Tähtitaivas on upea näky, mutta tutkijoita kiinnostavat myös avaruuden äänet. Nuori universumi kumisi, ja Aurinko soi kaiken aikaa. Mustan aukon musisoinnistakin on tietoa.





Kukaan ei enää usko, että seireenit laulavat tähtiä ja planeettoja kannattavien kristallipallojen päällä. Sekin on yleisessä tiedossa, että avaruusaluksesta tipahtaneen avunhuudot kantautuvat läheisessä kuussa työskentelevän kaverin korviin vain elokuvissa.

Tähtitieteilijät kuitenkin tutkivat universumin ääniä ja arvelevat tietävänsä, miltä alkuräjähdys kuulosti. Heitä kiinnostaa myös supernovina räjähtävien tähtien mökä. Lisäksi he ovat rekisteröineet esimerkiksi mustien aukkojen ääntelyä.


Tyhjiö on vaiti

Äänen synty ja eteneminen vaativat väliainetta, sillä ääni on väliaineessa tapahtuvaa paineen (tiheyden) vaihtelua. Esimerkiksi kovaäänisen värähtely synnyttää ääniaallon ympäröivään ilmaan, ja me kuulemme musiikkia. Ääni etenee missä tahansa väliaineessa - kiinteässäkin - mutta tyhjässä se ei kulje.

Planeettojen, tähtien ja galaksien välissä on tyhjempää kuin maanpäällisten laboratorioiden tyhjiökammioissa. Avaruus vaikenee, vaikka tutkija käyttäisi kaikkein moderneimpia vastaanottolaitteita.

Universumi ei silti ole täysin hiljainen. Siellä täällä on tiheitä kohtia, joissa nytkin syntyy ääniaaltoja. Nuoruudessaan koko maailmankaikkeus oli tiheän kaasun täyttämä.


Hiljaisuus - ja alkusoitto

Nuoren universumin värähtelyt ovat jähmettyneet meitä ympäröivään kosmiseen taustasäteilyyn. Siksi sen tiheyserot paljastavat universumissa noin 13,7 miljardia vuotta sitten edenneiden ääniaaltojen harjat ja pohjat. Virginian yliopiston professori Mark Whittle on laskenut niiden ja tietokonesimulaatioiden avulla, ettei itse alkuräjähdys pitänyt lainkaan ääntä.

Tilanne muuttui kuitenkin nopeasti. Aineeseen syntyi pieniä epätasaisuuksia, jotka pyrkivät kasvamaan. Kokkareet eivät pysyneet koossa, sillä kuuman kaikkeuden säteilyn paine hajotti niitä. Tämä toistui toistumistaan, ja aineen tiheys muuttui samaan tapaan kuin ilman tiheys äänen edetessä siinä.

Vaikka ihmisiä olisi ollut kuulolla, he eivät olisi aistineet ääntä. Kosminen soitto olisi kyllä ollut tarpeeksi voimakasta, mutta laajenemisen myötä duurista molliin muuttuva ääni oli noin 50 oktaavia kuulokynnyksemme alapuolella.


Tähdet soivat eläessään

Kopauta viinilasia ja kahvikuppia, ja huomaat heti, että astiat poikkeavat tosistaan. Instrumentin sointi kertoo sen rakenteesta. Samalla tavalla tutkijat voivat kosmisten äänten perusteella hahmottaa paikkaa, jossa ääni syntyy.

Universumin alun musiikki muuttui pian kakofoniaksi, joka vähitellen lakkasi sen jälkeen, kun aineen ja säteilyn vuorovaikutus päättyi universumin ollessa noin 400 000 vuotta vanha. Soitto kuitenkin tallentui kosmiseen taustasäteilyyn, joten tutkijat saavat sitä kartoittamalla tietoa nuoren universumin rakenteesta.

Mutta ei sfäärien sointi suinkaan ole ohi. Nyt kaikkeudessa musisoivat elävät ja kuolevat tähdet. Esimerkiksi Soho-satelliitti havainnoi Auringon pinnan värähtelyä, joka johtuu sen sisässä liikkuvista ääniaalloista. Kuuma kaasu tiivistyy ja harvenee. Aurinko soi muiden tähtien lailla.

Tässäkään tapauksessa emme kuulisi mitään, vaikka painaisimme korvamme Aurinkoon. Ääni on jälleen aivan liian matalaa. Tähden värähtelyn paljastama sointi on silti hyödyllinen sormenjälki. Siitä on selvinnyt muun muassa, että Auringon ydin on todella kaksitoista kertaa niin tiheää kuin lyijy.


Soundi kiihtyy kuollessa

Pari vuotta sitten Arizonan yliopiston tutkija Adam Burrows työtovereineen päätyi ehdottamaan, että ääni liittyy myös tähden kuolemaan. Tällä kertaa paikalle sattuvalla ihmisellä olisi teoriassa mahdollisuus kuulla kosmista musiikkia.

Kun Aurinkoa paljon massiivisempi tähti luhistuu elämänsä lopussa, sen sisään muodostuu häiriöaalto, joka ulos työntyessään räjäyttää tähden supernovana. Tutkijoilla on kuitenkin vaikeuksia selittää, miten häiriöaalto jaksaa omin avuin tähden pintaan.

Perinnäisesti avuksi on otettu tähden sisässä syntyneiden neutriinojen energia. Burrowsin ja kumppaneiden simulaatioissa kuolevan tähden ydin alkoi kuitenkin värähdellä niin nopeasti, että tähteen muodostui suunnilleen keski-C:tä (yksiviivaista c:tä) vastaavia ääniaaltoja, jotka avittivat häiriöaallon ulos.

Supernovaräjähdyksessä tähden kuorikerrokset sinkoutuvat avaruuteen. Paikalla on hetken ajan runsaasti kaasua, jossa voisi ehkä kuulla supernovan soundin. Räjähdyksenkin ääni pääsisi etenemään. Kaasu kuitenkin katoaa erittäin nopeasti avaruuden tyhjyyteen, ja ääni mykistyy.


Musta aukko musisoi

Jättiläismäisen mustan aukon ympärillä ääniaallot voivat edetä satojatuhansia valovuosia. Tämä kävi ilmi röntgenkuvasta.

Tutkijat kuvasivat Perseuksen galaksijoukkoa Chandra-röntgensatelliitilla. Joukon keskellä on valtava Perseus A -niminen galaksi. Galaksin keskellä puolestaan on jättiläismäinen musta aukko.

Samalla alueella galaksien välissä on myös paljon kuumaa kaasua, jossa erottuu kaksi suurta kuplaa. Ne muodostuivat, kun Perseus A:n keskellä olevaan mustaan aukkoon kiertyvä aine räjähti yhtä suurella voimalla kuin sata miljoonaa supernovaa.

Nyt musta aukko musisoi: kuplat työntävät kasvaes¬saan ympäröivää kaasua ja synnyttävät siihen ääniaaltoja, jotka etenevät kuumassa, röntgensäteitä hohkaavassa kaasussa. Samantyyppistä stokastista musiikkia on havaittu pienen, tähdestä syntyneen mustan aukon ympärillä.

Aukkojenkin sointi on matalaa. Jättiläisaukon ääni on peräti 57 oktaavia keski-C:n alapuolella.
Korvamme eivät todellakaan sovi sfää¬rien syville äänille, mutta ehkä kreikkalaiset ajattelijatkaan eivät kuullet sfäärien soittoa. Se saattoi olla pelkkää matemaattista harmoniaa.


Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


 

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

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

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

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

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

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

Suvaitsevaisuus kasvaa

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

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

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

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

Stressi väistyy

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

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

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

Sanasto karttuu

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

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

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

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

Syntyy omia ajatuksia

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

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

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

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

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

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

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

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

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

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

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

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

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

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

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25795
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

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

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