Tiede-lehti jakoi 100 stipendiä lukiolaisille.
Onnittelut palkituille!
Lisää Tiedettä sähköisenä!
Tiede-lehden iPad-versio on ladattavissa ja ostettavissa irtonumeroina App Storessa.
|
|
BLOGIT
Kesäkuu 2011
Gravitaatioaallot valaisevat Newtonin 1600-luvulta periytyvän klassisen gravitaatioteorian ja yleisen suhteellisuusteorian eroja ja havainnollistavat avaruuden kaarevuutta.
Newtonin teoriassa massat kohdistavat toisiinsa voiman, joka saattaa ne kiihtyvään liikkeeseen. Jos kappaleisiin ei kohdistu gravitaatiota (tai muita voimia), ne liikkuvat tasaisesti suoraan eteenpäin. Yleisen suhteellisuusteorian mukaan gravitaatiossa on kyse aika-avaruuden kaarevuudesta. Kappaleet kulkevat rauhallisen suoraviivaisesti vaikka gravitaatio olisi kuinka voimakas, mutta sen sijaan aika-avaruus, johon viiva on piirretty, on kaartunut. Asiaa voi havainnollistaa ajattelemalla, että liikutaan pitkin ruutupaperin viivoja, mutta paperia voi venyttää ja vääntää. Yleisesti ottaen kaareva pinta voi olla hyvin monimutkainen, mutta silloin kun gravitaatio on heikko, vihossa on vain pieniä ryppyjä ja kappaleiden radat ovat melkein samoja kuin ilman gravitaatiota. Tällöin voi olla mielekästä ajatella aika-avaruus tasaiseksi ja sanoa, että gravitaatio sen sijaan kaareuttaa ratoja.
Esimerkiksi Auringon gravitaatiokenttä on varsin heikko, joten Maapallon rata poikkeaa vain vähän siitä mitä se olisi tyhjässä avaruudessa. Voi tuntua kummalta sanoa, että Maa matkaisi melkein samalla tavalla kuin ilman Aurinkoa, onhan ympyrärata kovin erilainen kuin suora viiva! Pitää kuitenkin ajatella reittiä aika-avaruudessa, ei avaruudessa: Maapallo ei vain kierrä ympyrärataa, se myös kulkee eteenpäin ajassa. Maan rata on ylöspäin nouseva kierre: siinä vaiheessa kun Maa on palannut samaan avaruuden pisteeseen, se on liikkunut vuoden ylöspäin aikaa. Maapallon etäisyys Auringosta on kahdeksan valominuuttia, vuodessa minuutteja taasen on puoli miljoonaa. Jos Maan radan säde olisi 80 cm, yhden kierroksen korkeus olisi 50 kilometriä: viiva on lähes suora.
Aika-avaruuden kaarevuudessa ei ole kyse vain erilaisesta tulkinnasta, vaan se antaa Newtonin teorian painovoimasta poikkeavia ennusteita. Muutokset Aurinkokunnassa ovat pieniä mutta mitattavia, mustien aukkojen törmäysten kohdalla valtavia (mutta kovin kaukana meistä). Gravitaation kuvaus aika-avaruuden kaarevuutena ennustaa myös kokonaan uusia ilmiöitä, kuten gravitaatioaallot.
Newtonin teoriassa gravitaatiokenttä kertoo, miten massat vetävät toisiaan puoleensa ja kun massat liikkuvat, kenttä muuttuu kaikkialla viipeettä vastaamaan uutta tilannetta. Kun kurkotan käsilläni kohti Kuuta ja lasken ne takaisin, niin Newtonin teoriassa Kuu tulee heti hiukan lähemmäs ja palaa sitten paikalleen.
Yleisessä suhteellisuusteoriassa on toisin. Ensinnäkin tieto muutoksesta kulkee valonnopeudella, joten muutos Kuussa tapahtuu vasta sekunnin päästä vilkutuksestani. Toisekseen aaltojen vaikutus on pelkkää vetovoimaa monimutkaisempi. Avaruuden kaarevuuden muutoksen voi ymmärtää mitattujen etäisyyksien muuttumisena. Kulkiessaan ohi gravitaatioaalto tiivistää etäisyyksiä yhdessä suunnassa ja venyttää niitä toiseen suuntaan, molemmat kohtisuoraan kulkusuuntaa vastaan. Ilmiön kunnollinen ymmärtäminen edellyttäisi tarkempaa selitystä suhteellisuusteoriasta: klassisen fysiikan pohjalta odottaisi ehkä pituuksien muuttuvan menosuuntaan.
Gravitaatioaaltojen havaitseminen perustuu siihen, että ne muuttavat eri suuntien etäisyyksiä eri tavoin. Vuonna 2014 aloittava Advanced LIGO mittaa tätä efektiä samalla idealla kuin edeltäjänsä LIGO ja Virgo. Rakennetaan kaksi yhtä pitkää tyhjää käytävää joiden päässä on peili. Ammutaan molemmissa käytävissä valonsäde peiliin ja verrataan matka-aikoja. Jos avaruus on tasainen –tai kaartunut samalla tavalla molemmissa käytävissä– niin matka-aika on sama. Jos avaruus on kaartunut eri tavalla eri suunnissa, niin matka-ajat ovet erilaiset.
