Johan Jakob Nervander

Nuoruusvuodet

Johan Jakob Nervander syntyi Uudessakaupungissa 23. helmikuuta 1805. Hänen vanhempansa olivat apteekkari Johan Nervander ja Beata Bergbom. Nervanderin suku on kotoisin Porin itäpuolella sijaitsevalta Närvan tilalta. Sukunimi on otettu tilan nimeä mukaillen. Uudessakaupungissa Johan Nervander pääsi taloudellisesti hyvään asemaan. Hän oli kaupungin ensimmäisiä apteekkareita, omisti useita kiinteistöjä ja myös osuuksia purjelaivoista. Liiketoimet kuitenkin epäonnistuivat ja tästä seurasi taloudellinen romahdus. Nervander myi apteekkinsa vuonna 1813, jolloin perhe muutti Ouluun. Johan Nervander kuoli kolme vuotta muuton jälkeen ja perhe jäi asumaan Ouluun köyhyydessä. Perheeseen jäi J. J. Nervanderin lisäksi neljä muuta lasta.
Beata lähetti 11-vuotiaan esikoispoikansa tämän enon, filosofian apulaisprofessorin Fredrik Bergbomin, luo Turkuun. Näin Nervander päätti lyhyeksi jääneet opintonsa Oulun triviaalikoulussa ja aloitti opinnot Turun katedraalikoulussa. Neljä vuotta myöhemmin Nervander pääsi 15-vuotiaana ylioppilaaksi ja aloitti samana vuonna, 1820, yliopisto-opinnot Turun akatemiassa. Turun akatemiassa hänet merkittiin Pohjalaisen osakunnan matrikkeliin lisämaininnalla rarioris spei adolescentulus eli ”harvinaisen suuria toiveita herättävä nuori”.
29. elokuuta 1827 Nervander meni Gävlessä, Ruotsissa naimisiin itseään seitsemän vuotta vanhemman Agata Emerentian Öhmannin kanssa. Suhteeseen oli syntynyt kaksi vuotta aiemmin elokuun 13. päivänä Kirkkonummella tytär Augusta Matilda. Nervanderin ja Öhmannin suhdetta pidettiin visusti salassa. Siitä ei tiennyt edes Nervanderin läheinen ystävä J. V. Snellman. Myös toinen perheen lapsista, Hugo Emmerick, syntyi ennen avioliittoa, 22. huhtikuuta 1827. Nervanderin avioliiton sanotaan usein olleen onneton. Eroa ei kuitenkaan otettu ja perheeseen syntyi yhteensä kahdeksan lasta, joista kolme kuoli jo lapsena. Nervanderin isän epäonnistumisesta seurannut köyhyys painosti Nervanderia koko hänen elämänsä. Hän joutui työskentelemään vuoden 1832 kevätlukukauden Helsingfors lyceumissa opettajana, jotta saisi perheen talouden tasapainoon.
Nervander suoritti kandidaatin tutkinnon vuonna 1827 esitettyään pro gradu -tutkielmansa julkisesti tarkastettavaksi. Samana vuonna pidetyssä promootiossa, joka oli viimeinen vanhassa Turun akatemiassa pidetty, hänet vihittiin priimusmaisteriksi. Vaatimusten mukaan filosofian kandidaatin tutkintoon tuli sisältyä 11 ainetta. Kaikkiaan 33 mahdollisesti puoltoäänestä Nervander sai 30. Hänellä oli korkein arvosana kahdeksassa aineessa. Tämä oli yliopiston siihen astisen historian paras suoritus.  Tullessaan maisteriksi Nervander oli ollut ylioppilaana seitsemän vuotta. Hänen opintomenestyksensä oli ollut loistelias. 
Nervanderin läheisimpiin opiskelijatovereihin lukeutuivat muiden muassa J. V. Snellman ja J. L. Runeberg. He viettivät paljon aikaa niin ylioppilaiden opiskelun ulkopuolisissa riennoissa kuin vakavammissa yhteyksissäkin. Tästä todisteena ovat Nervanderin lähettämät kirjeet Snellmanille. Snellman ja Nervander olivat molemmat runoilijoita ja yhdessä he myös kirjoittivat runoja.
Kaksi vuotta kandidaatin tutkinnon suorittamisen jälkeen Nervander sai valmiiksi fysiikan dosentuurin opinnäytteensä. Kirjoituksen otsikkona on In doctrinam electro-magnetismi momenta. Kymmenen vuotta aikaisemmin kuuluisa tanskalainen fyysikko Hans Christian Ørsted oli havainnut sähkövirtojen vaikutuksen magneetteihin. Työssään Nervander yritti mitata virran voimakkuutta havainnoimalla sähkövirran vaikutusta magneetteihin, jotka olivat lähellä virtasilmukkaa. Tutkielma hyväksyttiin, ja Nervander nimitettiin kesäkuun ensimmäisenä päivänä vuonna 1829 fysiikan dosentiksi. Samana vuonna hän aloitti myös fysiikan professorina toimimisen. Paikan hän sai, kun Gustaf Gabriel Hällström oli yliopiston rehtorina ja vapautettuna luennointivelvollisuudesta.
22. helmikuuta 1832 Nervander julkaisi matematiikkaa käsittelevän tutkielman De curvatum in genere tertii ordini osculatricae, minkä jälkeen hänet nimitettiin matematiikan ja fysiikan apulaisprofessoriksi Helsingin yliopistoon. Kolme vuotta aiemmin Nervander ja hänen opiskelijatoverinsa Tulindberg olivat hakeneet yhdessä virkaa, mutta kumpikaan ei saanut paikkaa, koska heitä pidettiin epäpätevinä. Nervanderin asemia paransi erityisesti hänen tutkielmansa, vaikka siinä oli useita paino- ja huolimattomuusvirheitä.

