Tiede-lehti jakoi 100 stipendiä lukiolaisille.
Onnittelut palkituille!
Lisää Tiedettä sähköisenä!
Tiede-lehden iPad-versio on ladattavissa ja ostettavissa irtonumeroina App Storessa.
|
|
BLOGIT
Lokakuu 2009
 |
Maailmankaikkeutta etsimässä
Syksy Räsänen 30.10.2009
Syksy Räsänen on teoreettinen fyysikko Helsingin yliopistossa. Syksy kirjoittaa kosmologiasta, hiukkasfysiikasta ja niiden tekemisestä, tai ainakin asioista sinne päin.
|
|
Viimeinen pala
|
Hiukkasfysiikan Standardimalli kuvaa kaikkia tunnettuja vuorovaikutuksia gravitaatiota lukuunottamatta ja sisältää kaikki maan päällä havaitut hiukkaset. Standardimallin lukuisat ennusteet on varmennettu suurella tarkkuudella ja löytöretket sen syvyyksiin on tunnustettu usealla Nobelin palkinnolla. Melkein kaikki Standardimallin palaset on löydetty, vain yksi puuttuu: Higgsin hiukkanen.
Higgsin kentällä on keskeinen rooli Standardimallissa. Se on vastuussa sähköheikosta symmetriarikosta, josta kirjoitin viime merkinnässä. Tämä ilmiö saa sähkömagneettisen ja heikon vuorovaikutuksen käyttäytymään eri tavoin, vaikka ne ovat osa samaa kokonaisuutta. Samalla lyönnillä Higgsin kenttä antaa kaikille Standardimallin hiukkasille massat, tai ehkä ennemmin luo sen vaikutelman, että niillä olisi massat. Higgsin kenttä täyttää koko avaruuden tasaisesti, ja hiukkaset vuorovaikuttavat sen kanssa. Mitä voimakkaammin hiukkaset Higgsin kenttään tarraavat, sitä isompi massa niillä näyttää olevan. Karkeana vertauksena tarjottakoon se, että käveleminen tahmeassa nesteessä, vaikkapa öljyssä, on vaikeaa, ikään kuin liikemassa olisi isompi. (Analogia ei ulotu niin pitkälle, että voisi ymmärtää, miksi hiukkasten gravitaatiomassakin muuttuu.)
(En voi olla mainitsematta, että itseasiassa tavallisen, protoneista, neutroneista ja elektroneista koostuvan aineen massasta vain prosentti tai pari tulee Higgsin kentästä. Valtaosa massasta on peräisin kvarkkeja protoneiksi ja neutroneiksi sitovasta vahvasta vuorovaikutuksesta. Mutta se on toinen tarina.)
Voidaan siis sanoa, että hiukkasten massat ovat epäsuora todiste Higgsin kentästä, ja Higgs osallistuu kiihdyttimissä tehtyihin törmäyksiin muutenkin. Mutta Higgsin hiukkasta ei ole suoraan havaittu, vaikka sitä on kauan etsitty, niin CERNissä kuin muuallakin. Standardimallin viimeinen osa on löytymättä, mutta myöskään poikkeamia Standardimallista ei ole näkynyt, vaikka niitäkin on etsitty kymmeniä vuosia. Tilanne on synnyttänyt satoja erilaisia Standardimallin laajennuksia, joissa on mukana on uusia hiukkasia, vuorovaikutuksia tai ulottuvuuksia. Ei ole pystytty sanomaan, mikä näistä laajennuksista olisi oikein, kun kokeet ovat vain varmentaneet sen, mitä jo tunnetaan. Standardimalli on liian suuri menestys.
Tiedämme kuitenkin, että LHC muuttaa tilanteen, olettaen että kaikki toimii tekniikan puolesta kunnolla. Tämän voi sanoa täydellä varmuudella, koska Standardimalli ei ole matemaattisesti ristiriidaton LHC:n luotaamilla energioilla ilman Higgsin hiukkasta. Toisin sanoen, LHC löytää joko Higgsin hiukkasen tai jotain uutta fysiikkaa Standardimallin tuolta puolen. Yleisen toivon mukaan LHC paljastaa molemmat, ja monissa malleissa uusi fysiikka liittyy kiinteästi Higgsin kenttään ja sähköheikkoon symmetriarikkoon.
Higgsin kentällä on myös mahdollinen rooli maailmankaikkeuden rakenteen synnyssä. Lisäksi se, että maailmankaikkeudessa on enemmän materiaa kuin antimateriaa saattaa liittyä Higgsin piikkiin menevään sähköheikkoon symmetriarikkoon - tästä lisää joskus toiste.
LHC:n kokeissa ei ole kyse ainoastaan Standardimallin viimeisen irtopalan löytämisestä. Fysiikan onnistuneimman teorian lopullista varmentamista voisi pitää merkittävänä saavutuksena, mutta tärkeämpää on, että Higgs liittyy elimellisesti Standardimallin tuolla puolen olevaan tuntemattomaan maahan. LHC:tä ei ole rakennettu ylistämään Standardimallia, vaan hautaamaan se.
