Emil du Bois-Reymond

Emil Heinrich du Bois-Reymond (7. marraskuuta 1818 – 26. joulukuuta 1896) oli saksalainen fyysikko ja fysiologi. Häntä pidetään sähköfysiologian kokeellisen tutkimuksen isänä.

Du Bois-Reymond opiskeli sekä isänsä kotimaassa Sveitsissä että Berliinissä teologiaa, filosofiaa, psykologiaa, antropologiaa, maantiedettä, meteorologiaa, lääketiedettä ja fysiologiaa. Hän teki gradunsa sähkö­kaloista, ja tutki siitä lähtien liki neljänkymmenen vuoden ajan sähköisiä toimintoja eläinkunnassa. Hän ehti opettaa viiden vuoden ajan myös anatomiaa Berliinin taideakatemiassa.

Hänet muistetaan myös tieteen mahdollisuuksien rajoja koskeneesta pohdiskelustaan, joka johti hänet sanomaan eräiden suurimpien arvoitusten osalta: ”Ignoramus et ignorabimus.” (”Emme tiedä emmekä tule tietämään.”)

Elämä
Du Bois-Reymond syntyi Berliinissä ja teki siellä elämäntyönsä. Hänen nuorempi veljensä oli matemaatikko Paul du Bois-Reymond (1831–1889). Hänen äitinsä oli sukutaustaltaan hugenotti.

Du Bois-Reymond kävi ensin Berliinin ranskalaista lukiota ja jatkoi koulunkäyntiään Neuchâtelissa, jonne hänen isänsä oli palannut. Vuonna 1836 hän kirjoittautui Berliinin Humboldt-yliopistoon. Aluksi hänelle oli epäselvää, mitä hän aikoi opiskella: ensin hän opiskeli kirkkohistoriaa August Neanderin oppilaana, sen jälkeen jonkin aikaa geologiaa, teologiaa, filosofiaa, psykologiaa, antropologiaa, maantiedettä ja meteorologiaa. Lopulta hän päätyi lääketieteeseen, jota hän opiskeli niin suurella innolla ja menestyksellä, että tunnettu anatomian ja fysiologian professori Johannes Peter Müller (1801–1858) kiinnitti häneen huomiota.

Müller oli aikaisemmin opettanut ennen kaikkea fysiologiaa, mutta osittain omien taipumustensa, osittain asemansa vuoksi anatomian professorina hän oli myöhemmin siirtynyt opettamaan vertailevaa anatomiaa. Tämä yhdessä sen kanssa, että hän oli kiinnostunyt yleisen filosofian kysymyksistä, antoi hänen näkemyksilleen fysiologiasta erityistä syvällisyyttä, joka hänen aikanaan suuresti vaikutti tämän tieteenalan kehitykseen. Suunnilleen samoihin aikoihin kuin Du Bois-Reymond tuli hänen luennoilleen, hän julkaisi teoksen Handbuch der Physiologie des Menschen ("Ihmisen fysiologian käsikirja"), jossa sen kantava ajatus oli ilmaistu näin:

Müller tunnisti Du Bois-Reymondin henkilöksi, joka kykenisi jatkamaan hänen tutkimuksiaan elämän fysikaalisesta perustasta asianmukaisella tavalla. Vuonna 1840 hän otti Du Bois-Reymondin assistentikseen fysiologian alalla ja antoi hänelle luettavakseen Carlo Matteuccin vastikään julkaiseman tutkielman eläimissä esiintyvistä sähköilmiöistä. Tämä ratkaisi Du Bois-Reymondin elämäntyön suunnan. Hän teki gradunsa sähkö­kaloista, ja tutki siitä lähtien liki neljänkymmenen vuoden ajan sähköisiä toimintoja eläinkunnassa. Hän julkaisi tutkimustuloksiaan tieteellisissä aikakauskirjoissa, mutta julkaisi myös laajan teoksen Untersuchungen über die tierische Elektrizität, jonka ensimmäinen osa ilmestyi vuonna 1848, jälkimmäinen 1884. Hän ehti opettaa viiden vuoden ajan myös anatomiaa Berliinin taideakatemiassa.

Uskonnollisilta näkemyksiltään Du Bois-Reymond oli ateisti.

Tutkimukset

Du Bois-Reymond kehitti käsityksen, että elävät kudokset kuten lihakset muodostuisivat joukosta "sähköisiä molekyylejä" ja että lihaksen sähköinen käyttäytyminen olisi seurausta näiden luonnostaan sähköisten molekyylien ominaisuuksista. Nykyisin tiedetään, että avainasemassa ovat ionit, erityisesti natrium- ja kaliumionit, jotka saavat herkissä soluissa aikaan kalvojännitteen.