Tämän yksinkertaisen periaatteen toteuttaminen on hyvin vaikeaa, koska gravitaatioaallot ovat kovin heikkoja. Kahden keskikokoisen mustan aukon törmäys odotetulla etäisyydellä meistä muuttaa etäisyyksiä Maapallolla tekijällä 10^(-21). LIGOn peilien etäisyys on 4 kilometriä, eli käytävän pituus muuttuu noin 10^(-18) m. Tämä etäisyys on sata miljoonaa kertaa pienempi kuin niiden atomien koko, joista peilit on rakennettu ja tuhat kertaa pienempi kuin protonin koko. Niin uskomattomalta kuin se tuntuukin, näin pieniä muutoksia matka-ajassa pystytään mittaamaan. On tietysti vaikka kuinka paljon häiriöitä jotka ovat huomattavasti isompia, joten on tärkeää, että signaalien tarkka taajuus ja muoto tiedetään tietokonesimulaatioista, jotta ne voidaan eristää kohinasta.
Kun signaali on heikko ja häiriöitä paljon, on hyvä olla riippumaton varmennus. Gravitaatioaaltokokeissa pyritäänkin siihen, että on useampi kuin yksi detektori eri puolilla Maapalloa. Jos molempien ryhmien data-analyysi antaa tulokseksi samaan suuntaan menevän samanlaisen aallon oikealla viipeellä (gravitaatioaallolla kestää 0.04 sekuntia kulkea Maan läpi), voidaan olla varmoja siitä, että kyseessä on todellinen havainto, eikä paikallisista häiriöistä johtuva virhetulkinta.
Kokeiden herkkyyttä rajoittaa Maassa muiden häiriöiden lisäksi se, että pallomme kaarevuuden takia on vaikea rakentaa kovin pitkiä suoria käytäviä. Advanced LIGOsta seuraavan sukupolven laitteeksi on kaavailtu Laser Interferometer Space Antenna (LISA)-nimistä gravitaatio-observatoriota. LISA koostuisi kolmesta satelliitista Aurinkoa kiertävällä radalla, toisistaan viiden miljoonan kilometrin etäisyydellä. Satellitit pitäisivät tarkkaa lukua etäisyyksistään lähettämällä valoa toisilleen. LISAn tarkkuus olisi valtavan paljon maanpäällisia detektoreita suurempi ja se kuulisi gravitaatioaaltoja jokseenkin kaikkialta näkyvästä maailmankaikkeudesta. Tekninen toteutus olisi kuitenkin erittäin vaativa. NASA vetäytyi huhtikuussa hankkeesta budjettisyistä ja ESAssa mietitään nyt mitä tehtäisiin. Teknologiaa testaava LISA Pathfinder -satelliitti laukaistaan näillä näkymin 2013-2014 ja sen jälkeen nähdään miten LISAlle käy.
LISA on tulevaisuuden haave ja lähiajan odotus keskittyy Advanced LIGOon, mutta silläkin saattaa kestää joitakin vuosia ennen saaliin nappaamista. Hyvä puoli gravitaatioaalloissa on se, että niitä on lähes varmasti olemassa ja niillä on meille kiinnostavaa kerrottavaa. Harmillista on se, että ei tarkkaan tiedetä paljonko lähteitä ympäristössä on, eli kuinka herkällä korvalla pitää kuunnella, että aaltojen äänen kuulee metelin seasta.
Aihe: Maailmankaikkeutta etsimässä | 48 kommenttia »
Olen nähnyt niin sanotun punavihreän liikkeen 1980-luvun lopussa ja 1990-luvun alussa sisältä käsin, ja edelleen suuri osa sosiaalisista verkostoistani on näitä arvoliberaaleja kaupunkilaisia idealisteja. Mutta siinä missä heitä aikanaan kutsuttiin vaihtoehtoisiksi tai hipeiksi, nykyään Punavuoren, Alppilan tai Kallion baareista toiseen koluavien nuorten aikuisten julkinen nimilappu ja itseidentifikaatio tuntuu olevan hipsteri.
Tarkistin etymologian: itse asiassa amerikanenglannin hippie ja hipster ovat molemmat peräisin siltä paleoliittiselta ajalta, kun jazz edusti jotakin sofistikoitunutta turmeltuneisuutta. Siis hyvän aikaa ennen 1950-luvun beatnikejä, varsinaista 1960-luvun hippisukupolvesta puhumattakaan.
Käsite-erottelu hippien ja hipsterien välillä on siis epähistoriallinen, mutta sanoihin liittyvät mielleyhtymät ehkä kuitenkin tavoittavat sen eron mielenlaadussa, mitä yritän selkiyttää.
Minua nimittäin on kiusannut sekä hippien että hipstereiden kanssa, kuinka vaikea heille on puhua järkeä. Hipeillä / hipstereillä tai punavihreillä kun on jo puolen vuosisadan perinne hyvin ambivalentista suhteesta tieteeseen ja teknologiaan. Sähkökitarasta tietotekniikkaan hipit ja hipsterit ovat olleet monen uuden teknologian varhaisia omaksujia. Toisaalta Esimerkiksi ydinvoiman tai geenimuuntelun vastaisuus on betonoitunut dogmiksi, jota ei tunnu mikään uusi tieto horjuttavan.