Aikuis- ja keski-ikä

Helsingin yliopistoon perustettiin 1830-luvun alussa matkastipendi. Nervander oli ensimmäinen, joka sai stipendin matkansa rahoitusta varten. Se mahdollisti laajan vuosina 1832–1836 Eurooppaan suuntautuneen tutkimusmatkan. Matka alkoi vuoden 1832 syksyllä ja ensimmäinen pysähdyspaikka oli Tukholmassa. Ruotsissa ollessaan Nervander loi yhteyden Jöns Berzeliukseen. Tukholmassa ja Uppsalassa hän tapasi ruotsalaisia fyysikoita, muun muassa Fredrik Rudbergin. Arvellaan, että Nervanderin kiinnostus Maan magnetismia kohtaan heräsi juuri Ruotsissa luotujen kontaktien ansiosta. Ruotsista matka jatkui Kööpenhaminaan. Tanskassa hän tapasi runoilija Adam Oehlenschlägerin sekä fyysikko Hans Ørstedin. Matka jatkui lopulta Göttingenin kautta Pariisiin.
Nervander kirjoitti vuonna 1833 artikkelin Annales de Chimie et de Physique -lehteen, jota toimitti Gay-Lussac. Artikkelissaan Nervander kirjoittaa uudenlaisesta galvanometristä. Sen avulla on helpompi laskea virran vaikutus magneettikenttään. Myöhemmin laitetta paransi Claude Pouillet, joka myös teki siitä laajoissa piireissä tunnetun.
Pariisista Nervander jatkoi matkaansa Italiaan, jossa hän tutustui Milanon magneettiseen obsevatorioon vuoden 1834 syksyllä. Italiasta hän jatkoi matkaansa Wieniin, jossa hänelle tarjottiin Jenan yliopistosta professorin paikkaa. Nervander kieltäytyi tästä. Hän aloitti paluumatkan Suomeen vuonna 1836. Tarkoituksena oli palata kotimaahan Tukholman kautta, mutta raju talvi esti matkan Tukholmasta Helsinkiin. Tästä syystä Nervander päätti matkustaa Suomeen Pietarin kautta. Siellä hän solmi uusia kontakteja ja esitti myös suunnitelman magneettisen observatorion rakentamisesta Helsinkiin. Tämä ei ollut uusi ajatus, sillä jo Gustaf Gabriel Hällström oli esittänyt tällaisia ajatuksia. Nervanderin suunnitelma sai hyvän vastaanoton ja 19. maaliskuuta 1838 saadussa kirjeessä Nervander sai luvan rakennuksen rakentamiseen. Rakennus oli aikansa yliopistomaailman suurin hanke Suomessa. 
Nervander ehti tehdä paljon mittauksia. Laitteiden antamat luvut kirjattiin kymmenen minuutin välein. Nervanderin jälkeen havaintojen kirjaaminen väheni, kunnes vuonna 1912 tyydyttiin vain yhteen mittaukseen päivässä ja lopulta läheinen sähköraitiovaunuliikenne häiritsi mittauksia ja mittaukset lopetettiin. Nervanderin magneettisen deklinaation mittaukset, noin 1 010 000 havaintoa, käsittävät viisi auringonpilkkujaksoa.

