Kristian Olaf Bernard Birkeland (1867 - 1917)

‹ Back to Birkeland surname

Is your surname Birkeland?

Research the Birkeland family

Kristian Olaf Bernard Birkeland's Geni Profile

Records for Kristian Olaf Bernard Birkeland

287,995 Records

Share your family tree and photos with the people you know and love

  • Build your family tree online
  • Share photos and videos
  • Smart Matching™ technology
  • Free!

Share

Birthplace: Oslo, Norway
Death: Died in Tōkyō Metropolis, Japan
Managed by: Hans Thorleif Lundeby
Last Updated:

About Kristian Olaf Bernard Birkeland

Kristian Birkeland, Olaf Kristian Bernhard Birkeland, født 13. desember 1867, fødested Christiania, død 15. juni 1917, dødssted Tokyo, Japan, urnen satt ned 1919.9.22 på Vestre Gravlund, Kristiania. Fysiker. Foreldre: Kjøpmann og skipsreder Reinert Tønnesen Birkeland (1838–99) og Inger Susanne Ege (1841–1913). Gift 1905 med lærer Ida Augusta Charlotte Hammer (1863–?), datter av sogneprest Christopher Johannes Hammer og Justine Marie Agnete Mohn; ekteskapet oppløst 1912. Fetter av Richard Birkeland (1879–1928).

Kristian Birkeland var professor i fysikk ved universitetet i Kristiania fra 1898. Han ble berømt for sin forskning om nordlyset og sine kosmogoniske teorier. Blant hans mange originale og banebrytende oppfinnelser var også Birkeland–Eyde-metoden for fremstilling av salpeter.

Kristian Birkelands farsslekt stammer fra gården Birkeland ved Flekkefjord. Farfaren Tønnes Thoresen Birkeland (1802–75) var kjøpmann og lærer i Flekkefjord, en meget begavet og dypt religiøs mann med omfattende kunnskaper i geologi og innehaver av en betydelig mineralsamling. Faren, som slo seg ned som kjøpmann i Christiania, forsøkte seg også som skipsreder uten å bli særlig rik av det, og Kristian måtte helt fra studietiden sørge for sin egen økonomi.

Allerede som gutt viste Kristian Birkeland stor interesse for naturvitenskap. Han fortalte selv at han brukte sine første sparepenger til innkjøp av en magnet. Interessen for matematikk ble vakt da han som elev ved Aars og Voss skole fikk dosent Elling Holst som lærer. Som gymnasiast fikk han trykt et par bidrag i det danske Tidsskrift for Matematik. Det av hans arbeider som er regnet som hans betydeligste innenfor ren matematikk, Om en antall-geometrisk metode, deponerte han 1885 i Videnskabsselskabet i Kristiania, og utgav det 1914 (sammen med Th. Skolem) som første del av et større arbeid, Une méthode énumérative de la géométrie.

Etter examen artium 1885 begynte Birkeland sine universitetsstudier. Professor Peter Waage, som kjente hans far og visste om hans begavelse, rådet ham til å starte med kjemi, men etter ett år gikk han først over til matematikk og så fysikk. Han studerte J. C. Maxwells teori for elektromagnetisme og ble sterkt interessert i H. Hertz' påvisning (1888) av elektromagnetiske bølger. Etter avlagt embetseksamen 1890 var han i et par år lærer ved Aars og Voss skole. Men universitetets eneste professor i fysikk, O. E. Schiøtz, som var oppmerksom på hans spesielle begavelse, oppmuntret han til samtidig å fortsette sine fysikkstudier, lot ham utføre eksperimenter på universitetet og overlot ham noen midler av sitt eget annuum. I denne perioden utgav Birkeland sitt første arbeid i fysikk, Om elektriske svingninger i traade.