Aihe: Maailmankaikkeutta etsimässä | 13 kommenttia »
En ole vielä ehtinyt saada käsiini toimittaja Chris Mooneyn ja tutkija Sheril Kirshenbaumin kirjaa Unscientific America, mutta arvioiden mukaan se vaikuttaa kiinnostavalta. Kirjan aiheena on yhdysvaltalainen tieteellinen lukutaidottomuus; sen syyt ja seuraukset.
Esimerkiksi toimet ilmastonmuutosta vastaan ovat viivästyneet 20 vuotta yhdysvaltalaisten kehnon tieteellisen lukutaidon takia, Mooney ja Kirshenbaum väittävät.
Kyky arvioida tieteellistä argumentaatiota oli puutteellinen ei vain suuren yleisön, vaan myös toimittajien piirissä. Yhdysvalloissa noudatettiin paljon orjallisemmin kuin Euroopassa sellaista tulkintaa journalistisesta tasapuolisuudesta, että joka ilmastonmuutosuutiseen piti löytää tasapainottajaksi “ilmastoskeptinen” näkemys, vaikka ilmastontutkijoiden ylivoimaisella enemmistöllä olisi tutkimukseen perustuva konsensus siitä, että ilmaston lämpenemistä ei voi selittää yksinomaan luonnollisilla prosesseilla.
Mutta eipä ruveta pöyhkeiksi täällä Euroopassa. Brysselissä saatiin aikaan hehkulamput kieltävä EU-asetus, jonka piti säästää valtavasti energiaa. Kuten MOT osoitti eilen Hehkulampun hautajaisissa, säästö jää marginaaliseksi, muutos tulee kuluttajalle kalliiksi ja pienloistelamppuihin liittyy vielä terveys- ja ympäristöongelmia niiden elohopean vuoksi. Minulle uutta oli väite, jonka mukaan pienloistelamput olisivat jonkinlainen haaste sähkönjakelullekin.
Miten virkamiesvalmistelijat, päättäjät ja media nielaisivat pienloistelamppujen valmistajien syötin niin helposti? Koska niin harva ymmärsi edes perusasioita fysiikasta. Lisäksi Brysselin virkamiehillä ei ilmeisesti ole mitään käsitystä Suomen oloista - asiitä että lämmityskauden ulkopuolella aurinko laskee keskimäärin kymmeneltä illalla. Brysseliläistä virkamiestä kiinnosti vain se, että hehkulamppukielto säästää myös ilmastoinnissa.
Ilmastonmuutoksen vastustus edellyttäisi aivan uutta, puhtaalta pöydältä aloittavaa tieteeseen pohjautuvaa ympäristöliikettä. Skeptikoiden pää pensaaseen -ajattelu tulee kalliiksi siksi, että myöhäinen sopeutuminen onkalliimpaa kuin aikainen. Vanha ympäristöliike taas puuhastelee näyttävien, mutta tehottomien keinojen parissa (hehkulamppukielto) tai sitten on jäänyt kiinni menneisiin haamuihin (ydinvoiman vastustus, fiksaatio “uusiutuviin”).
Osaksi vanha ympäristöliike on tietysti kytköksissä kaikenlaisiin avoimen tiedevastaisiin oppeihin. Esimerkiksi vihreä liike onnistuu yhdistämään ydinvoman vastustuksen homeopatian kannattamiseen.
Ja nyt sitten rokotusvastustus on levinnyt Suomeenkin. Kollegani Annikka Mutanen ehti jo omassa blogissaan sanoa tästä aiheesta kaiken järkevän sanottavan.
Toimituksen sisällä tästä aiheesta ei saa hedelmällistä väittelyä - se nyt vielä puuttuisi, jos lääketieteenvastaisuus olisi levinnyt jo populaariin tiedelehteenkin. Mutta jonkinlaista erimielisyyttä kahvikeskusteluissamme sentään syntyi siitä, kuinka vakavana tätä ongelmaa olisi pidettävä.
Onko kyse vain radikalismin aaltoilusta? Välillä vastustetaan gm-viljelykasveja, välillä rokotuksia, nyt on muodissa homeopatia ja kohta jokin muu juttu - huuhaan sisällöt vaihtuvat, mutta hölynpölyyn uskovien määrä ei kasva? Ja samalla ylivoimainen enemmistö suomalaisista luottaa viranomaisiin ja osaa itsekin erottaa tieteellisesti perustellut näkemykset huuhaasta, niinkö?
Itse olin päivystävänä skeptikkona huolestuneemmalla kannalla. Mutta pakko myöntää: tutkittua tietoa ei ole (tai en ainakaan ole sellaista löytänyt). Eurobarometrit antavat jonkinlaisen käsityksen siitä, kuinka hyvin koululaitos on juurruttanut aivan perustavia geologisia, biologisia jne tietoja kansalaistensa päähän, ja niissä Suomi menestyy yleensä hyvin (Ruotsin jälkeen).
Mutta nämä rokotuspelot, asenteet uskomushoitoihin ja niin edelleen. Liekö niistä mitään tietoa missään? Ja jos on, syntyykö niistä mitään vertailukelpoisia aikasarjoja? Löytyykö niitä kootusti?
Tieteellinen lukutaidottomuus on oikea huolenaihe. Mutta jottemme huolestuisi siitä yhtä turhaan kuin rokotuksien vastustajat rokotuksista, tarvitsisimme huuhaa-indikaattoreita. Skepsis, tässä olisi tehtävää.
Aihe: Skeptikon päiväkirja | 21 kommenttia »
Sikainfluenssa on valitettavasti vaatinut ensimmäisen uhrinsa myös Suomessa. Vainaja oli kroonisesti sairas 25-vuotias nainen. Hän kuului sairautensa vuoksi riskiryhmään, emmekä edelleenkään tiedä, kuinka vaarallinen uusi influenssa on perusterveille ihmisille. Se selviää seuraavan parin kuukauden sisällä. Vuodesta ja vuosikymmenestä toiseen influenssat riehuvat vain talvisin, eikä tapausten lievyys kesällä ja alkusyksyllä vielä kerro, mikä on viruksen luonto pimeään vuodenaikaan. Eteläisen pallonpuoliskon päättyvästä talvesta tosin saatiin lupaavia kokemuksia. Epidemiasta ei siellä tullut ankara.
Tällä tietämättömyyden tasolla varautuisin kuitenkin mielelläni ottamalla rokotuksen ja ihmettelen, mikä rokotuspelko maassa on leviämässä, jos nyt lehtien viimeaikaisiin juttuihin on luottamista. Aihe niihin on ilmeisesti poimittu internetin keskustelupalstoilta, joilla viisaus ei yleensäkään varsinaisesti kukoista.
Tosielämässä melkein kaikki suomalaiset rokotuttavat lapsensa yleisen rokotusohjelman mukaisesti, ja kausi-influenssarokotteen ottaa joka syksy vapaaehtoisesti suuri joukko aikuisia ihmisiä. He eivät ole sen jälkeen kaatuneet joukoittain kuolleina tai halvaantuneina maahan. Sikainfluenssarokotteen sivuvaikutukset ovat olleet samoja kuin kausi-influenssarokotteen ja monien muidenkin: rokotuskohdan kipeytymistä, lämmön nousua ja muita yleisoireita, jotka kertovat elimistön puolustusjärjestelmän aktivoitumisesta. Se kaiketi on rokotuksen tarkoitus.
Eniten epäilen huhuja, joiden mukaan moni hoitoalan ammattilainen olisi kieltäytymässä rokotuksista. Heidät on pantu rokotusjonon ensimmäisiksi kolmesta syystä. He ovat suurimmassa vaarassa saada tartunnan, koska he hoitavat työkseen sairastuneita ihmisiä. Samasta syystä he voivat olla pahimpia tartunnan levittäjiä. Kolmanneksi, kuka hoitaa vakavasti sairastuneet, jos hoitajat itse kaatuvat suurin joukoin tautivuoteeseen. Näistä syistä olisi hoitajilta moraalisesti kestämätön ratkaisu kieltäytyä rokotuksesta, enkä usko että he ovat niin tekemässä.
Siitä yhteiskunta tuskin kärsii kovin paljon, jos Tiede-lehti jää ilmestymättä minun sairaslomani takia. Saan siis sikainfluenssarokotteen vasta viimeisessä ryhmässä, aikaisintaan vuodenvaihteen jälkeen, jos sitä vielä pidetään tarpeellisena. Henkilökohtaisten riskien minimoimiseksi otin perheelle pneumokokkirokotteen - sekä tämän että tulevien epidemioiden varalta. Se estää suuren osan keuhkokuumeista, jotka ovat yleinen kuolinsyy influenssan yhteydessä.
Eittämättä tukka nousi pystyyn, kun kuulin juttuja rokotuksen mahdollisesta sivuvaikutuksesta, Guillain-Barrén oireyhtymästä, joka halvaannuttaa ihmisen väliaikaisesti ja jopa tappaa pienen osan sairastuneista. Tarkemmin asiaan tutustuessa kuitenkin selvisi, että Guillain-Barrén oireyhtymän laukaisee useimmiten jokin infektio, esimerkiksi influenssa. Ei ole todennettu, että sen voisi aiheuttaa myös rokotus, ja infektioista seuraava riski on joka tapauksessa huomattavasti suurempi.
Vilkaisin myös niinsanotun Rokotusinfon nettisivuja, jolle rokotuskammoisten kansalaisten jäljet näyttävät usein johtavan. Sivuston nimi on harhaanjohtava. Yhdistyshän on omistautunut yleistä rokotuspelkoa lietsovan disinformaation levittämiseen. Vanhempiensa päätöksestä rokotusten ulkopuolelle jätetyt lapset saavat onneksi nauttia laumasuojasta, joka syntyy kun ympärillä olevat ihmiset on rokotettu. Sen ansiosta taudit eivät pääse helposti leviämään myöskään rokottamattomiin. Silloin kun tarpeeksi moni jättää rokotteet ottamatta, päätöksellä on todellisia seurauksia.
Aihe: Tieteen puudeli | 26 kommenttia »
Pieni syrjähyppy tieteellisemmsistä puheenaiheista vaalirahoituskeskusteluun. Skeptisestä asenteesta (Etelän) median luomiin käsityksiin todellisuudesta on ehkä hyötyä tässäkin kontekstissa.
Ensin huomio “korruptiosta”. Vaikka vaalirahoituksesta on keskusteltu intensiivisesti lähes kaksi vuotta, mitään näyttöä mistään sellaisesta vastapalveluksesta rahoittajaa kohtaan, mitä korruptiolla yleensä tarkoitetaan, ei ole esitetty. Työväenliike on tukenut työväenpuolueita ja yrittäjät yrittäjäpuolueita.Rahoitus ei tietenkään ole vastikkeetonta, mutta vastikkeeksi rahoittajalle riittää, että käyttäkää rahat kampanjaan, voittakaa vaalit ja harjoittakaa politiikkaa jota olette julkisesti luvanneetkin harjoittaa.
Toinen tästä hysterian mittasuhteet saavuttaneesta keskustelusta unohtunut asia on se, että puoluepolitiikan / lainsäädäntötoiminnan pitääkin - eikö se nyt ole aika helppo arvata jo tuosta sanasta - olla puolueellista. Virkamiesten ja tuomarien taas tulee lainkäyttäjinä olla puolueettomia. Tätä kutsutaan vallan kolmijako-opiksi ja muistaakseni se opetettiin peruskoulussa. Ilmeisesti sitä ei opeteta toimittajakoulussa.
Nyt kuitenkin kansanedustajien lahjontasäädöksiin on tulossa tuntuva kiristys, lupaa Brax. Ehkä tuosta laista nyt ei kauheasti haittakaan ole. Voi tosin ounastella, että kyllä tämänkin lain avulla pystytään muutama tarpeeton kohu aikaan saamaan. Kuinkahan helposti kenet tahansa kansanedustajan voisi saada epäilyksenlaiseksi uuden lain mukaan?
Mutta perimmäinen kysymys tietysti kuuluu: miksi joku haluaisi lahjoa kansanedustajan? Ei lainsäätäjällä ole valtaa päättää vaikkapa siitä, saako jokin yksittäinen yritys jonkin luvan tai kaavapäätöksen. Nämä päätökset tehdään vallan kolmijako-opin mukaisesti puolueettomien viranomaisten toimesta.
Kunnassa kolmijako-oppi ei toimi ja siksi koko tämä vaalirahakeskustelu onkin relevanttia lähinnä kuntatasolla. Mutta riittäävätkö edes uudet pykälät siihen, että voitaisiin nähdä kansanedustajaehdokkaan eduskuntavaaleissa X saama julkinen ja muutenkin laillinen tuki itse asiassa lahjomaksi samaisen kansanedustajan kunnallispäättäjäroolissa? Ja jos tällainen tulkinta on mahdollinen, onko lopputuloksena että joka toinen päättäjä on jäävi vähän joka toisessa asiassa ja muitakin voi koska tahansa pitää löysässä hirressä epäiltynä?
Kun Suomi nyt mallioppilaana tekee parhaansa päästäkseen taas korruptiotilastoissa maailman puhtaimmaksi maaksi, mikähän mainetappio saadaan sitten ihmisoikeuspuolella, kun kohta Amnesty voi raportoida Suomen vaalirahalainsäädännön rikkovan perusoikeuksia, kuten sananvapautta, vastaan.
Tällä menolla uusi vaalirahalainsäädäntö valmistuu liian nopeasti ja liian suurella hysterialla, ja se joudutaan uusimaan heti, kun on nähty millaisiin tulkintavaikeuksiin se johtaa.
Mitenhän uusi lainsäädäntö suhtautuisi esimerkiksi menetelmään, jolla nuorsuomalaiset rahoittivat viimeiseksi jääneet vaalinsa (EK1999)?
Olin tuolloin puolueen verkkolehden päätoimittaja ja o.t.o. talouspäällikkö. Jälkimmäisessä roolissani yritin kovasti keksiä, millä ihmeellä saisimme noin miljoonan markan (se on noin 160 000 euroa, nuoret) vaalirahoituksen tilanteessa, jossa puolueen kannatus oli laskusuunnassa. Kassassa sellaista rahasummaa ei ollut.
Olimme siis oikeastaan samassa tilanteessa kuin eduskunnan ulkopuolelta uutena puolueena nousua yrittävä puolue. Tämä siis vinkkinä uusille puolueillekin: näin se käy.
Eduskuntapuoluehan saa puoluetukea, jolla voi rahoittaa juoksevia menoja ja tulevia vaaleja. Monet kritisoivatkin, että puoluetuki on omiaan sementoimaan jo eduskuntaan päässeiden puolueiden asemaa, koska sitä saa suhteessa valittujen kansanedustajien määrään. Uusi yrittäjä - vaikka sillä olisi sanokaamme jopa viiden prosentin gallup-kannatus - ei sitä saa.
Ratkaisu on roskalaina, “junk bond”. Jos puolue saa kansanedustajan tai kansanedustajia, se voi ottaa pankkilainan jonka takaukseksi puoluetuki kelpaa. Vaalikampanjan ajaksi tarvitaan kuitenkin lyhytaikainen laina riskisijoittajalta. Kun emme löytäneet tukijoita, jotka olisivat vipanneet meille miljoonan tavallisella korolla, haalimme riskisijoittajia, jotka olivat lainaehtojen mukaan valmiita menettämään koko potin, jos emme saa yhtään kansanedustajaa (kuten kävikin) mutta toisaalta lyhyt sijoitus olisi tuottanut huomattavaa korkoa jo siinä tapauksessa, että olisimme saaneet yhden kansanedustajan läpi ja vielä paremman koron, jos läpi olisi mennyt useampikin ehdokas (jolloin maksukykymmekin olisi ollut parempi).
Olisiko tällainen markkinaehtoinen sijoitusinstrumentti nykyisessä hysteriassa sitten “lahjoitus” tai “tukea”, joka täytyy ilmoittaa ja jolle on katto?
Rahoitusinstrumenttimme oli täysin laillinen ja moraalinen. Emme kuitenkaan retostelleet sen nerokkuudesta julkisesti, koska arvelimme että politiikan toimittajat olisivat keksineet sen olevan jollakin tapaa epäilyttävä. Nykyisen kohun valossa arvelumme oli täysin oikea.
Kuinkahan hyvin nyt laadittava laki ottaa huomioon junk bondien käyttämisen puoluerahoituksessa?
Aihe: Skeptikon päiväkirja | 9 kommenttia »
Olen useimmiten kirjoittanut fysiikan nykyisistä tutkimuskohteista, jotka sijaitsevat tuntemattoman rajalla, kuten pimeästä aineesta ja pimeästä energiasta. Tällaisista aiheista lukiessa saattaa tulla sellainen vaikutelma, että emmepä taida paljoa mistään tietää. Vaihteeksi käsittelen jotain sellaista, minkä tunnemme erinomaisen hyvin.
LHC:n on määrä käynnistyä uudelleen ensi kuussa, odotellessa kerron siitä, mitä tuon kiihdyttimen oikein odotetaan löytävän, ja pohjustukseksi siitä, mitä jo tiedetään. Toimittajat kirjoittavat mustista aukoista, ylimääräisistä ulottuvuuksista ja muusta eksotiikasta. Se, mitä LHC todella tulee varmasti luotaamaan, on niinkutsuttu sähköheikko symmetriarikko, jolla on keskeinen asema fysiikan nykyisessä yhtenäisteoriassa.
Yhtenäisteoria on matemaattinen rakenne, joka liittää aiemmin erillisinä pidetyt ilmiöt yhteen yksinkertaisen kokonaisuuden eri puoliksi. Fysiikan kehitys 1600-luvulta alkaen on ollut yhtenäisteorioiden voittokulkua. Newtonin muotoilema klassinen fysiikka yhdisti kuunalisen ja kuunylisen maailman lait sekä liikkeen ja levon, ja pystyi selittämään suuren määrän ilmiöitä peruslaeista lähtien. Toinen virstanpylväs oli sähkön ja magnetismin yhdistäminen 1800-luvulla sähkömagnetismin teoriassa, joka osoittautui yllättäen selittävän myös valon, sähkömagneettisena säteilynä. Hiukkasfysiikan yhtenäisteoriat saavuttivat toistaiseksi korkeimman huippunsa 1970-luvulla Standardimallissa, joka on vaatimattoman suureellisen nimensä veroinen. (Yhtenäisteorioista, estetiikasta ja matkasta eteenpäin, katso Muusat ja seireenit.)
Standardimalli kattaa kolme vuorovaikutusta: sähkömagnetismin, vahvan vuorovaikutuksen ja heikon vuorovaikutuksen. Nämä yhdessä selittävät kaiken mitä maan päällä on havaittu, gravitaatiota lukuunottamatta. Sähkömagnetismi on vastuussa kaikista arkisen skaalan ilmiöistä. Vahva vuorovaikutus sitoo kvarkkeja protoneiksi ja neutroneiksi ja niitä sitten atomiytimiksi.
Heikko vuorovaikutus on mielenkiintoinen tapaus: sen kantama on erittäin lyhyt (10^(-18) m), ja arkiskaalalla heikko vuorovaikutus näkyy lähinnä siinä, että se saa aikaan pitkäikäisten isotooppien radioaktiivisia hajoamisia. Vaikka heikko vuorovaikutus näyttää hyvin erilaiselta kuin sähkömagneettinen, ne ovat vain eri puolia sähköheikosta vuorovaikutuksesta, ja liittyvät yhteen niin tiiviisti kuin sähkö ja magnetismi kuuluvat toisilleen. Siitä, että nämä sähköheikon vuorovaikutuksen kaksi puolta näyttävät tyystin erilaisilta on vastuussa Standardimallin paljon ennakkojulkisuutta saanut mutta toistaiseksi havaintoja välttänyt palanen: Higgsin hiukkanen.
Higgsin tärkeä rooli liittyy Standardimallin tyhjön rakenteeseen. Tyhjö tarkoittaa perustilaa, alinta mahdollista energiatilaa. Klassisessa fysiikassa tyhjö on yksinkertainen: otetaan pois kaikki hiukkaset, ja jäljelle jää vain tylsä avaruus. Kvanttiteorioissa on kuitenkin aina fluktuaatioita joista ei pääse eroon - vaikkapa hiukkas-antihiukkaspareja, jotka syntyvät hetkeksi ja palaavat olemattomuuteen. Olisikin syytä puhua ennemmin “tyhjimmästä” kuin “tyhjästä” tilasta.
Kvanttiteorioiden tyhjö on kiehtova aihe, josta voisi kirjoittaa paljon, mutta tässä yhteydessä oleellista on vain se, että Standardimallilla on kaksi erilaista perustilaa, joissa Higgsin kenttä on asettunut eri tavalla. Alhaisilla energioilla kenttä on tilassa, jossa se kytkeytyy eri lailla sähköheikon vuorovaikutuksen eri osiin. Osa sähköheikkoa vuorovaikutusta välittävistä hiukkasista vuorovaikuttaa vahvasti Higgsin kentän kanssa, niin että ne takertuvat siihen, eivätkä voi matkata kauas. (Vähän niinkuin valo ei pysty matkaamaan kauas Auringon sisällä olevassa plasmassa, koska se vuorovaikuttaa sähkövarausten kanssa.) Niitä vastaava sähköheikon vuorovaikutuksen osa jää heikoksi. Osa jää Higgsiltä vapaaksi, ja sitä vastaava hiukkanen on fotoni, joka välittää sähkömagneettista vuorovaikutusta.
Sellaisilla energioilla, joita LHC:ssä saavutetaan, kentän tila kuitenkin muuttuu siten, että se kohteleekin kaikkia sähköheikon vuorovaikutuksen osia samalla tapaa. Tällöin sähkömagneettinen ja heikko vuorovaikutus näyttäytyvät paljaana, ja ilman Higgsin vaatteita näkee, että ne ovat samanlaisia. Asiaa voi havainnollista ajattelemalla vaikkapa sähkökenttää, joka joko osoittaa kaikkialla samaan suuntaan, tai on epäjärjestyksessä siten, että se kääntyy eri paikoissa minne sattuu. Ensiksi mainitussa tapauksessa yksi suunta saa erikoiskohtelua, jälkimmäisessä kaikki suunnat ovat samassa asemassa. (Kollegani antakoot anteeksi tämän kömpelön sepustuksen kauniista Higgsin mekanismista, joka ansaitsisi parempaa.)
Tätä Higgsin tilan muutosta kutsutaan nimellä sähköheikko symmetriarikko, ja sen tutkiminen on LHC:n merkittävimpiä tavoitteita. Siitä mitä LHC:ltä on syytä odottaa, Standardimallin valitettavasta menestyksestä ja Higgsin roolista lisää ensi merkinnässä.
Aihe: Maailmankaikkeutta etsimässä | 1 kommentti »
 |
Skeptikon päiväkirja
Marko Hamilo 13.10.2009
Marko Hamilo on vapaa toimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja. Hamilo ei usko homeopatiaan eikä psykoanalyysiin, eikä aina aamun sanomalehteenkään.
|
|
Varo hullun leimaa!
|
Olin viime viikolla YleX:n toimittaja Samppa Korhosen haastateltavana ohjelmassa Mielipidevanki. Tunnin haastattelusta tiivistyi löysien poisoton jälkeen 10 minuuttia radioasiaviihdettä, joka tuli ulos perjantaina ja joka on ainakin vielä kuunneltavissa Yle Areenassa.
Aiheena oli laajasti ottaen psykokulttuuri, jota olen kritisoinut aiemminkin. Eilinen (maanantain) Hesari kertoi terveyssivuillaan, että hölynpölyksi tiedetty Rorschachin testi on edelleen hyvin yleisesti käytössä rekrytoinnissa Suomessa. Kritiikille on yhä tarvetta.
Usko psykologisiin selitysmalleihin on vallannut suuren yleisön myös keskusteltaessa (vakavan) rikollisuuden syistä. Luullaan, että masentunut tai ahdistunut nuori surmaa, vaikka todelliset tappajat ovat poliisin vanhat tutut: alkoholi ja luonnehäiriöiset ihmiset: siis ne, jotka jo lapsena kiduttivat pikkulintuja, eivät suinkaan ne vähän eristäytyvät kirjatoukat. (Katso Miksi nuori surmaa, Tiede 9/2008) Edes skitsofrenia sinänsä ei näyttäisi lisäävän henkilön riskiä syyllistyä väkivaltaan, ellei alkoholilla ole osuutta asiaan.
Myytti on kuitenkin alkanut ohjata päätöksentekoa. Sillä, onko saanut psykiatrisen diagnoosin ja hoitoa, voi olla jatkossa vaikutus siihen, saako esimerkiksi aseluvan, voiko suorittaa aseellisen palveluksen tai pääseekö haluamalleen opintolinjalle.
