Suomalainen radiokemisti pääsi jännittävään hommaan.

Teksti: Kalevi Rantanen

Milloinkahan televisioon ilmestyy sarja atomisalapoliiseista? Esikuvaksi sopisi vaikkapa suomalainen radiokemisti, tohtori Maria Wallenius, joka työskentelee sellaisena Saksan Karlsruhen Transuraani-instituutissa. Juonen juuriakin löytyisi valmiina todellisuudesta, vaikkapa Hitlerin kuution tarina.Viime vuosikymmenen lopulla instituutin atomisalapoliisit saivat tehtäväkseen selvittää, miten Hitlerin ydinohjelma oli edennyt. Asialla on historiallista mielenkiintoa, ja lisäksi se oli hyvä tilaisuus testata menetelmiä. Tärkein aineellinen todiste oli musta, viisi senttiä leveä ja 180 grammaa painava kuutio, joka koostui metallisesta uraanista. Kuutiota säilytettiin Heigerlochin atomimuseossa lähellä Tübingeniä, mutta sen historiaa ei tiedetty. Muodosta päätellen uraania oli käytetty epätavallisessa reaktorissa. Lisäksi muoto ja ydinmateriaalitietokannat osoittivat, että kappale todella oli peräisin Saksasta. Kalsiumpitoisuuden perusteella raaka-aine oli peräisin böömiläisen Joachimsthalin kaivoksen uraanimalmista. Spektrometrisissä tutkimuksissa selvisi, että kuutio oli valmistettu syksyllä 1943. Sitä oli käytetty Werner Heisenbergin ”uraanikoneessa” sodan loppuvuosina. Isotooppikoostumuksen mukaan hidastimena oli ollut raskasta vettä tai grafiittia. Fissiotuotteita ei kuitenkaan ollut syntynyt, joten reaktoria ei ollut saatu toimimaan. Joskus on siis mahdollista jäljittää ydinmateriaalin alkuperä lähes atomiajan alkuun asti. Yhdysvaltain fysikaalisen seuran APS:n tutkijaryhmä kutsuukin ydinmateriaalien historian selvittämistä ”atomiarkeologiaksi”.

Suomalainen atomietsivä Karlsruhessa

Tavallisesti atomisalapoliisit kuitenkin keskittyvät nykyhetkeen ja lähihistoriaan. He tutkivat väärille teille joutuneita säteileviä aineita, jotka on takavarikoitu lentokentillä ja raja-asemilla tai löydetty kaatopaikoilta ja takapihoilta.Esimerkiksi vuonna 2007 Saksan Lauenfördestä löytyi eräästä puutarhasta neljätoista sormustimen kokoista sylinteriä. Tutkijat osoittivat ne radioaktiivisiksi pelleteiksi, jotka oli valmistettu Hanaun ydinpolttoainetehtaassa Hessenissä 1990-luvun alussa. Vuoden 2008 lopulla Alankomaiden Rotterdamin sataman eräästä metalliromuvarastosta löytyi rikastettua uraania. Materiaalin alkuperää selvitetään edelleen. Instituutti on vuoden 1992 jälkeen tutkinut yli kolmekymmentä ydinrikosta. Parhaassa tapauksessa materiaalin historia määritetään täsmällisesti, mutta toisinaan saadaan vain summittaista tietoa alkuperästä.– Tätä nykyä pystytään usein sulkemaan pois joitakin maita tai tuotantolaitoksia, mutta silti jää jäljelle ryhmä mahdollisia lähtöpaikkoja, Maria Wallenius kuvailee. Wallenius vastaili kysymyksiin sähköpostilla Argentiinasta, jossa hän oli kouluttamassa paikallisia asiantuntijoita. Työ on kuulemma muutenkin vaihtelevaa, ei pääse kyllästymään. Wallenius on tyytyväinen siitä, mihin opiskelu hänet vei. – Radiokemia oli alun alkaenkin epätavallinen valinta verrattuna perinteiseen kemiaan, ja tässä vielä rikollisuus yhdistyy radioaktiivisuuteen.

Tavoitteena onnistua joka kerralla

Wallenius kertoo, että ydinrikostutkimus on verraten uusi tieteenhaara. Sen menetelmissä on vielä paljon tutkittavaa ja kehitettävää. Tavoitteena on pystyä aina löytämään materiaalin alkuperä ja selvittämään, milloin aine on joutunut vääriin käsiin.Tavoite on realistinen, koska tekniikka paranee nopeasti. Spektrometrit, joilla nähdään materiaalin ”sormenjälki”, kehittyvät yhä tarkemmiksi. Spektrejä verrataan ydinmateriaalinäytteisiin, jotka vastaavat tavallisen rikostutkimuksen sormenjälkitiedostoja. Uusin kehitysvaihe on laajan geometrian sekundaari-ionimassaspekrometri eli lg-sims, joka pommittaa tutkittavaa näytettä suurienergiaisella ionisuihkulla. Näytteestä irtoaa sekundaari-ioneja, joista saadaan spektri. Näin erotuskyky vähintään kymmenkertaistuu aikaisempaan tekniikkaan verrattuna. Kohta voidaan löytää esimerkiksi uraanin 234- ja 236-isotooppien hiveniä, jotka kertovat, miten materiaalia on käsitelty. Näytteeksi riittävät vähäisetkin pölyhiukkaset.

Hienompaa kuin televisiossa

Spektrometrien lisäksi laboratorioissa on monenlaisia muita tutkimuslaitteita. On optisia mikroskooppeja. On elektronimikroskooppeja, sekä pyyhkäiseviä että läpäiseviä. On laitteita näytteiden tutkimiseksi röntgendiffraktiolla ja röntgenfluoresenssilla. Ja on tietenkin tietotekniikkaa, ja paljon muuta. Televisiosarjojen laboratoriot ovat köyhiä todellisuuteen verrattuna.Lisää tekniikkaa tulee. Nykyään kiinnostavat etenkin optiset menetelmät, kuten libs eli laserindusoitu spektroskopia. Suurteholaserilla höyrystetään näytteestä muutama nanogramma plasmaa, jonka säteilystä luetaan optinen spektri. Näin saadaan selville näytteen koostumus.

Marple tai Poirot Stukissa

Suomalaiset ovat täälläkin mukana. Uudenlaisia valvontatekniikoita kehittävää työryhmää Euroopan ydinmateriaalivalvonnan tutkimus- ja kehitysjärjestössä Esardassa vetää Suomen Säteilyturvakeskuksen eli Stukin turvateknologialaboratorion johtaja Harri Toivonen. Esardan puheenjohtaja oli viime vuoden loppuun saakka Elina Martikka, joka johtaa Stukissa ydinmateriaalien valvontatoimistoa.Stuk tekee tiukan asiallista ja pitkälle lakisääteistä työtä, mutta taustalta aistii innostusta alaan, joka on monella tavalla edelläkävijä. – Eikö meissä kaikissa asu pieni Miss Marple tai Hercule Poirot, joka on utelias ja haluaa selvittää rikoksia? kysyy Maria Wallenius.

Mikä ydinrikos

– Ydinmateriaalin varastaminen.– Ydinmateriaalin salakuljetus.– Terroriteko: omatekoisen tai varastetun radioaktiivisen pommin tai ydinräjähteen räjäyttäminen.Tähänastiset ydinrikokset ovat olleet pääasiassa nuhjuisia varkauksia ja salakuljetusyrityksiä. Kaikkiaan tapauksia on kansainvälisen ydinenergiajärjestön IAEA:n tietojen mukaan vuosina 1993–2009 paljastunut 1 773. Viidessätoista tapauk¬sessa rikollisilla oli hallussaan pitkälle rikastettua uraania tai plutoniumia, jotka sopivat pommimateriaaliksi.

...Jos yritetään varastaa

Raaka-aineiden, polttoaineiden ja jätteiden kulkua pyritään valvomaan niin, että jokainen varkausyrityskin havaitaan heti.Vakavissa ydinrikoksissa on yleensä mukana sisäpiirin väkeä eli ydinlaitosten työntekijöitä. He voivat yrittää huijata ulkopuolisia tarkastajia esimerkiksi kuljetusten aikana. Rikastettua uraanimateriaalia, kuten uraaniheksafluoridia, kuljetetaan terässäiliössä. Perinteisesti säiliön sisältö on tarkistettu gammasäteilymittauksilla. On periaatteessa mahdollista ottaa säiliön keskeltä materiaalia sivuun pommia varten ja panna tilalle esimerkiksi lyijyä. Koska pintakerroksen uraani lähettää edelleen gammasäteitä, tarkastajat luulevat, että kaikki ydinmateriaali on tallella. Japanin Rokkashon väkevöinti- ja jälleenkäsittelylaitos testaa tekniikkaa, jolla tällainen huijaus estetään. Mitataan neutronisäteilyä, joka gammasäteilystä poiketen tunkeutuu tiheänkin aineen läpi ja siksi paljastaa, onko myös säiliön keskellä säteilevää materiaalia.

...Jos huijataan polttoaineella

Käytettyjä polttoainesauvoja säilytetään ennen loppusijoitusta ydinvoimaloiden vesialtaissa. Rikolliset voivat siirtää polttoainetta pois altaasta ja panna tilalle sauvoja, jotka sisältävät köyhdytettyä uraania. Ulospäin näyttää siltä, että kaikki plutonium on edelleen altaassa. Yksi tekniikka, jolla huijauksen voi paljastaa, on sauvojen pommittaminen neutroneilla. Ne aiheuttavat plutoniumissa fissioita, jolloin sauvoista lähtee uusia neutroneja. Mittaamalla neutronisäteily voidaan määrittää, kuinka paljon plutoniumia on tallella. Ympäristötutkimuslaitos IES Italian Isprassa on kehittänyt keinon sinetöidä ja merkitä käytetyt polttoainesauvat. Ne merkitään yksilöllisen muotoisilla metallikiekoilla, jotka voi tunnistaa ultraäänitutkalla. Menetelmää on testattu Karachin ydinvoimalassa Pakistanissa.

...Jos pommi räjähtää

Varastetut tai varastetusta materiaalista kyhätyt ydinpommit ovat toistaiseksi räjähdelleet vain tutkijoiden skenaarioissa.Yhdysvaltain fysikaalinen seura APS ja tieteenedistämisseura AAAS julkaisivat vuonna 2005 ydinrikostutkimuksesta raportin, jossa kuvaillaan, miten raskaan sarjan ydinrikos tutkittaisiin.Ensin selvitetään, millainen pommi oli. Jos kyseessä oli ydinräjähdys, tutkitaan, oliko pommissa käytetty plutoniumia vai uraania vai molempia. Oliko pommi alkeellinen vai pitkälle kehitetty? Esiintyykö suuriener¬giaisia neutroneja tai tritiumia, jotka kertovat lämpöydinreaktiosta? Seuraavaksi tutkijat hankkivat yksityiskohtaista tietoa rikosvälineestä. Miten pommi oli suunniteltu? Oliko laitteessa ydinmateriaalin lisäksi muita aineita, jotka voivat kertoa alkuperästä?

Sonni suomesta nuuskii jalkapallon EM-kisoissa

Säteilyä mittaava auto lähti Ukrainaan.

Urheilun suurtapahtumat ovat mahdollinen kohde terrori-iskuille. Yksi kuviteltavissa oleva ase on radioaktiivinen säteily. Joku voi yrittää kuljettaa kisapaikalle esimerkiksi radioaktiivista kobolttia. Tunnelma romahtaisi, vaikkei säteily heti tappaisikaan ketään.Vuoden 2012 jalkapallon EM-kisojen isäntämaa Ukraina ehkäisee säteilyrikoksia suomalaistekniikalla: säteilynmittausauto Sonnilla (sophisticated on-site nuclide identification), joka toimitettiin sinne viime keväänä. Sattumalta auto muistuttaakin hieman sonnia, sillä edessä on kaksi ”sarvea” eli ilmanäytteen kerääjää. Auto tekee säteilyhavaintoja spektrometreillään viiden sekunnin välein. Saman tien se siirtää tiedot langattomasti johtokeskuksen sähköiseen karttajärjestelmään.Kun auto löytää epäilyttävän paikan, miehistö lähtee tutkimaan tilannetta. Jalkatyötä varten mukana on reppu, joka sisältää gammaspektrometrin ja neutroni-ilmaisimen. Suomalaiset ovat antaneet repulle nimen ”vasikka”.Käyttäjä hallitsee vasikkaa kännykällä. Tiedot voi siirtää heti myös keskukseen tarkkaa analyysiä varten.

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

Julkaistu Tiede -lehdessä 2/2011

Venäjän MM-kisojen virallinen ottelupallo on Telstar18. Adidas on valmistanut kisapallot vuodesta 1970. Kuva: Wikimedia Commons

Tulevaisuuden huippufutarin peliasuun kuuluu älysiruja ja antureita, jotka rekisteröivät joka liikkeen, ja älypallo raportoi maalit ilman tuomaria.

Mistä tulevaisuudessa keskustellaan, jos jalkapallo-ottelun tuomitsemisestakin poistetaan inhimilliset erehdykset? miettii moni penkkiurheilijaveteraani. Viime vuonna kansainvälinen jalkapalloliitto Fifa nimittäin hämmästytti maailmaa ryhtymällä kokeilemaan älysirutekniikkaa tuomitsemisen apuna.

Teknisen avun mahdollisuus ei ole uusi asia mutta valmius sen hyväksymiseen on.

Aiemmin tuomarin näköaistin avittamiseen on suhtauduttu nihkeästi. Kun televisiokamerat ilmestyivät kentän laidalle 1950-luvulla, tulivat pian myös nauhoitetut ja hidastetut otokset. Äkkiä kävi mahdolliseksi tutkia rauhassa, menikö pallo todella maaliin ja tuomitsiko tuomari oikein. Fifa reagoi päättämällä, että nauhoitukset jätetään huomiotta. Tuomarin sana on laki, näkyi filmillä mitä tahansa.

Yksi seuraus päätöksestä on ollut ikuinen kiista siitä, oliko Englannin joukkueen hyökkääjän Geoff Hurstin kolmas maali MM-finaalin jatkoajalla vuonna 1966 oikea maali vai ei. Hurstin laukaus osui poikkipuuhun ja kimposi alas, mutta minne? Tuomari, joka näki tilanteen heikosti, päätti, että pallo oli maalissa, mutta moni on tuomiosta edelleen eri mieltä.

Nyt linja on muuttumassa jalkapallomaailmassa. Testattavassa seurantajärjestelmässä pallo ilmoittaa sijaintinsa tietojärjestelmään. Tuomari kantaa ranteessaan älyrengasta, joka piippaa, kun tulee maali.

Paikannusanturit palloon ja sääriin

Jalkapallon seurantalaitteisto on kehitetty saksalaisessa tutkimuslaitoksessa Fraunhofer-instituutissa, ja sen on valmistanut saksalainen yritys Cairos Technologies AG. Saksalaiset toivoivat, että älypalloa olisi potkittu jo tämän kesän ottelussa. Näin MM-kisojen isäntämaa olisi päässyt esittelemään tekniikkaansa oikein leveällä rintamalla.

Kehitystyö osoittautui kuitenkin odotettua työläämmäksi ja hitaammaksi. Fifa testasi älypalloa nuoriso-otteluissa viime syksynä. Seurantajärjestelmä havaitsikin kaikki maalit 32 ottelun sarjassa. Valitettavasti tietokone kirjasi maaleiksi myös joitakin ohi menneitä laukauksia. Siksi Fifa heitti älypallon takaisin insinööreille luotettavuuden parantamista varten.

Ensimmäinen yritys oli ehkä hiukan ahne. Heti alussa yritettiin luoda laitteisto, joka kerää valtavasti tietoa.

Cairoksen seurantajärjestelmässä pallon mikrosiru lähettää 2 000 kertaa sekunnissa paikannustietoja antenneihin, jotka sijaitsevat kentän laidalla. Yhtiön mukaan pallon sijainti pystytään määrittämään puolentoista sentin tarkkuudella. Mahdollista on mitata myös pallon nopeus, kiihtyvyys, lämpötila ja paine.

Myös pelaajalla on älysiru kumpaankin säärisuojukseen piilotettuna. Älysiru kertoo hänen sijaintinsa, nopeutensa ja kiihtyvyytensä. Hänen potkaistessaan palloa pystytään mittaamaan laukaisun nopeus. Mittaustuloksista saadaan selville myös askeltiheys ja askelten pituus.

Kilpailijat ovat huomanneet Cairoksen hankkeen vaikeudet. Tanskassa Goalref-niminen yritys on kehittänyt seurantalaitteistoa, joka toteaa vain maalit. Tanskalaiset toivovat näin pääsevänsä suurempaan luotettavuuteen.

Älysirutekniikka ottaa ensi askeliaan, mutta suunta on selvä ja heijastaa tekniikan yleistä kehitystä. Sirut ja sensorit tulevat kaikkialle, ja esineet ja ihmiset muuttuvat tietoverkkojen silmuiksi. 

Värinätyynyillä vinkkejä lihaksille

Vielä villimpää on odotettavissa hieman kaukaisemmassa tulevaisuudessa. Ensin tekniikka seuraa pelaajaa etäältä mutta sitten alkaa myös kulkea hänen mukanaan. Taustalla on nouseva tieteenhaara haptiikka, joka tutkii viestin lähettämistä ja vastaanottamista kosketuksen avulla.

Haptiikan tutkija Hendrik-Jan van Veen hollantilaisesta tutkimuslaitoksesta TNO:sta, joka vastaa Suomen VTT:tä, on työtovereineen ideoinut opastavaa peliasua. Urheilijoiden vaatteisiin upotetaan sensoreita, joka mittaavat lihasten toimintaa. Tietokone käsittelee mittaustulokset ja antaa palautetta kosketuksen avulla. Pienet värähtelevät tyynyt kertovat urheilijalle, mitä lihaksia hänen pitäisi käyttää enemmän. Värinä nilkassa voi viestittää, että nyt vauhtia kinttuihin.

Toistaiseksi tekniikkaa ovat testanneet melojat laboratoriossa, mutta tutkijat suunnittelevat asuja myös jalkapallovalmennusta varten.

On helppo kuvitella, miten monipuolisia mahdollisuuksia haptiikka avaa jalkapallossa. Miksei värisijän voi upottaa vaikka pelihousuihin, jolloin haluttaessa saataisiin myös katsojien ja pelaajien välille uudenlaista viestintää. Kannustushuutojen lisäksi suosikkipelaajille voi tulevaisuudessa antaa hellän etäpotkun takapuoleen: Älkää nukkuko! Tsemppiä!

Kun haptiikkaan yhdistetään älykkäät sensoriverkot, syntyy jotain vielä mielikuvituksellisempaa. Joskus verkko pystyy laskemaan optimaalisia syöttöketjuja, ja haptinen värisijä viestittää, mihin suuntaan pitää potkaista. Silloin pelaajilla on jaloissaan todelliset taikakengät.

Video mullisti pelianalyysin

Älysirut ovat vasta tulossa, mutta jalkapallo on teknistynyt ja tieteellistynyt paljon aikaisemmin.

Valmennuksessa video otettiin käyttöön heti, kun kamerat kehittyivät tarpeeksi pieniksi, eli 1970- ja 1980-luvun vaihteessa. Sitä ennen valmentajat ja heidän apulaisensa olivat tarkkailleet peliä kentän laidalta ja tehneet muistiinpanoja kynällä ja paperilla.

Kun kameraan yhdistettiin tietokone, kuvamateriaalista pystyttiin jalostamaan kaikkea mahdollista tietoa kentän tapahtumista. Pelaajat ja valmentaja saattoivat nyt katsoa kuvaruudulta, mitä pelissä todella oli tapahtunut. Pallon ja pelaajien liikkeet, syötöt, laukaisut, haltuunotot ja muut tapahtumat voitiin kirjata tarkasti ja objektiivisesti. Syntyi uusi tieteenhaara, pelianalyysi.

Pelaajan vointia voi valvoa yötä päivää

Mikä sitten on ollut pelianalyysin ja muun jalkapallotutkimuksen arvokkainta antia? Vastaus voi ensi alkuun tuntua yllättävältä.

– Yksilöllisyyden vahvistuminen on ollut tärkein kehitystrendi valmennuksessa ainakin jo 1990-luvulta asti, sanoo biomekaniikan dosentti, ”jalkapalloprofessori” Pekka Luhtanen, joka työskentelee Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksessa Kihussa. Luhtanen on tutkinut Suomessa jalkapalloa ehkä syvällisemmin kuin kukaan muu ja on kansainvälisesti tunnettu pelianalyysin kehittäjä.

Miten niin yksilöllisyys? Jalkapalloahan esitellään malliesimerkkinä tiimityöstä. Tarkemmin katsottuna ristiriitaa ei kuitenkaan ole. Mitä taitavammin jokainen pelaaja hoitaa oman tehtävänsä, sitä hienompaan kokonaistulokseen päästään. Joukkue on sitä parempi, mitä onnistuneemmin osataan sijoittaa oikeat pelaajat oikeille paikoille.

Tekniikka on mahdollistanut entistä paljon yksilöllisemmän valmennuksen. Videolta valmentaja voi tutkia esimerkiksi askelten pituuksia ja tiheyksiä, hetkellisiä asentoja ja nivelten liikelaajuuksia.

Sykemittarilla, joka tuli samoihin aikoihin kuin video eli 1980-luvun alussa, pystytään seuraamaan kuormitusta ja voimavarojen palautumista vaikka vuorokauden läpi.

Mittausten ansiosta pelaaja saa valtavan määrän tietoa itsestään. Vähitellen hän oppii kuuntelemaan kehonsa signaaleja, jolloin laitteita tarvitaan vähemmän. Tekniikka osaltaan auttaa häntä kehittymään ”24 tunnin pelaajaksi”, jota myös lepo, palautuminen ja vapaa-aika auttavat pääsemään parhaaseen mahdolliseen suoritukseen.

Vahvoissa seuroissa, kuten Ajaxissa, valmennus on yksilöllistetty pitkälle. Eri ikäluokkia ja pelin osa-alueita varten on erikoistuneita valmentajiaan. Pelaajat harjoittelevat hyvinkin pienissä ryhmissä.

Pelaajat ovat sekä fyysisesti että psyykkisesti erilaisia. Jotkut ovat perusluonteeltaan hyökkääviä, toiset puolustavia, kolmannet rakentavia. Tarkka tieto pelaajien yksilöllisistä ominaisuuksista auttaa sijoittamaan heidät sopivimmille pelipaikoille. 

Joskus kielteinen tunne onkin hyväksi

Pelaajien fyysisen kunnon ja pelitekniikan lisäksi valmentajien pitää virittää heidän mieltään. Fyysisesti tasavahvojen ja älyllisesti yhtä taitavien joukkueiden ottelussa tuloksen ratkaisevat tunteet. 

Liikuntatieteiden tohtori Pasi Syrjä Jyväskylän yliopistosta on tutkinut, miten huippujalkapalloilijan tunteet vaikuttavat hänen pelituloksiinsa. Tulokset rikkovat tavanomaisia myyttejä.

Olemme tottuneet pitämään itsestään selvänä, että urheilussa ja muuallakin myönteiset tunteet parantavat suoritusta ja kielteiset vahingoittavat. ”Ajattele positiivisesti”, neuvovat konsultitkin.

Tutkijat ajattelivat samalla tavoin aina 1990-luvulle saakka. Tunteiden tutkimus lähti liikkeelle sotilaspsykologiasta. Psykologit tutkivat toisen maailmansodan aikana sotilaan ahdistusta taistelukentällä. Ahdistusta totuttiin pitämään häiriönä ja yksinomaan kielteisenä tunteena.

Uudempi tutkimus on osoittanut, että myös kielteiset tunteet voivat olla hyödyllisiä ja myönteiset haitallisia. Kielteinen ja epämiellyttävä tunne on joskus tehokas ja stimuloiva. Myönteinen tunne voi olla myös lamaannuttava.

Joitakin auttaa jopa pelokkuus

Syrjän väitöskirjatutkimuksessa pelaajat kuvasivat tunteitaan useilla kymmenillä adjektiiveilla.

Tuskin on yllättävää, että ”latautunut”, ”motivoitunut” tai ”sähäkkä” tunne yhdistyi onnistumisen kokemukseen. Yhtä odotettavissa on, että jos on "väsynyt", "haluton" tai "veltto" olo, tuloksia syntyy huonosti.

Mielenkiintoista sen sijaan on, että löytyi positiivisia mutta haitallisia tunteita. Vahingollisia positiivisia tunteita pelaajat luonnehtivat useimmiten sanoilla "huoleton", "tyytyväinen" ja "tyyni".

Kielteisiä mutta hyödyllisiä tunteita kuvasivat esimerkiksi adjektiivit "jännittynyt", "tyytymätön" ja "hyökkäävä".

Mutta tässä ei ollut vielä kaikki. Hyödyllisten ja haitallisten tunteiden valikoima vaihteli pelaajasta pelaajaan. Esimerkiksi "huoleton" tunne vaikuttaa moniin pelaajiin haitallisesti mutta joihinkin myönteisesti. "Pelokas" tunne on useimmille haitaksi mutta joillekin hyödyksi.

Tieto omasta tunneprofiilista auttaa pelaajaa vahvistamaan juuri niitä tunteita, jotka auttavat häntä saavuttamaan parhaat tulokset. Näin valmentaja pystyy yksilöllistämään valmennusta myös tunnepuolella.

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

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2006

Jalkapallon pieni historia

1863 yksitoista englantilaista seuraa sopivat jalkapallon säännöistä.

1800-luvun loppupuoliskolla tasaisen pyöreä kumikalvo alkaa korvata epäsäännöllisen muotoisen sianrakon jalkapalloissa. Pallon lujittamiseksi uloin kerros ommellaan nahasta. Jalkapallokengät ovat nilkkapituisia ja nappulat metallisia.

1904 perustetaan Kansainvälinen jalkapalloliitto Fifa.

1909 kenkien metallinappulat kielletään vaarallisina ja siirrytään nahkaisiin.

1920-luvulla kehitetään ruuvattavat, vaihdettavat nappulat.

1930 ensimmäiset MM-kisat järjestetään Uruguayssa.

1954 MM-kisat televisioidaan ensimmäisen kerran. Fifa päättää, ettei nauhoituksia käytetä tuomareiden apuna.

1962 tanskalainen Select Sport esittelee 32:sta kuusikulmiosta ommellun pallon. Vuosikymmenen edetessä siirrytään mataliin, ketteriin kenkiin ja kehitetään ensimmäiset täysin synteettiset pallot.

1970 saksalainen Adidas valmistaa ensimmäisen Telstar-kisapallon. Se saa nimensä 1960-luvun Telstar-satelliitista.

1980-luvulla synteettiset pallot syrjäyttävät nahkaiset pallot. Kenkiä parannellaan biomekaanisten mittausten turvin. Valmennuksessa otetaan käyttöön videointiin perustuva pelianalyysi ja sykemittariseuranta.

1990-luvulla palloihin aletaan lisätä polymeerivaahdoista valmistettu sisäkerros, joka nopeuttaa pomppua ja parantaa vesitiiviyttä.

1991 pelataan ensimmäinen MM-ottelu naisten jalkapallossa.

2000-luvulla uudet polymeerimateriaalit vahvistavat ja keventävät kenkiä.