1893 ble han universitetsstipendiat og fikk støtte til et utenlandsopphold. Han fulgte stort sett samme reiseopplegg som hans venn og medstuderende Vilhelm Bjerknes hadde valgt et par år tidligere. Han reiste til matematikeren Henri Poincaré i Paris for å studere de maxwellske ligningene. Dette ledet til et samarbeid som varte resten av hans liv. Her utførte han også forsøk med avbøyninger av katodestråler i magnetfelt, og han lærte godt fransk, det språket han siden brukte for sine vitenskapelige publikasjoner. I Genève fikk han sin første kontakt med nordlysforskere. Møtet med Hertz i Bonn ble en skuffelse. Hertz var syk og døde like etter, og Birkeland drog snart videre til Leipzig. Før hjemkomsten 1895 hadde han fullført flere arbeider, bl.a. den første generelle løsning av de maxwellske ligningene, trykt i Archives de Genève 1895, et arbeid som vakte stor internasjonal oppmerksomhet og regnes som hans fremste innen teoretisk fysikk.

I sine forelesninger som universitetsstipendiat våren 1896 demonstrerte han, som den første i Norge, røntgenstråling. Han sa også at han hadde iakttatt strålingen allerede før Röntgen hadde gjort sin oppdagelse 1895. Forelesningene vakte stor oppmerksomhet og bidrog til å gjøre Birkeland kjent ut over fysikernes rekker. Samme år ble han valgt til medlem av Videnskabsselskabet i Kristiania (nå Det Norske Videnskaps-Akademi).

I forskningen konsentrerte han seg om studiet av katodestråler. Han observerte hvordan de ble sugd inn mot en magnetpol, og fremsatte hypotesen om at nordlyset skyldtes at stråler fra Solen ble sugd inn mot Jordens poler og fikk atmosfæren til å lyse opp, samtidig med at det ble indusert magnetiske stormer nær Jorden. Hypotesen ble underbygd ved eksperimenter der han sendte katodestråler mot en magnetisk kule som var plassert i en nesten lufttom glassylinder, og hvor lys fra et belegg på kulen illuderte nordlys. En artikkel om dette, trykt i Archives de Genève 1896, regnes som starten på moderne nordlysforskning. Birkelands anseelse var nå så stor at han 1898 ble tilbudt et bevegelig professorat (dvs. ikke bundet til noe bestemt fagområde), som var blitt ledig etter filosofen M. J. Monrad.

For å underbygge sin teori samlet Birkeland statistiske opplysninger om nordlys, solflekker og magnetiske forstyrrelser i atmosfæren, og foretok observasjoner i arktiske områder. En forberedende ekspedisjon til Finnmark vinteren 1897 ble mislykket fordi han manglet kjennskap til de klimatiske forholdene, og deltakerne holdt på å omkomme under en snøstorm mellom Alta og Kautokeino.

1898 fikk han bevilget 15 000 kr av Stortinget for å bygge to små observatorier i stein på fjelltoppene Haldde og Talvik i Alta, i en høyde av 900 m o.h. Der oppholdt han seg vinteren 1899–1900 sammen med bl.a. Sem Sæland, som i 1899 var blitt hans assistent. Resultatene viste at det trengtes observasjoner av nordlys sammen med magnetfeltforstyrrelser fra et større område. Birkeland fikk opprettet observasjonsposter på Island, Svalbard, Novaja Zemlja og Haldde. Ekspedisjonen er omtalt i hans hovedverk, The Norwegian Aurora Polaris Expedition 1902–03, Vol. I, to bind på til sammen 800 sider. Et planlagt Vol. II ble aldri fullført.

I bøkene beskrev han også sine terrella-eksperimenter, en forbedring av de første studiene av katodestråler mot en magnetisk kule. Kar med glassvegger kittet til lokk og bunn av metall og med en magnetiserbar kule i midten ble pumpet nesten lufttomme, og kulen ble utsatt for katodestråler. Lysfenomenet som oppstod, er beskrevet som et prektig fargespill. Kulene ble populært kalt for terrellaer (små jordkloder), og karene ble omtalt som “Birkelands verdensrom”. Det største karet, som var ferdig 1911, hadde 5 cm tykke vegger og et volum på 1,3 m³. Det ble ikke benyttet etter 1913, men vist for offentligheten på en minneutstilling for Birkeland 1917. Det er nå på Norsk Teknisk Museum i Oslo.

