Jos laittaa viileänä syyspäivänä pihalle samankokoisen rautaisen lusikan ja puisen lusikan ja antaa niiden olla ulkona vaikka pari tuntia, voi niistä huomata kolme asiaa.
1: Metallinen haarukka tuntuu viileämmältä.
2: Lämpömittarilla, vaikkapa sellaisella infrapunaa mittaavalla sellaisella, mitaten molemmat kappaleet ovat samaa lämpötilaa.
3: Jos lusikkaan laittaa jäätä, jää sulaa metallilusikassa nopeammin kuin puisessa.
Kokonaisuus on arkijärjellä yllättävä. Voisi luulla että juuri kylmän tuntuinen lusikka pitäisi jääpalan sulana. Ja kun kokee omin käsin että metalli on kylmempää, niin olisi luontevaa että se myös suojelisi jäätä sulamiselta.
Tämä testi onkin tavallaan hyvin konkreettinen huomautus siitä että tiede ei ole vain naivia omien aistien jatketta. On hyvä syy sille että emme näe sähköä, emmekä maistele kvarkkeja. On syytä tiedostaa miksi irtaudumme naïvista empirismistä, ja mahdollisesti niistäkin jotka sellaiseen meitä vaativat. Itse asiassa ilman tätä valtaosa tieteestä ei olisi kovinkaan järkevää, toimivaa ja tehokasta. Sellainen välineenä tuottaisi aika tehotonta ja kyvytöntä menoa. Kristinuskon vaikutus tieteen historiaan on sentään jotain josta voidaan keskustella, mutta selvää on että yksi tärkeimmistä tieteen menestystekijöistä on juuri se, että on menty kokeilemaan erilaisia korrelaatioita sen sijaan että istuttaisiin nojatuolissa apuna pelkästään ajattelukyky ja omat arkiset viisi aistia.
Mutta toki ihminen haluaa mielellään vastauksia. Ja esimerkiksi ruokailuväline -esimerkkiini vastaus on varsin helppo. Kaiken ytimessä on se, että lämpötila ja lämmönjohtavuus ovat eri asioita.
1: Kun viemme esineet ulos, niiden ympärillä oleva ilma on eri lämpöistä kuin esine itse. Mutta ajan mittaan termodynamiikka esittää että jos niistä ei tehdä avointa järjestelmää (eli esimerkiksi lämmitetä niitä huoneilmalla) niiden lämpötilaerot tasaantuvat. Sen vuoksi lämpömittari, joka mittaa lämpötilaa antaakin molemmille esineille saman lämpötilan. Ulkoilman lämpötilan. Kunhan aikaa tälle vain annetaan tarpeeksi.
2: Mutta ihminen ei sitten toisaalta tunne absoluuttista lämpöä. Vaan sitä miten lämpö virtaa hänestä pois. Tällöin esille nousee lämpötilaero ja esineiden lämmönjohtavuus. Metallin lämmönjohtavuus on parempi kuin puun. Eli se tasaa lämpötilaeroja nopeammin. Tämän vuoksi esine lämpenee nopeammin kuin puu. Ja aineen ja energian säilymislain ohjaamana tämä lämpö tulee jostakin. Sormesta.
3: Ja lämmönjohtavuus on oleellinen myös jään kanssa. Sillä vaikka metalli on syysilmassa kylmempää kuin käsi, se on kuitenkin lämpimämpää kuin jää. Lämpötila on muutamassa plusasteessa. Metalli tasaa lämpötilan nopeammin, joten lämpöä siirtyy aineen ja energian säilymislain takaamana mukavasti metallista jääpalaan.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti