Redigerer Kristian Birkeland (avsnitt)

=== Verdensrommet i vakuumkammer ===
[[Fil:Terrella-forsøk, Kristian Birkeland, Olaf Devik.jpg|mini|Birkeland og [[Olaf Devik]] under det såkalte ''terellaforsøket''. Leg merke til Birkelands karakteristiske egyptiske fez som han alltid hadde på hodet under disse forsøkene. I tillegg hadde han ofte på seg et par røde egyptiske lærtøfler med lange spisse tupper. De som spurte om årsaken til dette spesielle antrekket fikk til svar at han led av hodepine på grunn av den skadelig strålingen fra eksperimentene. Denne skrønen fortalte han for å se hvem som lot seg lure.<ref name=jago142/>]]

Fordi Birkeland ble svært opptatt med å utvikle en prosess for gjødselproduksjon fra luftens nitrogen, ble det ikke anledning til å analysere måleresultatene fra Aurora Polaris-ekspedisjonen før i 1906. På den annen side hadde engasjementet i utviklingen av den såkalte ''[[Birkeland-Eyde-prosessen]]'', skaffet ham penger nok til å lønne assistenter og bygge et eget laboratorium. Fra før var Sæland involvert, og videre ble fysikkstudentene [[Ole Andreas Krogness]] (1886–1934) og [[Lars Vegard]] (1880–1963) engasjert. Birkeland hadde store ambisjoner for publiseringen av forskningsresultatene, og ønsket å få materialet utgitt som et trebinds bokverk. I tillegg til de målingene som ble foretatt av hans ekspedisjon, hadde det i løpet av de senere årene kommet inn målinger i form av over 600 magnetogrammer, fra 23 observatorier verden over. Bokverket skulle beskrive en stor sammenstilling av disse dataene.<ref name=jago139>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 139.]]</ref><ref>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 67.]]</ref>

Birkeland bestemte seg nå for å gjøre alvor av å bygge en stor modell av verdensrommet for å gjenskape nordlys i laboratoriet. Dette gjorde han for å overbevise sine kritikere.<ref>[[#PB|Brekke: ''Nordlysets far'' side 30.]]</ref> For å få plass til utstyret tok han i bruk kjelleren under sitt kontor, hvor han fikk installert en generator. I tillegg forklarte han til universitetets administrasjon: «Jeg har tatt halvparten av forelesningssalen for å gjøre den om til laboratorium. Hvis studentene sitter tettere sammen, blir det plass nok i den reduserte salen.»<ref>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 141.]]</ref> Dette ble godtatt, men under betingelse av at han selv bekostet alle endringer og innkjøp av utstyr. Imidlertid var disse rommene for små, slik at også hans eget kontor ble tatt i bruk. Han fikk også en tredje assistent til eksperimentet, nemlig [[Olaf Devik]] (1886–1987).<ref name=jago142>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 142.]]</ref>

For å gjøre eksperimentet fikk Birkeland og Dietrichson laget en liten kule som skulle representere jorden. Denne var laget av en kjerne av jern, omviklet med kobbertråd som kunne føre elektrisk strøm. Dermed dannet dette en liten elektromagnet. Denne ble så innkapslet av en tynn messingkule. Utenpå denne var det bariumplatinaoksid, et ''[[Fosforescens|fosforescerende]]'' stoff som lyser opp ved påvirkning av en elektronstråle. Han kalte denne modellen for ''terrella'' til ære for den engelsk fysikeren [[William Gilbert]] (1544–1603), som hadde utført lignende eksperimenter med en modell av jordklode 300 år tidligere som han kalte «terrella». Terrellaen ble plassert i et vakuumkammer med glassvegger. I denne var det en elektrisk ''[[katode]]'' som sendte ut elektroner med høy hastighet, altså en katodestråle. Disse ble igjen fanget opp av terrellaen som var positivt ladet, altså var ''[[anode]]n''.<ref name=jago143144>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 143–144.]]</ref>

