Kemistinero Robert Boyle 1600-luvulta käsitteli jään luonnetta

Robert Boyle, renessanssin Englanti ja modernin kemian esivaiheet. Hän tutki jopa jäätä. Kun Boylen varhaisvaiheeseen kuuluva New Experiments and Observations Touching Cold (1665) painettiin oli kylmä talvi.

Robert Boyle parka. Hän ei tiennyt vaikeuksista, joita talvella tutkimiseen liittyi. Hän kärvisteli Lontoossa koska muutamat jäähän liittyvät kokeet oli häneltä vielä tekemättä, ne voitiin tehdä vain talvella. Laboratorioissa ei 1600-luvulla osattu tehdä jäätä.

”Minun oli pakko odottaa ja hyödyntää pakkasta (joka on ollut pitkään harvinaista)”, Boyle kirjoitti. Pakkaset tulivat myöhään, jäätä syntyi, mutta se puolestaan vaikeutti kirjan painamista: ”kylmyys saavutti jonkin ajan kuluttua sellaisen asteen, että se vaikutti kostutettuun paperiin ja pysäytti lehdistön toiminnan pitkäksi aikaa”. Painoarkit olivat kuohkeita, jotta muste tarttuisi niihin, mutta ne olivat myös kosteita. Paperi jäätyi.

Boyle kirjoitti ja teki kokeita jään kanssa ”pakkaskauden ensimmäisellä tai toisella viikolla” ennen vuodenvaidetta. 1664 lopulla hän esitteli otteita käsikirjoituksesta Royal Societylle. Boyle vakuutti, että teos tulee julkaistavaksi heti kun sää sallii painamisen.

”Kylmä on niin karu aihe”, kirjoittaa Boyle teoksensa alussa, mutta nämä harvat kokeet ovat sekä ”hämmästyttävän kauniita” että ”erittäin merkittäviä”.

Boyle myönsi kylmää koskevan työnsä puutteet mutta sanoi silti, ettei tekisi niitä enää tarkemmin, sillä ”en ole koskaan käsitellyt luonnonfilosofian osaa, joka olisi ollut niin hankalaa ja täynnä vaikeuksia kuin tämä ”.

Meille veden muuttuminen jääksi on meille liiankin tuttua, mutta siellä, missä ilmasto on lämpimämpi, ihmisiä on aikoinaan pidetty valehtelijoina, jos ovat väittäneet sellaista. Mutta tutkijan täytyy tarkastella ja ihmetellä ”miksi niin suuri rakenteen muutos, kuin jäätyminen, voi tapahtua”.

Boylen oma käsitys oli aluksi, että tuuli aiheuttaa jäätä, pian hän luopui siitä. Sitten hän tutki mitkä objektit jäätyvät helposti, mitkä huonosti ja mitkä objektit saavat vieressä olevankin jäätym̈́ään. Hän kysyi, onko kylmyydelle luontaista nousta ylöspäin vai painua alaspäin.

Boyle kokeilee eri muotoista ja kokoista jäätä. Hän jäädyttää vettä metalliputkessa ja saa jääsylintereitä. Hän kokeilee jään sulattamista erilaisilla hapoilla, ja huomaa että parasta on suola. Boyle jatkaa kokeita, hän saa suolan avulla puupalasen jäätymään kiinni jäälohkareeseen. Hän ei ymmärrä mitä tapahtui.

Boyle käyttää myös jäälevyjä arvioidessaan jään kestävyyttä. Hän huomaa, että jos lasinsirulla raapii jäätä tarpeeksi syvälle, niin paksukin jää rikkoutuu: jopa sellainen joka muuten kestää ihmisen painon.

Boyle kuuntelee jäätä. Sisälle lämpimään tuodut jäälohkareet päästivät kiinnostavia ääniä: ”ikään kuin niihin tulisi pieniä halkeamia”.

Vesi ei ole ainoa neste, jota Boyle yrittää jäädyttää: hän kokeilee virtsaa, olutta, maitoa ja viinietikkaa, mutta viini jähmettyy kaikista hitaimmin.

Eräältä Venäjällä asuvalta intellektuellita hän kysyi, vaihteleeko jään tiiviys kylmyyden mukaan. Tämä vastasi, että Venäjällä jää on paljon kovempaa kuin Englannissa.

Boyle pohtii, onko Nova Zemjan jäässä havaittu sinivihreä väri luontainen vai jostain aineesta johtuva. Hän ei itse matkusta pohjoiselle napapiirille, ja tukeutuu kirjallisuuteen, joissa kerrotaan jäävuorista.

Hän ei epäile, etteikö meressä kelluisi ”suuria jääsaaria”. Mutta hän ei usko, että merivesi jäätyisi vuoreksi, vaan niiden täytyy olla suolatonta jäätä. Hän päättelee, että merellä ajelehtivat jättimäiset lohkareet ovat mantereelta irronneita. Hänen uskoo, että arktiset matkaajat puhuvat totta väittäessään, että tämä jää on ”makeaa ja juotavaa.”

Boyle ihmettelee kuinka arktinen jää voi olla jossain äärettömiin asti tasaista, ja jossain se muodostaa ”pelottavia kukkuloita”.

Hän uskoo, että jää kasvaa sen päälle putoavan lumen vaikutuksesta . Hän ihmettelee, ovatko tällaiset jääkukkulat kiinteitä tai valtavia kasoja. Onko ehkä vesi ja kylmyys ovat liimanneet palat yhteen? Jos ne ovat syntyneet valtavista jääpaloista, niihin on varmaan jäänyt onkaloita.

Boylen ei tarvinnut tehdä muistiinpanoja, hänellä oli niin hyvä muisti, mutta silti hän päätti tehdä niin. Hän kirjasi ajatuksia ja sitaatteja irtonaisille paperiarkille eivätkä ne olleet missään järjestyksessä.

Johdonmukainen tutkimus tarkoitti järjestelmällistä toimintaa jo 1600-luvulla, mutta Boyle näyttää toimineen luovasti ja epäjärjestelmällisesti. Sekavat lappuset olivat osa hänen mielessään olevaa järjestystä. Ne olivat hyvässä järjestyksessä vain hänen muistissaan.

Jotkut kylmää koskevista kokeista Boyle kirjasi ”muistiinpanoina vihkoon, johon olin heittänyt ne omaan yksityiseen käyttööni”. Hän ei kiistä, että työ näyttää huolimattomalta, mutta vakuuttaa että kokonaisuus on hallussa. Boylen kuoleman jälkeen saatiin havaita, että hänen paperinsa olivat todella kaaoksessa. Kukaan ei löytänyt niistä järjestystä.

Referaatti jäätä käsittelevästä esseeteoksesta. Nancy Campbell The Library of Ice, Readings from a Cold Climate, 2018, VI luku