Kärjistettynä ero on seuraava: hipit - sellaiset vaihtoehtoliikkeen edustajat, joita muistan varsinkin 1980-luvulta- olivat ja ovat melkoisia tosikoita. He ottavat maailmantuskansa niin vakavissaan, ettei heidän kanssaan ole ilo keskustella. Ei niinkään siksi, että he pitävät omista kannoistaan niin vankkumattomasti kiinni, vaan lähinnä siksi, että minkäänlainen itseironia, huumori tai sarkastinen argumentaatio ei tule tällaisten idealistien kanssa kuulonkaan.
Nämä nyt pari-kolmikymppiset hipsterit ovat paljon hauskempaa seuraa. He saattavat kannattaa aivan samoja punavihreitä asioita kuin tosikommat hippiystävänsä. Mutta he eivät ota itseään niin tolkuttoman vakavasti. Heille tuulivoiman kannattaminen on tyylikästä ja hauskaa, ja mitä siitä loputtomiin väittelemään. Lisäksi näillä hipstereillä on hauska postmoderni taipumus yhdistellä ideologioita tavalla, joka ei olisi vanhanaikaiselle punavihreälle ihan kosher. On maahanmuuttokielteisiä arvoliberaaleja, ydinvoimamyönteisiä vihreitä, kasvissyöntiin kielteisesti suuntautuvia ympäristönsuojelijoita. Kaikkea voi yhdistellä kaiken kanssa ja tietty ajattelun ristiriitaisuus on mielipiteiden casual chiciä.
En usko, että hipsteri koskaan ryhtyisi kannattamaan mitään kovin jyrkkiä aatteita. He ovat siihen aivan liian mukavuudenhaluisia. Demokratian näkökulmasta punavihreillä ajatuksilla tyylittelevä hipsteri on paljon vaarattomampi kuin pesunkestävä hippi, joka voi paitsi ryhtyä elämäntapaintiaaniksi, pakottaa siihen koko muun yhteiskunnan.
Kaikesta huolimatta sympatiani ovat hippien puolella. Voi vaatia pitkän käännytystyön saada hippi ymmärtämään, miten ydinvoimala toimii, miksi geenimuuntelu ei erityisesti poikkea mutaatiojalostuksesta tai miten eri magnitudia ilmastonmuutos ja ydinjäte globaaleina ongelmina ovat, mutta se on mahdollista. Koska hippi ottaa maailmantuskansa tosissaan, hän on käännytettynä entistäkin intohimoisempi ajamaan asiaa, jonka hän kokee oikeaksi. Alkuperäisen intohimon lisäksi uutena motivaatiotekijänä on kokemus huijatuksi tulemisesta. Miten sitä saattoikin olla niin väärässä niin pitkään?
Hippi uskoo omaan irrationaaliseen näkemykseensä pitkään, vaikka kaikki näyttö puhuu häntä vastaan. Tämän näytön hän selittää pois motivaatioselityksellä: näyttö on vain teollisuuden propagandaa, porvarillista hapatusta tai mitä milloinkin.
Hipstereiden kanssa väittely on paljon turhauttavampaa. Hipsterin perimmäinen motivaatio kun ei liity idealismiin eikä maailmantuskaan vaan estetisoivaan massaindividualismiin. Hipsteri arvioi poliittisia aatteita, tieteellisiä teorioita ja yhteiskunnallisia arvoja kuin peilin edessä vaatteitaan mallaten. Sopiiko tämä mielipide tämän lävistyksen ja tämän takin kanssa?
Fukushimasta on tulossa ihmiskunnan historian suurin ympäristökatastrofi - ei cesium-laskeumansa takia, joka jäi vielä melko siedettäväksi, vaan poliittisten seurauksiensa takia. On järkyttävää nähdä länsimaisten yhteiskuntien palaavan hiililauhteeseen yhden japanilaisen romuydinvoimalan onnettomuuden takia - onnettomuuden, jossa ei vielä tiettävästi ole kuollut kukaan. Periaatteessa ydinvoiman tilalle luvataan uusiutuvia, mutta kaikki tietävät, että käytännössä reaktorit korvataan fossiilisilla.
Jos tästä vääristyneestä ympäristöpolitiikasta vastaisivat hipit, meillä olisi jotakin toivoa. Jossain vaiheessa riittävän moni liikkeen johtohahmo ymmärtäisi, että nykyinen politiikka vie väärään suuntaan. Kauan se saattaisi kestää, mutta muutos olisi suuri, kun tabut vihdoin murtuisivat.
Mutta pelkäänpä, että ympäristöasioiden mielipiteenmuodostuksen päävastuu on siirtynyt jo hipstereille. Koska heihin ei voi vaikuttaa rationaalisesti, täytyy toivoa, että jokin täysin irrationaalinen tekijä saa heidät pitämään ydinvoimaa coolina.
