä ja kanavaa oli saatu kaivetuksi vain 30 kilometriä.
Roosevelt puuhamiehenä Yhdysvaltain puolella riskihankkeen primus motor oli Theodore Roosevelt. Hän halusi tehdä USA:sta todellisen suurvallan. Siihen kuului Tyynenmeren rantojen hallitseminen. Rooselt ajoi kanavahanketta laivastoministerinä, New Yorkin kuvernöörinä ja myöhemmin myös presidenttinä. Hän vaikutti Panaman itsenäistymiseen Kolumbiasta, jonka hallintoalue se oli ollut. Mutta se lääkäri. William C. Gorgas sai armeijan lääkärinä johtoonsa sairaalat ja saniteettijärjestelyt. Hän hävitti Panamasta sekä keltakuumet-
ta levittävän Stegomyia Fasciata -moskiiton että malariaa levittävän Anopheles-moskiiton. Gorgas teetti myös kunnolliset jalkakäytävät ja viemärit, sairaalat ja pesutilat. Voi sanoa, että se on julkisen terveydenhuollon ensimmäisiä suuria saavutuksia.
William C. Gorgas
(1854–1920)
Kanavasta tehtiin liian jyrkkä Amerikkalaisinsinöörit keksivät kanavaratkaisuksi sulut, joilla laivat voivat nousta ylös ja laskeutua alas. Vaikka valtava kaivutyö yksinkertaistui, työhön kului seitsemän vuotta. Suurin ongelma oli kallion hauraus. Kun kiveä irrotettiin kanavan seiniltä, seinämät pullistelivat paineen vaikutuksesta. Sortumia yritettiin estää muun muassa betonilla, mutta se tuli alas kallion mukana. Ainoa keino oli tehdä kanavan seinistä riittävän loivat. Betoniset sulut osoittautuivat kestäviksi, ja ne ovat edelleen kunnossa. Ihmekös tuo, kun puumuotteihin valetut seinät olivat tyvestä viidentoista metrin paksuiset ja sulkukammioiden pohjassakin betonia oli 4–6 metriä. Kammioiden seiniin tehtiin mahtavia uomia, joista vesi virtasi sisään ja ulos. Ensimmäisenä laivana kanavan päästä päähän kulki ranskalainen nosturilaiva 7. tammikuuta 1914. ■ Lähde: Nigel Hawks: Maailman suurimmat rakennelmat, Otava 1994
Colón Panamá
PANAMA
PANAMAN KANAVA Yhdistää Karibianmeren ja Tyynen valtameren Rakennusvuodet 1881–1889 ja 1904–1914 Pituus 82,4 km
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
27
NOITAMAISTA MENOA. Cutty Sarkin keulakuvassa Nannie Dee -noita puristaa k채siss채채n hevosen harjaa.
28
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Tuulennopea klipperi toi teetä lontoolaispöytiin
Cutty Sark -klipperi kyyditti pikatoimituksena Kiinasta uuden sadon C tteetä vaativille brittikuluttajille. KATARINA BOIJER KUVAT MARJO KOIVUMÄKI
B
ritit ovat kovia juomaan teetä, joten kuningaskunnan janoa sammuttamaan tarvittiin vilkasta vauhtia purjehtiva teealus. Rakennuttaja John Willis halusi nopean aluksen, koska uuden sadon tuoretta teetä vaadittiin teenjuojien keskuudessa. Myös laivan rungon piti olla erityisen vahva maailman myrskyisille merille. Sulavalinjainen klipperi sai skottilaisesta runosta napatun nimen ”Cutty Sark”, joka tarkoittaa lyhyttä alushametta.
Hamosta käytti tanssiessaan noita nimeltä Nannie Dee. Cutty Sarkin keulakuvaankin velho Nannie pääsi puristaen käsisään hevosen harjaa. 970 tonnin painoiseen alukseen tuli 32 purjetta. Pituutta klipperillä oli 85 metriä ja leveyttä 11 metriä. Vuosina 1870–1877 Cutty Sark kynti
MISSÄ OLLAAN? Sekstantin avulla voitiin määrittää aluksen tarkka sijainti. TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
29
KÖLIN ALTA. Maineikas klipperi on nostettu ylös. Sen köliä voi ihailla kahvilasta.
30
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Cutty Sark posotti Australiasta Lontooseen 83 päivässä.
MIEHISTÖ. Cutty Sarkin kapteeni Woodget (ylärivissä kolmas oikealta) miehistöineen yhteiskuvassa muutaman matkustajan kanssa vuonna 1887.
maailman meriä rahdaten briteille teetä. Shanghaihin vietiin puolestaan olutta, viiniä ja viinaa. Uransa aikana laiva teki kahdeksan Kiinan matkaa. Höyrylaivat tunkivat kuitenkin laivareiteille. Matkaa nopeuttava Suezin kanava avattiin vuonna 1869, mutta purjealuksille kanava ei sopinut navakoiden tuulten puuttuessa. Niinpä klipperi päätyi kuljettamaan myös muuta lastia, esimerkiksi juuttia ja öljyä sekä villaa Australiasta.
Merten urheiluauto Cutty Sark oli huikaisevan nopea. Se pystyi taittamaan vuorokaudessa jopa 360 meripeninkulman matkan, eli maamitassa pirullisen pitkät 666 kilometriä. Australiasta Lontooseen Cutty posotti 83 päivässä, 25 päivää vauhdikkaammin kuin sen lähin kilpailija. Höyrylaiva Britannialle Cutty näytti pitkää nenää vuonna 1889, kun se täydessä villalastissa pyyhälsi tyynesti ohi höyrylaivasta. Vuonna 1895 Cutty Sark siirtyi portugalilaisten omistukseen, ja nimeksi vaih-
INTIAN TÄHTI. Cutty Sarkin peräpeilin kullatussa puukoristeessa lukee ”Heaven’s light our Guide”.
tui Ferreira. Purjelaiva seilasi niin Rioon, New Orleansiin kuin Angolaankin. Alukseen tehtiin myös mittavia korjauksia ja lisäyksiä. Laivakaunotar joutui pahaan myrskyyn Englannin kanaalissa, josta se päätyi Cornwalliin eläkkeellä olevan merikapteenin, Wilfred Dowmanin hoteisiin vuonna 1922. Kapteeni kunnosti laivan ja vaali sitä kuolemaansa asti vuoteen 1936. Cutty Sark vietti Cornwallin vuotensa kadettien koulutusaluksena. Dowmanin lesken varat eivät riittäneet laivan ylläpitokustannuksiin, ja hän lahjoitti sen koulutusalukseksi Kentiin. Viimeisen kerran omilla purjeillaan seilannut alus päätyi Kentin kreivikunnasta Lontoon Greenwichiin vuonna 1951. Cutty oli maailman viimeinen klipperi, ja huikean uransa päätteeksi se museoitiin.
Tuhkasta turistimagneetiksi Reissuissa rähjääntyneen Cutty Sarkin perusteellinen restaurointi aloitettiin vuonna 2006. Seuraavana vuonna laivassa syttyi valtava tulipalo. Onni onnettomuudessa oli, että suurin osa laivan irtaimistosta oli jo siirretty pois alukselta kunnostettavaksi. Tulipalo lykkäsi aluksen uudelleen avaamista yleisölle. Kunnostettua Cuttya pääsi ihailemaan vasta keväällä 2012.
Vaikka konservatiivisimmat historiayhdistykset ovatkin ärisseet aluksen muuttamisesta kaupalliseksi turistikohteeksi, laiva on hieno kokonaisuus. Mahtavin uudistus on ollut koko aluksen nostaminen reippaasti ylös, joten myös sen alle pääsee. Cuttyn alla on kahvila sekä hauska, lähes sadan keulakuvan kokoelma. Laivasta on haluttu tehdä innostava ja interaktiivinen museo. Tutuiksi tulee hyttien, keittiön ja lastiruumien lisäksi koko laivan historia. Tietotauluja on siroteltu eri puolille laivaa. Cutty Sark on saanut kunniakkaan päätöksen virkauralleen. ■
51°28’40.12”N 000°00’05.31”W
Matkafaktat CUTTY SARK sijaitsee Lontoon Greenwichissa, jossa laivan lisäksi voi tutustua kuuluisaan tähtitieteelliseen observatorioon, jonka mukaan pituuspiirit ja aikavyöhykkeet määritellään. Myös merimuseo ja kuninkaallinen puisto ovat oivallisia kohteita. Nopeimmin perille vie DLR-juna, jonka ikkunoista voi ihmetellä lähes futuristista Canary Wharfin lasitaloviidakkoa. ■
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
31
Vaapunvuolija
onnenpotkujen sateessa Lauri Rapala ponnisti Sysmän syrjäkyliltä maailmanmaineeseen. Hänen kehittämänsä vaappu on kaikkialla kalastajien suosikki. HARRI REPO KUVAT ERKKI NORELL JA MARKKU LEPISTÖ
L
auri Rapala syntyi aviottomana lapsena Sysmän Käenmäessä vuonna 1905. Elämän alkueväät viittasivat koulun minimisuorittamiseen ja erilaisiin hengen pitimiksi tehtyihin hanttihommiin. Sattumat ohjasivat tulevan uistintehtailijan elämää melkoisesti – aina miehen nimestä alkaen. Vahvimman teorian mukaan nimi Rapala syntyi, koska pappi olisi vahingossa sekoittanut sekoittanut kirkonkirjoissa asuinpaikan ja sukunimen. Perhe asui tuolloin vuonna 1912 Sysmän Rapalassa. Rapala-nimi oli joka tapauksessa oivallinen miehelle, jonka nimen mukaan piti luoda kansainvälinen brändi. Nimi on rytmikäs, napakka ja helposti mieleen jäävä.
Lisäevästä järvestä Vuonna 1928 tapahtui se, mikä tuolloin oli tavallista: Lauri-renki nai Elma-piian. Nuoret sopivat hyvin koko elämän kestäväksi taistelupariksi: Lauri oli impulsiivinen ja äkkipikainen, Elma puolestaan harkitseva ja rationaalinen. Nuoren parin toimeentulo oli alusta lähtien niukkaa. Nuori isäntä kävi tilapäistöissä talvisin metsätyömailla ja kesäisin uitoissa. Myös ruokittavia suita alkoi kertyä tasaiseen tahtiin. Lauri oli ruumiillisen työn tekijäksi melko heiveröinen. Niinpä hän lisäruokaa saa-
VAATIMATON MIES. Lauri Rapalan ura huipentui presidentti Urho Kekkosen myöntämään vientipalkintoon vuonna 1969.
32
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
dakseen kalasti Päijänteellä itse tehdyllä vaapulla. Kalastaminen ei ollut kyläläisten mielestä mitään oikeaa työtä. Vaapun vuolijalle vinoiltiin ”Rapala se tekee noita poikia, mutta onkiin vaan”. Lauri kuitenkin kehitti vaappujaan niin, että 1930-luvun lopussa hän oli jo kokopäiväinen kalastaja. Vaaput löysivät tiensä kalakavereille ja naapureille, ja hiljalleen niiden maine alkoi levitä.
Onnenpotku Sotien jälkeen asiakaspiiri laajeni, mutta myynnistä saadut tulot eivät kuitenkaan riittäneet kokopäiväiseksi tehtailijaksi siirtymiseen. Sitten onni potkaisi Rapalaa taas kerran. Asikkalan Kalkkisten kalastusklubin johtaja Fritz Schröder näki kerran Rapalan uittavan viehettään Kalkkisten koskessa. Schröder oli jo kuullut Rapalan ”ihmevaapuista” ja sai nyt itsekin todeta niiden tehon. Hän sai seuraavana päivänä vaapulla koskesta komean lohen. Episodi johti siihen, että Helsingissä kalastusvälineliikkeen omistanut Schröder tilasi Rapalalta silloisissa oloissa mahtavat 300 vaappua. Menekin edelleen kiihtyessä uistinten valmistus oli yhä hyvin kotikutoista: esimerkiksi hopean hohto vieheisiin saatiin karamellipapereista ja Koskenlaskija-juuston kääreistä. Tuotanto oli 1950-luvun lopulla hajautettu kylille. Rapalan apuna oli parikymmentä kyläläistä, jotka ohjeiden mukaan veistelivät vaappuja. Maksu tuli tehtyjen
KALANNARRAAJAT JONOSSA. Eri vesiin ja eri kaloille tarvitaan erilaiset uistimet. Oikealla satojen haukien suupalaksi jäänyt Fat Rap.
Lifen jutusta pääsi helvetti irti – myönteisessä mielessä. kappaleiden mukaan. Schröderin liikkeen kautta vaappuja alkoi kulkeutua myös Ruotsiin. Sieltä Rapalat saivat myös ensimmäisen sorvin. Ruotsista kantautui oppia myös kansainvälisen liikemaailman kataluudesta. Sikäläinen uistinten maahantuoja yritti keittiön kautta omia Rapalan tuotemerkin. Erityisesti kilttinä miehenä tunnetulle Lauri Rapalalle episodi oli kova koettelemus.
Hanat auki Amerikkaan Myös Amerikkaan yriteltiin vaappujen vientiä. Sikäläinen liikemies Ron Weber uskoi Rapala-vaappujen ainutlaatuisuuteen. Menekille loi perustaa myös amerikkalaisten vaurastuminen ja vapaa-ajan lisäänty-
minen. Kehitystä vauhdittamaan tarvittiin taas onnenpotku – tällä kertaa ehkä uskomattomin kaikista. Life-lehti oli käynyt tekemässä jutun vaatimattomasta ja hiljaisesta suomalaisesta uistintentekijästä. Juttu päätyi numeroon, jonka kantta koristi juuri kuollut blondi Marilyn Monroe. Jutusta pääsi helvetti irti – myönteisessä mielessä. Päijänteelle alkoi tulvia säkkikaupalla vaapputilauksia Amerikasta. Usean mukana oli rahaa tai shekki ja ohje: laittakaa tulemaan niin monta vaappua kuin tällä saa. Suomen taloushistoria ei taida tuntea toista tapausta, jossa yritys on lähellä mennä nurin palauttaessaan asiakkaiden lähettämiä rahoja. Ensimmäinen varsinaisen tehtaan Rapala rakensi Vääksyyn vuonna 1962. Kymmenen vuotta myöhemmin Lauri Rapala on jo tunnustettu tehtailija, ja uuden tehtaan avaa itse presidentti Urho Kekkonen. Lauri Rapala kuoli vuonna 1975. ■ Lähde: Raimo Olkkonen, Sirpa Glad-Staf: Vaapunvuolijasta maailmanmaineeseen, Kirjakylä 2013
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
33
SIIRTOAIKA. Pariisilaisen Saint-PaulSaint-Louis -kirkon julkisivun kello siirrettiin siihen vuonna 1802 läheltä puretusta Saint-Paul -kirkosta.
