Christopher Polhem föddes på Gotland den 18 december 1661. Förutsättningarna för en framgångsrik karriär var dock inte de bästa. Vid unga år blev han föräldralös och tvingades därigenom att på egen hand hanka sig fram. Fadern, köpmannen Wulf Christopher Polhammar med österrikisk härstamning, hade genom sjöolyckor gjort stora förluster och lämnade därför knappast några pengar efter sig. Modern, Christina Eriksdotter Schening, gifte om sig med en girig byggmästare som inte ville bekosta sin styvsons skolgång. Istället tog en farbror i Stockholm sig an honom och satte honom i Tyska skolan. Men efter två år dog även farbrodern. Latin, de lärdes språk som krävdes för högre studier, lyckades Polhem aldrig behärska helt. Dessutom kan han ha varit ordblind.

De efterlämnade handskrifterna, utförda med en nästintill oläslig handstil, innehåller även för sin tid ovanligt många skriv- och stavfel. Men en sak visade sig snart: han hade en säregen blick för tekniska och mekaniska ting.

För att klara sitt uppehälle arbetade Polhem som lilldräng, senare som inspektor, på olika gårdar i Uppland och Södermanland. Han snickrade, svarvade, smidde, tillverkade och reparerade redskap, gjorde klockor och stekvändare. Samtidigt fanns drömmar om att få studera. ”Lusten till mekaniska studier var så stor att jag knappt kunde sova om nätterna”, uppgav han senare i sitt liv. Latinlektioner kunde han byta sig till av en präst mot att tillverka ett väggur. Men för att kunna utveckla sitt tekniska kunnande insåg han att han behövde teoretiska universitetsstudier.

Kyrkoherden i Sorunda såg Polhems begåvning och lyckades få honom inskriven vid Uppsala universitet 1687. Där studerade han matematik och fysik flitigt och sällan sov han mer än tre timmar per natt, eller som han själv uttryckte det: »att hjärnan av ingenting blir mera skämd och till sin tjänst oduglig än för mycket sova.» En av de första tekniska uppgifterna blev att reparera Uppsala domkyrkas astronomiska ur som stått stilla en längre tid. Han lyckades med det som andra inte klarat; klockan gick igång och Polhem inledde på allvar sin väg mot berömmelsen.

En annan del av bildningen var studieresan. Bergskollegiet skulle låta mig göra en utlandsresa, skrev Polhem i sin självbiografi, om man inte fruktade »att jag ej skulle komma tillbaka ifall jag reste ogift bort». År 1691 gifte han sig således med Maria Hoffman. De fick tio barn, varav en son och fyra döttrar nådde vuxen ålder. Ett par år efter giftermålet begav han sig ut på sin utlandsresa och färdades över Tyskland till Holland, England och Frankrike. Nästan som en industrispion samlade han kunskap om sågverk och smedjor, papperskvarnar och väderkvarnar, tegelbruk och silkesspinnerier, fingerborgsmakerier, vävstolar, strumpor och slussar, mudderverk, spegelmakerier, matematiska, astronomiska och fysikaliska instrument, rariteter i naturaliekabinett och mycket annat.

Vid Marly utanför Paris studerade han också ingående La grande machine, en vattenkonst som förde upp vatten från floden Seine till Versailles slottsträdgård. Men några teckningar gjorde han inte under resan, utan han påstod att om han väl en gång hade fått se en maskin i rörelse kunde han när som helst ur minnet konstruera en exakt kopia.

Många av Christopher Polhems mest kända och viktigaste maskinkonstruktioner kom till i samband med verksamheten vid Stora Kopparbergs gruva i Falun. Där var han under en tid ansvarig för gruvmekaniken, det vill säga han utvecklade och underhöll gruvans alla maskiner. Bergskollegiet – som hade ansvaret för Sveriges främsta inkomstkälla, järn- och kopparbrytningen – gav honom bland annat i uppdrag att konstruera ett uppfordringsverk, alltså en maskin som hissade upp malm ur gruvorna. Vanligtvis använde man sig av en hästdriven hissanordning som drog upp malmen i korgar eller lädersäckar. Polhem konstruerade en ny sorts maskin som istället drevs av vattenkraft och undvek den gamla maskinens svaga länk – hisslinorna. Dessa tillverkades av oxhudar och för detta ändamål gick det åt ett enormt antal oxar (enligt folktraditionen blev det falukorv av allt oxköttet som blev över). Istället för hisslinor lät Polhem malmtunnorna ”klättra” upp ur gruvschaktet med hjälp av ett »hakspel» där två hakförsedda stänger med upp- och nedåtgående rörelse lyfte tunnan från ett par hakar till nästa. Uppe på landbacken transporterades malmen vidare till smältugnen där tunnorna tömdes för att sedan återvända ner i gruvan. Det blev i stort sett en automatisk maskin där endast ilastningen av malmen gjordes manuellt.