Kirjoitin aiheesta viime viikolla ilmestyneeseen Tiede-lehteen 11/2009 otsikolla Varo hullun leimaa. Juttu on verkossa kun seuraava Tiede-lehti ilmestyy (Tilaa Tiede, niin saat lehden artikkelit sekä paperilla että digilehdessä heti kun lehti on ilmestynyt.)
Eräs lukija oli ymmärtänyt artikkelini niin, että kannustaisin esimerkiksi masentuneita salaamaan mielenterveysongelmansa. Sitä en toki tarkoittanut. Halusin vain puolustaa perinteistä ajattelutapaa, jonka mukaan lääkärillä on vaitiolo-oikeus ja valvollisuus potilaansa asioista lukuunottamatta hyvin harvinaisia poikkeuksia. Mutta jos poliitikot ovat vähän kerrallaan nakertamassa tätä ikiaikaista perinnettä, niin kai sitten on yksilön kannalta järkevämpää käydä salaa Tallinnassa psykoterapiassa tai saamassa lääkitystä kuin Suomen julkisessa terveydenhuollossa. Tätä ei kai kukaan halua?
Ironia tässä tietenkin on se, että nykytilanteen taustalla ovat juuri ne hyvää tarkoittavat hölmöt, jotka jokaisen kauhistuttavan surmateon jälkeen valittavat, että pitikö tämänkin tragedian tapahtua, ennen kuin päättäjät ymmärtävät lisätä mielenterveysmäärärahoja. Ikään kuin meillä tosiaan olisi meneillään jokin mielenterveysongelmien ja hullujen murhien epidemia.
Yhtä lailla ironista on, että minä - psykoterapian kriitikko - olen tässä nyt henkeen ja vereen puolustamassa yksilön oikeutta saada mielenterveysongelmiinsa hoitoa - myös psykoterapiaa - pelkäämättä että hoidosta potilastietojärjestelmiin jäävä jälki voisi vaikuttaa hänen oikeuksiinsa myöhemmin.
Aihe: Skeptikon päiväkirja | 16 kommenttia »
Lehtien nettitoimituksissa huomattiin jo kauan sitten, että vaikka kuinka yritti herättää keskustelua erilaisista yhteiskunnallisista epäkohdista, lopulta ennakkoon toimittamattomat keskustelupalstat kuitenkin täyttyvät väittelystä pakkoruotsista ja Karjalan palauttamisesta. Pari vuotta sitten löytyi uusi hitti: aina kun otettiin puheeksi hehkulamppujen kieltäminen, palstoille virtasi sadoittain viestejä.
Näin kävi esimerkiksi kaksi vuotta sitten Hesarissa, kun Christina Gestrin ehdotti, että hehkulamput pitäisi kieltää kansallisella lainsäädännöllä. Myöhemmin EU otti asiaan hoitaakseen ja netti oli taas täynnä väittelyä niin meillä, Hesarissa kuin esimerkiksi Tekniikka & Taloudessakin.
Ja nyt sitten sanotaan oikein Teknillisen korkeakoulun tutkimuksessa se, minkä noin 10 000 nettikeskustelijaa tiesi jo kaksi vuotta sitten. Energiansäästölamppu voikin kasvattaa ympäristöpäästöjä (HS).
***
Meillä oli tulevaisuusnumerossa (10/2009) ilmaistu vähän epäselvästi, minkä ikäisiksi tänä vuonna syntyneiden odotetaan elävän. Käsitesekaannus johtuu siitä, että termi “eliniänodote” kuulostaa siltä, kuin siihen sisältyisi ennuste. Näin ei kuitenkaan ole.
Eliniänodote on vastasyntyneille pojille hieman alle 80, tytöille hieman yli. Se lasketaan niin, että mahdollisimman tuoreista tilastoista lasketaan kunkin ikäluokan kuolleisuus ja katsotaan, minkä ikäiseksi nollavuotiaat sitten keskimäärin eläisivät, jos kunkin ikäluokan kuolleisuus pysyisi samana.
Eliniänodote on kuitenkin kasvanut melkein kaksisataa vuotta hämmästyttävän lineaarisesti ja jos kasvu taittuu, notkahduksesta ei ainakaan vielä ole merkkejä. Siksi tänä vuonna syntyneiden voi odottaa elävän jopa satavuotiaiksi.
Ilta-Sanomissa (6.10. s. 18) ylilääkäri Seppo Koskinen ei pitänyt tutkimustulosta realistisena, koska siihen “vaadittaisiin uusia avauksia biolääketieteen puolelta”. Lisäksi uudet tuntemattomat taudit, päihteiden käyttö ja lihavuus pitäisi saada kuriin, jotta hurjaa eliniän nousua voitaisiin odottaa, Koskinen muistutti.
Tietysti eliniän pidentyminen edellyttää tieteen edistymistä, mutta miksi lääketiede ei edistyisi?
Eliniän pidentymistrendin on väitetty olevan katkolla joka vuosikymmen jostakin 1920-luvulta alkaen. Ja joka vuosikymmen kasvu on jatkunut - suorastaan hämmästyttävän lineaarisesti.