1902 orienterte Birkeland Carl Størmer, senere professor i matematikk, om sine nordlys og terrellaforsøk, og Størmer gikk på hans oppfordring i gang med numeriske beregninger av banen for elektriske partikler som beveger seg fra Solen mot Jorden. Beregningene kunne sammenlignes med Birkelands observasjoner og bekreftet hans nordlysteori. Størmer foretok også systematisk fotografering av nordlys og førte nordlysforskningen videre.

Selv rettet Birkeland sin interesse mot problemer av kosmogonisk art. Han forsøkte å forklare solflekkenes elleveårsperioder, studerte zodiakallyset, presenterte teorier om planetenes dannelse, Saturns ringer og stjernetåkenes opprinnelse, alt med bakgrunn i sine studier av katodestråler i magnetfelt. En del av hans teorier er senere bekreftet, men mange av de fenomenene som opptok ham, er ennå ikke fullt ut forstått. Sine kosmogoniske hypoteser la han i populær form frem i Videnskabsselskabet i to foredrag, Om vårt solsystem og verdenene i universet (1912) og Om verdenenes tilblivelse (1913).

Zodiakallyset strekker seg som en kjegle ut fra Solen. Det er synlig i den høyere atmosfæren like etter solnedgang, og sees best i tropiske strøk. For å studere dette fenomenet nærmere drog Birkeland 1910 på en kort tur til Egypt. Like etter hjemkomsten reiste han til Haldde for å iaktta virkninger av Halleys komet. Han ble overbevist om at observatoriet burde utvides og gis en permanent bemanning. Etter store økonomiske ofre fra egen side fikk han 1911 en stortingsbevilgning på 30 000 kr til utvidelse og 10 000 kr til årlig drift. Observatoriet ble 1917 lagt under det nyopprettede Geofysisk Institutt i Tromsø og ble nedlagt 1926.

1913 vendte Birkeland tilbake til Afrika, og bosatte seg etter en tid i Helouan utenfor Kairo, hvor han fikk bygd eget hus med observatorium. Han observerte zodiakallyset sammen med magnetiske forstyrrelser, og han sendte en assistent til Salisbury i Rhodesia (nå Harare, Zimbabwe) for å foreta tilsvarende observasjoner. Han arbeidet også med planer om å få bygd et nett av observasjonsposter, med 10 poster på den nordlige og 10 på den sørlige halvkule. Et sammenfattende teoretisk og eksperimentelt arbeid ble trykt i Archives de Genève 1916.

Kristian Birkeland ble berømt ikke bare for sin nordlysforskning og sine kosmogoniske teorier. Han var en teknisk begavelse med en uvanlig fantasi, opptatt av at forskningen burde komme menneskene direkte til nytte. Lønnen og de forskningsbevilgningene han fikk, var på langt nær tilstrekkelig til at han kunne realisere sine planer. Under arbeidet med sterke magneter hadde han fått en idé om at dette kunne utnyttes militært og gi ham selv penger. Dette var bakgrunnen for at han 1901 etablerte et interessentselskap, Birkeland skytevåben. Han ville utvikle en kanon der et magnetisk prosjektil ble drevet fremover av magnetfeltet i en rekke av induksjonsspoler langs et kanonløp.

Etter mange vellykkede forsøk inviterte han 6. februar 1903 til demonstrasjon i Universitetets gamle festsal, med bl.a. representanter for våpenfabrikantene Armstrong og Krupp til stede. Birkeland forklarte virkemåten for de tilstedeværende og forsikret dem om at de verken ville se eller høre noe før prosjektilet traff en skyteskive av firetoms planker. Så slo han inn bryteren. Det ble et overdøvende smell, og en veldig flamme stod ut av kanonløpet.