Hänen teoriaansa vastustivat useat samanaikaiset fysiologit kuten Ludimar Hermann, joka väitti, että esimerkiksi lihaksissa ei esiinny sähkövirtoja niiden ollessa levossa eikä sen vuoksi ole syytä olettaa, että se koostuisi sähköisistä molekyyleistä, sillä niissä esiintyy havaittavia sähköilmiöitä vain se ollessa toiminnassa tai kun se on vaurioitunut. Du Bois-Reymondin teoria olikin arvokas vain työhypoteesinä, ja sellaisena se suuresti auttoi tieteen kehittymistä. Niinpä hänen työnsä kulkivat pääasiassa eläinsähkön suuntaan, joskin hän tutki, siinä määrin kuin fysikaalisin keinoin oli mahdollista, muitakin fysiologian aloja, erityisesti diffuusioilmiötä. Näiltä aloilta hän kuitenkin julkaisi vain harvoja tuloksia.

Useiden vuosien ajan Du Bois-Reymond oli hyvin vaikutusvaltainen opettajana. Vuonna 1858, Johannes Müllerin kuoltua, hänen hallussaan ollut anatomian ja fysiologian oppituoli jaettiin kahtia: perustettiin erilliset vertailevan anatomian ja fysiologian professorin virat, joista edelliseen nimitettiin Karl Bogislaus Reichert (1811–1883), jälkimmäiseen Emil Du Bois-Reymond. Tässä virassa hän toimi kuolemaansa saakka, mutta joutui useiden vuosien ajan suorittamaan tutkimuksiaan epäsuotuisissa oloissa, kun asianmukaisia tiloja ei ollut käytettävissä. Vasta vuonna 1877 Preussin hallitus järjesti hänen vaikutuksestaan yliopistolle kunnollisen fysiologian laboratorion.

Fysiologiassa Du Bois-Reymond edusti fysikaalis-mekaanista suuntaa ja vastusti vitalismia ja neovitalismia.

Vuonna 1851 hänestä tuli Berliinin tiedeakatemian jäsen ja vuonna 1867 sen vakituinen sihteeri.

Useiden vuosien ajan Du Bois-Reymond ja hänen ystävänsä Hermann von Helmholtz, joka hänkin oli ollut Johannes Peter Müllerin oppilas, olivat Berliinin yliopiston huomattavimpia professoreja ja tiedemiehiä. Hovikelpoisina he käyttivät asemaansa ja vaikutusvaltaansa tieteen edistämiseen. Du Bois-Reymond, joka nuorena oli opiskellut monia muitakin aloja kuin fysiologiaa ja lääketiedettä, palasi myöhemmin toisinaan niihinkin. Hän piti julkisia esitelmiä, joissa hän käsitteli monia aiheita, myös useita filosofian kysymyksiä.

Seitsemän maailmanarvoitusta
Vuonna 1880 Bois-Reymond piti Preussin tiedeakatemiassa kuuluisan puheen, jossa hän luetteli seitsemän "maailmanarvoitusta" ja julisti, että muutamia niistä ei tiede sen enempää kuin filosofiakaan voisi koskaan ratkaista. Hän kiinnitti erityistä huomiota luontoa koskevien meka­nis­tis­ten käsitysten rajoittu­neisuuteen käsi­telles­sään niitä ongelmia, joita hän piti trans­kendentt­isina.

Bois-Reymondin seitsemän maailmanarvoitusta olivat:
 aineen ja voiman perimmänen luonne,
 liikkeen alkuperä,
 elämän alkuperä,
 luonnon "teleologisesti suunnitelluilta näyttävät rakenteet" (ei "absoluuttisen transkendenttinen arvoitus"),
 yksinkertaisten aistimusten alkuperä ("täysin transkendenttinen kysymys"),
 älyllisen ajattelun ja kielen alkuperä, mikä ehkä tunnettaisiin, jos aistimusten alkuperä voitaisiin tuntea, sekä
 kysymys tahdon vapaudesta.

Arvoituksista 1, 2 ja 5 hän ilmoitti käsityksenään: "ignoramus et ignorabimus": "emme tiedä emmekä tule tietämään."

Lähteet

Viitteet

Aiheesta muualla 

Saksalaiset fyysikot
Vuonna 1818 syntyneet
Vuonna 1896 kuolleet