Viisarien
viipaloima maailma Mekaaninen kello oli keskiajan tärkeimpiä k lahjoja länsimaiselle kulttuurille. Historiamme sitoutui ajan mittaamiseen tavalla, josta nykyihminen on pääsemättömissä. VELI-MATTI HUHTA
V
anhassa italialaiselokuvassa isä Camillo ja kunnanjohtaja Peppone riitelevät siitä, onko kirkon vai kunnantalon kello oikeassa. Arvovalta Camillon kylässä kuuluu sille, jonka kello näyttää eniten. Sellainen henkilö on aikaansa edellä. Ranskalainen keskiajan tutkija Jacques Le Goff esitteli ”Jumalan ajan” ja ”kauppiaan ajan” käsitteet. Aika oli ennen kirkon monopoli; sitä mitattiin rukoushetkin (laudes, ad sextam, vesper…) ja sen kuluminen realisoitui kirkonkellojen soitossa. Kun minuutti ja sekunti eivät vielä olleet käytössä, lyhin aikamitta oli paternosterin tai avemarian lukeminen. Ensimmäisessä ruotsinkielisessä lääkärikirjassa (1578) kehotetaan sitomaan päänsärkypotilaan reidet siksi aikaa, kun lääkäri lukee neljä kertaa Isä meidän. Tämä aikakulttuuri alkoi murtua mekaanisen kellon myötä. Kirkko ja maailma, jota edustivat sekä
34
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
kuninkaat että kauppiaat, kiistelivät kellonajasta kuin isä Camillon kylässä. Maailma voitti, ja Jumalan aika lakkasi käymästä. Paradoksaalisesti kellon kimpussa hääräsivät hengen miehet.
Itämaista viisautta Aikaa on mitattu aina, ja mittavälineenä käytetty valoa, vettä, tulta ja hiekkaa. Keskellä keskiaikaa tekninen taito kehittyi niin, että mekaaninen kello – rataskoneisto ja paino – pystyttiin valmistamaan. Samaan aikaan kukoisti muukin tekniikka, tiede ja taide tuulimyllystä Danteen. Kellon keksijät katoavat historian ja legendojen kätköihin. Vanhoissa teknologianhistorioissa pioneeriksi väitettiin muun muassa ranskalaista munkki Gerbert d´Aurillacia, joka olisi Magdeburgissa rakentanut mekaanisen kellon vuonna 990.
ULLA PAAKKUNAINEN / SUOMEN KELLOMUSEO
KÖNNIN AIKA. Yksityiskohta Johan Yli-Könnin 1841 valmistamasta Helsingin tuomiokirkon tornikellon koneistosta.
Gerbertistä tuli paavi Sylvester II – niin taidokas ja oppinut mies, että vastustajat syyttivät häntä noituudesta ja paholaisenpalvonnasta. Keksi kellon länsimaissa kuka tahansa, kiinalaiset olivat tässäkin asiassa edellä. Buddhalaismunkki Yi Xing lienee rakentanut kellokoneiston 700-luvun alkupuolella. Kiinalaisten, ja välittäjinä tai itsenäisinä keksijöinä toimineiden arabien, osuus on ratkaiseva tässäkin ”länsimaisena” pidetyssä uudistuksessa. Esimerkiksi hämmästyttävän oppinut Gerbert oli opiskellut nimenomaan marokkolaisessa ”yliopistossa”.
Kellot tarkentuvat samaan tahtiin kun tiede kehittyy.
Tornikellovallankumous Takapajuisen Euroopan edistyksellisin kehitys tapahtui kuitenkin luostareissa, ja niistä löytyivät myös ensimmäiset mekaaniset seinäkellot. Koska painon avulla käyntiin laitettu rataskoneisto käy yhä lujempaan kerran liikkeelle lähdettyään, tarvitaan laite käynnin hillitsemiseksi. En-
simmäinen tällainen laite oli liipottimella varustettu spindeli. Sydänkeskiajan katedraalivallankumouksesta on puhuttu. Sillä tarkoitetaan goottilaisten kirkkojen huimaa rakennustaitoa Englannissa, Ranskassa, Saksassa ja Italiassa. Voisi puhua myös tornikellovallankumouksesta. Lontoon St. Paulin kellosta on mainintoja vuodelta 1286, Westminster Hallin 1288 ja Canterburyn katedraalin 1292. Milanon Pyhän Eustorgion kirkossa tornikello kävi 1309. Muutaman vuosikymmenen kuluttua samassa kaupungissa oli kello, joka löi tunnit yhdestä kahteenkymmeneenneljään. Viisarit alkoivat viipaloida aikaa, ensin vuorokauden osiinsa, sitten tunnin minuuteiksi. Padovassa rakensi mestari Giovanni Dondi dell´Orologio 200-rattaisen kellon, joka oli samalla planetaario. Kun kello valmistui 16-vuotisen työn päätteeksi 1344, se oli yksi aikansa ihmeistä jota tultiin katTEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
35
PUUAIKA. Puusta valmistettu seinäkellon koneisto 1800-luvulta. Puuta käyttivät erityisesti maaseudun kellontekijät.
ULLA PAAKKUNAINEN / SUOMEN KELLOMUSEO
somaan kaukaa. Sitä voisi pitää keskiajan kulttuurin huippuna. Se kulttuuri romahti muutamaa vuotta myöhemmin muun muassa mustaan surmaan. Kelloihin rutto ei pystynyt.
Ajasta tuli rahaa
TÄHTIAIKA. Giovanni Dondi dell’Orologion rakennepiirros astrologisesta kellosta.
36
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Kun kello kerran oli keksitty, sille löytyi tarvitsijoita. Pariisin kankaankutojille katsottiin päivittäinen työaika kellosta jo 1300-luvun puolivälissä. Ajasta tuli rahaa, ja se ajatus oli ollut keskiajalle vieras. Ajan määrittäminen on vallankäyttöä. Ranskan kuningas Kaarle V määräsi 1370, että kaikki Pariisin kellot on asetettava kuninkaan virallisen kellon mukaan. Nousevat yhteiskunnalliset voimat – kauppiasluokka ja keskusvalta – valjastivat ajanmittauksen tarpeisiinsa. Valtiollinen aika ei ollut mahdollista viestinnän hitauden takia: ei Pariisi tiennyt mitä kello oli Lyonissa. Vielä vähemmän Tukholmassa oltiin selvillä Olavinlinnan ajankulusta. Kellot kuitenkin paranivat ja tarkentuivat. Noin vuonna 1500 nürnbergiläinen
kello- ja lukkoseppä Peter Henlein keksi korvata kellon painon sianharjaksesta tehdyllä jousella. Aluksi tällaiset kellot olivat epätarkkoja, sillä kello kävi täydessä vireessä nopeammin kuin vajaassa. Tarvittiin uusia keksintöjä – relliä, tasaajaratasta, jousikoteloa ja viimein kierukkaa – ennen kuin käynti saatiin tasaiseksi. Painon korvaaminen jousella mahdollisti kellon koon pienentämisen, ja ensimmäiset taskukellot rakennettiin. Historian oveluutta: 1500-luku tuotti reformaation myötä ihmisen pään sisällä kannettavan henkilökohtaisen vakaumuksen ja teknisen kehityksen myötä taskussa kannettavan ajan.
Kellontarkka kulttuurimme Tarkasta ajan ja paikan mittaamisesta tuli länsimaissa lähes pakkomielle. Ajan mittaaminen viittaa tarkkaan kelloon ja kalenteriin, paikan mittaaminen tarkkoihin karttoihin, merikortteihin ja muihin navigointivälineisiin. Tämä pakkomielle oli osaltaan synnyttä-
UL
OP IO N
KU LT TU UR IHI ST OR IAL LIN EN
MU SEO /KAR I JÄMSÉ N
LA
N INE NA KU K A PA
USEO ELLOM EN K UOM S /
KU
KOULUAIKA. Johan Yli-Könnin 1846 rakentama kaksitauluinen kello mittasi aikaa Kuopion lyseossa.
mässä modernia luonnontiedettä. 1500-luvun lopussa Galileo Galilei katseli Pisan tuomiokirkossa, miten pitkässä ketjussa roikkuva lamppu teki heilahduksensa aina samassa ajassa. Työhuoneellaan Galilei rakensi samalla periaatteella heilurin. Galilei keksi yhdistää heilurin kellokoneistoon vuonna 1649. Ehkä tarina on pelkkä tarina, mutta kaunis sellainen. Tuotantoon kelpaavan heilurikellon rakensi samoihin aikoihin hollantilainen Christian Huygens. Ajanmittauksen kehitys kulkee samaa tahtia länsimaiden suurten mullistusten kanssa. Kellot tarkentuvat samaan tahtiin kun tiede kehittyy, ja mekanistisella varmuudella käyvästä kellokoneistosta tuli Newtonin fysiikan mukaisen maailmankaikkeuden symboli. 1800-luvulla junaliikenne synnytti ensin kansallisen ajan ja sitten kansainväliset aikavyöhykkeet. Rannekellot puolestaan tulivat yleiseen käyttöön ensimmäisessä maailmansodassa – käskyjä toteuttavat ja antavat aliupseerit eivät ehtineet kaivaa aikaa taskustaan, vaan se oli saatava selville vilkaisemalla. Sata vuotta sitten englantilaisella rautatieasemalla kiukustunut matkustaja huomautti vanhalle junanlähettäjälle, että laiturilla oleva kello näyttää eri aikaa kuin aseman sisällä oleva. ”Jos ne näyttäisivät samaa aikaa, mihin sitä kahta kelloa tarvittaisiinkaan”, kuului leppoisa vastaus.
Kello Suomessa Ajanmittauksen direktiivien ulottuminen Suomeen kesti arvattavan kauan. Toivo
Vuorelan mukaan Turun tuoomiokirkossa ja Olavinlinnassa ssa luvuloli tornikello vasta 1550-luvuln saatiin la. Turun linnaan sellainen 1563. Tieto ensimmäisestä yksityiskodin ksityiskodin seinäkellosta on vuodelta 1612 612 Liuksialan kartanosta. Vanhimmat kellosepät maassa olivat saksalaisia, jotka tilattiin rakentamaan kentamaan tai korjaamaan kelloja. Työnsä ä tehtyään he häipyivät takaisin Saksaan. Kun sitten Michel Albert 1675 asettui vakinaisesti Turkuun, hän joutui heti vaikeuksiin. Hän oli niin työnsä lumoissa, että istui verstaassa jumalanpalveluksenkin ajan. Puhdasoppisessa Suomessa siitä seurasi haaste tuomiokapitulin eteen. Seuraavalla vuosisadalla syntyi kotimaisiakin kelloseppäsukuja, joista Ilmajoen Könnit ovat maineikkaimmat. Heidän rakentamiaan ovat sekä monen kaupungin julkiset kellot että varakkaisiin yksityiskoteihin vähitellen levinneet seinä-, pöytäja taskukellot. ”Könniläinen” oli Suomen taloushistorian ensimmäinen brändi, ja Ilmajoelle nousi varsinainen teollisuuskeskus, jossa valmistettiin kellojen lisäksi muita tarkkuutta vaatia tuotteita kuten aseita ja lukkoja. Vanhoista valokuvista näkee, että taskukellosta tuli aikuisen miehen statussymboli. Sata vuotta sitten maalaismiehen parempaan pukuun kuului kaksi teollista koristetta: mustekynä rintataskussa ja kello liivintaskussa. Kellon vitjaan voitiin kiinnittää medaljonki, jossa oli kaivatun kuva. Hieno symboli ihmisen elämälle: mekanistinen koneisto ja tunteiden kohde muutaman sentin päässä toisistaan. ■
TURUN AIKA. Turkulaisen E. Ekblomin valmistama vanhin tunnettu Suomessa valmistettu ankkurikäyntinen taskukello, todennäköisesti 1830–1850-luvulta.
TASKUAIKA. Nürnbergiläisen Peter Henleinin kehittämä jousikoneisto kutisti kellon taskukokoon.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
37
MUSEO
TUNTI MENNEISYYTEEN. Museoon pääsee tutustumaan vain opastetulla tunnin kierroksella.
Pirunikenissä
kuivattua käsipahvia Onneksi jälkipolvet ovat tajunneet vaalia Verlan pahvitehtaan alkuperäistä ilmettä. TUULA LAATIKAINEN
KUVAT ANTTI MANNERMAA JA VERLAN TEHDASMUSEO
38
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
V
erlan tehdasmuseon yläkerran lattiassa on kaksi kummallista koloa. Ne ovat Maria Mattsonin jalanjäljet. Jäljet muotoutuivat puulattiaan, kun Mattson työskenteli Verlan tehtaalla pahvinlajittelijana vuosina 1884–1936. Hän teki päivätyönsä yhden ja saman punnitusvaa’an vieressä puoli vuosisataa, askeltaen pari askelta välillä vasemmalle, sitten oikealle joka päivä. Uransa aikana hän oppi tunnistamaan käsin ilman vaakaakin, paljonko pahvi grammalleen painoi.
Maailmanperintöjen äärellä Mattsonin pienet jalanjäljet ovat vain yksi hämmästyttävistä asioista, jotka ovat säilyneet Verlassa Suomen jälkipolvien niitä tuhoamatta. Koko pittoreski Verla on säilynyt lähes alkuperäisessä asussa, jonka arkkitehti Eduard Dippel sille vuosina 1885–1902 suunnitteli. Pohjois-Kymenlaaksossa sijaitseva Verlan pahvitehdasmiljöö kuuluu Unescon suojelemiin maailmanperintökohteisiin. Verlan tehdas sai alkunsa 1872, kun 24-vuotias Oulussa syntynyt insinööri
KÄSIPAHVIA. Pahvinlajittelijat panivat kuivat pahvit pinoihin painon mukaan. Maria Mattsonin jalanjäljet ovat painautuneet työpisteen puulattiaan. Kuvassa ei ole kuitenkaan Maria Mattson.
Hugo Neuman keksi perustaa Verlankosken ääreen puuhiomon. Opiskellessaan Zürichin teknillisessä korkeakoulussa hän oli tutustunut uuteen keksintöön, hiomakoneeseen. Verlan kukoistuskausi alkoi vuonna 1882, kun itävaltalainen Gottlieb Kreidl rakensi sinne pahvitehtaan. Tehdas jatkoi aina vuoteen 1964 asti, vaikka se oli oikeastaan liian pieni ja vanhanaikainen jo ennen toista maailmansotaa. Verlan tuote tunnettiin käsipahvina, koska se muotoutui pitkälti käsityönä. Käsipahvista valmistettiin kirjankansia, laatikoita ja kansakoulujen opetustauluja.