Aihe: Skeptikon päiväkirja | 40 kommenttia »
Mainitsin mustista aukoista kirjoittaessani, että eräs tapa selvittää niiden olemassaolo on mitata törmäyksissä syntyviä gravitaatioaaltoja. Ollessani Oxfordissa käymässä siellä piti puheen eräs yleisen suhteellisuusteorian vanhoista mestareista, Kip Thorne. Tuota luentoa ei liene vielä verkossa, mutta tässä Zürichissä pidetyssä luennossa vaikuttaa olevan paljon samaa.
Eräs Thornen merkittäviä tutkimuskohteita on gravitaatioaallot, ja hänen mielestään elämme niiden toista kulta-aikaa juuri nyt, vuodesta 2010 alkaen. Ensimmäisenä kulta-aikana 1960-luvulla muotoiltiin ymmärrys siitä, mistä gravitaatioaalloista on kyse, nykyaika taas tarjoaa mahdollisuuden seurata niitä yksityiskohtaisesti yhtäältä simulaatioissa ja toisaalta havainnoissa.
Gravitaatioaalto on gravitaatiokentässä etenevä pieni häiriö. Esimerkiksi käteni massa vetää Kuuta puoleensa. (Tai oikeammin, käsi kaareuttaa avaruutta jossa Kuu kulkee.) Kun liikutan kättäni, tieto asennon muutoksesta kulkee valonnopeudella (yhteen kirjoitettuna) eteenpäin ja saavuttaa Kuun noin sekunnin kuluttua. Tämä aika-avaruudessa matkaava häiriö on gravitaatioaalto. Gravitaatio on niin heikko vuorovaikutus, että käden heilautuksesta syntyvän signaalin havaitseminen on toivotonta. Huomattavien aaltojen synnyttämiseen tarvitaan järkyttäviä tapahtumia, sellaisia kuin mustien aukkojen törmäykset.
Mustan aukon törmätessä jopa 10% massasta voi muuttua gravitaatioaalloiksi. Hyötysuhde on valtava: ydinreaktioissakin vapautuu tyypillisesti vain suunnilleen prosentin verran energiaa. Kun törmäävien kappaleiden massa vielä on Auringon luokkaa, aika-avaruuden vääntö on hirvittävä. Mustaan aukkoon melkein törmääminen voi esimerkiksi rikkoa neutronitähden paloiksi. Kun gravitaatioaalto leviää kauas synnyinsijoiltaan, se heikkenee eikä enää kykene suistamaan kappaleita radaltaan.
Törmäyksissä syntyvien gravitaatioaaltojen laskeminen on tapahtuman väkivaltaisuuden vuoksi vaikeaa. Muutaman viime vuoden aikana on kuitenkin tapahtunut murros yleisen suhteellisuusteorian laskujen tekemisessä tietokoneella ja nyt supertietokoneilla voidaan pyörittää mustien aukkojen törmäyksiä jokseenkin rutiinilla. Kip Thorne on mukana ryhmässä, joka tekee par’aikaa tuhatta simulaatiota erilaisista törmäyksistä sen luetteloimiseksi, minkälaisia signaaleja taivaalla pitäisi olla.
Edistys laskentamenetelmissä osuu onnelliseen aikaan, koska gravitaatioaaltoja etsivien kokeiden pitäisi piakkoin saada jotain haaviinsa. Toisiaan kiertävien pulsaritähtien ratojen tarkoista mittauksista on voitu päätellä, että ne menettävät energiaa gravitaatioaaltoihin (tästä myönnettiin Nobelin palkinto 1993), mutta aaltoja ei ole koskaan suoraan havaittu. Erilaisia detektoreita on rakennettu ja käytetty vuosien varrella, mutta ne eivät ole nähneet mitään — oletettavasti herkkyys ei ole riittänyt havainnon tekemiseen.
Tilanteen odotetaan muuttuvan pian. Vuonna 2014 aloittaa toimintansa detektori nimeltä Advanced LIGO. Kyseinen laite on paljon edeltäjiään tarkempi ja sen pitäisi nähdä mustien aukkojen välisiä törmäyksiä jotain väliltä kerran kahdessa vuodessa kolmeen törmäykseen päivässä. Epävarmuus havaintojen taajuudesta johtuu siitä, että ei oikein tiedetä kuinka paljon törmäilevia mustia aukkoja on.
Gravitaatioaaltojen olemassaolo on yleisen suhteellisuusteorian yksinkertainen ennuste. Niiden tarkka muoto kuitenkin riippuu teorian yksityiskohdista, joten törmäykset toimivat gravitaation laboratoriona. Aallot kantavat törmäyksestä kirkasta muistoa, joten jos mustia aukkoja todella on olemassa, niiden avulla voi vaientaa viimeisetkin epäilykset asiasta.