Birkeland sa siden at dette var det mest dramatiske øyeblikket i hans liv, hvor han skjøt sine aksjer fra 300 % til null, enda prosjektilet traff blinken. Han hadde i sin redegjørelse sammenlignet prinsippet for kanonen med Münchhausens tau, som denne på sin klatretur mot himmelen kuttet av under seg og skjøtte på over seg. De fleste mente at det under demonstrasjonen hadde gått troll i ord. Selv så Birkeland på det hele som et beklagelig uhell. Ett år senere kjøpte han rettighetene til selskapet. Spørsmålet om videre utvikling dukket siden opp flere ganger. Sæland skrev i sin nekrolog at tanken kanskje ville bli tatt opp på ny. Nå ser man at den bar i seg elementer både av prinsippene for store elektrodynamiske partikkelakseleratorer og for nye typer skytevåpen som var planlagt i USAs “Star Wars”-prosjekt.

En uke etter den mislykte demonstrasjonen møtte Birkeland ingeniøren og forretningsmannen Sam. Eyde i et middagsselskap hos den senere statsminister Gunnar Knudsen. Birkeland spurte Eyde om hva han for tiden holdt på med. Eyde var opptatt av den kommende mangel på salpetergjødning, og kjente til forsøk som var gjort for å oksydere nitrogen i luften ved elektriske utladninger. Han svarte: “Jeg ønsker meg verdens største lysbue.” “Det kan jeg skaffe Dem,” sa Birkeland. Dagen etter møttes de for å diskutere mulige metoder for salpeterproduksjon. De inngikk en intensjonsavtale og leverte 20. februar 1903 inn en patentsøknad, Fremgangsmaade til ved Hjælp av flade elektriske Funke at fremstille Nitroforbindelser av Luft og andre Gasblandinger.

I løpet av våren gjennomførte Birkeland en rekke forsøk i sitt laboratorium på universitetet. Om sommeren ble forsøkene flyttet til større lokaler, og Birkeland fikk ansatt teknikere til å hjelpe seg. Selv pendlet han mellom universitetet og de nye laboratoriene, ledet forsøkene, foreslo nye eksperimenter og var også, til sine medhjelperes besvær, rask til å forandre planene når han så at de ikke førte frem. Når resultatet av en ny analyse lot vente på seg, gikk han ofte ut og ventet utålmodig. Var resultatet lovende, kunne han utbryte: “Nei, nå blir jeg rik. Det har jeg aldri vært før.” Metoden for å fremstille salpeter ved en elektrisk gnist trukket ut i et magnetfelt er vanligvis kalt Birkeland–Eyde-metoden. Men det var Birkelands oppfinnelse; Eyde var gründeren som gjennom Norsk Hydro-Elektrisk Kvælstofaktieselskap og andre selskaper førte den frem til økonomisk suksess.

Ved Norsk Hydros konstituerende generalforsamling 2. desember 1905 ble Birkeland ansatt som teknisk konsulent for livstid med en årlig lønn på 5000 kr, det samme som hans professorlønn. Da han 1907 trakk seg ut som medeier av Norsk Hydro, fikk han i tillegg et betydelig gratiale. Hans økonomiske kår var dermed bedret så mye at han kunne ansette assistenter og forbedre sitt laboratorieutstyr. Han ble også stort sett fritatt fra sine forelesningsplikter på universitetet, mot å betale sin egen vikar. Birkeland var en engasjert og spirituell foredragsholder så lenge han kunne snakke om aktuelle problemer. Den ordinære undervisningen interesserte ham lite.

Oppfinneren Kristian Birkeland er udødeliggjort gjennom metoden for salpeterproduksjon. Men hans fantasi og idérikdom var langt større. I alt tok han ut 59 patenter, bl.a. på elektriske brytere, radiotelefon, telegrafi, mekanisk høreapparat, fettherding og medisinsk røntgenstrålebehandling. Han hadde stor glede av å være aktivt med ved forsøk hvor det ville bli kraftige elektriske utladninger. Antakelig var det årsaken til at han tidlig ble sterkt hørselhemmet. At han også periodevis virket fysisk svekket og mentalt ustabil, skyldtes muligens forgiftning på grunn av hans bruk av kvikksølvpumper. Hans helsemessige tilstand var en medvirkende årsak til at han 1913 valgte å reise til Egypt for å slå seg ned der.