Kuorimossa voi perehtyä käsikäyttöiseen sirkkeliin ja käyttäjälleen vaaralliseen kuorimakoneeseen tai hiomakoneeseen, joka toimi suoralla koskivoimalla loppuun asti. Muut koneet sähköistettiin vasta vuonna 1923. Kuivaamossa, lähellä Maria Matssonin työpistettä, ovat hämmästyttävät pirunikenet. Niihin työväki ripusti kerralla 20 000 pahviarkkia kuivumaan 50–60 asteeseen. Aikaa kannattaa varata myös ulkona oleskeluun ja ihasteluun. Kosken partaalle rakennetuissa tehdasrakennuksissa on useita kauniita, kirkkomaisia torneja ja kattokoristeita.
Avoinna: Verlan tehdasmuseo on avoinna 2.5.–30.9. ti–su klo 10–17. Juhannuksesta heinäkuun loppuun avoinna myös maanantaisin. Viimeinen opastus käynnistyy kello 17.
Koneelta koneelle
Historiallisia merkkejä
www.verla.fi
UPM:n omistamaan ja ylläpitämään tehdasmuseoon pääsee tutustumaan vain opastetulla kierroksella. Tunnin kestävä kierros vie läpi hiomon, pahvitehtaan ja valtavan kuivaamon, koneelta koneelle.
Verlanvirtaan tuijotellessa voi miettiä sitäkin, että siinä oli Ruotsin ja Venäjän valtakunnanraja vuosina 1743–1812. Parkkipaikan liepeillä sijaitsee laituri, josta voi yrittää nähdä esihistoriallisia kalliomaalauksia Verlankosken niskalla. Ihmis- ja hirvihahmot ovat arviolta 7 000 vuotta vanhoja. Verla sijaitsee Kouvolan keskustasta 30 kilometrin päässä. Vaikka Kouvolassa on ohitustie, kannattaa turistin ajaa Kouvolasta Verlaan Kuusankosken ja Voikkaan kautta; reitille osuu parikin nykyaikaista paperitehdasmiljöötä koskimaisemassa.
Kansakoulujen opetustaulut tehtiin käsipahville.
VERLAN TEHDASMUSEO
Pääsymaksut: Aikuiset 8 euroa, eläkeläiset, opiskelijat 6 euroa. Alle 18-vuotiaat ilmaiseksi.
Verlaan vievältä pikkutieltä, Selänpääntieltä ei kannata kääntyä ensimmäisen Verla-kyltin kohdalta vaan toiselta kyltiltä. Näin vierailija saa paremman näköalan Verlan kokonaisuuteen. Maria Mattsonista tiedetään, että hän puhui äidinkielenä suomea ja isänkielenä ruotsia. Venäjän hän oppi pikkutyttönä piikana Pietarissa. Eläkkeelle pahvinlajittelija Maria Mattson jäi vastentahtoisesti 77-vuotiaana. ■ TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
39
Kylmätutkimus raivasi
tien aivoihin Suomalaistutkijat pääsivät meglaitteen kehittäjinä ensimmäisten joukossa seuraamaan ihmisaivojen toimintaa kallon läpi. MARI HEIKKILÄ
KUVAT O.V. LOUNASMAA -LABORATORIO, AALTO-YLIOPISTO
S
uomalaistutkijat pääsivät 1970–80-luvulla ensimmäisten joukossa maailmassa seuraamaan ihmisaivojen toimintaa ”livenä” kallon läpi. Sen teki mahdolliseksi uusi kuvantamismenetelmä magnetoenkefalografia eli meg. Menetelmällä tutkijat näkivät tarkasti, miten aivot reagoivat esimerkiksi näkö- tai kuuloärsykkeisiin. Monikanavainen meg-laite kehitettiin suomalaisvoimin, aluksi Teknillisen korkeakoulun kylmälaboratoriossa Espoon Otaniemessä, myöhemmin yrityksessä. Nykyisinkin käytössä olevista noin 130 laitteesta alkujaan suomalainen yritys Neuromag on valmistanut valtaosan, noin 80. Kaikki lähti liikkeelle kylmälaboratorion perustajan, fysiikan professori Olli V. Lounasmaan kiinnostuksesta lääketieteeseen. Hän kertoo muistelmateoksessaan Täällä ei näperrellä! harmitelleensa, ettei pyrkinyt aikoinaan lääketieteelliseen tiedekuntaan: kirurgin työ oli suoraviivaista ja hyvin palkattua, eikä siinä tarvinnut kuunnella potilaiden valituksia.
Uutta puuhasteltavaa Lounasmaa päätti 50 vuotta täytettyään, että on aika tehdä jotain uutta. Hänen vuonna 1965 perustamansa kylmälaboratorio oli saanut mainetta ja kansainvälistä tunnustusta ultramatalien lämpötilojen tutkimuksestaan.
ÄRSYTTÄVÄÄ. Yksikanavainen meglaite käytössä 1980-luvun alkupuolella. Ääreishermoja ärsytetään nilkkoihin johdetuilla sähköpulsseilla, jolloin voidaan seurata tuntoaivokuoren aktivoitumista.
40
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Hän valitsi aivotutkimuksen kylmälaboratorion uudeksi tutkimusalueeksi. Monen mielestä vuonna 1980 tehty päätös oli radikaali, jopa uhkarohkea, sillä hyppy matalien lämpötilojen fysiikasta aivotutkimukseen oli iso. Lounasmaa oli kuitenkin kypsytellyt asiaa jo pitkään. Alojen välillä on yhteys, sillä meg-laitteessa tarvittavat squidit ovat matalissa lämpötiloissa toimivia suprajohtavia antureita, joita kylmäfyysikot käyttivät omiin mittauksiinsa. Vuonna 1969 Lounasmaa oli nähnyt Yhdysvalloissa vieraillessaan, miten MIT:n tutkijat David Cohen ja Jim Zimmerman ensimmäisinä maailmassa mittasivat aivotoiminnan synnyttämiä magneettikenttiä häiriöiltä suojatussa huoneessa. Siitä syttyi kipinä.
Tutkimuksia puusaunassa Meg-tutkimus ei lähtenyt Suomessa liikkeelle tyhjästä, sillä biomagnetismitutkimusta oli tehty Otaniemessä vuodesta 1971 lähtien. Pioneereja olivat teknillisen fysiikan apulaisprofessori Toivo Katila ja diplomityöntekijä Antti Ahonen, jotka mittasivat aluksi sydämen synnyttämiä magneettikenttiä itse kehittämällään yhden squidin magnetometrilla. Mittaukset tehtiin häiriötason alentamiseksi Laajalahden jäällä. Vuonna 1978 joukkoon liittyi väitöskirjaansa viimeistelevä lääkäri Riitta Hari, joka ryhtyi tutkimaan laitteella aivojen herätevasteita. Tuolloin mittauspaikkana oli Otaniemen kärkeen kyhätty kamiinalla lämmitettävä puusauna, jossa ei häiriöiden välttämiseksi käytetty lainkaan nauloja.
KOHTA MITATAAN. Monikanavaisen meg-laitteen anturit ovat kypärän sisällä nestemäiseen heliumiin upotettuina.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
41
KAUKAA. 24-kanavainen meglaite ilman termospulloaan muoviaivojen päällä. Kuvasta näkyy, miten etäällä anturit olivat aivoista.
– Talvella vedimme sinne lumen keskellä kelkalla ison nauhurin, magnetometrin ja muuta tavaraa, Hari kertoo. Mittaukset tehtiin keskiviikkoiltapäivisin, koska lähistöllä sijainneella radioasemalla oli silloin huoltotauko. Muina aikoina tutkijat eivät voineet erottaa aivojen heikkoja magneettikenttiä taustakohinasta. Vuonna 1980 Hari kumppaneineen julkaisi ensimmäisen suomalaisen meg-tutkimuksen. Hän osoitti, että kuulovasteet syntyvät ohimolohkon yläpinnalla sijaitsevalla kuuloaivokuorella.
Kömpelö mittauslaite Vuonna 1982 Olli Lounasmaa houkutteli Harin kylmälaboratorion aivotutkimuksen johtajaksi. Hari ryhtyi mittaamaan tuntoaistin herätevasteita. Enää ei tarvinnut kahlata lumihangessa – mittaukset voitiin tehdä sisätiloissa. Vuonna 1980 valmistuneen suojahuoneen seinissä oli kolme alumiinista ja myy-metallista tehtyä kerrosta. Lisäksi magneettisia häiriöitä kompensoitiin aktiivisesti koko rakennelman ympärille rakennettujen isojen kelojen avulla. Ensimmäinen kylmälaboratorion mittauslaite muistutti korkeaa, alhaalta kapeaa maljakkoa, joka oli täytetty nestemäisellä heliumilla. Heliumin avulla squid-anturi jäähdytettiin suprajohtavaan –269 celsiuksen lämpötilaan. Mittausaikaa oli vain muutama tunti, sillä nestemäinen helium höyrystyi ja haihtui pois. Mittausten tekeminen oli muutoinkin hankalaa, sillä yhden anturin laitteella tutkijat saattoivat tehdä mittauksen vain yhdestä kohtaa kerrallaan. Laitetta piti siirtää ja ärsykkeitä toistaa monta kertaa. Tuloksista tutkijat laskivat, millaiset virrat olivat aiheuttaneet kyseiset magneettikentät aivoissa. Samanlaisten laiteongelmien kanssa painivat tuolloin kaikki alan tutkijat. Esimerkiksi Yhdysvalloissa meg-mittauksia käytettiin eeg-mittausten kanssa epilepsiapotilaiden kohtauspesäkkeiden paikantamiseen aivoissa, mutta yhden potilaan tutkimus saattoi kestää 16 tuntia. Piti olla
42
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
melko terve, jotta jaksoi tutkimukset. Kylmälaboratorion tutkijat alkoivat kehittää laitetta. – Etenimme Olli Lounasmaan kanssa aisaparina: toinen kehitti tekniikkaa, toinen sisältöä, ja molemmat hyötyivät toisistaan, Hari sanoo.
Yllättävä häiriö Kylmälaboratorion fyysikot ja aivotutkijat tekivät seuraavat vuodet tiivistä yhteistyö-
tä. Vuonna 1989 laboratorion viisi tutkijaa perusti yhdessä meg-laitteita kehittävän yrityksen. Se nimettiin squid-sanan mukaan Mustekala Oy:ksi. Siitä syntyi myöhemmin Neuromag. Aluksi kylmälaboratorio sai tarvittavat squid-anturit Yhdysvalloista, IBM:ltä, mutta myöhemmin osaaminen keskittyi Suomeen VTT:lle, joka valmistaa näitä antureita nykyäänkin. Välillä meg-signaaleihin tuli yllättäviä
Kylmälaboratorio maksoi nastahampaan vaihdon. Sitten havaittiin, että vika olikin jossain muualla. häiriöitä. Toisinaan syy oli vaikea selvittää, kuten vuonna 1985, kun Hari palkkasi ryhmäänsä uuden väitöskirjaopiskelijan, lääkäri Jyrki Mäkelän. Kun Mäkelä oli koehenkilönä, signaaleihin tuli aina häiriöitä. Häiriöiden arveltiin johtuvan jääkiekossa syntyneestä hammasvammasta, ja kylmälaboratorio maksoi Mäkelän nastahampaan vaihdon. Sen jälkeen havaittiin, että vika olikin jossain muualla. Tutkijoiden tavoitteeksi tuli koko pään kattavan laitteen kehittäminen. Sitä varten tarvittiin muun muassa pään muotoinen dewari, eli squideja jäähdyttävää nestemäistä heliuma sisältävä termospullo. Lisäksi tulosten keräykseen ja analysointiin tarvittiin laaja ohjelmisto. Ensimmäinen koko pään kattava 122-kanavainen meg-laite saatiin käyttöön kylmälaboratoriossa vuonna 1992. Siinä oli 122 squidia pallopinnalle sijoitettuina. Pian myytiin ensimmäinen laite Japaniin, Kioton sairaalaan. Kuusi vuotta myöhemmin kylmälaboratorio sai koekäyttöön ensimmäisen Neuromagin kehittämän 306-kanavaisen laitteen. Se oli nykyisin myynnissä olevan laitteen prototyyppi.
rilla osoittaa saatujen havaintojen paikkansapitävyys, Hari sanoo. Eeg:ssä hermosolujen toimintaa mitataan päänahkaan kiinnitettävillä elektrodeilla. Se mittaa jännite-eroa kahden pisteen välillä, kun meg-anturit mittaavat magneettikentän suuruutta tietyssä kohdassa. Kallo on läpinäkyvä magneettikentälle eli kallon luut eivät häiritse mittauksia. Siksi megillä saadaan eeg:tä parempi paikannustarkkuus. Molemmissa menetelmissä pystytään seuraamaan aivojen sähkövirtoja millisekuntien aikaskaalalla. Tutkijoiden kiistely sai julkista huomiota. Esimerkiksi Die Welt -lehdessä ilmestyi vuonna 1992 kirjoitus otsikolla ”Mieluummin hyvä ja halpa kuin huono ja kallis”. Debatti ravisteli tiedeyhteisöä siinä määrin, että meg- ja eeg-tutkijat kokoontuivat yhteiseen”hätäkokoukseen” Ranskaan. Tuloksena oli konsensuslausuma molempien menetelmien eduista ja käyttöalueista, jonka jälkeen Science-lehdenkin sivuilla roihunnut keskustelu pikku hiljaa rauhoittui. – Jos olisimme lannistuneet, laitekehitys olisi keskeytynyt ja aivotutkimuksemme jämähtäneet paikoilleen.
