Morgunblaðið - 08.10.2016, Blaðsíða 30

30 UMRÆÐAN
MORGUNBLAÐIÐ LAUGARDAGUR 8. OKTÓBER 2016
Hinn 14. október 1966
var Raunvísindastofnun
Háskóla Íslands form-
lega opnuð. Á þessum
tímamótum rann Eðl-
isfræðistofnun HÍ, sem
stofnsett var 1. janúar
1958, inn í hina nýju
stofnun og myndaði eðl-
isfræðihluta hennar.
Þessari nýju deild, sem
og forvera hennar, veitti
Þorbjörn Sigurgeirsson
(1917-1988) eðlisfræðingur forstöðu.
Þorbjörn hafði verið skipaður pró-
fessor í eðlisfræði við HÍ árið 1957
og vann mikið brautryðjandastarf
fyrir eðlisvísindin. Má segja að hann
sé faðir þeirra hér á landi. Í þessari
grein ætla ég að minnast Þorbjörns
með því að fjalla stuttlega um
nokkra þætti í lífi hans og rann-
sóknum.
Danmörk
Þorbjörn lauk stúdentsprófi frá
Menntaskólanum á Akureyri árið
1937. Þá um haustið hóf hann nám í
eðlisfræði við Hafnarháskóla og lauk
prófi árið 1943 með meistaragráðu í
kjarneðlisfræði frá eðlisfræðistofn-
un Nielsar Bohrs. Af bréfum Bohrs
má ráða að hann hafði mikið álit á
Þorbirni sem vísindamanni. Þor-
björn starfaði að loknu námi sem að-
stoðarmaður Bohrs, allt þar til pró-
fessorinn neyddist til að flýja
sjóleiðis til Svíþjóðar í lok sept-
ember árið 1943. Í byrjun desember
sama ár flúði Þorbjörn sömu leið eft-
ir að Þjóðverjar réðust inn í eðlis-
fræðistofnunina. Dvaldist hann í Sví-
þjóð þar til í byrjun árs 1945.
Veirur, kjarnorka
og geimgeislar
Ísland hafði lítið að bjóða ungum
eðlisfræðingi á stríðsárunum. Björn
Sigurðsson læknir sá sér leik á borði
og ákvað að falast eftir starfskröft-
um Þorbjörns. Árið 1945 vann
Björn, í samstarfi við Rockefeller-
stofnunina, að því að setja á laggirn-
ar Tilraunastöð HÍ í meinafræði að
Keldum. Hugðist hann ráða Þor-
björn til starfa við stofnunina. Af-
ráðið var að senda hann, með styrk
frá Rockefeller, til Bandaríkjanna til
þess að læra eitt og annað um veirur
og rafeindasmásjár. Þorbjörn tjáði
Bohr um miðjan júní að sér þætti
sárt að þurfa að yfirgefa eðlisfræð-
ina.
Hann hélt utan í júlí 1945 og
dvaldist fram í lok ágúst við líf-
fræðistofuna í Cold Spring Harbor
undir handleiðslu
Max Delbrück, fyrr-
verandi nemanda
Bohrs. Næst lá leið
hans til veirufræð-
ingsins W.M. Stanley
sem stjórnaði rann-
sóknastofu í Prince-
ton. Í bréfi sem
Stanley sendi Þor-
birni í lok júlí 1945
var honum boðið að
vinna þar í eitt ár og
hóf hann störf 4.
september.
Kjarnorkuspreng-
ingar Bandaríkjamanna í Japan 6.
og 9. ágúst settu hins vegar strik í
reikninginn áður en Þorbjörn byrj-
aði hjá Stanley. Þetta kemur skýrt
fram í bréfi sem hann sendi Bohr 23.
ágúst 1945. Þar segir Þorbjörn að
sprengingarnar hafi komið svo
miklu róti á huga hans að hann ætli
að hætta veiruvinnunni um leið og
færi gefist og snúa sér aftur að
kjarneðlisfræðinni.