2005 Fifa testaa sijaintinsa ilmoittavaa älypalloa nuorten turnauksessa Perussa. Tekniikka lähetetään jatkokehittelyyn.

2012 Maaliviivakamerat seuraavat maalin syntyä MM-kisoissa Brasiliassa.

2017 Fifa testaa videotuomarointia, Video Assistant Referee -järjestelmää, MM-kisojen esiturnauksessa Confederations Cupissa Venäjällä.

2018 Videotuomarointi, lyhyesti Var, otetaan käyttöön MM-kisoissa Venäjällä. Seurantakamerat paikantavat pelaajat kentällä. Katsomosta saa erityissovelluksella yhteyden vaihtopenkille, ja virallinen kisapallo tarjoaa omistajalleen nfc-sirun välityksellä oheispalveluja.

Aikajana päivitetty 13.6.2018

Keskiaika toi viinamarjat, perunat ja plomut.

Kesäkuumalla tekee mieli syödä mehukkaita hedelmiä. Globaalien markkinoiden ansiosta niitä on nykyään tarjolla ympäri vuoden, mutta kesäntuoreina ne maistuvat aivan erikoisen hyviltä.

Suomessa ei kasva yhtään kotoperäistä hedelmälajia. Kaikki ovat alkuaan muualta tuotuja.

Vanhimmasta päästä on omena, jonka nimityksellä on vastine muutamissa lähisukukielissä. Sanaa on arveltu vanhaksi iranilaiseksi lainaksi, mutta sen esihistorialliset kulkureitit ovat hämärän peitossa. Vanhoina aikoina kauppaa käytiin etenkin ylellisyystuotteilla, koska jokapäiväisessä elämässä tarvittavat perushyödykkeet tuotettiin itse.

Keskiajan Turun arkeologisissa kaivauksissa on löydetty viinirypäleiden ja viikunoiden jäänteitä, ja ilmeisesti myös niihin viittaavat sanat ovat olleet kaupunkilaisille tuttuja. Muualla Suomessa fiikunat ja viinamarjat opittiin tuntemaan viimeistään 1500-luvun puolimaissa, kun Mikael Agricola kertoi niistä suomenkielisissä teoksissaan.

Viini oli tärkeä tuontituote jo keskiajalla, ja siitä käytettiin vanhaa germaanista lainanimitystä viina 1800-luvun alkuun asti. Viikunan alkujuuret ovat latinassa, jossa ficus tarkoittaa sekä viikunahedelmää että viikunapuuta.

Agricola mainitsee myös perunan, jolla hän tarkoittaa päärynää, latinaksi pirum. Niitä kasvatettiin hänen aikanaan jo Suomenlahden eteläpuolella. Päärynä-sana on kuitenkin lainattu ruotsista, jossa latinan sanaa on muokattu omaan kieleen sopivaksi ottamalla mallia marjaa tarkoittavasta bär-sanasta.

Luumutkin olivat Itämeren alueen vanhaa kauppatavaraa, ja niitä saatettiin jopa viljellä Naantalin luostarissa 1400-luvulla. Luumu-sana on tullut ruotsista, ensi alkuun asussa plomu tai plumo.

Murteissa ja vanhassa kirjakielessä luumuja on nimitetty myös väskynäksi. Se on lainaa varhaisuusruotsin sanasta swetzkon, joka puolestaan perustuu uusyläsaksan sanaan Zwetschge. Se on alkuaan mukaeltu loppuosa latinan sanasta damascena ja kertoo, että luumut tulivat alun perin Damaskoksen suunnalta.

Tavallisten suomalaisten ruokavalioon metsämarjat ovat kuuluneet esihistoriallisista ajoista lähtien, mutta tuoreiden tuontihedelmien syöntiä on alettu opetella vasta 1800-loppupuolella. Sanomalehti Suometar raportoi huhtikuussa 1856, kuinka kauppalaiva täynnä ”appelsiinia, sitronia ja mandelia” oli saapunut Tallinnan satamaan. Muutaman vuoden kuluttua sama onni kohtasi myös helsinkiläisiä.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2018