Kiehtovin asia gravitaatioaalloissa on se, että ne avaavat tyystin uuden ikkunan maailmankaikkeuteen. Melkein kaikki havaintomme kosmoksesta aurinkokuntamme ulkopuolella perustuvat valon katsomiseen. Kun tähtitieteessä on siirrytty uusille aallonpituusalueille, näkyvästä valosta infrapunaan, radioaaltoihin tai röntgensäteisiin, on aina löytynyt uusia ilmiöitä. Gravitaatioaallot vievät pidemmälle: ne ovat kokonaan uusi tapa havainnoida maailmankaikkeutta. Gravitaatioaallot eivät himmene pölyn läpi mennessään tai törmäile esteisiin, vaan kulkevat aineen läpi sitä edes huomaamatta ja säilyttävät alkuperäisen muotonsa. Ne voivat tehdä näkyväksi maailmankaikkeuden salaisuuksia, jotka ovat valon ulottumattomissa. Jo nyt tiedämme, että valtaosa kosmoksen aineesta on sellaista, jota ei valolla näe. Tämän hetkisen käsityksen mukaan tuo pimeä aine ei osallistu sellaisiin toimiin, joista syntyisi merkittävästi gravitaatioaaltoja. Mutta pimeän aineen luonteesta ei ole vielä varmuutta, ja ennakkokäsityksemme näkymättömästä maailmankaikkeudesta saattavat olla väärässä.
Aihe: Maailmankaikkeutta etsimässä | 11 kommenttia »
Kesäloman kynnyksellä on kiva miettiä, mitä tällä kertaa lukisi. Samalla on kiva muistella parhaita aiempia lukuelämyksiä. Tässä listaus tietokirjoista, jotka ovat eniten vaikuttaneet maailmankuvaani.
Jacques Monod, Sattuma ja välttämättömyys. Tutkielma modernin biologian luonnonfilosofiasta (WSOY 1984). Alan hieno klassikko. Biologiaa opiskellessani tiivisti minulle oman alani perusfilosofian. Kirjan nimi viittaa 400- ja 300-luvuilla eaa. eläneen kreikkalaisfilosofi Demokritoksen lausumaan ”kaikki maailmankaikkeudessa on sattuman ja välttämättömyyden hedelmää”. Lausuma sopii hyvin evoluution toimintaan: mutaatiot tarjoavat sattumaa ja luonnonvalinta välttämättömyyttä.
Alan Chalmers, What is this thing called science? (Open University Press 1990) Auttoi minua ymmärtämään, miten luonnontieteet toimivat ja miten ne eivät toimi. Mitään ei käytännössä voida lopullisesti osoittaa oikeaksi tai vääräksi, mutta koetulokset suhteutettuina alan aiempaan tietoon tarjoavat luotettavimman saatavissa olevan tiedon. Ja se syntyy, kun tieteenalan asiantuntijat yhdistävät viisaat päänsä.
Simon Schama, Landscape and memory (Fontana Press 1996). Antiikista nykyaikaan Euroopan maisemiin liittyvät historialliset, uskonnolliset ja kansallisromantiset myytit ovat koukuttaneet ihmisiä ja pönkittäneet niin kapinoitsijoita kuin diktaattoreita. Ihmiset ovat olleet valmiita tappamaan ja kuolemaan myyttien takia. Opin, ettei myyttien voimaa kannata aliarvioida ja että romantiikalla on vaaransa.
Robert Geroch, Yleinen suhteellisuusteoria A:sta B:hen (Art House 2000). Pedagogisesti loistava itseopiskelukirja. Sen luettuani tunsin edes hetken hahmottavani, miten avaruutta ajatellaan einsteinilaisesti. Tuo hahmottamisen tunne perustui kirjan koko tietomäärään ja tuli luettuani kirjan järjestelmällisesti ja ajatuksella, eikä tunne ole säilynyt, kun muistikuva sisällön yksityiskohdista on hiipunut. Elämäni hienoimpia oivallustunteita joka tapauksessa: vakuuttuminen siitä, että suhteellisuusteoreettinen avaruus on maallikonkin ymmärrettävissä ilman mutkikasta matematiikkaa.
Kari Enqvist, Monimutkaisuus (WSOY 2008). Tämä hälvensi mystiikan hiukkas-aalto-dualismista: siitä, miten esimerkiksi valo voi mittaustavasta riippuen käyttäytyä hiukkasten tai aaltoliikkeen tavoin. Koko maailmankaikkeuden täyttää aaltoileva kvanttikenttä, jonka ”aallonhuiput” voivat sopivissa oloissa käyttäytyä niin, että koemme ne hiukkasina.
Kirjojen painaminen paperille ehkä hiipuu jo meidän aikanamme, mutta pitkien tietokirjojen tarve säilynee sähköpuolellakin. Niiden ero lyhyisiin artikkeleihin vastaa romaanin ja novellin eroa: novelli on lyhyt pistäytyminen, mutta romaanista muodostuu mukanaelämiskokemus. Niin muodostuu hyvin kirjoitetusta pitkästä tietokirjastakin, ja se jättää sen mukaisen muistijäljen.
Aihe: Tieteen tykkääjä | 12 kommenttia »
Käsi ylös, kenen mielestä tieto rikastaa esteettisiäkin elämyksiä. Ainakin minä saan enemmän irti vaikkapa maalauksista, jos tiedän jotain taidehistorian kaudesta, jota ne edustavat. Sama pätee luontoelämyksiin.