Pelkästään tupakoinnin täyskielto - joka näyttää yhä realistisemmalta tulevaisuudenkuvalta - tuo keskimäärin muutaman elinvuoden lisää.
PS. Sivilisaatiohistorian dosentti Tapani Hietaniemi ei elänyt vuosisataa - hädin tuskin puolet. Suomalainen älyllinen keskustelu menetti Tapanissa äänekkään vapaa-ajattelijan ja tinkimättömän skeptikon. RIP.
Aihe: Skeptikon päiväkirja | 5 kommenttia »
Vietin kesäloman jälkimmäisen puolikkaan syyskuussa Ecuadorissa ja Floridassa. Muutama vinkki niille, jotka ovat suunnitelleet joskus samaan suuntaan reissaavansa.
Logistiikka: yksi ohje hiilijalanjäljen minimoimiseen lomamatkoilla on, että jos ylipäätään matkustaa kaukomatkoille, bongaa sitten monta kohdetta kerralla. Ecuador on vähän vaikeasti tavoitettavissa muualta Etelä-Amerikasta - lentoja on vähän ja bussimatkat vaikka Liman tai Bogotan suunnasta pitkiä - mutta stoppi Floridassa istuu Galápagosin matkaan mainiosti. Halvimmat lentoyteydet kulkevat Miamin kautta, joka on isoympyrällä muutenkin.
Galápagos-saaret ovat tietysti Ecuadorin hienoin ja koko Etelä-Amerikan upeimpiin kuuluva luontomatkakohde. Erityisen hienoa oli matkustaa sinne Darwinin juhlavuonna. G-saaria voi kyllä suositella kenelle tahansa luonnosta ja varsinkin luontovalokuvaamisesta kiinnostuneelle, vaikkei matkalukemisena olisikaan Beaglen matkaa ja Lajien syntyä. Ainutlaatuista Galápagosilla on nimittäin se, kuinka lähelle kaikkia eläimiä pääsee.
Esimerkiksi trooppisessa sademetsässä ei yleensä näe mitään kuin korkeintaan vilaukselta. Jos mukana on hyvä opas, hän tietysti erottaa linnut ääntelystä. Lisäksi suurin osa lajirikkaudesta sademetsissä on ylimmässä kerroksessa, canopyssa. Kameran voi Amazonin viidakkoretkillä jättää kotiin.
Afrikan savanneilla eläimet on helppo nähdä. Jos sadan neliökilometrin laajuisella aukealla on norsuja, ne myös löytyvät, kun hetken kiikaroi. Useimmilla safareilla jännitystä tulee vain siitä, nähdäänkö kahden viikonkaan kierroksella leopardia edes vilaukselta. Muut suuret nisäkkäät on helppo nähdä, mutta jos niitä haluaa kuvata, on parempi investoida pitkään putkeen.
Galápagosilla lintuja voisi pyydystää vaikka hatulla, kuten Darwin ihmetteli Beaglen matkassa. Matkijat (mockingbirds) tulevat aivan jalkoihin etsimään ruoantähteitä ja merileijonat saattavat valita pahaa-aavistamattoman turistin päivärepun tyynyksi.
Jotkut pitävät turismia G-saarille epäeettisenä, mutta minusta kasvavatkin turistimäärät on pystytty pitämään hyvin rajoitetuilla alueilla. Muille kuin jo asutuille saarille ei ole rakennettu mitään majoitusta. Kaikki turismi perustuu laivassa yöpymiseen ja lyhyisiin käynteihin saarilla kumiveneellä. Rantautumiset tehdään aina samoihin kohtiin paikoille, joista lähtee lyhyt luontopolku. Kaikki muut osat saaria pysyvät luonnontilaisina.
Matka toiselle puolell maapalloa maksaa sen verran, että ehkä ei kannata ostaa aivan halvinta risteilyä. Omalla veneellämme oli huonosti englantia puhuva opas, joka ei osannut organisoida ryhmän menemisiä. Onneksi ryhmässä oli australialainen ornitologi, jonka kanssa saimme useimmat lajit tunnistetuksi ilman epäpätevää opastammekin.
Floridassa on tieteestä, tekniikasta ja luonnosta kiinnostuneelle matkailijalle kaksi must-kohdetta. Evergladesin kosteikko ja Nasan avaruuskeskus.
Kosteikko ei luontokohteena oikein tehnyt vaikutusta Galápagosin jälkeen, mutta eniten ihmetytti se, että sielläkin on elänyt alkuperäiskansa. Valkoinen mies ei selviytyisi kyseisessä ympäristössä todennäköisesti 24 tuntia kauempaa.
Kennedyn avaruuskeskus kuuluu niihin kohteisiin, jonne olen halunnut varmaankin kuusivuotiaasta. Oli hienoa nähdä aidot kuu- ja sukkulalentojen laukaisupaikat, mutta informaatioarvoltaan vierailukeskus oli aika vaatimaton. Keskuksessa saattaa saada vaikutelman, että esimerkiksi sukkula olisi ollut suurikin menestys.
Aihe: Skeptikon päiväkirja | Ei kommentteja »
|
|