600 kilometriä tunnissa on jo melkoista haipakkaa, ja villeimmissä suunnitelmissa puhutaan jopa 8 000 kilometristä. Huikeinta kiitoa lupaa ilmaton junaputki.


ja villeimmissä suunnitelmissa puhutaan jopa 8 000 kilometristä.
Huikeinta kiitoa lupaa ilmaton junaputki.




Unohdetaan hetkeksi kenkkuilevat Pendolinot ja muut junaharmit. Kun katsomme eteenpäin, näemme, että rautatiet tekevät komeaa paluuta.

Huhtikuussa TGV eli suurnopeusjuna (train à grande vitesse) teki Ranskassa uuden nopeusennätyksen, 575 kilometriä tunnissa.

Vielä kiinnostavampi on Sveitsin Swissmetro-hanke. Alppimaa on asukasluvultaan ja paljolti etäisyyksiltäänkin verrattavissa Suomeen. Suuri osa suomalaisista asuu suunnilleen Sveitsin kokoisella alueella Helsinki-Tampere-Turku-kolmiossa.

Swissmetro kulkisi 300-500 kilometriä tunnissa. Suunnitellussa aikataulussa 90 kilometrin matka Baselista Zürichiin taittuisi 15 minuutissa. Matka Helsingistä Tampereelle veisi vastaavilla nopeuksilla korkeintaan puoli tuntia.


Juna putkeen ja ilma pois

Swissmetroa on pohdittu ja suunniteltu pitkään ja perusteellisesti.

Vuonna 1974 sveitsiläinen rautatieinsinööri ja rautatieläisen poika Rodolphe Nieth luki artikkelin maglev-junista, jotka leijuvat eli levitoivat magneettikentässä.

Sähkötekniikan kehittyessä oli kauan sitten oivallettu, että kun tehdään tarpeeksi vahva magneetti, junakin leijuu. Myös eteenpäin päästään magneeteilla. Sähkömoottorin staattori vain rullataan auki "kiskoksi". Roottorina toimivat vaunuihin kiinnitetyt magneetit.

Maglevin idean julkaisi ensimmäisen kerran ranskalais-amerikkalainen keksijä Emile Bachelet vuonna 1914. Tosissaan tekniikkaa ryhdyttiin kehittämään 1970-luvulla, varsinkin Saksassa, Japanissa ja Britanniassa.

Niethin lukeman jutun kirjoittaja arvosteli maglevia muun muassa suuresta energiankulutuksesta, jota ilmanvastus aiheutti. Entä jos poistaisi ilman, tuumi Nieth. "Ennen kuin olin lukenut jutun loppuun, Swissmetron idea oli syntynyt", hän muisteli myöhemmin.

Pannaan juna putkeen, josta on pumpattu pois osa ilmasta. Silloin maglev pääsee oikeuksiinsa. Energian kulutus putoaa. Kun putki vielä kaivetaan maan alle, ei tarvita tonttimaatakaan eikä tule meluongelmia.

Vuonna 1981 Nieth tapasi Marcel Juferin, sähkömekaniikan professorin Lausannen teknisestä korkeakoulusta. Jufer innostui ja ryhtyi hankkeen tieteelliseksi perustajaisäksi.

Tutkimusten tuloksena on syntynyt tietokonemalleja, pienoismalleja ja maanalaisen maglev-verkon tarkka suunnitelma. Tunneli, jonka halkaisija on kuusi metriä, rakennetaan noin viidenkymmenen metrin syvyyteen. Tyhjöpumput harventavat ilmaa niin, että paine on suunnilleen sama kuin viidentoista kilometrin lentokorkeudella. Junakin muistuttaa lentokonetta mutta on tilavampi ja mukavampi.

Junat, joita tavallisesti kulkisi kuuden minuutin välein, voisivat saavuttaa 500 kilometrin tuntinopeuden.
Hanketta ajamaan perustettiin 1990-luvulla Swissmetro AG, joka on jatkanut tutkimuksia ja kokeiluja. Seuraavaksi yhtiö aikoo rakentaa Sargansiin Sankt Gallenin lähelle 21 metrin mittaisen, halkaisijaltaan oikean kokoisen koepätkän, jossa testataan tekniikan toimivuutta koevaunun avulla.

Suunnittelijoiden tunnussanoja ovat nopeuden ohella ekologisuus ja energiatehokkuus. Swissmetro käyttäisi kilometriä ja henkeä kohti energiaa 35 wattituntia, kun henkilöautolla liikuttaessa kuluu 465 ja Inter-City-junallakin 56 wattituntia (megajouleina 0,13, 1,7 ja 0,20).


Lontoosta New Yorkiin tunnissa?

Suunnittelijat haluavat jatkaa linjoja myös Sveitsin ulkopuolelle. Vuonna 2000 Bernin ammattikorkeakoulu julkaisi toteutettavuustutkimuksen Eurometrosta. Tutkimuksen mukaan metro on kilpailukykyinen lentoliikenteen kanssa aina tuhannen kilometrin etäisyyksiin saakka.

Euroverkkoon tulisi aluksi kaksi linjaa: Madridista Sveitsin kautta Wieniin ja Lontoosta samoin Sveitsin kautta Roomaan.

Kun kerran ruvettiin rautateitä suunnittelemaan, niin miksi pysähtyä Eurooppaan?

"Kuka tietää", heittää Swissmetro AG nettisivullaan. "Sadan vuoden sisällä Swissmetroa ehkä jatketaan Atlantinkin ali."