Birkeland hadde lett for å inspirere sine medarbeidere, men hadde også et vekslende humør. Mange av sine ideer la han raskt til side. 1906 bad han den svenske forretningsmannen Marcus Wallenberg, som han kjente fra Norsk Hydro, om finansiell støtte for å arbeide med metoder til å utnytte atomenergi, men uten noen konkrete planer om hvordan det skulle gjøres. Han regnet med å trenge et par år for å få det til. Wallenberg fant ideen “titanisk” og i høy grad lokkende, men ville ikke satse penger på den før Birkelands andre oppfinnelser hadde gitt avkastning.

I tilknytning til en avisdebatt 1912 om hvorvidt det var mulig å bruke raketter for å drive frem romfartøyer i verdensrommet, sa Birkeland til sin assistent Olaf Devik at dette selvsagt var mulig, men at fremtidens løsning måtte være å bruke katodestråler, og han fikk Devik til å lage en prøveoppstilling som viste at prinsippet fungerte, men han skrev aldri noe om saken. De ionestrålene som i 1990-årene er tatt i bruk for å drive mindre romfartøyer, bygger på det samme prinsippet.

Møtet med røntgenstråling og radioaktivitet gjorde at han stilte seg åpen for at det også kunne finnes andre hemmeligheter i naturen, og han var på jakt etter ukjente fenomener. Han interesserte seg for parafysiske fenomener, trodde på muligheten for tankeoverføring, men var skeptisk overfor dem som drev med spiritistiske seanser. Da den første verdenskrig brøt ut i 1914, ble han isolert fra hjemlandet. Hans norske medarbeidere måtte reise hjem, og selv ble han ensom og var ofte deprimert. Han sa at han ble overvåket på grunn av kanonen og mente seg utsatt for demoner. Om overvåkingen medførte riktighet eller var en vrangforestilling, er aldri blitt avklart.

I mars 1917 bestemte Birkeland seg for å reise hjem til Norge. På grunn av krigen la han veien om Øst-Asia og regnet med å ende opp i Haldde. Da han kom til Tokyo, følte han seg i bra form, avbrøt reisen og tok kontakt med forskere han kjente. Etter noen dager ble han uventet funnet død på sitt hotell. Han ble kremert i Tokyo. Professor Nagaoka ved Det keiserlige universitetet holdt minnetale ved bisettelsen. Han berømmet ham som en stor begavelse, en pryd for den norske nasjon og en mann som i den vitenskapelige verden lenge vil bli husket i beundring og med ærefrykt.

Da Birkelands medarbeidere i Norge fikk vite at han ville komme hjem, startet de forberedelser til feiringen av hans 50-årsdag, bl.a. med utgivelse av et festskrift. De arbeidet også aktivt for at han skulle bli tildelt Nobelprisen. Da de fikk meldingen om hans død, arrangerte de i stedet en minneutstilling på hans laboratorium på universitetet, og satte i gang en innsamling til et fond, Kr. Birkelands Fond for geofysisk forskning. I løpet av kort tid ble det samlet inn 300 000 kr. Fondet har senere kommet yngre forskere innen geofysikk til gode.

Etter krigen ble Birkelands aske ført hjem og begravd i Kristiania. På gravsteinen hans står: “Han bandt luftens kvælstoff i den elektriske lysbue, Han utforsket sollysets natur, solens elektriske stråling og jordens magnetiske felt.”

1994 ble Kr. Birkelands portrett valgt til å pryde Norges Banks 200-kroneseddel, den første i en ny seddelserie med portretter av betydningsfulle norske kvinner og menn fra forskjellige kulturområder i vår nære fortid. Valget ble begrunnet med at Birkeland var en eksponent for innovasjon og nyskaping som hadde satt varige spor innen en rekke naturvitenskapelige områder.

view all

Kristian Olaf Bernard Birkeland's Timeline

1867
December 13, 1867
Oslo, Norway
1905
May 15, 1905
Age 37
Oslo, Norway
1911
1911
Age 43
1917
June 15, 1917
Age 49
Tōkyō Metropolis, Japan