Keskikesällä on kiva katsella taivaalla singahtelevia tummia sirppisiipiä ja tietää, että tervapääskyt suunnilleen asuvat ilmassa ja ovat lentäneet tänne kaukaa trooppisesta Afrikasta. Keväiset laulukonsertit saavat selkeyttä, kun tunnistaa edes vaikkapa peipon iloisen säkeen, mustarastaan surumielisen huilun ja satakielen hämmästyttävän voimakkaat näppäilyt.
Olen kuitenkin aina ollut siinä määrin laiska, etten ole saanut aikaiseksi alkaa kunnolla opetella Suomen lintulajeja. Lukioiässä harrastin lintuja parina vuotena, mutta harrastus hiipui, kun totesin itseni liian aamu-uniseksi. Eivätkä oppimani lajituntomerkit ole pysyneet päässä, kun en ole kerrannut niitä tarpeeksi. Suomessa tavattu yli 400 lintulajin määrä on sekin omiaan lannistamaan.
Kasvien kanssa on ollut vähän sama juttu. Biologiaa opiskellessani pänttäsin kyllä vaaditut noin 450 lajin tuntomerkit sekä suomenkielisen ja tieteellisen nimen. Yhden kesän oli kivaa kävellä ja katsella, että ahaa, täällä kasvaa tuota, tuota ja tuota. Vihreän eri sävyt, lehtien ja varsien muodot ja kukkien rakenteet olivat minulle vähän aikaa yksilöllisiä. Mutta taito unohtui kertauksen puutteessa nopeasti. Maastamme tavatut noin 1500 luonnonvaraista kukkakasvilajia on sekin lannistava määrä.
Siksi olenkin tykästynyt pilviin. Niitä kun on vain kymmentä päälajia. Sitä paitsi harva asia vaikuttaa sääilmiöihin ja maiseman tunnelmaan niin paljon kuin taivaan pilvipeite ja sen muuttuminen, joten pilvet ovat esteettisesti antoisia tarkkailtavia.
Ensimmäisen pilvioppini sain armeijan sääkoulussa 1980-luvun alussa, ja rutiinia kertyi inttipalveluksen loppuaikana Rankin sääasemalla. Katselin pilviä sen jälkeen satunnaisesti, mutta uusi innostus löytyi, kun vuonna 2006 luin Gavin Pretor-Pinneyn mainion kirjan The Cloudspotter’s Guide. Vuotta myöhemmin se suomennettiin nimellä Pilvibongarin opas.
Jännää pilvissä on esimerkiksi se, että ne ovat niin dynaamisia: ne ovat koko ajan muuttamassa muotoaan, kehittymässä jostakin ja tulossa joksikin toiseksi, usein myös tulossa jostakin ja menossa jonnekin. Silti melkein aina kaikki taivaalla näkyvät pilvet voi luokitella johonkin noista kymmenestä lajista.
Luokittelu auttaa järjestämään ajatuksia ja kaivamaan luokkakohtaista tietoa omasta muististaan tai vaikkapa nettilähteistä. Ihmisellä on kyky myös luokitella näkymän merkitys yhdellä vilkaisulla, mikä juontanee siitä ajasta, kun esivanhempiemme piti silmänräpäyksessä päättää, onko vastapäisen savanniheinikon seasta astuva otus vaarallinen vai vaaraton.
Esimerkiksi taivaan leveydeltä nouseva vyöhyke kuitumaisia untuvapilviä on minulle yhdellä vilkaisulla selviävä viesti siitä, että niiden suunnalta on saapumassa uusi säärintama. Hellepäivänä leveyttään korkeammiksi kohonneet kumpupilvet ennakoivat sadekuuroja, ja jos vilkaisu taivaanrantaan paljastaa alasimenmuotoisen pilvenhuipun, odotan myös ukkosta.
Romantikko minussa pitää kuitenkin suosikkeinaan hahtuvapilviä, jotka värjäytyvät niin herkullisesti auringonlaskuissa: kunkin hahtuvan valo- ja varjopuoli saavat omat pastellisävynsä. Niistä tulee minulle mieleen rokokoomaalari Tiepolon freskojen taivas.
Aihe: Tieteen tykkääjä | 10 kommenttia »
Edellisessä postauksessani esitelty Tiede-lehden koulukirjajuttu on edennyt niin, että professori Kari Enqvist on lupautunut kommentoimaan yleisön ja toimituksen huomioita fysiikan oppikirjoista. Tapaan hänet ensi viikolla, joten vielä ehtii lähettää poimintoja oppikirjojen vanhentuneista tai muuten vinksahtaneista kappaleista.
Biologian kirjoja arvioimaan etsin biologian tutkijaa, jolla on ajantasaiseen tietoon perustuva näkemys siitä, mitä elämä on ja mitä siitä pitäisi koulussa ymmärtää. Saa ehdottaa.
Ehdotuksenne ja löytönne ovat tervetulleita Huuhkaja.fi:hin missä muutenkin kokeillaan lehtijuttujen tekemistä yhdessä yleisön kanssa. Huuhkajan toinen äiti Susanna Niinvaara etsii siellä hyvää työtä tekevää remonttiporukkaa kauhukertomusten vastapainoksi. Onko sinulla kokemusta ammattilaisten hienosti hoitamasta remontista tai rakennusprojektista?
