Purje voi toimia kuin siipi tai kuin laskuvarjo. Siipi antaa kovemman vauhdin.

Maakrapu on hämmästynyt, kun katsoo peräjälkeen sataman tuulimittaria ja väylällä viilettäviä purjealuksia. Urheilullisimmat purjeveneet ja purjelaudat näyttävät kulkevan tuulta nopeammin! Miten se on mahdollista?

Mieleen tulee fysiikan lakeja ja rajoituksia: valon nopeuden ylittämättömyys, energian häviämättömyys, voima ja vastavoima... Tuulta nopeammin kulkeva purjealus voi kuulostaa ikiliikkujalta. Jotain fysiikan lakia se varmaan rikkoo.

Maakrapu ajattelee, ettei purjehtiminen voi kauheasti poiketa vaikka pyöräilystä. Mitä suoremmin myötätuuleen nenä näyttää, sitä kovempaa pääsee. Pyörällä pääsee tuulta kovempaa, jos polkee tai rullaa alamäkeen. Olisiko myötäaallokko eräänlainen veneilijän alamäki ja selittäisi purjehtijan vauhdin?

Intuitio on kuitenkin oikeassa. Myötäisessä purjevene tai purjelautailija ei voi kulkea tuulta nopeammin.

Myötätuuleen kuin laskuvarjolla

Suorassa myötätuulessa purje on kuin laskuvarjo. Jos tuulta on vaikkapa 10 metriä sekunnissa ja alus kulkee 6 metriä sekunnissa, purje pullistuu yhtä suurella voimalla kuin jos vene olisi ankkurissa ja tuulta olisi 4 metriä sekunnissa. Sillä voimalla on voitettava veden vastus.

Mitä pienempää aaltoa vene aiheuttaa, sitä vähemmän vesi vastustaa aluksen kulkua. Kilpaveneen vastus voi olla pieni, ja silloin vene tietysti kiihtyy, kunnes tuulen voima ja veden aiheuttama vastavoima ovat yhtä suuret.

Tasapaino saavutetaan kuitenkin ennen tuulen nopeutta. Jos vene kulkisi tuulen nopeudella, purjeet lerpahtaisivat. Silloin näennäinen tuuli olisi nolla metriä sekunnissa, ilmanpaine purjeen molemmilla puolilla sama ja venettä eteenpäin kuljettava voima nolla.

Tällaista tilannetta merellä ei tietenkään koskaan näe — ellei sitten maakrapu ole päässyt perämieheksi. Hänhän voisi ajatella, että jos pikkaisen auttaa moottorilla, vene kulkee vielä kovempaa. Tuulen nopeudella purjeet olisivat kuitenkin aivan turhia. Yhtä hyvin voisi kulkea pelkästään moottorilla kuin "auttaa" sillä.järkevä keino kulkea myötätuulessa hieman kovempaa on nostaa spinnu eli myötätuuleen tarkoitettu keulapurje. Se lisää purjeiden kokonaispinta-alaa ja kiihdyttää venettä lähemmäs tuulen nopeutta. Fysiikan lakeja sekin noudattaa, eikä tuulen nopeutta saavuteta, saati ylitetä.

Spinnu muistuttaa erityisen paljon laskuvarjoa, ja maakravun mielestä myötätuuleen purjeet pullollaan etenevät veneet ovatkin eri hienon näköisiä. Mutta jos vauhtia arvostaa, kannattaa tarkkailla risteävää väylää. Siellä, sivutuulessa, mennään parhailla veneillä ja purjelaudoilla tuultakin nopeammin.

Sivutuulessa purje on kuin siipi

Sivutuulessa purje muistuttaa ulkoisestikin enemmän lentokoneen siipeä kuin laskuvarjoa, ja aerodynamiikan kannalta purje on aivan kuin siipi. Ilmavirta kulkee purjeen molemmin puolin niin, että syntyy alipaine ja nostovoima siiven pullealle, tuulen alla olevalle puolelle. Nostovoima tosin suuntautuu hieman viistoon menosuunnasta, mutta köli hillitsee sortoa eli veneen sivuttaisliikettä. Näin syntyy voima, joka saa veneen tai purjelaudan liikkeelle — ja huippuvauhtiin, kun lähestytään tuulen nopeutta.

Myötätuulessa ongelma oli, että näennäinen tuuli hiljeni kokonaan, mutta sivutuulessa käy päinvastoin. Todellinen tuuli kohdistuu purjeeseen edelleen sivulta samalla nopeudella, mutta lisäksi tulee "“ajoviima" suoraan edestä. Siksi ilmanpaine-ero purjeen eri puolilla vain kasvaa ja sen mukana venettä eteenpäin liikuttava voima. Jopa kaksinkertainen tuulennopeus on mahdollinen nykyaikaisilla kilpaveneillä, joissa veden vastus on minimoitu trimaraanirakenteella, eli vene lähes liitää päärungon ja sen kahta puolta olevien ponttonien päällä. Kovassa vauhdissa toinen ponttoneista nousee jopa ilmaan.

Purjelaudat eivät kovassa vauhdissa enää ui, vaan ne nousevat "“plaaniin" veden pinnalle. Silloin veden vastus on lähes olematon, ja purjelautailijakin voi ylittää tuulen nopeuden.

.Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2009

Psykedeelit ayahuasca ja psilosybiini tehoavat tutkimusten mukaan masennukseen.

Amazonin alueen ihmiset ovat ammoisista ajoista nauttineet näkyjä nostattavaa ayahuasca-kasviuutetta.

Aine kiinnostaa myös lääketieteen tutkijoita. Se näyttää tehoavan masennukseen ja riippuvuuksiin, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Muilla psykedeeleillä, kuten tietyissä sienissä esiintyvällä psilosybiinillä, on havaittu samanlaisia vaikutuksia.

Ayahuascaa pitkään tutkinut Jordi Riba Sant Paun sairaalasta kertoo, miten vaikeasta masennusta potevat potilaat ovat saaneet apua yksittäisestä kokeilusta.

”Tavalliseen masennuslääkkeeseen verrattuna teho oli todella nopea vain yhdellä annoksella. Hämmästyttävästi tulokset näkyivät heti, ja ne säilyivät monia viikkoja”, Riba sanoo HS:n haastattelussa.

Lontoon Imperial Collegen Robin Carhart-Harris on saanut samanlaisia tuloksia psilosybiinillä.

Ratkaisevia myönteisille vaikutuksille ovat ympäristö ja olot, joissa psykedeelejä käytetään.

”On tärkeää, että ammattiterapeutti valmistelee kokemukseen, on mukana sen aikana ja auttaa sen jälkeen tekemään siitä selkoa”, Carhart-Harris sanoo.

Suomessakin tutkijat etsivät rahoitusta tutkimukseen, jossa testaan psilosybiinin tehoa masennukseen.

Kysely

Kokeilisitko psykedeeliä masennukseen, jos lääkäri määräisi?

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