Tuomo Tiainen: Alkuaine vanadiinin sähköiset seikkailut

Osa 9. Alkuaine vanadiini valaistuu

Alkuaine vanadiini heräsi säpsähtäen unesta, johon se oli aikaisemman ankaran aivotyönsä uuvuttamana vajonnut. Se muisti hämärästi pohtineensa ennen nukahtamistaan sitä monimutkaisen tuntuista systeemiä, johon se oli pitkän seikkailunsa lopuksi joutunut. Systeemin toiminta ja tarkoitus eivät olleet alkuaine vanadiinille vielä lainkaan auenneet.

Unen hämäristä rippeistä alkuaine vanadiini muisti oivaltaneensa nukkuessaan jotakin, joka oli keskeistä siinä ongelmassa, jota se oli ennen nukahtamistaan mielessään pyöritellyt. Kun nyt vain jotenkin muistaisi, mikä se oivallus oli ja mitä se merkitsi. Siinä oli yksi sana, joka tuntui unessa avaavan koko ongelman. Mikä ihme se sana oli?

Heureka! Yhtäkkiä alkuaine vanadiini muisti unessa löytämänsä sanan. Se oli virta tai virtaus. Mutta miten tuo sana nyt sitten ratkaisisi sen ongelman, joka mieltä edelleen vaivasi? Sitä selitystä ei unen muistoista enää löytynytkään. Piti taas ryhtyä pohtimaan, mitä virta tai virtaus systeemissä merkitsi ja miten se selittäisi koko systeemin tarkoituksen.

Virta tai virtaus… Systeemissä oli kolme säiliötä, joista yksi oli jaettu kahteen osaan hyvin pieniä reikiä sisältävällä väliseinämällä. Kumpaankin osasäiliöön oli liitetty pumpun sisältävällä putkistolla toinen lisäsäiliö ja pumppu kierrätti käydessään säiliöiden sisältämää nestettä osasäiliöstä lisäsäiliöön ja takaisin.

Systeemissä oli siten kaksi pienireikäisen väliseinän erottamaa osaa, joissa kummassakin oli oma nestekiertonsa. Lisäksi nesteiden koostumus osasysteemeissä oli hiukan erilainen. Kummassakin osasysteemissä neste virtasi systeemin käydessä osasäiliöstä lisäsäiliöön ja takaisin. Alkuaine vanadiini ei kuitenkaan parhaalla tahdollaankaan ymmärtänyt, mitä tällainen edestakainen virtaus kummassakin osasysteemissä merkitsi tai mitä se voisi matkaan saattaa.

Mikä muu systeemissä voisi virrata tai liikkua? Elektroninsa menettäneet vetyatomit pujahtelivat kyllä sujuvasti osasysteemien välissä olevan pienireikäisen seinämän läpi osasysteemistä toiseen. Liikkeen suunta vaihtui yleensä systeemin käynnistyessä uudelleen pysähdysten jälkeen. Miten pelkät elektronittomat vetyatomit voisivat saada aikaan jotain hyödyllistä puikkiessaan osasysteemistä toiseen? Sitäkään alkuaine vanadiini ei ymmärtänyt.

Eikä systeemissä sitten oikeastaan muuta liikkuvaa tai virtaavaa ollutkaan. Ei, kun olipas sittenkin! Ne elektronit ja huopalaatat! Haa! Alkuaine vanadiini alkoi vähitellen ymmärtää jotakin. Osasysteemeissä vapaana liikkuvat elektronit tulivat joko imaistuksi osasysteemin huopalaattaan tai rupesivat pulppuamaan siitä ulos aina systeemin käynnistyessä.

SOFI PERIKANGAS SOFIISTUDIO.COM

Mitä ilmeisimmin kyse oli samoista elektroneista, jotka vain virtasivat osasysteemistä toiseen ja takaisin. Ne eivät siis kadonneet minnekään tai ilmestyneet tyhjästä, niin kuin alkuaine vanadiini oli aikaisemmin ajatellut. Osasysteemien välillä tuli siten olla elektroneille sopiva kulkuväylä, jonka käyttö oli niille edullisempaa kuin pujahtaminen osasysteemistä toiseen väliseinämän reikien läpi.

Alkuaine vanadiini tiesi jo omasta kokemuksestaan, että jos valtava joukko vanadiini- tai yleensä metalliatomeja liittyi yhteen, muodostui rakenteeseen vapaita elektroneja, jotka voivat liikkua rakenteessa suhteellisen vapaasti. Se oli myös kuullut, että joillakin metalleilla tuo liikkumisen vapaus oli vielä suurempaa kuin toisilla. Kupari oli kuulemma tässä suhteessa ylivertainen, ja elektronit pystyivät liikkumaan siinä melkein ilman vastusta.

Alkuaine vanadiini päätteli, että osasysteemien välillä täytyi olla elektroneja helposti kuljettava metallinen yhteys. Todennäköisesti tuo yhteys oli vielä kuparista muodostettu. Asia oli syytä tarkistaa.

Alkuaine vanadiini vääntäytyi ylös nukkumapaikaltaan ja ui osasysteeminsä huopalaatan läheisyyteen. Aivan oikein: laatan yläreunasta lähti metallilanka, jonka materiaalin alkuaine vanadiini helposti tunnisti kupariksi. Mitä ilmeisimmin tuo kuparilanka päättyi väliseinän toisella puolen olevan osasysteemin huopalaattaan.

Siten koko systeemin tarkoituksena oli siirrellä elektroneja osasysteemistä toiseen huopalaattoja ja niiden välistä kuparilankaa pitkin. Systeemin käynnistyessä elektronit päätyivät toiseen osasysteemiin ja jäivät sinne sen pysähtyessä. Systeemin käynnistyessä uudelleen elektronit alkoivat virrata takaisin toiseen osasysteemiin, ja virtaus jatkui niin kauan kuin toisessa osasysteemissä riitti elektroneja matkaan lähetettäväksi.

Siten elektronien virtaus osasysteemistä toiseen pitkin niiden välistä metallista yhteyttä oli olennainen ja koko systeemin tarkoitusta selittävä asia. Tämän alkuaine vanadiini oli unessaan nähnyt.

Nyt piti vielä selvittää, miksi tuo elektronien virtaus oli niin tärkeää, että sen aikaansaamiseksi oli rakennettu näinkin monimutkainen systeemi. Erityisesti piti vielä selvittää vanadiinin erityisominaisuuksien merkitys tässä systeemissä. Siitä, miten alkuaine vanadiini sai nämä asiat selville, kerrotaan sarjan viimeisessä tarinassa. ▲