Tutkijoiden sota
Peilautuminen osoitettiin
Meg-laitteiden kehitys synnytti 1990-luvulla mielenkiintoisen reaktion tiedemaailmassa, kun muutamat tutkijat ryhtyivät aggressiivisesti vastustamaan menetelmää. Etunenässä magnetoenkefalografiaa mollasi itse idean isä, David Cohen. Hän oli jäänyt sivuun laitekehityksestä ja hyökkäsi nyt alkujaan itse ideoimaansa menetelmää vastaan. Cohen väitti, että jo 1920-luvun lopulla kehitetty aivojen jännitemuutoksia mittaava elektroenkefalografia eli eeg oli yhtä hyvä kuin meg. Epäluulo uutta menetelmää kohtaan näkyi myös tutkimustuloksia julkaistaessa. – Meille tuli palautetta, että täytyisi osoittaa eeg:n avulla, että havaintomme pitävät paikkansa. Käytin usein vertausta, että se olisi sama asia kuin jos uuden teleskoopin rakentamisen jälkeen pitäisi kiika-
Olli Lounasmaan haave toteutui: kylmälaboratorion aivotutkimus nousi maailman huipulle. Tutkimusalue laajeni, kun Meilahteen perustettiin vuonna 1995 kliinisiä meg-tutkimuksia tekevä Biomag-laboratorio. Suomeen kertyi paljon alan osaamista. Menetelmä antoi tutkijoille mahdollisuuden seurata tarkasti sähköisen aktivaation etenemistä aivoissa, yhdeltä aivoalueelta toiselle. Tutkijat ovat esimerkiksi selvittäneet kipuun liittyviä aivotapahtumia sekä puheeseen ja liikkeisiin liittyvien aivokuorialueiden toimintaa.Tutkimuskirjo on jatkuvasti laajentunut, aina änkytykseen ja sosiaaliseen vuorovaikutukseen saakka. Vuonna 1997 Riitta Hari ryhmineen osoitti, että ihmisen liikeaivokuori ei toimi pelkästään omien liikkeiden aikana vaan myös silloin kun nähdään toisen ihmisen tekevän samanlaisia liikkeitä. Tämä ”pei-
Suprajohtava anturi MEG-LAITTEEN KESKEINEN osa on suprajohtava anturi, SQUID (Superconducting QUantum Interference Device), joka on erittäin tarkka magneettikenttämittari. Laitteen toiminta perustuu siihen, että aivoissa hermosoluissa kulkeva sähkövirta synnyttää ympärilleen magneettikentän. Yhden hermosolun aiheuttama magneettikenttä on äärimmäisen heikko, mutta kun aivoissa jokin alue aktivoituu, sähkövirta kulkee kymmenissä tuhansissa hermosoluissa yhtä aikaa. Tällöin syntyy magneettikenttä, joka on suuruudeltaan 50–200 femtoteslaa eli noin miljardisosa maan magneettikentästä. Se squidilla pystytään jo mittaamaan. Squid muodostuu suprajohtavasta silmukasta, joka on katkaistu kahdesta kohdasta heikoin liitoksin. Heikko liitos saadaan aikaan eristekerroksen avulla. Kun silmukan läpi ajetaan sähkövirta, heikon liitoksen kohdalle tulee jännite, mikäli virta on suurempi kuin ns. kriittinen virta. Kyseinen jännite riippuu silmukan läpäisevän magneettikentän suuruudesta, joten sitä voidaan käyttää kentän mittarina. Squideja käytetään myös muun muassa sukellusveneiden ja miinojen paikantamisessa. Kun kylmälaboratorio sai 1980-luvulla kylmän sodan aikaan IBM:ltä Yhdysvalloista ensimmäiset squidit laitteisiinsa, Pentagon oli valppaana. Kylmälaboratorion johtajan Olli V. Lounasmaan piti vakuuttaa, että anturit eivät joutuisi vääriin käsiin ja etteivät itäblokin maat pääsisi käyttämään niitä. ■
lautuminen” tukee toisten ihmisten tekemisten ja mielenliikkeiden ymmärtämistä. Magnetoenkefalografiaa on alusta alkaen käytetty myös kliinisen diagnostiikan apuna. Epilepsiapesäkkeiden lisäksi sillä on paikannettu muun muassa aivokasvainpotilaan liikeaivokuorialueita ennen leikkausta, jotta potilaan toimintakyky säilyisi. ■ Lähde: Olli V. Lounasmaa: Täällä ei näperrellä! , 2008, Kiti Müller ja Suomen Tiedeseura.
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
43
TEKNIIKKA & DESIGN OSA 3
Sarja kertoo suomalaisen muotoilun historiasta ja muotoiluun liittyvistä teknisistä innovaatioista.
Pallotuolista tuli
muoviajan ikoni
Veneistä tuttu lasikuitu inspiroi Eero Aarniota suunnittelemaan tuolin, jonka muoto pelkistyi palloksi. TEKSTI MARI HEIKKILÄ
KUVAT EERO-AARNIO.COM
S
uomen tunnetuin muovihuonekalu, Pallotuoli, syntyi aikoinaan Eero Aarnion omiin tarpeisiin. Aarnio oli sitä ideoidessaan täysin tuntematon suunnittelijanalku. Hän oli vuonna 1962 ostanut kaksilapsiselle perheineen ensimmäisen Arava-asunnon, jonne tarvitsi huonekaluja. Hän päätti suunnitella ison tuolin – sellaisen, johon mahtuisi ehkä useampikin ihminen. Pyrkimyksenä oli tehdä jotain täysin uutta ja erilaista. Aarnio oli edellisenä kesänä ollut Turun veneveistämöllä ja ihastunut veneiden materiaalina käytettyyn lasikuituun, joka taipuu mihin muotoon tahansa.
LOPPUPISTE. Eero Aarnio pelkisti tuolin muotoa ja päätyi lopulta palloon.
Sieltä hän sai kipinän materiaalin hyödyntämiseen huonekaluissa. Pyöritellessään tuoli-ideaansa paperilla Aarnio huomasi, että muoto pelkistyi pelkistymistään ja muistutti lopulta palloa. Siitä tuli idea: miksei tuoli voisi olla pallon muotoinen? Lasikuidun käytön kannalta pyöreä muoto oli hyvä, sillä siten saavutettiin maksimivahvuus minimimäärällä materiaalia.
Pään liikerata paperille Aarnio teki tuolipiirustuksestaan luonnollisen kokoisen version, jonka asetti seinälle. Hän ”istui” jakkaran avulla tuoliin ja vaimo piirsi paperille pään liikeradan, jotta tuolista saatiin sopivan korkea. Ensimmäisen prototyypin Aarnio teki itse. Hän käytti vanerisuikaleista tehtyä
Pallo muodosti istujalleen oman tilan, joka eristi ulkopuolisista äänistä. 44
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
KUVAUKSELLINEN. Läpinäkyvä Kupla on ollut muoti- ja julkkiskuvaajien suosikki.
muottia, joka oli päällystetty voimapaperilla. Hän laminoi muotin ulkopinnalle lasikuituisen kuoren. Kun muotti irrotettiin ja poistettiin sisältä, syntyi pallomainen istuinosa, johon Aarnio kiinnitti pyöreän jalan. Sisäosa pehmustettiin ja Aarnio asensi sisäseinään punaisen Ericssonin puhelimen. Nimi oli helppo keksiä: Pallotuoli. Pallotuolin myyntiin saaminen ei ollut aluksi helppoa. Aarnion sitkeän yrittämisen jälkeen Asko kiinnostui mallista ja päätti lähettää tuolin Kölnin messuille vuonna 1966. Siellä siitä tuli menestys. Tuoli sai aikaan poikkeuksellisen kokemuksen, sillä se muodosti istujalleen oman tilan, joka eristi ulkopuolisista äänistä. Tuolia tilattiin 30 maahan.
Elokuvia ja kauniita naisia Pallotuolista tuli aikansa ikoni. Se nähtiin Kölnin messujen jälkeen lehtien kansikuvissa ja James Bond -elokuvissa. Muun muassa Urho Kekkonen, Monacon ruhtinatar Grace Kelly, Bing Crosby ja Elton John ovat omistaneet pallotuolin. Vuonna 1968 Aarnio suunnitteli vieläkin yksinkertaisemman version samasta tuolista: läpinäkyvän Kuplan, joka roikkui vaijerilla katosta. Myös siitä tuli hyvin suosittu. Vuoden 2000 Playboyn kannessa siinä loikoili alaston Carmen Electra korkokengissään. Sittemmin kuplatuolissa ovat keikistelleet muun muassa näyttelijät Keira Knightley, Eva Longoria sekä laulajat Mariah Carey ja Shakira. Läpinäkyvyys on tehnyt siitä suositun muoti- ja mainoskuvissa. Aarnio mielistyi lasikuituun ja käytti sitä muissakin tuoleissaan, kuten vuonna 1967
Suomalaista käsityötä SAKSALAISYRITYS ADELTALLA on nykyisin yksinoikeudet Eero Aarnion lasikuituisten huonekalujen ja Kupla-tuolin valmistukseen. Käytännössä tuolit valmistetaan kuitenkin edelleen alihankintana Suomessa. Kangasalalainen Artekno on jo vuodesta 1967 lähtien valmistanut Aarnion lasikuituiset huonekalut, kuten Pallo- ja Pastillituolit. Läpinäkyvät akryyliset Kuplatuolit tekee orimattilalainen Keraplast. Arteknon tuotepäällikkö Tommi Nelimarkan mukaan Pallotuoli tehdään yhä samalla tavoin käsin laminoimalla kuten on aina tehty. – Ensin muotin sisäpinnalle ruiskutetaan gelcoat-väri, joka kuivuu jonkin aikaa. Sen päälle telataan lasikuitumattoa, joka on kasteltu polyesterihartsilla. Kun laminointikerros on kuivunut, tehdään vielä toinen laminointi, Nelimarkka kertoo. Muotti on lasikuitua ja se on käsitelty irrotusaineella, jotta kappale ei jää siihen kiinni. Laminoinnin sisälle Pallotuoliin tulee metallinen vahvikerengas. Vaikka lasikuitu sinänsä ei ole materiaalina kallista, käsityö ja laadukas verhoilu nostavat hintaa. Nelimarkan mukaan menekki on ollut melko tasainen – Pallotuoleja tilataan muutama sata vuodessa. Mitään massamuotia siitä tuskin tuleekaan: myyntihinta kaupoissa on noin 7 000 euroa. Kuplatuoli maksaa hieman yli 4 000 euroa. ■
syntyneessä Pastillissa ja vuonna 1971 Tomaatissa. Lasikuitua hyödynsivät myös monet muut tuon ajan suunnittelijat kuten Eero Saarinen vuonna 1956 Tulppaani-tuolissa ja Yrjö Kukkapuro Karuselli-tuolissaan vuonna 1964.
Lasikuituhuonekalujen huippukausi oli 1960-luvulla. Seuraavan vuosikymmenen öljykriisi aiheutti muutoksen suhtautumisessa muovituotteisiin. Toisaalta 1990-luvulla alkoi retrobuumi, jonka myötä muovidesign palasi jälleen pinnalle. ■ TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
45
ELOKUVA ÄÄNI
1889 Edison, kuvan ja äänen synkronointi
1895 e, Lumier o r ip lm fi jektori
1896 Ensim n e mäin vaeloku ri, teatte i Pariis
1898 Valdemar Poulsen, magneettinen ääniraita
1901 Baron ja Leon Gaumo n ääni- t, elokuva
1910 Eugène Lauste, optinen ääniraita
Cinerama taisteli tv:n viehätystä vastaan Televisio söi elokuvateattereiden suosiota USA:ssa 1950-luvulla ja Euroopassa vähän myöhemmin. Elokuvateollisuus yritti houkutella katsojia teattereihin 3d-kuvalla ja valtavilla valkokankailla. KAARTUU. Kaareva valkokangas kompensoi linssien tynnyrivääristymän.
EERO ARO KUVAT KANSALLINEN AUDIOVISUAALINEN INSTITUUTTI
E
lokuvan laajakuvaformaatteja olivat muun muassa Cinerama, Cinemascope, Vistavision, Superscope, Todd-AO, Technirama ja Ultra Panavision. Käytössä oli erilaisia teknisiä ratkaisuja. Useimmat laajakuvaelokuvat kuvattiin 35 mm filmille ja kuva levennettiin anamorfisella linssillä. Joissakin tapauksissa käytettiin 65 mm filmiä ja 70 mm esityskopiota. Eräässä for-
46
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
maatissa 35 mm filmi liikkui vaakasuoraan. Ensimmäinen ja monimutkaisin laajakuvaformaatti oli Cinerama, joka kuvattiin kolmelle 35 mm filmille. Kaareva valkokangas oli 120 asteen laajuinen ja ääni oli peräti seitsemänkanavainen. Cineraman ideoi Paramountin suurien lavasterakennelmien suunnittelija Fred Waller. Hän oli toteuttanut USA:n armeijalle laajakuvalla toimivan virtuaalisen taisteluharjoitusympäristön. Sen innoittamana
1922 Engl ja Vogt, n optine ni filmiää
1926 Fox: Movietone News -esitykset
1926 Vitaphoneelokuva ääni
Waller halusi tuoda realistisen ja elämyksellisen elokuvakokemuksen myös elokuvateatteriin.
Kolme kuvaa vierekkäin Cinerama-kuva syntyi kolmesta vierekkäisestä toisiinsa tahdistetusta filmistä. Filmiruutu oli kolmanneksen normaalia korkeampi, ja kuvanopeus oli 26 ruutua sekunnissa tavallisen 24:n sijasta. Suuri kuvanopeus vähensi kuvan välkkymistä. Kuvan resoluutio oli noin kuusinkertainen tavalliseen 35 mm kuvaan verrattuna. Kuvasuhde oli 2,59 : 1. Elokuvaa kuvattaessa kolme kameraa oli kiinnitetty kehikkoon niin, että niiden linssit olivat mahdollisimman lähekkäin. Kameroiden väliset kulmat olivat 48 astetta. Vasemmanpuoleinen kamera kuvasi oikealle ja oikeanpuoleinen vasemmalle. Kameroissa käytettiin Eastman Kodakin 27 mm linssejä. Yksi yhteinen pyörivä suljin oli poikkeuksellisesti linssien edessä, eikä takana. Näin jokaisen filmin valotusaika oli tarkalleen sama. Rajausta ei voinut nähdä kuvauksen aikana. Kunkin kameran linssin läpi saattoi katsoa erillisellä lisäobjektiivilla, mutta filmikasetti oli ensin irrotettava.
Ääni omalla filmillään Cinerama-kamera piti kovaa meteliä, joten siinä tarvittiin suurikokoinen äänieristyssuojus. Niinpä kamera painoi suojuksineen lähes neljäsataa kiloa. Siitä huolimatta ka-
Cineramaa ylistettiin mullistavaksi järjestelmäksi, mutta sen tekotapa oli liian kallis. TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
47
Äänielokuv a
1927 The Jazz Singer, Al Jolson
1928 Disney, Steamboat Willie
1929 ä Mykk ien v eloku e k e t minen ttiin lopete
1933 King Kong, RKO, tehosteääniä muokattiin
1935 Alan Blumle stereo in, fonine filmiään ni
1938 Academy X-Curve, teattereiden äänentoistoluokitus
1940 Disney, , Fantasia neljä äänikanavaa
MUISTO SÄILYI. Cineramalogon taiteltu haitarimuoto näkyi Savoyteatterin logossa vuosituhannen loppuun asti.