Færið gafst í lok desember þegar
hann tilkynnti Stanley að hann
hygðist hefja eðlisfræðirannsóknir
við Princeton-háskóla 1. janúar
1946. Þar dvaldist Þorbjörn við
rannsóknir á geimgeislum með
stuðningi íslenska ríkisins á rann-
sóknastofu Johns Wheelers allt þar
til hann kom heim í byrjun sept-
ember 1947. Dvölin á rann-
sóknastofu Stanleys bar hins vegar
ríkulegan ávöxt því árið 1947 birtist
vísindagrein eftir þá félaga, skömmu
eftir að Stanley hlaut Nób-
elsverðlaun í efnafræði fyrir veiru-
rannsóknir sínar.
Í bréfinu til Bohrs þóttist Þor-
björn þess fullviss að nú, þegar farið
var að beita kjarnorkunni fyrir utan
rannsóknastofurnar, væri það ein-
ungis tímaspursmál hvenær Íslend-
ingar hefðu not fyrir þekkingu hans.
Þetta rættist þó ekki að fullu fyrr en
í september 1957 þegar Þorbjörn
var skipaður prófessor við Háskóla
Íslands. Fram að þeim tíma gegndi
Þorbjörn starfi framkvæmdastjóra
Rannsóknaráðs ríkisins, allt frá
árinu 1949, auk þess að sinna rann-
sóknum.
Bergsegulmælingar
Veturinn 1952-53 vann Þorbjörn í
boði Bohrs með fyrsta kennilega
hópi Evrópsku rannsóknastöðvar-
innar í öreindafræði (CERN), en
hann var staðsettur í Kaupmanna-
höfn 1952-57. Þaðan sendi hann
greinargerð til stjórnar Rannsókna-
ráðs ríkisins og bað um fjárstuðning
til þess að rannsaka annars vegar
segulsviðið yfir Íslandi og hins vegar
segulsviðið fyrr á öldum með því að
kanna stefnu þess í bergi. Eins og
Þorbjörn benti á í greinargerðinni er
þetta gerlegt „með því að færa sér í
nyt þá staðreynd að segulsviðið frýs
fast í steini þegar hann kólnar niður
fyrir visst hitastig … Með því að
mæla hið innfrosna segulsvið í
hraunum má þannig ákveða hvaða
stefnu segulsvið jarðarinnar hafði
þegar þau runnu.“
Það voru rannsóknir Hollendings-
ins Jans Hospers á umpólun segul-
sviðsins hér á landi sem kveiktu
áhuga Þorbjörns á bergsegulmæl-
ingum. Hospers mældi segulstefnu
bergsýnanna í sérstöku mælitæki á
rannsóknastofu í Cambridge. Vorið
1953 fékk Þorbjörn Ara Brynjólfs-
son, sem þá nam eðlisfræði við Hafn-
arháskóla, til að smíða hliðstætt
tæki fyrir sig. Ari lauk við tækið ári
síðar en það virðist ekki hafa verið
tekið í notkun hér á landi fyrr en
sumarið 1955.
Strax árið 1953 byrjaði Þorbjörn
að nota áttavita úti í náttúrunni til
þess að athuga segulstefnuna á mjög
einfaldan hátt. Sama ár kveikti hann
áhuga Trausta Einarssonar prófess-
ors á bergsegulmælingunum. Síðla
sumars árið 1954 fóru félagarnir í
rannsóknarleiðangur um landið.
Eins og greint var frá í Alþýðu-
blaðinu 1. október var niðurstaða
leiðangursins sú „að í öllum lands-
hlutum finnst öfug segulmögnun í
basalti, sem bendir til þess, að seg-
ulsvið jarðarinnar hafi snúizt við
nokkrum sinnum á því tímabili, sem
basaltið var að myndast“.
Þorbjörn og Trausti kynntu niður-
stöðurnar í bréfi sem birtist í Nature
í maí árið 1955. Bréfið vakti mikla
athygli. Til marks um þetta barst
Trausta m.a. bréf frá eðlisfræðingn-
um P.M.S. Blackett, sem var á þess-
um tíma leiðandi í rannsóknum á
bergsegulmagni. Ári síðar bauð
Blackett tvímenningunum á fyrstu
alþjóðlegu ráðstefnuna um berg-
segulrannsóknir sem haldin var í
Lundúnum. Eins og Trausti greindi
frá í viðtali við Morgunblaðið í lok
nóvember 1956 þá fluttu þeir hvor
sitt erindið, sem birt voru ári síðar,
og kynntu fyrsta jarðfræðikortið
sem byggðist á bergsegulmæl-
ingum.