År 1693 hade man uppfört detta uppfordringsverk i gruvan Blankstöten. Men vid samma tid fanns där också en konkurrerande maskin av traditionell typ. För att pröva vilken maskin som var effektivast utlyste man en ”uppfordringstävling” och efter ett par sommarveckor utsågs Polhems maskin till vinnare.

Polhem utvecklade även stånggången. Det var en konstruktion som med hjälp av stänger kunde överföra kraft till gruvmaskinerna från ett avlägset vattenhjul. Han förbättrade och tillämpade stånggången så att den kunde överföra kraft mycket långa sträckor längs vindlande vägar, över backar och genom sänkor. Polhems stånggång, som han bland annat tilllämpade i Karl XI:s spel och Fredriks maskin eller ”mangelmaskinen”, kom att få stor spridning i Bergslagen och användes långt fram i modern tid.

Ganska snart fick han höra klagomål från Bergskollegiet. Det menade att han försummade sitt arbete vid Falu gruva. Samtidigt som han var direktör i gruvmekaniken och konstmästare vid gruvan var han delägare i ett manufakturverk i Stjärnsund och ledare för ett mekaniskt laboratorium. Alltmer sällan fick han tid att vara vid Stora Kopparberg. Dessutom ställde sig gruvdrängar och gruvpigor avoga mot hans maskiner som gjorde dem arbetslösa. Till slut, 1716, blev han i stort sett avskedad. Men i gengäld utsågs han samma år till kommerseråd i Kommerskollegiet och adlades. Det var då han bytte namn från Polhammar till Polhem och för att visa att han var mekaniker prydde han sitt adelsvapen med illustrationer av hävstångslagen och Pythagoras sats. Under stormaktstidens sista år arbetade han med ett kanalprojekt vid Vänersborg, det som senare kom att bli en del av Göta kanal under 1800-talet. Även saltsjuderi vid Gullmarsfjorden försökte han sig på.

Christopher Polhem har blivit mest känd som tekniker och industripionjär. Men en stor del av sin tid använde han även till studier och spekulationer kring geologi, nationalekonomi, näringslära, språkvetenskap, filosofi och pedagogik. Att tänka kunde dock vara lika ansträngande som kroppsrörelser menade han: ”när man för mycket tänker, blir hjärnan öm och värkande, så ock när man mycket tänker på sådana ting som man aldrig haft före tillförende, blir hela kroppen matt och maktlös.” Han engagerade sig i olika vetenskapliga sammanslutningar, deltog i de vetgirigas gille (Collegium curiosorum) som var Sveriges första vetenskapliga sällskap från nyåret 1711, och invaldes som en av de allra första medlemmarna i Kungliga Vetenskapsakademien 1739. Som medarbetare i Sveriges första vetenskapliga tidskrift, Dædalus hyperboreus, redogjorde han för en av sina mer udda uppfinningar – ”Polhems konstige tapp” som förhindrade drängar och pigor från att nalla vin ur vinkällaren.

Kanske beroende på sin egen irrande bildningsgång hyste han stor omtanke om ungdomens undervisning. Att lära sig latin eller andra ämnen genom att rabbla texterna utantill var inte mycket värt, menade han. Det var som om man gav en bok åt någon som inte kan läsa, eller glasögon åt en blind. Istället förespråkade Polhem undervisning på svenska med svenska läroböcker och med praktiska moment. För Polhem fanns det också ett starkt samband mellan teori och praktik. Teori utan praktiskt kunnande och hantverksskicklighet utan teoretisk insikt kunde inte leda till någon större nytta. Matematik och hantverk skulle istället samverka. I sin dialog mellan fröken Theoria och byggmästare Practicus förklarar Practicus sin kärlek till Theoria. Den unga fröken förklarar för byggmästaren hur matematiska kunskaper kan appliceras på byggandet av vattenkvarnar. Det skulle bli enastående vackra barn om de ingick äktenskap.