Da dagen for å teste ut nordlyset i dette «miniatyruniverset» kom, hadde flere professorer og studenter hørt ryktene om det forestående. De samlet seg rundt vakuumkammeret på laboratoriet, hvor også direktøren for [[Observatoriet|Det astronomiske observatorium]] var invitert. Birkeland lukket lemmene for vinduene for å få det mørkt, og forklarte hvordan modellen var bygget opp. Når strømmen ble slått på, glødet katoden som representerte solen, men «jorden» lå fortsatt i mørke. Så skrudde han på strømmen som magnetiserte terrellaen, og etter en kort stund ble det dannet en purpurfarget glødende ring rundt «ekvator». Han økte strømmen gjennom terrellaen enda mer, og ringen delte seg i to deler som vandret mot hver sin pol. Et glødende fosforescerende lys kretset rundt nord- og sørpol på terrellaen. De tilstedeværende «opplevde et flyktig øyeblikk av ærefrykt da de fikk se jorden utenfra, som fra verdensrommet.» <ref>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 145.]]</ref>

Birkeland drev med elektriske eksperimenter for å studere elektriske utladninger på kosmisk nivå fra 1895 til 1913, ved Universitetet i Kristiania. Ingen andre laboratorier drev på denne tiden med så omfattende studier av dette. Han utviklet også forskjellige apparater for undersøkelsene, blant annet [[Vakuumpumpe|vakuumpumper]]. I 1910 ansatte han brødrene Karl og Olaf Devik. Karl hjalp Dietrichson under eksperimentene, og tok over etter Dietrichson, da han døde. Olaf Devik ble også en personlig assistent for Birkeland, og tok seg blant annet av hans avtaler og finanser. Birkelands kontor ble så overfylt med utstyr at bare de som var involvert i laboratoriearbeidet, fikk lov til å komme inn. Studenter som ville spørre Birkeland om noe, kunne ikke komme lengre enn til døren for å fremsi sine spørsmål. Dessuten hadde alle som arbeidet for Birkeland, en regel om å alltid ha en hånd i lommen for å unngå farlige [[Elektrisk støt|elektriske sjokk]]. Under disse forsøkene hadde Birkeland på seg en [[Fess (hodeplagg)|fez]], noe som fikk flere til å tro at han hadde konvertert til islam.<ref>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 35.]]</ref> 

Det nye vakuumkammeret var formet som et akvarium, med helt rette glassveger. Dette i motsetning til de tidligere kamrene, som var både sylindriske og sfæriske. En stor fordel med dette var at han unngikk optiske forstyrrelser gjennom krummede glassvegger. Spesielt var dette et problem ved fotografering. Det første kammeret av denne typen var på 22 liter, og i 1913 brukte han et kammer på hele 1000 liter. Tykkelsen av glasset var da økt fra 2 til 5 centimeter for å kunne motstå det store atmosfæriske presset på de store veggene.<ref>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 37.]]</ref> 

[[Fil:Wire model of trajectories to negatively charged particles.jpg|mini|Wire-modell av banene negativt ladde partikler følger i jordens magnetfelt. De avanserte beregningene som ligger bak var det [[Carl Størmer]] som utførte.]]

Birkeland lot den elektriske spolen som frembrakte magnetfeltet inne i terrellaen ha en helning på 23,5º i forhold til den geografiske jordaksen. Han brukte blant annet mye tid på å utforske sesongmessige variasjoner i nordlyset basert på simuleringene i vakuumkammeret. Han kunne beskrive hvordan nordlyset og sørlyset varierer på morgen- og kveldsiden av «jordkloden». Hans tro på at nordlyset var forårsaket av negative partikler fra solen ble stadig sterkere.<ref>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 40.]]</ref> 

[[Carl Størmer]] (1874–1957) ble professor i matematikk i 1902. Han og Birkeland hadde møttes flere år før dette, og de hadde et omfattende samarbeid. Fra 1902 til 1914 hadde Størmer registrert 18 000 arbeidstimer for Birkelands nordlysforskning. Størmer bidro med beregning av elektronenes trajektorbaner i jordens magnetfelt. Disse beregningene var vesentlige for å bygge bro mellom laboratorium- og feltobservasjoner, og var en type beregninger som Birkeland ikke kunne finne tid til å utføre selv.<ref>[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 42.]]</ref>