Carl Anton Bjerknes

Ministerialbok Fødsel (October/24/1825) Gift (June/30/1859) med Aletta Wilhelmina Dorothea Koren Bjerknes Dod (March 20 1903)

Carl Anton BjerknesMathematician and physicist Carl Anton Bjerknes was the son of Abraham Isaksen Bjerknes, a veterinarian, and Elen Birgitte Bjerknes (Holmen). Both of his parents were of peasant stock, and throughout his life Bjerknes retained strong ties to his relatives in the country. The father, who as the youngest son did not inherit any land, died in 1838, leaving his widow and three children in straitened circumstances. In 1844 Bjerknes entered the University of Christiania and completed his undergraduate studies in 1848 with a degree in mining engineering. After several years at the Kongsberg silver mines (1848–1852) and as a mathematics teacher (1852–1854), he was awarded a fellowship that enabled him to study mathematics in Göttingen and Paris (1856–1857). The lectures of Dirichlet made a great impression on him and turned his interest to hydrodynamics, which later became the main subject of his research.

In 1859 Bjerknes married Aletta Wilhelmina Dorothea Koren, daughter of the minister Wilhelm Frimann Koren. Two years later he was appointed lecturer in applied mathematics at the University of Christiania and was promoted to professor in 1866; in 1869 the professorship was converted to a chair of pure mathematics.

Bjerknes had a delightful personality and was an excellent teacher who was greatly respected by his students for his personal qualities and outstanding lectures. As the years passed, however, he showed an increasing tendency to professional isolation and a fear of publishing the results of his research, which was concerned mainly with hydrodynamic problems. Apart from the very close cooperation with his son Vilhelm Frimann Koren Bjerknes, he lived for the most part in his own world. At one point Vilhelm had to extricate himself from this collaboration in order to avoid the danger of unproductive isolation. Nevertheless, in many fields he contributed to the elucidation and continuation of his father’s theories.

Norsk

Carl Anton Bjerknes. Født: 24. oktober 1825. Fødested: Christiania. Død: 20. mars 1903. Dødssted: Kristiania.
https://nbl.snl.no/Carl_Anton_Bjerknes

Matematiker og fysiker. Foreldre: Dyrlege Abraham Isaksen Bjerknes (1787–1838) og Elen Birgitte Holmen (1802–67). Gift 30.6.1859 med Aletta Wilhelmine Dorothea Koren (10.11.1837–21.10.1923), datter av prost Wilhelm Frimann Koren (1801–91) og Aletta Petronelle Elisabeth Boyesen (1808–83). Far til Vilhelm Frimann Koren Bjerknes (1862–1951); farfar til Jacob (“Jack”) Bjerknes (1897–1975) og Kristian Bjerknes (1901–81).

Carl Anton Bjerknes var professor i matematikk i Christiania fra 1866 til sin død. Han er særlig kjent for sin påvisning av hydrodynamiske analogier til elektrisitet og magnetisme.

Carl Anton Bjerknes mistet sin far som 13-åring. Selv om hans mor ikke var spesielt velstående, greide hun likevel å gi barna en utdannelse. Etter examen artium 1844 begynte Bjerknes å studere ved universitetet i Christiania. På denne tiden var bergstudiet det eneste tilbudet til dem som ønsket å studere naturfagene.

Han ble uteksaminert fra universitetet 1848, og året etter begynte han sin bergmannskarriere som nattstiger ved sølvgruvene på Kongsberg. Arbeidet bestod i å passe på at gruvearbeiderne ikke stjal med seg sølv fra gruvene. Det var i de lange timene på vakt at Bjerknes begynte å orientere seg mot en vitenskapelig karriere. Gruvearbeidet var ikke til å holde ut i lengden, og Bjerknes begynte å undervise ved Kongsberg middelskole, samtidig som han studerte matematikk på egen hånd.

1852 fikk han gullmedalje i matematikk for et arbeid om trigonometriske funksjoner. Gullmedaljen ble en bekreftelse på at han kunne nå frem som vitenskapsmann, og han følte seg trygg nok til å forlate gruvene for godt. 1854 fikk han universitetsstipend og vendte tilbake til Christiania. Året etter reiste han til utlandet. Han ønsket å oppsøke den tyske matematikeren Dirichlet og hadde fått anbefalinger fra O. J. Broch. Dirichlet hadde nettopp overtatt professoratet etter Gauss i Göttingen, og der hørte Bjerknes forelesninger av Dirichlet og Riemann vinteren 1855–56. Et livslangt vennskap med medstudenten Ernst Schering ble etablert. Schering ble på mange måter en formidler av Bjerknes' arbeider til et større vitenskapelig miljø. Etter Göttingen drog Bjerknes videre til Paris, hvor han fulgte forelesninger av Cauchy og Lamé.

Hjemme i Christiania fortsatte han sin stilling som stipendiat, mens han samtidig arbeidet som amanuensis ved den mineralogiske samling. 1859 begynte han også å undervise i matematikk ved den militære høyskolen. Bjerknes ble ansatt som lektor i anvendt matematikk ved universitetet 1863.

Selv om han var mye plaget av sykdom, var det i 1860-årene han begynte sitt store hydrodynamiske arbeide. Diskusjonen om kreftene som virket i naturen, hadde tidlig vakt Bjerknes' interesse. Newtons teori hadde ikke gitt svar på hva tyngdekraften egentlig var for noe, eller hva det var som fikk den til å oppføre seg slik den gjorde. Kontinentale tenkere hadde foreslått at det fantes en eter, et slags stoff mellom legemene, som kunne overføre kraften mellom dem. Dette temaet hadde blitt aktualisert for Bjerknes da han hørte Dirichlets forelesninger. Dirichlet hadde vist at en kule som beveger seg i en ideal væske (en væske uten friksjon, og som ikke kan sammentrykkes) ville oppføre seg som om den ikke møtte motstand i det hele tatt. Ut fra dette eksemplet begynte Bjerknes sine egne undersøkelser.

Matematiske beregninger av kraftvirkningene mellom kuler i en ideal væske viste at pulserende og svingende kuler ville virke på hverandre som om de var magneter eller elektriske ladninger, bare med motsatt fortegn. Ligningene for de ideale væsker lot seg anvende i en teori om tyngde og elektromagnetisme. Analogien var gjennomgående, men med det unntak at fortegnene ble byttet om. Magneter med ulik pol tiltrekker hverandre, mens kuler som pulserte ute av takt, frastøtte hverandre. Magneter med lik pol frastøter hverandre, mens kuler som pulserte i takt tiltrakk hverandre.

Etter å ha oppnådd disse resultatene ad matematikkens vei, ønsket Bjerknes å få bekreftet det hele gjennom eksperimenter. Etter den første primitive eksperimenteringen var han overbevist om at han var på sporet av noe viktig. Eksperimentene måtte utformes på en etterprøvbar måte, og apparater måtte bygges. Dette krevde laboratorierom. Det var ingen selvfølge at Bjerknes, som jo var matematikkprofessor, skulle få tilgang til laboratorieplass.

1876 fikk Bjerknes arbeide ved det fysiske kabinett, og hans tidligere student, Oscar Emil Schiøtz, ble hans medhjelper. Men det hydrodynamiske prosjektet vokste seg etter hvert for stort for det fysiske kabinett, og sommeren 1880 tok Bjerknes i bruk pedellboligen i kjelleren i Domus Academica til sine eksperimenter. Det ble ansatt en egen mekaniker, og Vilhelm Bjerknes begynte sitt lange assistentarbeide for faren.

Eksperimentene ble vist frem i Paris 1879, og vakte oppsikt. Sommeren etter ble de presentert ved det Skandinaviske naturforskermøtet i Stockholm. Den internasjonale interessen som ble eksperimentene til del, gjorde nok sitt til å sikre bevilgninger til arbeidet. Spesielt etter at Bjerknes mottok æresdiplom ved den elektriske utstillingen i Paris, sammen med berømtheter som Edison, Bell, Siemens og Thomson, var forventningene store. Elektromagnetismen var et aktuelt tema på den tiden. Forventningene til hva ny innsikt på elektromagnetismens område kunne føre til, var store. I årene etter Paris-suksessen arbeidet Bjerknes videre med sine eksperimenter. Stadig skulle nye detaljer innarbeides; nye matematiske analyser gav sporer til nye eksperimenter. Hans ønske var nå å få til en overensstemmelse mellom sine egne arbeider og samtidige maxwellske resultater. I mange år mottok han årlig like mye i statsstøtte for sitt hydrodynamiske prosjekt som hele det fysiske kabinett til sammen. Det viste seg etter hvert at Bjerknes ikke klarte å gjennomføre sitt store arbeid. Da sønnen 1886 valgte å prioritere egne studier, måtte det hele legges til side. Bjerknes håpet hele tiden på å gjenoppta eksperimentene, men lyktes ikke.

Arbeidet var for omfattende for én mann; det hadde passet bedre for en forskergruppe. Etter hvert dreide også interessen innen fysikk bort fra det fysisk-mekaniske felt hvor Bjerknes arbeidet. Hadde han publisert et sammenfattende arbeid i begynnelsen av 1880-årene, kunne situasjonen ha vært en helt annen. Men nettopp da han burde ha konsentrert seg om sitt hydrodynamiske arbeide, ofret Bjerknes mye tid på en biografi over Niels Henrik Abel, et viktig bidrag til norsk vitenskapshistorie, som utkom 1880. Det ble i stedet Vilhelm Bjerknes' jobb å redigere farens hydrodynamiske arbeider, en jobb som han påtok seg på et lite gunstig tidspunkt for egen del, nettopp da han selv stod i begynnelsen av sin karriere. Verket kom ut i to bind 1902–03, men da var tiden løpt fra det fysisk-mekaniske bildet, og suksessen uteble.

Bjerknes ble aldri noen stor suksess sett med ettertidens øyne. I samtiden var han en av mange norske vitenskapsmenn man håpet ville bringe Norge ære. Bjerknes' arbeid har, ved siden av den rent vitenskapelige virkningen, hatt en viss innflytelse. Hans hydrodynamiske instrumenter ble solgt til universiteter i en rekke land og brukt som demonstrasjonsapparater i undervisningen.

I femti år underviste Bjerknes i matematikk ved universitetet i Christiania og ved den militære høyskole. Realister gjennom et halvt århundre fulgte hans matematikkforelesninger. Han foreleste både for nybegynnerne ved anneneksamen og gav mer avanserte forelesninger over høyere matematikk for spesielt interesserte studenter.

Etter en forelesning 20. mars 1903 falt Bjerknes sammen ved Schweigaardstatuen utenfor Domus Media, rammet av slag. Han døde samme dag.