48
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
1952 This is ma Cinera
1953 The Robe, Cinemascope
1954 White Christ mas, Persp Soundecta
1955 Oklahoma, Todd-AO
1956 Useissa Hollywoodfilmeissäni stereoää
1965 A Dolby an-kohin nvaime nus
1970 Imax
1973 Earth quakeSens , roundursound -
1979 Ilmestyskirja-Nyt. 5.1-ääni
meraa pystyttiin liikuttamaan kameranosturissa eli ”kraanassa”. Valaisu hoidettiin kameran suunnasta, sillä valoja ei voinut piilottaa kuva-alan reunoille. Cineraman äänitekniikan kehitti magneettisen äänentallennuksen asiantuntija Hazard Reeves. 35mm elokuvissa oli tavallisesti optinen ääniraita, mutta Cineraman seitsemän ääniraitaa tarvitsivat erillisen 70 mm magneettifilmin. Cineraman ääni tallennettiin yleensä sataprosenttisena, siis samaan aikaan kun kuvattiin. Mikrofonit sijoiteltiin ympäri kuva-alaa. Joskus viisi mikrofonia kiinnitettiin myös kaareen, joka oli kameran yläpuolella.
Viisi koneenkäyttäjää Elokuvateatterissa kolmea projektoria hoitamaan tarvittiin viisi koneenkäyttäjää. Vasen projektori oli suunnattu kankaan oikeanpuoleiselle osalle, oikea vasemmalle, ja keskimmäinen keskelle. Kaareva valkokangas kompensoi automaattisesti linssien tynnyrivääristymän. Projektoreissa oli liikkuvat hammastetut maskit kuvan reunassa. Ne sumensivat filmien liittymiskohdan niin, että kuvat sulautuivat valkokankaalla toisiinsa. Cinerama-valkokangas muodostui yli tuhannesta pystysuorasta nauhasta. Lamellit oli suunnattu salin takaseinää kohti. Tämä vähensi valkokankaan haitallisia heijastuksia. Filmikelat olivat valtavia ja esityskopion maksimikesto oli jopa viisikymmentä minuuttia. Kuvaprojektorien lisäksi konehuoneessa oli ääniprojektori magneettifilmiä varten. Kaikki neljä projektoria oli tahdistettu keskenään.
Ylistetty mutta kallis
1976 VHSkasetti
1976 A Star Is Born, Dolby Stereo
1983 Jedin Paluu, lm fi Lucas THX
1986 Dolby SR -kohinanvaimennus
Cinerama Savoy Suomen ainoa Cinerama-
Alkuperäisen Cinerama-forteatteri oli vuonna 1937 maatin elokuvia tehtiin seittoimintansa aloittanut Helsingin semän: This is Cinerama, CiSavoy-elokuvateatteri, jossa nerama Holiday, Seven Wonesitettiin Cinerama-elokuvia ders of the World, Search for ainakin 1960-1965. Paradise, South Seas AdvenDigitaaliSavoyn ensimmäinen ture, The Wonderful World ja ääni laajakangaselokuva How the West was won. oli Christian Radichin, Useimmat olivat dokunorjalaisen koululaivan menttielokuvia, joissa esitelAtlantin-purjehduksesta tiin upeita maisemia ympäri 1990 kertova Windjammer. y, Trac Dick maailmaa. Oli myös vuoristodigitaaliääni, Se kuvattiin kilpailevalla ratoja, kuvia veden alta ja lenKodak CDS Cinemiracle-järjestelmällä. tokoneesta. Muisto Cinerama-logosta This is Cinerama -elokuvan 1992 säilyi Savoy-teatterin logon ensi-ilta oli New Yorkin BroadBatma n taitellussa haitarikuviossa in paluu, way-teatterissa 30.9.1952. EloDolby 2000-luvun alkuun saakka. kuva pyöri siellä yhdeksän Digita l kuukautta, ja sen jälkeen 1993 Warner Theatressa parin Juras vuoden ajan. DTS sic park Neuvostoliittolainen versio linjal ja Tuli- , Arvostelut ylistivät CiSDDSla, Sony laajakangaselokuvasta oli neraman kuva-, väri- ja KinoPanorama. Se oli Cineraman äänimaailmaa. Sitä pidetsuora kopio. KinoPanoramatiin mullistavana keksinelokuva Laaja on synnyinmaani tönä, joka uudistaa elo1996 (Shiroka strama moja) palkittiin DV D Video kuvan kuvakerronnan. Brysselin maailmannäyttelyssä 1958. John Waynen tähdittämä ”Näin valloitettiin villi länsi” jäi kuiten20?? kin ainoaksi CineramaDCP, draamaelokuvaksi. digitaalinen u elokuvajakel Kun kalliista kolmen Todellisuudessa elokuva ei
KinoPanorama
Mykkäelokuva ei ollut mykkä
filmin järjestelmän menetelmästä myöhemmin luovuttiin, Cinerama-nimeä käytettiin myös yhden 70 mm esityskopion laajakuvasta. ■
ole koskaan ollut äänetön. Jo aivan ensimmäisissä elokuvaesityksissä oli soittajia ja orkestereita, jotka improvisoivat ja soittivat nuoteista. TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
49
KIRJAT
Paljon nähnyt Ossi
O
ssi Kokkosen muistelmateos ”Projektipäällikkö metsäteollisuuden murroksessa 1954–2008” on läkähdyttävä lukukokemus. Siinä käydään läpi suomalaisen metsäteollisuuden huikea kasvutarina yhden miehen elämänkokemusten kautta. Kirjan toimittanut konkarijournalisti Jyrki Koulumies on tehnyt lujasti töitä puristaessaan Kokkosen kirjoittamat noin 3 000 sivua alkuperäistekstiä 300-sivuiseksi kirjaksi. Alkuperäiset muistelmat olivat ilmeisesti varsin yksityiskohtaiset – Koulumies kertoi kirjan julkistustilaisuudessa, että niiden sivulla 300 päähenkilö oli vasta nelivuotias. Kymmenesosaan alkuperäisestä mitasta puristettu tarina näkyy kirjassa hiukan töksähtelevänä kerrontana, kun polveilevaa tarinaa on tiivistetty äärimmilleen. Parasta kirjassa on se, että Kokkonen kertoo myös hankkeista, jotka eivät menneet aivan nappiin. Yritysten historiikeissä ja vuosikertomuksissa näistä vastoinkäymisistä, vaikeuksista ja jopa täydellisistä epäonnistumisista kerrotaan niukasti. Niissä keskitytään onnistumisiin. Kokkonen ehti pitkän uransa aikana palvella monessa metsäyhtiössä. Listalla ovat ainakin Kemi, A. Ahlström, Pohjan Sellu, Metsä-Botnia ja Metsä Serla. Lisäksi hän toimi konsulttina Suomessa ja ulkomailla. Toimelias mies ehti vaikuttaa tiedemaailmassakin Teknillisten Tieteiden Akatemian pääsihteerinä. Kokkonen oli myös yksi Millennium-palkinnon takapiruista. Kirjassa hän kuvaa hyvin eri intressiryhmien kädenvääntöä, joka edelsi palkinnon perustamista. Osa tiedeyhteisöstä vastusti ajatusta, jota teollisuuspiirit taas vahvasti kannattivat. Kokkonen heittäytyy viimeisessä luvussa jälkiviisaaksi. Hän sanoo pyrkimyksen kohti aina vain suurempia yksiköitä olleen virhe. Tehdasinsinöörit ja tehtaiden johtajat kiroavat kvartaalitaloutta, joka hankaloittaa toimintaa, investointeja ja innovaatioita.
50
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Ossi Kokkonen: Projektipäällikkö metsäteollisuuden muutoksessa 1954–2008. Metsäkustannus 2014. Kokkonen ihmettelee insinöörien vähenemistä metsäteollisuusyritysten johdossa. Hänen mielestään Suomelle ei ole hyväksi, jos jokaiselle kvartaalille haetaan maksimaalista tuottoa. Vähempikin riittäisi, jos sillä taattaisiin työpaikkoja kautta koko laajan maan. Lopuksi hän kysyy, minne valtion ja metsäteollisuuden tulevaisuuden usko on hävinnyt. ojen päätökEhkä viime aikojen set Äänekosken ja Varkauden investoinneista kertovat rtovat uskon taas virinneen. ■
KARI KORTELAINEN AINEN
SUOMEN PELIALAN KEHITYS KRONIKAKSI MIKÄ OLI KAUTTA AIKOJEN ensimmäinen kaupallinen suomalaispeli? Miten kotimaiset pelialan yritykset ovat syntyneet? Mikä oli Nokian rooli nykyisessä pelivallankumouksessa? Mitä Rovio teki ennen Angry Birdsiä, ja mitä tapahtuu tulevaisuudessa? Sinivalkoinen pelikirja on ensimmäinen teos, joka yhdistää alan historian ja kaupalliset tuotteet yhdeksi kokonaisuudeksi. Vuonna 2014 suomalainen peliala täyttää 30 vuotta. Peliviennin liikevaihto ylittää nyt moninkertaisesti kaiken muun suomalaisen kulttuuriviennin eikä kasvun loppua ole näkyvissä. Menestys ei ole syntynyt tyhjästä, vaan se on kovan ja useimmiten vastikkeettoman työn tulosta. Kolmen vuosikymmenen matka on huima tarina peräänantamattomista harrastajista, epäonnistumisista ja alan noususta kulttuurialan marginaalista talouden supertähdiksi. Kolmessakymmenessä vuodessa on julkaistu yli 600 sinivalkoista peliä, joista suurin osa on esitelty ja arvosteltu teoksen sivuilla. Yksinkertaisista Commodore 64 -peleistä on kuljettu Alan Waken kaltaisiin jättibudjetin konsolipeleihin sekä Supercellin ja Rovion miljardituottoja tako takoviin kassamagneetteihin. Kirjaa varten on haastateltu yli kuuttakymmentä alan toimijaa ja taustavaikuttajaa. Yhdessä Yhd tekijöiden äänellä kerrotun ke historian ja persoonallisella otteelpers la kirjoitettujen peliesittelyjen kanssa li Sinivalkoinen peS llikirja muodosttaa perusteellise sen selvityksen su suomalaisen peliala lialan kasvusta,
Miksi me olemme ainoa ihmislaji?
S Juho Kuorikoski: Sinivalkoinen pelikirja – Suomen pelialan kronikka 1984-2014. Fobos 2014. kehityksestä ja tulevaisuudesta. Kirjan menekkiä testattiin Mesenaatti.me-joukkorahoituskampanjan kautta. Kirja keräsi yli 15 000 euron edestä maksettuja ennakkotilauksia. Tuotot käytettiin kirjan visuaaliseen ilmeeseen ja ulkoasuun. Juho Kuorikoski (s. 1983) on vaasalainen toimittaja ja Pelit-lehden vakituinen avustaja. Sinivalkoinen pelikirja on hänen ensimmäinen tietokirjansa. Kuorikoski tekee väitöskirjaa Vaasan yliopistossa digitaalisten pelien kerronnasta. – Toimiala ei ole täysin vakavasti otettava ennen kuin sillä on kaiken muun lisäksi oma historiankirjoituksensa, Suomen pelialan keskuksen johtaja KooPee Hiltunen kommentoi. – Kaikki muut varteenotettavan toimialan elementit Suomen pelitoimialalla on ollutkin jo pitkään. Nyt on myös dokumentoitu historia. Kuten pelimaailmassa yleensäkin, päätuotteen julkaisu ei ole projektin päätös, vaan se on monessa mielessä sen uusi alku. Sinivalkoinen pelikirja elää omaa elämäänsä painetun kirjan lisäksi myös verkossa. Osoitteessa www.sinivalkoinenpelikirja.com julkaistaan jatkuvasti lisää Suomen peliteollisuuden helmiä, joita ei syystä tai toisesta saatu mukaan painettuun kirjaan. Lisäksi sivustolla on juuri käynnistynyt nettikysely lukijoiden omista pelisuosikeista ja pelaamiseen liittyvistä lempimuistoista. ■
ata tuhatta vuotta sitten maailmassa oli ainakin neljä eri ihmislajia: nykyihminen, pääosin Euroopassa elänyt neandertalinihminen, aasialainen denisovanihminen ja hobitiksi kutsuttu pystyasennossa kulkeva ja ihmiskasvoinen ihminen, joilla oli kuitenkin vain ihmisapinan aivojen kokoiset aivot. Miksi näistä vain yksi laji – nykyihminen eli homo sapiens – jäi jäljelle? – Tällä alalla on paljon tutkijoita, paljon teorioita ja eri argumentteja, toteaa paleoantropologi Chris Stringer, joka työskentelee johtavana tutkijana Lontoon luonnonhistoriallisen museon Human Origins -tutkimusohjelmassa. Edelleenkään ei ole varmuutta, miten me kehityimme ja mitä muille lajeille tapahtui. Teorioita on useita. Selvää on, että ihmisen alkukoti on Afrikassa, sillä seitsemän miljoonan vuoden aikajakson kattavista fossiileista kaikki vanhimmat ihmislajiin liittyvät fossiilit ovat löytyneet Afrikasta. Muualta maailmasta ei ole löytynyt yli kahta miljoonaa vuotta vanhempia fossiileja. Se, miten ihmislaji on tästä eteenpäin edennyt ja levinnyt maailmalle, on sen sijaan useampien teorioiden temmellyskenttä. Aiemman teorian mukaan jo homo erectus eli pystyihminen lähti Afrikasta, toisen teorian mukaan homo sapiens kehittyi nimenomaan Afrikassa ja levittäytyi sieltä vasta noin sata tuhatta vuotta sitten. Stringer on jälkimmäisen teorian kannalla. – Meidän piirteemme muovautuivat Afrikassa ja meidän rodulliset eroavaisuutemme tulivat sen jälkeen kun ihmiset lähtivät Afrikasta. Genetiikka on toisaalta muuttanut myös Stringerin käsityksiä ihmisen alkuperästä. Esimerkiksi eurooppalaisten dna:sta on löydetty merkkejä neandertalien geeneistä ja melanesialaisista on löytynyt merkkejä denisovanihmisen geeneistä. Stringer myöntää olleensa yllättynyt neandertalinihmisen suuresta geneetti-
Chris Stringer: Vain yksi jäi – Miten meistä tuli ainoa ihmislaji. Gaudeamus 2014.
sestä osuudesta nykyisten eurooppalaisten geeneissä. – Olimme ajatelleet, että risteymien vähäiset jäljet olisivat vuosien mittaan sekoittuneet ja hävinneet tyystin, Stringer kirjoittaa kirjassaan. Hän kuitenkin muistuttaa, että me emme ole esimerkiksi perineet vaaleaa ihoamme tai punatukkaisuuttamme neandertaleilta, vaikka niin voisi luulla. – Nykyeurooppalaisille kehittyi vaalea pigmentoituminen omasta takaa ilman, että se olisi ollut lainaa neandertalinihmiseltä. ■
EEVA TÖRMÄNEN
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
51
Laskimen näytöltä joka paikan valoksi Ensimmäiset ledit loistivat 1970-luvulla punaisina taskulaskimissa. Nyt led on ylivertaisen pitkäikäinen ja energiatehokas valonlähde. MARJUKKA PUOLAKKA
K
un Thomas Alva Edison esitteli hehkulampun vuonna 1879, saapui New Jerseyn Menlo Parkiin junalasteittain ihmisiä ihastelemaan sadan hehkulampun demonstraatiovalaistusta. Paitsi Edisonin laboratoriota, valaisivat sähkölamput myös kaupungin katuja ja puistoja. Hehkulampusta saatiin koteihin ja tehtaisiin turvallista ja helppokäyttöistä sähkövaloa. Nyt tehoton hehkulamppu on EU-direktiivin myötä haudattu. Yksi sen paikan ottajista on led, jonka energiatehokkuus ja polttoikä jättivät aikaa sitten taakseen hehkulampun ja viime vuosien aikana myös muut lampputyypit. Led (light emitting diode) on puolijohtavista materiaalikerroksista muodostuva valodiodi, joka säteilee valoa kun sen läpi johdetaan tasavirtaa. Valon väri riippuu käytetystä puolijohdemateriaalista. Jo 1900-luvun alussa tehtiin havaintoja puolijohdemateriaalien kyvystä säteillä valoa, mutta ledien kehitys pääsi vauhtiin vasta 1960-luvulla.