Att Polhem brann för landets ekonomiska utveckling visar de många skrifterna i nationalekonomiska ämnen. På flera sätt hade han för sin tid ganska radikala idéer, som till exempel att upphäva monopol och ivra för frihandel. Men som många andra kritiserade han de så kallade nödmynten som gavs ut 1716–19. Nödmynten, vilkas metallvärde var betydligt lägre än det nominella värdet, fungerade ungefär som sedlar i form av metall som kunde växlas in av staten. Polhem hade inget till övers för denna idé. Att förbättra statens finanser genom myntförsämringar, att låta 1 000 daler bli 1 500 daler, vore som ”om man med guldbroderad sadel och schabrak kunde göra en åsna till häst, och med hög titel en bonde till doctor philosophiæ”.

Polhem var inte bara mån om de nationella finanserna utan också om sina personliga penningaffärer. Ofta vid uppgörelser kring betalningen för hans arbeten blev det ”missförstånd” och han kunde flera år efteråt kräva extra betalt. I samband med en penningbegäran klagade han förtvivlat över hur han under sömnlösa nätter kommit att tänka på sin stackars fattiga familj och hur det skulle gå för den om han själv skulle dö. Det fyllde honom med ”en kväljande ängslighet, som hindrar sammanhålla mina tankar och spekulationer”. I själva verket såg han till att alltid ta bra betalt och hade det säkerligen förhållandevis väl ställt.

Som naturvetare betraktade Polhem världen som en enda stor maskin – allt är mekaniskt. Människokroppen, växterna, djuren, de fysiska förloppen, de geologiska processerna och stjärnhimlen följde alla mekaniska principer. Egentligen fanns det ingen skillnad mellan ingenjörens artificiella mekanik och naturens mekanik, menade han. De naturliga maskinerna, liksom de av människan uppfunna, löd under samma lagar. Ofta kom han in på liknelser och jämförelser mellan den mänskliga mekaniken och den naturliga. Bland annat liknade han naturens minsta partiklar vid kugghjul. Satte man fyra kugghjul i en fyrkant kommer alla kuggarna att snurra fritt. Men var de i en trekant skulle de genast fastna i varandra. Därav förklarade han de flytande ämnenas rörlighet respektive de fastas orörlighet. En av hans mest spekulativa idéer var tanken på en sorts tankemateria eller ”livandar” som liksom ljudet kunde förflyttas genom rummet ”så att när den ena vederfares någon sorg, dödsångest, ja ock stor glädje” så skulle den andre märka det utan att veta varifrån det kom. Om möjligt kunde dessa livandar till och med förklara existensen av skogsrån, bergstroll och tomtenissar.

Denna mekaniska världsbild går tillbaka till den franske filosofen och naturvetaren René Descartes. I mångt och mycket följde Polhem dennes lära, cartesianismen, en naturfilosofi som förespråkades av i stort sett alla naturvetare i Sverige och på kontinenten långt in på 1700-talet. Den konkurrerande världsförklaringen, den newtonska, hade ännu inte segrat, trots att Isaac Newtons epokgörande verk Principia hade tryckts redan 1687. Polhem hade försökt sig på att läsa Newton, men han kunde inte riktigt gå med på hans matematiska förklaring av gravitationen. Polhem menade att han kunde förklara alltsammans på ett enklare och tydligare sätt. Hans omdöme om Newton blev att han visserligen var en stor matematiker, men att han var något barnslig då han för sin äras skull krånglade till allt. En släng av samma sjuka hade även den engelske matematikern John Wallis, menade Polhem: ”Men för den som med flit vill vässa hjärnan så är de goda slipstenar båda två, nämligen Wallis att slipa före med och Newton efter.”

Många gånger kom hans naturvetenskapliga spekulationer i konflikt med den kristna skapelseläran. 1700-talets typiska nyttokult är också ett framträdande drag. Varför finns det så många odugligheter som berg, träsk och moras, och onyttiga maskar och djur? frågade han sig. Han anade samtidigt att universums ålder måste vara betydligt högre än de 6 000 år som hade stöd i Bibeln. ”När man jämför solens storlek emot en fet torrvedsrot som bäst brinner, samt tiden på vilken en sådan rot kan brinna ut, då får man en summa av år för solen, som består av 28 siffror, en längd som föga ger själva evigheten efter.” Detta vågade han säga till den blivande ärkebiskopen Eric Benzelius d y. Rädd var han inte.