Nýja aldurgreiningaraðferðin
Eins og ráða má af bréfaskiptum
Þorbjörns fór hann strax árið 1954
að kanna hvort hægt væri að aldurs-
greina bergið enda mikilvægt að
ákvarða tímann sem leið á milli um-
pólunar segulsviðsins. Á fyrstu mán-
uðum ársins 1962 eyddi Þorbjörn
talsverðri orku í að velta tveimur
mögulegum aldursgreining-
araðferðum fyrir sér. Í bréfi sem
hann sendi samstarfmanni sínum 7.
júní 1962 kom svo eureka-stundin:
„Mér hefur dottið í hug að sameina
mætti þessar aðferðir. Geisla basalt-
ið með hraðskreiðum nevtrónum og
framleiða A[rgon]-39 úr K[alíum]-39
og mæla síðan hlutfallið milli A-39
og A-40 með massaspektrómeter.“
Þorbjörn uppgötvaði þarna nýja
aðferð til þess að aldursgreina ungt
berg og lýsti henni í lok ársins 1962 í
skýrslu sem skrifuð var á íslensku.
Fyrir vikið vissu fáir af aðferðinni.
Árið 1965 komst bandaríski jarðeðl-
isfræðingurinn Craig Merrihue nið-
ur á sömu hugmynd og birti grein
um efnið ári síðar. Þorbjörn sat þó
ekki eftir með sárt ennið því árið
1964 barst skýrslan í hendur banda-
ríska jarðeðlisfræðingsins G. Brent
Dalrymple. Eins og Dalrymple tjáði
mér í tölvupósti nægði skýringar-
myndin í skýrslunni til þess að hann
áttaði sig á mikilvægi hugmynda
Þorbjörns, enda þekkti hann vel til
rannsókna Merrihue.
Dalrymple sat hins vegar á
skýrslunni þar til hann fór sjálfur að
beita 40Ar/39Ar-aðferðinni nokkr-
um árum síðar. Lét hann þá þýða
hana á ensku og í grein sem hann
birti ásamt samstarfsmanni árið
1971 er Þorbirni eignaður heiðurinn
af því að hafa uppgötvað aðferðina. Í
niðurlagi tölvupóstsins segir Dal-
rymple það miður að Þorbjörn hafi
ekki birt skýrsluna í alþjóðlegu vís-
indariti, „en ég gat þó a.m.k. veitt
honum smá viðurkenningu fyrir
brautryðjandastarf hans“.
Lokaorð
Eins og Bohr vissi strax árið 1943
þá var Þorbjörn frábær vísinda-
maður, en aðstöðuleysi og fjár-
skortur komu í veg fyrir að hann
næði að blómstra sem skyldi, t.d.
með því að sannreyna aldursgrein-
ingaraðferðina og uppskera árang-
urinn af henni. Bohr tjáði Birni Sig-
urðssyni undrun sína á því að Þor-
björn skyldi velja skortinn á Íslandi í
stað allsnægta við erlenda háskóla.
Við Íslendingar stöndum í þakkar-
skuld við Þorbjörn fyrir þetta val.
Veirur, kjarnorka og eðlisvísindi á Íslandi
Eftir Steindór J.
Erlingsson
» Þorbjörn uppgötvaði
þarna nýja aðferð til
þess að aldursgreina
ungt berg og lýsti henni
í lok ársins 1962 í
skýrslu sem skrifuð var
á íslensku.
Steindór J.
Erlingsson
Höfundur er vísindasagnfræðingur.
Félagar Starfsfólk og nemendur eðlisfræðistofnunar Níelsar Bohrs árið 1941. Bohr, sem hlaut Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði 1922, er 6. f.v. í fyrstu röð. Þorbjörn er 2. frá vinstri í annarri röð.
Á ferðalagi Þorbjörn Sig-
urgeirsson. Myndin var tekin á
ferðalagi hans og nokkurra vina um
Svíþjóð sumarið 1944.
Rannsóknamenn Þorbjörn Sig-
urgeirsson (t.v.) og jarðeðlisfræð-
ingurinn Norman Watkins við rann-
sóknir í náttúru Íslands árið 1964.