Punaista omalla seoksella
PUNAISILLA NUMEROILLA. Ledit otettiin ensimmäiseksi kaupalliseen käyttöön laskinten näytöissä. LE RIBB R. T ID V DA
52
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Punainen led sai alkunsa vuonna 1962, kun johtavat teolliset tutkimuslaboratoriot kilpailivat ensimmäisen puolijohdelaserin valmistuksesta. General Electricilla työskennellyt Nick Holonyak ei kilpailijoidensa lailla tyytynyt saatavilla oleviin materiaaleihin, vaan valmisti punaisen laserin itse kehittämästään puolijohdemateriaalien seoksesta.
RANDALL LAMB
PALKITTU. Vuonna 2006 Shuji Nakamura vieraili Suomessa vastaanottamassa Milleniumteknologiapalkinnon valkoisen ledin kehitystyöstään.
Näin sai alkunsa myös ensimmäinen kaupallisesti valmistettu led, jonka punainen valo oli peräisin galliumista, arseenista ja fosfaatista. Holonyakia pidetäänkin koko led-valaistuksen isänä. Kukaan ei halua valaista kotiaan punaisella valolla, eikä taskulaskimien merkkivaloina tuikkivista ledeistä olisi valonlähteiksi ollutkaan. Niiden valovirta oli vaivaiset tuhannesosa lumenia. Ensimmäisen ledin markkinoille tulon jälkeen piti odottaa 25 vuotta ennen kuin led loisti valkoista valoa. Puolijohdemateriaalien kehityksen myötä led-valot etenivät väristä toiseen. Kun galliumarsenidia alettiin seostaa indiumilla ja alumiinilla, saatiin keltaista ja vihreää valoa. Oltiin vuodessa 1972.
Yhden watin valkoista valoa Ledien kehitys on ollut löytöretkeilyä materiaalitekniikan kanssa.
Led-valojen kehitys eteni väristä toiseen.
Läpimurron teki japanilainen Shuji Nakamura, joka hämmästytti optoelektroniikka-alaa vuonna 1993 keksimällä kirkkaan sinisen galliumnitridipohjaisen ledin. Tämän materiaalin kasvattamiseksi oli eri puolilla maailmaa tehty tutkimustyötä lähes kolmekymmentä vuotta. Pian Nakamura esitteli myös vihreän ja valkoisen ledin. Käänteentekeväksi materiaaliksi nousi galliumnitridi. Valkoinen valo oli peräisin kirkkaasta sinisestä ledistä, jonka pinnalla oli fosforikerros. Keksijöiden käsissä oli valkoinen teholed. Nimestä huolimatta mistään megaluokan komponentista ei ollut kyse, vaan ledin teho oli yksi watti. Tänä päivänä led-sirujen teho on noin 0,1 ja 5 watin välillä. Yli yhden watin ledejä kutsutaan teholedeiksi. Nakamuran valkoista lediä on verrattu vallankumouksellisuudessaan Edisonin hehkulamppuun. Hehkulampun yli satavuotisen historian aikana sen ominaisuudet ovat kuitenkin pysyneet lähestulkoon 1880-luvun tasolla. Sen valotehokkuus on 10 lumenia wattia kohti ja polttoikä tuhannen tunnin luokkaa.
noin 300 lumenia wattia kohti, mikä on kolme kertaa loistelampun valotehokkuutta suurempi. Led-lampun tai led-valaisimen valotehokkuus jää kuitenkin aina komponenttien nimellisarvoja pienemmäksi, sillä optiikka ja virtalähde syövät osansa tehosta. Yhdysvaltain energiaministeriö ennustaa led-valaisimien valotehokkuuden kasvavan 200 lumeniin wattia kohti vuoteen 2025 mennessä. Suomessa kymmenisen vuotta sitten tehdyt ensimmäiset epäonnistuneet katuvalaistuskokeilut pilasivat pitkään ledien mainetta ulkovalaistuksessa. Virheistä on kuitenkin opittu ja tuotteiden laatu on parantunut. ■
Valaistus syö energiaa Valaistus käyttää viidesosan koko maailman sähkönkulutuksesta. Ei ole ihme, että led-valon energiatehokkuuden kehitykseen on satsattu miljardeja eri puolilla maailmaa. Kun kylmän valkoisen ledin valotehokkuus oli kymmenisen vuotta sitten hehkulampun luokkaa, on se tänä päivänä noin 160 lumenia wattia kohti. Teoreettinen valkoisen valon valotehokkuuden maksimi on TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
53
Jäälohkarekaappi edelsi jääkaappia
KYLMÄÄ TALTEEN. Jäiden nostoa Näsijärvestä 1900-luvun alussa.
54
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
EEVA TÖRMÄNEN
M
TAMPEREEN MUSEOT/WILLIAM LOMAX
Kylmä on hyvä ruoan säilyttäjä, mutta sen löytäminen kesäkuumalla on vaikeampaa. Jäälohkareilla kylmenevä kaappi edelsi varsinaisten jääkaappien voittokulkua.
iksi jääkaapin nimi on jääkaappi, vaikka se ei ole jäässä? Miksei sen nimi ole kylmäkaappi? Ehkäpä siksi, että nykyisen jääkaappimme edeltäjä oli kirjaimellisesti jää-kaappi, eli kaappi, jossa oli jäätä. Tämä jäälohkarekaappi yleistyi suomalaisten varakkaiden kotien keittiöissä 1800-luvun lopulla. Tyypillisessä sinkkipellillä vuoratussa puukaapissa oli erilliset lokerot jäälohkareille seinillä ja pohjalla. Kaapin alla oli kotelo, johon sulamisvesi valui ja usein myös hana, josta vesi saatiin valutettua pois. Korkeutta kaapissa oli yleensä noin metrin verran, syvyyttä ja leveyttä 70–80 senttiä. Kovin paljon säilytystilaa siinä ei silti ollut, sillä jääkotelot varastivat suurimman osan tilavuudesta. Jäätä oli käytetty ruoan säilymiseen jo aiemmin, mutta jäälohkarekaappi toi kylmäsäilytystilaa ensimmäistä kertaa keittiöön asti. Vaikka kaapin sisätilat eivät olleet suuret, siellä saattoi kätevästi säilyttää kylmätavaroiden käteisvarastoa, mikä puolestaan vähensi matkoja kellariin. Ensimmäiset patentit jäälohkarekaapista haettiin jo 1800-luvun alussa Englannissa, mutta suuremman huomion ja suosion kaappi sai vasta vuosisadan puolivälin jälkeen Lontoon maailmannäyttelyssä. Suomessa oli myynnissä niin kotimaisia kuin ulkomailta tuotuja kaappeja, peräti 12 eri kokoa. Kotitalouksiin tarkoitettujen kaappien lisäksi myynnissä oli myös erityisiä voijääkaappeja kauppoihin ja voin kuljetukseen. Voi oli merkittävä vientituote, jota ei saanut päästää härskiintymään.
Vain varakkaille Kaapin käyttöä ei voi kuitenkaan verrata nykyiseen huolettomaan kylmäsäilytykseen. Jäiden tuoma kylmyys ei ollut tasaista, ja TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
55
Monitor Top oli aikansa statussymboli TALVIJÄÄT OLIVAT pitkään ainoa keino ruokien kylmäsäilytykseen, mutta 1800-luvulle tultaessa syntyivät myös ensimmäiset kylmäkoneistot, joissa käytettiin erilaisia kylmäaineita ja hyödynnettiin niiden höyrystymistä ja lauhtumista. Vuonna 1834 Jacob Perkins patentoi kylmäkoneiston, jossa kylmäaineena oli dietyylieetteri, ja 1850-luvulla James Harrison rakensi käsikäyttöisen koneen, jolla voitiin valmistaa jäätä. Siinäkin kylmäaineena oli eetteri. Muita 1800-luvulla käytettyjä kylmäaineita eetterin ja ammoniakin lisäksi olivat rikkidioksidi ja metyylikloridi sekä hiilidioksidi. Ensimmäinen ”kotijääkaappi” syntyi vuonna 1879, kun saksalainen professori Karl von Linde sai valmiiksi koneellisen kotikäyttöön suunnitellun kompressorijääkaapin. Käyttövoimana koneessa oli pieni höyrypumppu ja kylmäaineena ammoniakki. Linde-jääkoneita myytiin Saksassa ja Yhdysvalloissa, mutta Suomeen asti uutuuskoneita ei tullut.
GE räjäytti potin Varsinainen murros kylmäsäilytyksessä tapahtui, kun jääkaapin höyrykone vaihdettiin sähkömoottoriin. Markkinoille alkoi tulvia 1900-luvun toisella vuosikymmenellä erilaisia sähkömoottorilla toimivia kompressorijääkaappeja kuten Domelna, Kelvinator, Frigidaire ja Guardian. Kaapit olivat hyvin kalliita, ne maksoivat enemmän kuin uusi auto, jopa tuhat dollaria, ja niinpä markkinat pysyivät melko pieninä. Suomeen ei tuolloin oltu hankittu vielä yhtäkään sähköjääkaappia. 1920-luvun alussa Yhdysvaltain kotitalouksissa oli noin 5 000 jääkaappia ja valmistajia jo yli 50, mutta potin räjäytti vasta General Electric esitellessään vuonna 1927 Monitor Top -nimellä tunnetun jääkaappinsa. Se oli ensimmäinen, jota voi pitää kohtuuhintaisena, sillä se maksoi vain 500 dollaria. Myöhemmin hinta vielä laski 300 dollariin. Monitor Top sai lempinimensä siitä, että kaapin päällä oleva pyöreä lauhdutin muistutti Yhdysvaltain sisällissodan aikaisen panssarilaiva Monitorin tykkitornia. Kokonaan teräksinen posliinivuorattu kaappi saavutti hurjan suosion ja se sai kotitalouksissa varsinaisen statussymbolin aseman. Kaappi alkoi olla jo hintatasoltaan sellai-
56
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
nen, että useammalla perheellä oli siihen varaa, varsinkin kun monet amerikkalaiset sähköyhtiöt myivät sitä edullisella kymmenen dollarin kuukausiosamaksulla. Se oli kannattavaa bisnestä myös sähköyhtiöille, lisäsihän kaappi sähkön menekkiä.
Kylmäaineista onnettomuuksia General Electric pisti myös ison panostuksen kaappiin. Se käytti 18 miljoonaa dollaria kaappien tuotannon kehittämiseen ja vielä miljoonan niiden markkinointiin. Panostus kannatti: kaappia myytiin yli miljoona kappaletta muutamassa vuodessa. Suosituin malli oli yksiovinen kaappi, jossa oli tilaa noin 150–200 litraa. Yritys teki myös isompia kaksi- ja kolmiovisia kaappeja. Kylmäaineena kaapeissa käytettiin myrkyllisiä rikkidioksidia ja metyyliformaattia, jotka myös aiheuttivat jopa kuolemaan johtavia onnettomuuksia. Onnettomuuksien takia kolme amerikkalaista yritystä alkoi yhteistyönä etsiä vähemmän vaarallista tapaa jäähdyttää jääkaappi. – 1930-luvulla kehitettiin varmuuskylmäaineet kuten freoni, ja kotitalouksien kompressorijääkaapit yleistyivät, professori Antero Aittomäki kertoo. Hän on Ylöjärvellä toimivan Jäähdytystekniikan museon säätiön puheenjohtaja.
Ruotsi nousi maailmankartalle Kompressiojääkaapeille löytyi myös kilpailija kun kaksi ruotsalaista teekkaria eli Tukholman kuninkaallisen korkeakoulun opiskelijaa, Baltzar von Platen ja Carl Munters, keksivät absorptiojääkaapin vuonna 1922. Kaapista tuli maailmanlaajuinen menestys, kun Electrolux kaupallisti sen. – Electroluxin absorptiojääkaappeja on maailmalla myyty miljoonia, Aittomäki kertoo. Suomessakin Upo valmisti absorptiojääkaappeja ainakin vielä 1970-luvulla. Absorptiojääkaappi tekee kylmää suoraan sähkön tai kaasun tuottamasta lämmöstä. Suuren energiankulutuksensa takia se ei ole erityisen taloudellinen, mutta se puolustaa paikkaansa silloin, kun äänettömyys on tärkeä valintakriteeri. Jääkaapissa ei ole lainkaan liikkuvia osia, minkä vuoksi se on myös täysin äänetön. Absorptiojääkaappeja käytetään edelleen esimerkiksi autoissa ja veneissä. Myös Monitor Top -kaappeja arvioidaan
olevan Yhdysvalloissa edelleen käytössä satoja, ellei tuhansia. Niillä käydään myös kauppaa esimerkiksi eBay-verkkosivustolla hintapyyntöjen vaihdellessa parista sadasta dollarista pariin tuhanteen dollariin. ■
KODIN KRUUNU. Monitor Top muistutti muotoilultaan enemmän vaatekaappia kuin jääkaappia. Kaappi seisoi koreiden chippendalejalkojen varassa.