Då Polhems hustru Maria hade gått bort 1735 lämnade han sitt manufakturverk i Stjärnsund och slog sig ned hos sin dotter på Ekerö utanför Stockholm. Han led av gikt i fötterna och ägnade en extra tanke åt sin hälsa. Man skulle i det närmaste kunna kalla honom för vegetarian, i vart fall föredrog han mat av örter och frukter, förespråkade måttfullt köttätande samt varnade för frosseri, tobak och fylleri. På lediga stunder, sägs det, sysselsatte han sig med att tämja och dressera möss. Men han var också ständigt aktiv med att skriva vetenskapliga uppsatser och leda tekniska projekt. De sista åren bodde han på Götgatspuckeln på Södermalm, bara några stenkast från Slussen där hans sista större byggnadsverk höll på att färdigställas. Han hann vara med när det första fartyget slussades från Mälaren ut i Saltsjön innan han dog, vid nära 90 års ålder, den 30 augusti 1751.

Många av Polhems konstruktioner var egentligen inte hans egna uppfinningar. Man skulle kunna säga att hans betydelse istället ligger i hans experimentlusta och mer vetenskapliga sätt att tackla mekaniska problem. Därtill utvecklade han teknikundervisningens pedagogik. Förutom arkitekten Carl Johan Cronstedt och den blivande andeskådaren Emanuel Swedenborg kan man räkna Sveaborgs skapare, Augustin Ehrensvärd, till hans lärjungar. De och många andra förde Polhems tekniska landvinningar vidare. Men han hade också fiender och var känd för sin vresighet och åtrå efter pengar.

Polhem själv var i högsta grad medveten om sin genialitet. Det skulle dröja flera århundraden innan hans like åter stod att finna, hävdade han själv.

David Dunér är doktorand i idé- och lärdomshistoria vid Lunds universitet.

Att läsa: Christopher Polhem P Gunnar Andersson; Christopher Polhem. Minnesskrift utgifven af svenska teknologföreningen Samuel E Bring (red); Bruk i förändring. En bok om Christopher Polhem och Stjärnsund under tre sekler Anna Götlind (red); Polhem – mekanikens mästare Sigvard Strandh.


Köksredskap i nationens tjänst

År 1700 startade Polhem tillsammans med juristen Gabriel Stierncrona en mekanisk verkstad i vad som kom att heta Stjärnsund i södra Dalarna. Stierncrona stod för finansieringen och Polhem för »vett och förstånd». Polhem var kritisk till hur den svenska ekonomin sköttes. Sverige var en råvaruproducent som för låga priser exporterade järn, stål och koppar.

I England och i andra länder tillverkades färdiga produkter av dessa råvaror som sedan importerades för dyra pengar tillbaka till Sverige. Inte underligt, grämde sig Polhem, att ”utlänningen ansåg oss svenskar för dumhuvuden av värsta slaget, som dugde till intet annat än stöpa maten i munnen på deras hantverkare”. En större vinst skulle kunna inbringas om Sverige själv förädlade sina produkter.

I Stjärnsund satte han därför igång en storskalig produktion av olika köksredskap, som muggar, skålar och tallrikar av förtent järnplåt. En servis av förtent plåt, en gåva från Polhem, användes dagligen av Karl XII. Där tillverkades också klockor, riktskruvar till kanoner, jordbruksredskap och verktyg för snickare, plåtslagare, smeder och andra. En av de mest populära produkterna blev det så kallade polhemslåset, ett slags portabelt lås som blev en föregångare till det moderna hänglåset. Hänglås hade funnits tidigare, hos romare och kineser, men Polhems konstruktion var svårare att dyrka upp.

Stjärnsunds bruk var ett manufakturverk, det vill säga i det närmaste en mekanisk verkstadsindustri. Idén var att så långt det var möjligt driva verkstadens maskiner automatiskt, med hjälp av vattenkraft. En gästande fransk resenär imponerades av verkstaden och menade att detta inte alls var en manufaktur, utan en ”aquafacture”. Eftersom brukets maskiner skulle drivas med vattenkraft behövde man bygga en damm. Ångkraften hade nämligen ännu inte slagit igenom. En stendamm hade varit det mest hållbara, men det skulle kräva mycket arbetskraft och tid. Istället konstruerade Polhem en damm av trä där vattnet vilade mot ett lutande plan som fördelade vattnets tyngd. Det var en konstruktion som krävde stor kunskap i hållfasthet och goda insikter i hur strömmande och stillastående vatten betedde sig – och så pass intressant att Peter den store lär ha skickat spioner till Stjärnsund.