Kuolema

Nervanderin ura sai äkkinäisen lopun, kun hän sairastui isorokkoon ja kuoli 15. maaliskuuta 1848. Kuollessaan hän oli vain 43-vuotias. Nervanderilla oli professorin, observatorion johtajan paikka sekä vapaa asunto observatoriossa ja oikeus pitää karjaa Kaisaniemen puistossa. Hänen perukirjastaan selviää, että hänellä oli vähän karjaa: lehmä, porsas ja 12 kanaa. Hyvästä asemasta huolimatta Nervander eli lähes poikkeuksetta koko elämänsä niukoissa oloissa. Hän nautti hyvää palkkaa, mutta sitä ei jäänyt juurikaan ylimääräistä, koska perheessä oli hänen itsensä lisäksi vaimo, neljä lasta ja myös vaimon sisko. Kotitalouteen kuului myös neljä piikaa. Nervanderilla oli maksettavana suuret velat ja hän otti lisää lainaa maksaakseen aiemmat lainat. Hän jätti perheensä samalla tavalla köyhyyteen kuin hänen isänsä oli aiemmin jättänyt hänet.

Runoilija

Nervander tunnettiin alun alkaen runoilijana. Hänen runotuotantonsa painottuu etupäässä 1820-luvulle. Hän julkaisi vuonna 1830 runokäännöksen Dikter af konung Ludvig i Bäjern. Teoksesta Jephtas bok, en minnessång i Israel Nervander palkittiin Ruotsin akatemian palkinnolla. Kootut kaunokirjalliset teokset Skrifter 1 ja 2 julkaistiin vasta hänen kuolemansa jälkeen.

Fyysikko

Sähkön ja magnetismin tutkiminen eteni suurin harppauksin 1700- ja 1800-lukujen taitteessa. Nervander päätti suunnata fysiikan tutkimuksen näille aloille. Omistautuminen luonnontieteille ei kuitenkaan ollut aivan selvä asia, sillä hän oli lahjakas useissa oppiaineissa. Häntä kiinnostivat erityisesti klassiset kielet, Raamatun hepreankieliset alkutekstit, filosofia ja historia.
Ensimmäisellä Euroopan-matkallaan 1832–1836 Nervander tutustui Euroopan tutkimuslaitoksiin ja ennen kaikkea tiedepiireihin. Pariisissa ollessaan hän esitteli herkän virranvoimakkuutta mittaavan laitteen, tangenttibussolin. Mittari perustui sähkövirran synnyttämään magneettiseen momenttiin, joka sai käämin sisällä olevan magneetin kääntymään. Kojetta kutsuttiin tangenttibussoliksi, koska mittausten perusteella neulan kääntymiskulman tangentti oli suoraan verrannollinen virranvoimakkuuteen.
Tuohon aikaan uskottiin Maan magneettikentällä olevan vaikutusta säähän. Magnetismi on tunnettu jo 1600-luvulta asti, mutta Nervanderin elinaikana alettiin mitata Maan magneettikenttää eri puolilla Maata. Tätä tarkoitusta varten tarvittiin laaja verkosto magnetismia mittaavia observatorioita. Tämä oli taustalla, kun Helsinkiin perustettiin oma observatorio. 
Turun palon seurauksena opetus siirtyi Helsinkiin. Tämä vaati uusien tilojen rakentamista, mikä taas vaati voimakasta taloudellista panostusta. Tästä huolimatta yliopistolle pystyttiin rakentamaan siihen astisen Suomen yliopistomaailman kallein rakennus, magneettinen observatorio Kaisaniemeen. Rakennus valmistui vuonna 1841 ja säännölliset magneettikentän mittaukset aloitettiin heinäkuussa 1844. Mittaustuloksia analysoi 12 apulaista ja mittauksia tehtiin päivittäin kymmenen minuutin välein. Lisäksi meteorologiset havainnot kirjattiin tunnin välein. Nervander julkaisi vuosien 1844–1848 tulokset neljänä niteenä, mutta sairastuminen ja varhainen kuolema lopetti mittaukset hänen osaltaan. Niitä jatkoi kuitenkin Nervanderin vävy Henrik Borenius, joka toimi observatorion johtajana 1848–1860. Nervanderin havaintosarja ilmestyi vuonna 1852, ja se aloitti Suomen geofysikaalisten vuosikirjojen ilmestymisen. Pietarin akatemia myönsi Nervanderille puolet Demidovin palkinnosta. Koska Nervander oli jo kuollut, palkinto annettiin köyhyydessä elävälle perheelle.
Geomagnetismin alalla Nervander julkaisi muutamia tutkimuksia magneettikentän vuorokausivaihtelun jaksollisuudesta, jonka hän pystyi selittämään neljän Fourier-aallon summana. Tulos pätee edelleen.