Jäälohkarekaappi oli myös pettymys käyttäjälleen. jokainen kaapin avaaminen heikensi sen tehoa. Kaappi pidettiinkin yleensä lukittuna, jottei sinne tulisi turhaan kurkittua. Jäälohkarekaapista oli muutakin hyötyä. Tiivisrakenteinen kaappi suojasi ruokatarvikkeita myös hiiriltä ja rotilta, eivätkä edes kärpäset päässeet kaappiin. Kaappeja oli yleensä varakkaissa kaupunkikodeissa. Niitä ei sijoitettu varsinaiseen keittiöön, jossa oli turhan lämmintäkin, vaan keittiön eteiseen tai erilliseen kylmäkomeroon. Kaapin jäiden lisäämisestä ja sulamisveden poistosta huolehti esimerkiksi talonmies, jonka tehtävänä oli tuoda myös puita kaakeliuuneihin. Taloissa oli usein erillinen jäävarasto, josta talonmies toi lohkareet kaappeihin. Jäätä saattoi myös ostaa kaupungin meijeriltä tai olutpanimosta, joilla oli omat jäävarastonsa. Vaikka jäälohkarekaappi helpotti ruoan säilytystä kotioloissa, se oli myös pettymys käyttäjälleen. Kaappeja markkinoitiin voimakkaasti 1890-luvulla ja odotukset kaappiin olivat kovat. Todellisuudessa kaappi ei täysin ratkonut kotien kylmäsäilytysongelmaa. Kaappi oli epäkäytännöllinen, jään sulaminen aiheutti kosteutta sisätiloihin ja jäiden jatkuva lisääminen ja kuljettaminen oli hankalaa. Lisäksi kaappi oli sisältäkin helposti niin kostea, että siellä alkoi kasvaa homeita ja sieniä heti kun lämpötila nousi. Se osaltaan heikensi kaapin tehoa.
Helmikuun jää parasta Jään varastoinnissa oli omat niksinsä. Jäät haettiin järvistä ja merestä varastoon talvella. Helmikuu oli jäiden haun kannalta parasta aikaa. Jäät piti sahata mahdollisimman isoiksi ja tasakokoisiksi kappaleiksi, jotta ne saatiin varastoon niin tiiviisti pakattuna kuin mahdollista. Se edesauttoi niiden säilymistä.
RYTIN PERHEEN JÄÄKAAPPI. Suomen Jäähdytystekniikan museossa on presidentti Risto Rytin lapsuudenkodissa ollut jäälohkarekaappi. Se on Auran Rautateollisuus Oy:n Turussa valmistama Temperator -kaappi.
Jäät varastoitiin erilliseen jääkellariin pyramidin muotoiseen kekoon. Maalla varasto saatettiin perustaa myös riihiin, latoihin tai varjoisaan metsänreunaan. Keko peitettiin paksulla kerroksella sahanpurua, jota pidetään edelleenkin erinomaisena eristysmateriaalina. Sahanpurua oli runsaasti tarjolla ja sitä oli helppo siirrellä jääkasan päälle ja pois tarpeen mukaan. Suomessa jäästä ei tullut suurta myyntiartikkelia, sillä tyypillisesti jäitä varastoitiin talokohtaisesti. Monissa Euroopan ja Yhdysvaltain kaupungeissa jäätä oli kuitenkin yleisesti myynnissä. Jäälohkarekaapin suosio oli kovimmillaan vuosisadan vaihteessa ja 1900-luvun alkuvuosina. Sen haastajiksi tulivat kaasuja sähkömoottorilla käyvät jääkaapit, jotka olivat paljon helppokäyttöisempiä ja myös tehokkaampia. Lopullisesti jäiden nosto kylmäsäilytystä varten lopetettiin vasta 1970-luvulla. ■ TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
57
1881
Suomen ensimmäinen puhelinkeskus.
1885 Kipinäradioaseman sähköttäjän pöytä, joka oli Vaasan rannikkoradioaseman käytössä vuodesta 1916 alkaen. Sähkösanoma oli Suomen ensimmäinen televiestintäpalvelu.
1880
1890
1900
1910
Tiedonsiirto levisi Alle 30 vuodessa kotien verkkoyhteyksien hinnat ovat pudonneet murto-osaan samalla kun kapasiteetti on kasvanut jopa 10 000-kertaiseksi. TERO LEHTO KUVAT KRISTA KIERIKKA
58
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
1928 Kaapeli Suomen ja Ruotsin välille, ensin puheluihin.
1929 Puhelinkeskus automatisoitu Helsingin seudulla.
11940-luvun l loppu. l K Kaukokirjoittimilla vvälitettiin esimerkiksi uutisia lehdille. u
1927 Posti- ja lennätinlaitos sai alkunsa, kun Posti ja lennätin yhdistettiin. Kuvalähetin eli telefoto oli käytössä Helsingin lennätinkonttorissa 1950–60-luvuilla ulkomaan liikenteessä.
1920
1936 Siemens&Halsken Si &H l k sähköinen kirjoitin tulosti tekstin nauhalle.
1930
1940
nopeasti koteihin
H
elsingin, ja samalla koko maan ensimmäinen puhelinlinja vedettiin metallitehtailija Johan Nissisen talouteen vuonna 1877. Kesti yli sata vuotta ennen kuin tavallisista kodeista päästiin datayhteyksien pariin, mutta sen jälkeen kehitys harppoi pitkin askelin vuosittain. Kiinteät puhelinverkot ovat tähän päivään asti olleet tärkein kotien ja yritysten
tiedonsiirron kanava. Tekninen perusta niille syntyi 1960-luvulla, kun siirtokapasiteettia johtoverkossa lisättiin digitaalisella pulssikoodimodulaatiolla eli pcm-tekniikalla. Samaan aikaan transistorit syrjäyttivät elektroniputket puhelinkaapeleissa. Tällä tekniikalla yhteen linjaan voitiin pakata 24–32 kanavaa, eli näin monta puheyhteyttä yhden sijaan. Seitsemänbittisen pcm-järjestelmän siirtokyky oli 64 000 merkkiä sekunnissa.
1960-luvun lopussa paikalliset puhelinyhtiöt ryhtyivät tarjoamaan tiedonsiirtoa esimerkiksi pankeille ja yrityksille. Tämä johti kiistoihin Posti- ja Telehallituksen kanssa, jolla oli ollut monopoli lennätintoimintaan. Ensimmäisiä puhelinyhtiön datayhteyksien asiakkaita oli kauppakonserni Kesko vuonna 1964. Päätelaitteena oli audiomodeemi, joka muunsi tietotekniikan bittien ykköset ja nollat ääniaalloiksi ja takaisin. TekstipääTEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
59
1950-luvun alku. Siemens-kauko-kirjoitinkone. 1969 Ensimmäiset digitaaliset pcm-puheensiirtojärjestelmät Suomeen. Edistynein pcmjärjestelmä oli 30-kanavainen Nokia NC 30 vuodelta 1970. 1975 Datasiirtomodeemeja jo tuhansia Suomessa. Nokia-datamodeemi DS 9350, vuodelta 1986: Modeemilla siirtyi 1980-luvulla jo 2400 bittiä sekunnissa.
1968 HPY aloittaa datapalveluiden markkinoinnin yrityksille.
1964 Ensimmäinen
1984 Kattavan valokaapeli-
kaupallinen datayhteys Keskolle.
verkon rakentaminen alkaa Helsingissä.
1950 Radiolinkki-
1962 Kaupallinen
tekniikka käyttöön Suomessa.
tietoliikennesatelliitti Telstar avaruuteen.
1983 X.25-pakettiverkkopalvelut käyttöön Suomessa. 1982 Puhelinverkon sähkösignaalit muuttuvat digitaalisiksi.
1956 Merikaapeli Euroopan ja USA:n välille.
1950
1960
teyhteyttä käytettiin esimerkiksi järjestelmien etävalvontaan.
Päätteellä pankkiin Kansalaisille ensimmäiset pääteyhteydet pankkeihin avautuvat 1980-luvulla. Ensimmäisten modeemien siirtonopeus oli vain 300 bittiä sekunnissa, eli alle tuhannesosa nykypäivän edullisimmista perusyhteyksistä. Nopeudet kasvoivat vuosikymmenen kuluessa. Kasvuhyppäys tuplasi aina nopeuden, esimerkiksi 1 200, 2 400, 4 800 ja 9 600 bittiin sekunnissa. Kun teletoiminta vapautui kilpailulle, alueelliset monopolit purkautuivat vaiheittain ja verkkojen kehitys kiihtyi. Kapasiteetin lisäämisen kannalta tärkeä etappi koettiin vuonna 1994, kun Suomessa avattiin valokaapelin kautta toteutettu kansallinen digitaalinen siirtoyhteys. Sdhverkon (synkroninen digitaalisen hierarki-
60
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
1970
an yhteys) välityskyky oli ennennäkemätön kaksi gigabittiä sekunnissa. Valokaapeliverkkojen rakentaminen alkoi ympäri maata 1980-luvulla. Valokaapelipariin, eli yhteen kaapeliin molempiin suuntiin, mahtui jo 6 000 yhtäaikaista puheyhteyttä. Niissä kulki jo myös tiedonsiirtoa sekä radio- ja tv-ohjelmia. Nopeampien ja luotettavampien yhteyksien taustalla oli puhelinverkkojen digitalisointi, joka valmistui ensimmäisenä pääkaupunkiseudulla vuonna 1996.
Kodit mukaan verkkoon Tekstipohjainen verkkopalvelu ei suuremmin houkutellut tavallisia kansalaisia kalliiden modeemien ja esimerkiksi pankkien pääteyhteyksien pariin. Niillä oli vasta satojatuhansia asiakkaita. Internetin läpimurto tapahtui graafisen käyttöliittymän myötä. WWW eli graafisen nettisivut ja vuonna 1995 julkaistu pc-ko-
1980
Aikaveloitus jarrutti tiedonsiirron yleistymistä kodeissa. neiden Windows 95 -käyttöjärjestelmä avasivat käyttäjille aivan uudenlaiset palvelut. Tässä vaiheessa puhelinverkon modeemien nopeudet kasvoivat nopeasti ja nousivat parhaimmillaan 56 kilobittiin sekunnissa. Modeemiyhteyksien laatu tosin vaihteli, ja tietoliikennehäiriöt katkaisivat usein yhteydet. Digitaalinen isdn-tekniikka toi lisää nopeutta ja alensi verkon viiveitä vuodesta 1997 alkaen.
2010 Tietokoneen USB-porttiin liitettävä HSDPA-modeemi.
1986 HPY aloittaa sähköpostipalvelu Elisan (Elektroninen Sanomanvälitys). 1988 Suomessa kokeiltiin puhelinverkon kuvapuheluita. Palvelu ei yleistynyt. Vistacomin ja VTT:n kehittämä kuvapuhelin. 2002 Ensimmäinen Radiolinjan 3g-verkko avautuu rajatulle asiakaskunnalle.
1989 Ensimmäinen isdn-yhteys Suomessa nopeuttaa tiedonsiirtoa puhelinverkossa.
1997 Vielä nopeampien adsllaajakaistaliittymien myynti alkaa. ZyXEL Omni Ta 129. isdn-verkkopääte nosti nopeuden ensin 64 ja 128 kilobittiin sekunnissa.
1990
Uutta oli sekin, että kotona saattoi olla yhdellä liittymällä yhtäaikaisesti soittaa puheluita ja käyttää internetiä. Vaihtoehtoisesti kaksi 64 kilobitin puhelinlinjaa voitiin yhdistää siten, että tiedonsiirtonopeus nousi jo 128 kilobittiin sekunnissa. Isdn ei kuitenkaan noussut suuren yleisön suosikiksi, sillä sen rasitteena oli kallis aikaveloitukseen perustuva hinnoittelu.
Langaton tiedonsiirto pätki aluksi Matkapuhelinverkkojen tiedonsiirrolta kesti kymmenisen vuotta kehittyä todelliseksi vaihtoehdoksi kiinteille yhteyksille. 1990-luvulla gsm-verkkojen tiedonsiirto rajoittui alkuun 9 600 bittiin sekunnissa, ja nousi vaiheittain 56 000 bittiin sekunnissa. Yhteys oli kuitenkin epävarma, viiveet olivat pitkät ja yhteys oli kallis. Hinnoittelu perustui aikaveloitukseen, koska piirikytkentäinen yhteys varasi koko 64 kilobitin aikakytkentäisen kanavan.
2005 3g-verkon nopeus nousee hsdpa-tekniikalla.
2000
Mobiilin tiedonsiirron muutos käynnistyi vuonna 2001, kun Suomen kolme operaattoria ottivat käyttöön nykyaikaisemman gprs-tekniikan. Se perustui pakettikytkentäiseen yhteyteen, jossa käyttäjä varasi vain sen verran kapasiteettia, kun tietoa kulloinkin siirtyi. Operaattorit toivat vaiheittain edullisempia hinnoittelumalleja, jossa tiedonsiirtoa sai käyttöönsä ainakin osin kiinteällä maksulla.
Lyhyt laajakaistabuumi Kotitalouksien verkkoyhteyksissä tapahtui merkittävä muutos vuosituhannen vaihteessa. Puhelinoperaattorit ryhtyivät myymään kuparikaapeleiden digitaalisten tilaajalinjojen (dsl, digital subscriber line) yhteyksiä. Se muutti hinnoittelua dramaattisesti. Netin käytön hinta perustuikin ajan sijasta nopeuteen. Pääkaupunkiseudulla ensim-
2010 Sonera alkaa ensimmäisenä myydä gigabitin laajakaistaa suoraan kuluttajille.
2010
mäinen kiinteähintainen palvelu maksoi alkaen noin 300 markkaa (50 euroa) kuukaudessa, mutta muualla Suomessa palvelut olivat kalliimpia. Kotien kiinteät laajakaistayhteydet kasvoivat lyhyen aikaa, mutta jo tämän vuosikymmenen alussa matkapuhelinverkkojen nopea kehitys houkutteli kansaa hankkimaan langattoman tiedonsiirron modeemeita, suomalaisittain ”mokkuloita”. Kehitystä vauhditti kolmen valtakunnallisen verkon rakentaminen. Teleoperaattorit DNA, Elisa ja TeliaSonera aloittivat kilpailun 3g-verkkojen asiakkaista. Tilanne erosi kiinteistä verkoista, koska niissä tarjontaa on hallinnut suuressa osassa maata yksi tai muutama paikallinen operaattori. Pian kiinteällä kuukausimaksulla saa – ainakin teoriassa – nopean liittymän noin kymmenellä eurolla kuukaudessa. Tällä tiellä ollaan yhä, eikä loppua näy. ■ TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
61
T I E DÄT KÖ ?