För att effektivisera varuproduktionen tillverkade och förbättrade Polhem många maskiner, bland annat spinnmaskiner, vävstolar och myntmaskiner. Han kom på en ny idé om ett valsverk som valsade ut plåt. Vid framställningen av klockor innebar kugghjulstillverkningen ett tidsödande filande för hand. Polhem gjorde därför en maskin som helautomatiskt skar ut kugghjul. Bakom denna konstruktion fanns en industriell tankegång där en massproduktion av klockor skulle nås genom en massproduktion av kugghjul. Polhems maskin utmanade därigenom urmakarnas yrkesstolthet. Allt skulle göras för hand, ett ur i taget, menade de.

På flera sätt var Polhems Stjärnsund en föregångare till den moderna industri som i Sverige slår igenom först i slutet av 1800-talet. Här fanns tanken om automatisering, mass- produktion av varor och uppdelning av arbetet i förenklade arbetsmoment. Vid tillverkningen av en viss produkt fördelade han arbetet i olika enkla moment vilket påminner en del om den löpandebandprincip som först började användas i den amerikanska bilindustrin i början av 1900-talet. Med hjälp av massproduktion och specialisering kunde priserna på varorna hållas nere vilket innebar konkurrensfördelar gentemot inhemska hantverkare och utländska manufakturer.

Någon ekonomisk succé gjorde dock aldrig Polhems manufaktur, trots frihet från avgifter och tullar. Hans sätt att leda bruket ledde till ständiga konflikter med arbetarna, han invecklade sig till och med i ett slagsmål med en tulltjänsteman. En eldsvåda 1737 förvärrade situationen. Dessutom led Sverige under de första decennierna av 1700-talet av sviterna efter Karl XII:s förödande krig. Ekonomin var i botten och det var brist på skolad arbetskraft.

David Dunér


Nytt alfabet utvecklade ingenjörskonsten

Polhem inrättade ett ”Laboratorium mechanicum” 1697 i Stockholm som sedan följde med honom till Falun och Stjärnsund. Syftet var att utveckla mekaniken, både teoretiskt och praktiskt, då den betraktades som ”grund och fundament till hela filosofin”. Såväl forskning som undervisning skulle bedrivas.

Laboratoriet skulle vidare inneha vetenskapliga instrument för experiment i fysik och mekanik, och där skulle man tillverka modeller av olika maskiner; även ”lustkonster i trädgårdar, komedi-maskiner” kunde komma från en sådan verkstad.

Polhems kanske mest kända experimentmaskin var en hydrodynamisk maskin från 1702 som prövade olika vattenhjulstyper och lutningar på fallrännorna.

En viktig beståndsdel i undervisningen var hans ”mekaniska alfabet” som utgjordes av en mängd enkla, pedagogiska trämodeller som visade de grundläggande mekaniska lagarna. Modellerna representerade mekanikens enkla och odelbara element, helt enkelt byggstenarna i all ingenjörskonst. Det kunde handla om stålfjädern, kugghjulet, spärrhjulsmekanismen, vindspelet och andra mekaniska element som var och en motsvarade en ”bokstav” i det mekaniska alfabetet. De beskrev olika typer av mekaniska rörelser, som överföringen av en sorts rörelse till en annan, från en roterande rörelse till en rätlinjig, och andra roterande och fram- och tillbakagående rörelser.

Med kunskap om dessa mekaniska bokstäver kunde en mekaniker bygga upp vilken maskin han än önskade. Liksom en skald kan skriva den skönaste poesi med hjälp av det vanliga alfabetet skulle en tekniker kunna lära sig det mekaniska alfabetet och bilda »meningar» av de mekaniska bokstäverna, det vill säga konstruera komplicerade maskiner som kunde utföra nyttigt arbete. Polhem hävdade att det var lika viktigt för en mekaniker att känna till alla kuggarna, häv- stängerna och hakarna i en maskin som det är för en boklärd att kunna alfabetets bokstäver och ordens betydelse.

Till en början rörde det sig om 80 bokstäver i detta alfabet. Men 1729 när Polhems elev arkitekten Carl Johan Cronstedt tecknade av dem i sin skissbok uppgick antalet till 103 olika maskinelement. Detta alfabet kom att få betydelse för ingenjörsutbildningen. Några av Polhems modeller hamnade under 1800-talet på Teknologiska institutet, det som senare blev Kungliga tekniska högskolan, KTH, i Stockholm.

David Dunér