Aihe: Tieteen puudeli | 58 kommenttia »
Elämäni isoin henkilökohtainen hyöty tiedetaustastani koitui noin seitsemän vuotta sitten, kun minulta diagnosoitiin ms-tauti.
Tuttavapiiriini ei silloin kuulunut ketään samaa tautia sairastavaa, enkä tiennyt taudista ennalta mitään.
Ensimmäinen iso hyöty tuli siitä, että olin tiedetoimittajana ja sitä ennen mikrobiologina ja tutkijana tottunut jatkuvaan uuden tiedon omaksumiseen. Varsinkin diagnoosin jälkeisessä alkusokissa omaksumisrutiini tuli todella tarpeeseen. Tuon rutiinin ansiosta sain hämmennyksestäni huolimatta jonkinlaisen selon jo lääkärin ensi kuvailuista, ja lähdehakurutiinini turvin löysin helposti luotettavaa lisätietoa esimerkiksi Ms-liiton sivuilta ja Suomalaisen Lääkäriseura Duodecimin Käypä hoito -suosituksista.
Ms-tauti johtuu elimistön puolustusjärjestelmän hyökkäämisestä omia hermoja vastaan. Se vaurioittaa hermojen toimintaa tahtiin, jota ei osata ennustaa. Vähitellen voi mennä esimerkiksi näkö, kävelykyky, nielemiskyky.
Parantavaa tai taudin pysäyttävää hoitoa ei ole. Parhaat lääkkeet hidastavat taudin etenemistä keskimäärin noin 30 prosentilla. Noita lääkkeitä, yleisimmin beetainterferoneja, pitää injektoida valmisteesta riippuen lihakseen tai ihon alle 1–7 päivän välein.
Tieto ”parantavaa hoitoa ei ole” saattaisi houkutella epätoivoiseen ihmelääkejahtiin. Tunnen kuitenkin sisäistäneeni niin perusteellisesti ajatuksen tieteellisestä tutkimuksesta luotettavimman tiedon lähteenä, etten kokenut tuollaista houkutusta lainkaan. Jollei tutkimus ole tuottanut parantavaa lääkettä, sellaista ei yksinkertaisesti ole toistaiseksi saatavissa. Tuo vakaumus antoi minulle mielenrauhan, mikä oli toinen iso hyöty.
Kolmas iso hyöty oli sen hahmottaminen, mitä tarkoittaa, että lääke hidastaa taudinkulkua ”keskimäärin 30 prosenttia”. Se tarkoittaa, että potilaskokeissa on isossa joukossa havaittu tuollainen keskimääräinen vaikutus mutta yksittäisen potilaan kohdalla vaikutus voi olla paljon isompi tai pienempikin. Koska taudinkulku ja pahenemisvaiheiden tiheys on sekin yksittäisen potilaan kohdalla mahdoton ennustaa, on yksittäisen potilaan kohdalla käytännössä mahdoton sanoa, tehoaako lääke ja miten hyvin. Tämän ymmärtäminen auttoi omaksumaan fatalistisen mielentilan, joka on tähän tautiin sopeutumisessa eduksi: koskaan ei voi varmasti tietää, mitä seuraavaksi tapahtuu, ja parasta on vain koettaa pystyä ottamaan asiat vastaan sellaisina kuin ne tulevat.
Neljäs iso hyöty tuli tutkijana tekemistäni biolääketieteellisistä kokeista, joissa sain rutiinin injektioruiskun käyttöön. Itseni pistäminen toki hirvitti aluksi, mutta tuttuus välineiden kanssa helpotti paljon. Alkuaikana pistelin beetainterferonia reisilihakseen, nykyisin eri paikkoihin ihon alle.
Viides iso hyöty on ollut se, että tietoni mikrobeista ovat auttaneet minua välttelemään infektioita. Se on lääkityksen ja toimintakykyä ylläpitävän kuntoharjoittelun lisäksi tärkeää ms-potilaalle, sillä tartuntatautien tiedetään voivan laukaista ms-taudin pahenemiskausia.
Tämän kokemuksen jälkeen minulle olisi turha tulla väittämään, että tieteellinen ymmärrys kelpaa kyllä ”hauska on tietää” -pohdiskeluihin muttei voi auttaa ihmistä elämän todellisissa kriiseissä. Kyllä se voi.
Aihe: Tieteen tykkääjä | 25 kommenttia »
Siinä ei ole sinänsä mitään yllättävää, että Saksassa uskotaan homeopatiaan. Eikä siinäkään, että vanhoillisimmat kristilliset piirit varsinkin Yhdysvalloissa pyrkivät taivuttamaan homoja heteroiksi. Mutta että katoliset lääkärit Saksassa antavat homeopaattista eheytyshoitoa homoille on jo sen laatuinen huuhaa-kasauma - uskontohuuhaa, uskomushoitohuuhaa ja homofobinen huuhaa kaikki yhdessä - että päivystävä skeptikkokin hämmästelee. Euroopassa? Vuonna 2011?