Kanaalin tunnelin ideoija, yhdysvaltalainen juristi Frank Davidson, ja valtameritekniikan emeritusprofessori Ernst Frankel Massachusettsin teknisestä korkeakoulusta MIT:stä ovat kehitelleet ajatusta Atlantin ylittävästä, kelluvasta tunnelista.

Davidson on puhunut jopa 8 000 kilometrin tuntinopeudesta. Saavutettaisiin taas yksi maaginen aikaraja: Matka Lontoosta New Yorkiin taittuisi tunnissa.

Davidsonin suunnitelmassa teräsbetoniputkia upotetaan mereen. Jossakin vaiheessa varmasti ideoidaan myös maanpäällisiä junaputkia, jotka risteilevät mantereiden yli kuin kaasuputket ikään. Ehkä suomalaiset joskus sujahtavat putkea myöten Helsingistä Beijingiin tai vaikka Tukholman ja Kööpenhaminan kautta Brysseliin. Kiinnostava olisi myös suurnopeusjuna, joka kulkisi Suomenlahden poikki ja Tallinnan kautta etelään. Noin 800 kilometrin matka Varsovaan veisi 500 kilometrin tuntinopeudella alle kaksi tuntia.

Uusien junaideoiden toteuttaminen vie vähintään vuosia. Swissmetron rakentamisen on suunniteltu kestävän seitsemän vuotta. Jos nyt aloitettaisiin, matkustamaan päästäisiin vuoden 2015 tienoilla


Jo suosiossa Japanissa

Tulevaisuuden ihmejunia odoteltaessa voi nauttia nykyisen junatekniikan saavutuksista, jotka nekin ovat vaikuttavia.

Japanilaiset ottivat vuonna 1964 käyttöön ensimmäisen suurnopeusjunan, Shinkansenin, Tokion ja Osakan välillä. Juna, joka kulki aluksi keskimäärin 200 kilometrin tuntinopeudella, tuli heti valtavan suosituksi ja osoittautui myös liiketaloudellisesti kannattavaksi. Japanilaiset ovat sitten tarmokkaasti laajentaneet verkkoa ja myös nostaneet nopeutta, joka nykyään on parhaimmillaan 300 kilometriä tunnissa.

Euroopan ensimmäinen suurnopeusjuna, Ranskan TGV, kulki Pariisin ja Lyonin välillä vuonna 1981. Ranskalla on nykyään Euroopan kehittynein nopeiden junien verkko. Saksa rakensi myöhemmin vastaavan verkon ICE:n eli Inter-City Expressin.

Myös sekä Ranskassa että Saksassa nopeimmat junat kulkevat noin 300 kilometrin tuntinopeudella.

Maailman nopein kaupallinen juna on käytössä Shanghain ja Pudongin lentokentän välillä. Maglev-juna sujahtaa 30 kilometrin matkan alle kahdeksassa minuutissa eli kiitää noin 430 kilometrin tuntinopeudella.

Uusi junatekniikka on tuonut muutakin kuin nopeutta. Viime vuonna Kiinassa avattiin Beijingin ja Lhasan junayhteys. Rata nousee yli 5 000 metrin korkeuteen, missä ilma on niin ohutta, että junissa on käytettävä paineistettuja vaunuja. Kiinalaiset keräävät nyt kokemusta, josta on hyötyä tulevaisuuden tyhjöputkijunissa.




Nopein juna lentää


Nopeimmin raiteilla
1825
Stephensonin Locomotion, 40 km/h
1829 Stephensonin Rocket, 56 km/h
1903 Siemensin ja AEG:n kiskoautot, 203 km/h
1938 Nopein höyryjuna, Maillard, 203 km/h
1988 Ranskan TGV, 407 km/h
2007 Ranskan TGV 575 km/h


Nopeimmin magneetin leijuttamat
1999 Maglev testiradalla Japanissa, 552 km/h
2003 Maglev testiradalla Japanissa, 581 km/h


Suprajohteilla superjunia

Junien kehitystä voivat pian vauhdittaa edistysaskeleet muilla aloilla, kuten suprajohteiden tutkimuksessa (ks. Suprajohteilla vihreää teknologiaa, Tiede 5/2007, s. 52-56).

Maglev-junan sydän on magneetti. Niitä on sekä tavallisia että suprajohtavia. Suprajohtavat magneetit puolestaan jaetaan matalan ja korkean lämpötilan supriin.

Kaupallisissa magleveissa käytetään tavallisia sähkömagneetteja. Sellaisia on toistaiseksi suunniteltu myös Swissmetroon. Atlantin tunnelin ideoijat ovat vaienneet sähköteknisistä yksityiskohdista, mutta silloin, kun hanke kyetään toteuttamaan, magneetit ovat melko varmasti suprajohtavia.

Suunnittelijat nimittäin laittaisivat junaan mielellään suprajohdemagneetit, jotka ovat kevyitä ja joihin ei tarvitse syöttää virtaa koko ajan. Japanissa rautatieyhtiö JR Central ja rautatietekniikan tutkimuslaitos ovat testanneet suprajohtavia magneetteja vuodesta 1997 alkaen Yamanashin koeradalla. Yli 100 000 henkeä on kokeillut maglevilla matkustamista.

Matkanteko sujuu, mutta ongelmana on ollut käytettyjen matalan lämpötilan suprajohdemagneettien kalleus. Magneetteja on jäähdytettävä heliumilla ja nestetypellä.

Parannusta on kuitenkin luvassa. Vuonna 2005 Yamanashissa testattiin vismuttipohjaista korkean lämpötilan suprajohdemagneettia. Enää ei tarvittu edes typpeä, vaan tavalliset jäähdytysaineet riittivät.


Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25765
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1187
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.