Totta vai
tarua? 1
Keskioluen vapauttaminen auttaminen vuonna 1969 toi Suomeen en muun muassa Pohjolan Voima-nimisen -nimisen oluen.
2
Maailmallakin kuuluisuutta saanut keksintö äitiysavustuspakkaus otettiin Suomessa käyttöön jo 1930-luvulla.
3
Sarlin-yrityksen nimi on peräisin perustajien sukunimistä Sarkola ja Lindström.
5
4
Kuuluisa tiedemies Pierre Curie kuoli jäätyään hevosten vetämien vaunujen alle.
62
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Applen ensimmäisessä tietokoneessa Apple I:ssä ei ollut näyttöä eikä näppäimistöä.
6
7
Robottisana on peräisin venäjän kielestä.
8 9
TEKNIIKAN TEK TTE EK E K NII N K KAN A HISTORIA AN HISTO HI STO O RI R IA IA 3 3/2014 3/ / 201 20 2 014 014 01
KUVAT: 1. COLOURBOX 7. ANTTI MANNERMAA 10. ANTTI MANNERMAA
1. Tarua. Sen sijaan tarjolla oli vaikkapa Julmaa Ölkkyä ja Kosken Kohinaa. 2. Totta. Laki äitiysavustuksesta säädettiin 1937, ja seuraavana vuonna aluksi vähävaraisille ryhdyttiin jakamaan avustusta rahana ja/tai äitiyspakkauksena. 3. Tarua. Sarlinin perusti vuonna 1932 Johan Erik Sarlin. 4. Totta. Vuonna 1976 julkistetun laitteen hinta oli 666,66 dollaria ja sitä myytiin vajaat 200 kappaletta. 5. Totta. Curie jäi Pariisissa katua ylittäessään hevosten vetämien vaunujen ruhjomaksi. 6. Tarua. Turing teki itsemurhan syömällä syanidilla käsiteltyä omenaa. 7. Tarua. Sanaa käytettiin ensimmäisen kerran tshekkikirjailija Karel Capekin kirjassa vuonna 1920. Robota tarkoittaa useissa slaavilaisissa kielissä työtä. 8. Tarua. Ensimmäisen ajokortin sai helsinkiläinen liikemies Yrjö Weilin vuonna 1907. 9. Totta. N97:n piti pysäyttää Nokian alamäki älypuhelinkilpailussa, mutta ”iPhonen haastaja” osoittautui pahaksi pettymykseksi. 10. Totta. Ensimmäisen web-kuvan aiheena oli Cernin työntekijöiden perustama yhtye Les Horribles Cernettes.
Kuuluisa brittiläinen matemaatikko, saksalaisten Enigmasalakirjoituksen selvittäjä Alan Turing kuoli syötyään syanidia y appelsiinia. pp sisältänyttä
Ensimmäisen Suomessa myönnetyn ajokortin saaja oli taidemaalari Akseli Gallén-Kallela. lela.
Jorma Ollila luonnehti kirjassaan Nokian vuonna 2009 julkistamaa julkist N97-puhelinta sanoilla ”täydellinen epäonnistuminen.”
10
Ensimmäisen n www:ssä julkaistun kaistun kuvan lähetti www:n keksijä, hiukkastutkimuskeskus skeskus Cernin tutkija Tim Berners-Lee. ers-Lee.
63 6 3
T I E DÄT KÖ ?
KUVASSA
1
3
SAANA SÄILYNOJA
Kenen mukaan on nimetty Espoon Keilaniemessä sijiatseva entinen Nesteen tornitalo?
Minkä merkkinen on tämä 1950-luvun yleinen kaupunkiliikenteen linja-auto?
2 COLOURBOX
JUKKA LIEHU
Minkä katujen risteykseen asennettiin Suomen ensimmäiset liikennevalot? 1. Vuorineuvos Uolevi Raaden (Raaden hammas) 2. Aleksanterinkadun ja Mikonkadun risteykseen Helsingissä vuonna 1951 3. Scania Vabis Valmetin tekemällä korilla
PISTEJAHTI 5 pistettä
3 pistettä
1 piste
Mikä tuote?
Sen ensiesiintyminen tapahtui vuonna 1960.
Sen nimi johtuu tuotteen suosiosta etenkin vanhempien miesten parissa.
Sen kovin kilpailija oli kotimainen Solifer.
Mikä yritys?
Yrityksen pääkonttori on Wienissä, ja sillä on Suomessa runsaat 800 työntekijää.
Sen nimi tarkoittaa suomeksi pohjoista.
Yritys syntyi Nesteen ja norjalaisen Statoilin yhdistäessä muoviliiketoimintansa vuonna 1994.
Kuka?
Hän toimi ennen yrittäjäksi ryhtymistään metsurina.
Hänet tunnettiin myös erittäin innokkaana hevos- ja ravimiehenä.
Hän perusti metsäkoneita valmistavan Ponssen vuonna 1970.
Mikä rakennelma?
Se on 3,3 kilometrin mittaisena maailman pisin riippusilta.
Ensimmäisen kerran siltayhteyttä tälle välille suunniteltiin jo noin 2000 vuotta sitten.
Rakentamissuunnitelmat pantiin jälleen kerran Italian valtion heikon rahatilanteen vuoksi jäihin viime vuonna.
Mikä aine?
Se on raskain luonnossa esiintyvä alkuaine; litra painaa yli 22 kiloa.
Sen yleisin käyttökohde on autojen sytytystulppien kärkien päällystys.
Se on antanut nimensä maailmanlaajuiselle satelliittipuhelinjärjestelmälle.
Tuote: Pappa-Tunturi Yritys: Borealis Henkilö: Einari Vidgrén Rakennelma: Messinan salmen silta Aine: Iridium
64
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
JOUTAVAA ROJUA Kauko Ollila
Laulua fortessa
MUISTUMA KAUKAA kesältä 1978 saattaa mielessäni häpeään tämän ajan wrc-inisijät, joita ralliautoiksi kutsutaan. Markku Alén oli tienraivaajana eli nollakuljettajana kansallisessa kisassa, jonka pikiksen puolivälissä minä asuin. Hänen ympärillään oli tehtaan testikappale, Fiat Mirafiori Rally Abarth maahantuojansa Autonovon keltamustissa. Miran tuplanokkaisen ruiskumoottorin syvän kurnuttava pauhu kuului kuusikilsaisen erikoiskokeen lähdöstä maaliin ja vaihtoja tuskin erotti. Kun sain puolen kilometrin verran myös nähdä ensimmäistä kertaa todellista tekijää tien täyttävine takavetoisine työkaluineen, sanon: ei ole nykyinen puolivaimea nelikkosuhailu mitään rallia ainakaan minkään esteettisen osa-alueensa puolesta. Leffateattereissa haetaan tehoa paitsi mölyllä ja stereokuvalla, myös tärisyttä-
BILL ABBOTT
K
oneiden ja tekniikan historia on myös kauneuden tajua, estetiikan ymmärrystä ja täynnä tunnetta. Kuunnellaanpa koneen ääntä, joka yritetään kaikkialta hävittää. Tämä partituuri kulkee nyt fortessa. Onko joltakin kokematta solisluita värisyttävä satatonnisen höyryveturin valasmainen syvähuokaus sen pyöräyttäessä vetoteliään vaunuletkan ensimmäiseen nytkäykseen? Kaapatkaa pelipöhnäiset muksunne kesätapahtumaan, jossa semmoisen voi kokea! Menkää heinäkuussa Alastaron dragracing-radalle. Toivokaa hyvä sää, sillä nitrokäyttöiset putkilot jäävät pilttuisiinsa jo vesitipasta. Tämän kevään ensimmäinen ukkonen muistutti minua kesäkuusta 1990, kun ”Paha” Paavali Poutiainen riuhtaisi seisovat 400 metriä pitkäkestoiseen topfuel-luokan Suomen ennätykseen 5,17. Se kumu! Se tärinä!
Kuunnelkaapa koneen ääntä, joka yritetään kaikkialta hävittää.
mällä tuoleja ja ruikkimalla vettä katsojan nokkaan. Istuin takavuosina useankin nkin rallimiehen mykkänä kartturina, mutta utta parhaimmat vibat tarjosi silti Ilkka Kärpäsen sä luulin pikkuinen Corsa, jonka kyydissä kuolevani heti ekassa mutkassa. Se tehosteista. Vaan eräs lentäjätuttavani sai minut kerran Seppo Saarion Pitts S-1:n kyytiin. ytiin. Kun legendaarinen taitolentäjä kiristii maassa vöitäni, olin melkein sanomassa, massa, että ”älä noin helvetin kireälle!” ” Mutta alta minuutin olin jo kolskomasti itse niitä kireämmälle kiskonut. Ja pyrstöluisu sekä selkälenenkä to olivat vasta tulossa... se mikä meinasi tulla housuihin olisi ollut pian niskassa.
ALOITIN JA päätän junaan. Isäni ni oli loppukesällä 1941 Terijoella, a, jota silloisen Leningradin lähellä llä sijaitsevan Kronstadtin linnoituktuksen Totlebenin järeä patteri moukaoukaroi. Tähän hänen sanomaansa meidän tustua: ei toivottavasti tarvitse itse tutustua: ”Kranaattien lähestyminen oli kuin tavarajuna kulkisi taivaalla.” ■
65
TULOSSA
SEURAAVASSA TEKNIIKAN HISTORIASSA
Ruohonleikkuun kehitys
Lättähattu vei joka kylään
Gyrotähtäin teki
HÄVITTÄJÄÄSSIÄ
27.8.2014 66
TEKNIIKAN HISTORIA 3/2014
Tilaa nyt! vain a o r n 4
90
1944 % 35,60 Norm.
€
Etusi llesi e s t i a a Til aksi j h a l i a t Tekniikan Historia on mainio lehti tekniikasta, historiasta, keksijöistä ja keksinnöistä kiinnostuneille.
Tilaa näin 1. Postita tilauskortti, postimaksu on maksettu puolestasi. 2. Netistä tilaa.tekniikanhistoria.fi, kirjoita tarjoustunnus 116L034B 3. Sähköpostitse: lehtikampanja@ talentum.fi. Kirjoita tilaukseesi tunnus 116M014A sekä lahjatilauksen saajan ja maksajan nimi- ja yhteystiedot.
Tilaus Kyllä kiitos tilaan Tekniikan Historian
116L034B
lahjaksi itselleni 4 numeroa vain 19,90 €*, norm. 35,60 € – etu 44 %. Täydennä vähintään * merkityt kohdat
Tekniikan Historia maksaa postimaksun
Tilauksen maksaja Etunimi*
Sukunimi*
4. Puhelimitse numerosta 020 442 4100, ma–pe klo 8.15–16.30, kerro tunnus 116L034B.
Jakeluosoite*
*KESTOTILAUS, joka jatkuu automaattisesti 12 kuukauden laskutusjaksoin, jollei tilausta peruta. Tarjous voimassa 30.6.2014 saakka ja se koskee vain tilauksia Suomeen. Yhteystietoja voidaan käyttää ja luovuttaa markkinointitarkoituksiin henkilötietolain mukaisesti. Voit kieltää tietojesi käytön markkinointitarkoituksiin ilmoittamalla Talentum Median asiakaspalveluun: PL 920, 00101 Helsinki, puh. 020 442 4100, faksi 020 442 4101. Puhelujen hinnat (sis. alv 24%): Lankapuhelin 8,35 snt/puhelu + 3,2 snt/min. Matkapuhelin: 19,2 snt/min. Ulkomailta ao. maan puhelumaksu.
Tilauksen saaja (täydennä, jos tilaat lehden lahjaksi)
Postinumero ja -toimipaikka* Puhelin* Etunimi
Sähköposti* Sukunimi
Jakeluosoite Postinumero ja -toimipaikka Haluan saada sähköpostitse tiedotteita ja tarjouksia Talentumilta. Haluan saada tekstiviestinä tiedotteita ja tarjouksia Talentumilta.
Tunnus 5002920 00003 VASTAUSLÄHETYS
tilaa.arvopaperi.fi
Sijoita paremmin Tilaa uudistunut Arvopaperi Tutustu ja tilaa!
2 nroa vain
9
90 Norm. 25,90 €
ETUSI 62 %
Etsitkö sijoituskohteita? Haluatko tietää, missä ja miten saat parhaan tuoton sijoituksillesi? Täysin uudistuneessa Arvopaperissa on sijoittajalle entistä enemmän virikkeitä ja tarttumapintaa. Tilaa ja tutustu – 2 numeroa vain 9,90 €!
Arvopaperi TILAUS
Arvopaperi maksaa postimaksun
Kyllä, kiitos. Tilaan Arvopaperi-lehden 2 nroa 9,90 €, norm. 25,80 €. Tilaus on kestotilaus ja jatkuu 4 numeron jatkotilauksena vain 39 € (norm. 51,60 € ), alennus 24 %*. *merkityt tiedot pakollisia
*Etunimi
Tunnus 5000078
*Sukunimi
00003 VASTAUSLÄHETYS
*Jakeluosoite *Postinumero ja -toimipaikka *Puhelin
Sähköposti
106L054A
Tilaa näin 1. Tilaa netistä tilaa.arvopaperi.fi. Kirjoita tilaukseen tunnus 106L054A, 2. Sähköpostitse lehtikampanja@talentum.fi. Kirjoita tilaukseesi tunnus 106L054A ja nimi- ja yhteystietosi. 3. Puhelimitse 020 442 4100, ma–pe klo 8.15–16.30. Kerro tunnus 106L054A. 4. Lähetä tilauskortti. Postimaksu on maksettu. TILAUSEHDOT Kestotilaus, joka jatkuu tutustumisjaksojen jälkeen 6 kk:n laskutusjaksoin tutustumisajan jälkeen. Tilauksen voi perua milloin vain. Tarjous koskee vain uusia tilauksia Suomeen. Yhteystietoja voidaan käyttää ja luovuttaa markkinointitarkoituksiin henkilötietolain mukaisesti. Voit kieltää tietojesi käytön markkinointitarkoituksiin ilmoittamalla Talentum Median asiakaspalveluun: PL 920, 00101 Helsinki, puh. 020 442 4100, faksi 020 442 4101. Puheluhinnat (sis. alv 24%): Lankapuhelin 8,35 snt/puhelu + 3,2 snt/ min. Matkapuhelin: 19,2 snt/min. Ulkomailta ao. maan puhelumaksu.