En ole aiemmin kuullut, että homeopatiaa olisi käytetty eheytyshoitoihin. Hyvä puoli homeopatiassa tietysti on, että se on sinänsä täysin haitatonta: se että homoa ylipäätään on tarkoitus eheyttää on tietysti haitallista, mutta homeopatia ei suoranaisesti pahenna asiaa. Se vain ei toimi, koska se ei toimi mihinkään muuhunkaan ja koska mikään muukaan ei muuta ihmisen seksuaalista suuntautumista.
Paljon haitallisempia seurauksia on sen sijaan ollut psykoterapialla. Olli Stålström kirjoittaa kirjassa Saanko olla totta erilaisista terapioista, joita hän kävi läpi ensin 1960- ja 1970-luvuilla konvertoituakseen heteroksi ja sittemmin voittaakseen masennuksen, johon konversiopsykoanalyysi hänet ajoi.
Stålströmin kertomukset ovat erityisen arvokkaita siksi, että ne kertovat terapian todellisuudesta. Psykoterapian vaikuttavuustutkimuksissa ei yleensä analysoida itse terapiaa lainkaan. Niissä vain verrataan eri terapiamuotojen lopputuloksia keskenään ja mahdollisesti lääkehoitoon. Hyvin harvoissa tutkimuksissa on nauhoitettu tai videoitu itse keskustelun etenemistä. Mitä terapioissa oikeasti tapahtuu? Etenevätkö ne todella kuten oppikirjoissa sanotaan?
Ainakin ne tuntuvat etenevän kuten karikatyyreissä sanotaan. Kirja kertoo analyytikosta, joka sai Stålströmin uskomaan, että isä oli tehnyt hänestä homon. Se tietysti myrkytti isän ja pojan välit. Analyytikon mielestä Stålströmin korkean paikan kammo johtui piilevästä kastraatiopelosta, joka oli myös homouden syy. Kaikki vastalauseet terapeutti mitätöi torjuntana.
Kysymyksiin Stålström ei saanut vastausta. “Psykoanalyytikko kysyi vain, ‘mitä siitä tulee mieleenne?’. Jos yritin tivata vastauksia, hän kysyi: ‘Mitä muuta siitä tulee mieleenne?’”
Yllättävää kyllä asetelma ei ollut juuri sen parempi 1980-luvulla, jolloin homous oli jo laillista eikä sitä pidetty enää sairautena eikä Stålströmiä yritetty konvertoida heteroksi. Kun Ståhlström haki apua masennukseensa kunnan mielenterveystoimistosta, hänen psykiatrillaan oli teoria, jonka mukaan homot oikeastaan haluavatkin olla masentuneita. Ei ihme, ettei terapiasta ollut apua.
Vielä vuonna 1990 psykiatrien piirissä esiintyi uskomus, jonka mukaan homot ovat turhan valittajia ja vain kuvittelevat olevansa syrjittyjä. Ajattelutapa oli tuttu myös työterveyslääkärien piirissä. Kun Stålström meni yliopiston työterveyslääkärille valittamaan kipua alavatsassa, häntä ei otettu vakavasti, koska mapissa oli terveydenhoitajan lausunto homoudesta. Stålström olisi kuollut, ellei hän olisi vielä käynyt yksityisellä lääkäriasemalla, josta kierros jatkui päivystysleikkaukseen Marian sairaalaan. Umppari ja vatsakalvon tulehdus leikattiin viime hetkellä.
Vasta 2004-2006 Stålström sai kongnitiivis-analyyttiseltä terapeutilta tarvitsemaansa apua ja parantui masennuksesta. Se oli Stålströmin mukaan malliesimerkki onnistuneesta lyhytterapiasta. Istuntoja oli parin vuoden aikana vain parikymmentä, ja välillä siinä oli myös taukoja.
Psykoterapian ilosanomaa levitetään joka naistenlehdessä. Olisi mielenkiintoista koota yhteen huonoja kokemuksia psykoterapiasta. Niitä kuulee paljon harvemmin, vaikka niitä epäilemättä on vaikka kuinka paljon. Psykoterapian vaikuttavuus ei ole erityisen hyvä. Monen oireilu ei lakkaa ja joidenkin pahenee terapiasta huolimatta. Todellisuudessa psykoterapia voi olla hyödyllisempääkin kuin miltä se näyttää, koska osa hyödyistä hukkuu haittojen alle. Toisin sanoen jos vaikka 50 prosenttia näyttäisi hyötyvän jonkin verran psykoterapiasta, todellisuudessa kyse saattaa olla siitä, että 60 prosenttia hyötyy ja 10 prosenttia saa haittoja.
Kielteisiä kokemuksia psykoterapiasta ei ole totuttu kuulemaan julkisesti. Haluan antaa niille äänen tällä blogilla. Kertokaa kokemuksianne nimellä tai nimettä. Kaikki psykoterapiakokemukset ovat kiinnostavia, oli hoidon syynä sitten masennus, ahdistus, pelot, seksuaalisuus tai mikä muu tahansa.
Aihe: Skeptikon päiväkirja | 135 kommenttia »
|
|