Vielä vähän aikaa sitten arveltiin, että mustassa aukossa voi sinnitellä muutaman tunnin.
Nyt eräät tutkijat ounastelevat, että aukossa on oma avaruus, jossa voi viettää ikuisuuden.


Nyt eräät tutkijat ounastelevat, että aukossa on oma avaruus, jossa voi viettää ikuisuuden.


Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2008



Olet ajautumassa matkalle, josta et koskaan pääse kertomaan muille. Lähestyt nimittäin mustan aukon tapahtumahorisonttia, rajaa, jonka takaa ei ole paluuta. Sen tuolta puolen ei pakene edes valo, sähköpostista puhumattakaan.

Loppu on lähellä, sillä tapahtumahorisontin ohitettuasi syöksyt aukossa lymyävään kaiken tuhoavaan pisteeseen, niin sanottuun singulariteettiin. Tämän sanelee yleinen suhteellisuusteoria.

Hieman ehkä lohduttaa, että Sydneyn yliopiston tutkija Geraint Lewis kumppaneineen osaa neuvoa, miten maksimoit jäljellä olevan aikasi. Ohjeita seuraamalla voit ihastella aukon sisuksia jopa tunteja.

 Mutta sinulla saattaa olla aikaa enemmänkin, jopa rajattomasti. Tähän häkellyttävään tulokseen päätyivät hiljattain englantilaiset tutkijat, jotka suhteellisuusteorian sijaan käyttivät uutta, vasta kehitteillä olevaa silmukkakvanttigravitaatioteoriaa.


Kuilu kuin vuorenrinne

Musta aukko löytyi yleisen suhteellisuusteorian kenttäyhtälöistä heti 1900-luvun alussa. Teorian mukaan aukon massa keskittyy äärettömän tiheäksi pisteeksi, singulariteeksi. Jos ajattelemme aika-avaruutta kumikalvona, musta aukko on loputtoman syvä kuilu, jonka pohjalla on singulariteetti. Aukon massa määrää kuilun syvyyden.
Singulariteetti on omituisuus, johon fyysikkojen nykyiset työkalut eivät pysty - ei suhteellisuusteoriakaan. Se on tavallaan aika-avaruuden reikä. Onneksi sitä ympäröi tapahtumahorisontti, joka ehkäisee reiässä mahdollisesti piilevää outoa fysiikkaa vuotamasta ympäristöön.

Tapahtumahorisontti on ikään kuin yksisuuntainen pinta. Sitä voi verrata jyrkkään vuorenrinteeseen, josta on helppo luiskahtaa mutta jota on mahdoton kivuta takaisin. Tapahtumahorisontin ylittäminen ei kuitenkaan tunnu miltään. Oivallat ottaneesi ratkaisevan askeleen vasta, kun yrität palata.

Isoon voi sujahtaa ehyenä

Joihinkin aukkoihin on mahdollista pujahtaa yhtenä kappaleena.




- 1784 Englantilainen pappi John Michell päättelee Isaac Newtonin vetovoimasta pimeiden tähtien (dark stars) olemassaolon.
- 1795 Ranskalainen matemaatikko Pierre Laplace päättelee samoin. Hän puhuu näkymättömistä kappaleista (corpus obscures).
- 1916 Saksalainen matemaatikko Karl Schwarzschild "löytää" mustat aukot suhteellisuusteoriasta.
- 1967 Yhdysvaltalainen fyysikko John Wheeler ottaa käyttöön nimityksen musta aukko.
- 1969 Mustat aukot hyväksytään todellisiksi taivaankappaleiksi, sillä niitä tarvitaan selittämään kvasaarien suuri kirkkaus.
- 1971 Ensimmäinen musta aukko -ehdokas, Gygnus X-1, havaitaan.
- 1974 Englantilainen fyysikko Stephen Hawking laskee, että mustat aukot säteilevät. Säteily nimetään hänen mukaansa.
- 1990-2002 Tehdään lisää havaintoja aukoista. Linnunradan keskustan radiosäteilijä Sagittarius A* osoittautuu mustaksi aukoksi.
- 2007 Tietokoneet mahdollistavat kvanttigravitaatioteorioiden testaamisen aukkojen sisässä. Näyttää siltä, ettei aukon aine olekaan kertynyt singulariteetiksi.









Jarruta ja kiihdytä harkiten

Niin nurinkuriselta kuin se tuntuukin, aukon sisässä putoat vapaasti aivan kuten astronautit aluksessaan. Sinuun vaikuttavat ainoastaan vähäiset vuorovesivoimat.

Matkallasi on vain yksi suunta, kohti singulariteettia. Ehkä käynnistät vaistomaisesti aluksesi rakettimoottorit jarruttaaksesi vauhtiasi. Varo, saatat näin lyhentää jäljellä olevaa elämääsi.

- Kyse on suhteellisuusteorian aikadilataatiosta. Reitti, jota seuraat vapaassa pudotuksessa, maksimoi selviytymisaikasi. Jos yrität tehdä jotain ovelaa raketillasi, tulet kiihdyttäneeksi kulkuasi ja koet matkasi kestävän lyhyemmän aikaa kuin vapaassa pudotuksessa, Lewis selittää.

Tämä pätee kuitenkin vain silloin, kun matka alkaa tapahtumahorisontin rajalla levosta. Näinhän ei luonnossa käy, koska ei alusta voi siinä äkkipysäyttää.

- Mutta jos käytät aluksesi moottoreita sopivasti, voit saavuttaa nopeuden, joka sinulla olisi aloitettuasi matkan levosta. Näin pääset ihanteelliselle vapaan pudotuksen reitille, Lewis jatkaa.

Kun siis optimoit rakettisi kulun, sinulla on aikaa tarkastella eksoottista ympäristöä muutamia tunteja, ennen kuin singulariteettia kohti kasvavat vuorovesivoimat alkavat venyttää sinua kohti katkeamispistettä.


Repeytyminen vältettävissä?

- Yleisen suhteellisuusteorian ennustamat singulariteetit eivät ole kaikkien fyysikkojen mielestä kovin uskottavia, toteaa Winnipegin yliopiston tutkija Ari Peltola, joka on itse tutkinut muun muassa mustien aukkojen säteilyä.

Kvanttigravitaatio on teoria, jonka avulla päästään ehkä eroon singulariteeteista.
- Kvanttigravitaatio pyrkii selittämään vetovoiman pienen mittakaavan ilmiöiden perusteella. Se tavallaan yhdistää kvanttifysiikan ja suhteellisuusteorian, Peltola kertoo.

Lontoon University Collegessa työskentelevä Christian Böhmer työtovereineen "heitti" hiljattain ainetta mustaan aukkoon. Hän käytti niin sanottua silmukkakvanttigravitaatiota, joka on yksi ehdokas kvanttigravitaatioteoriaksi. Siinä aika-avaruus koostuu pienen pienistä, toisiinsa kietoutuneista silmukoista.

Tutkijat näkivät tietokonelaskuissaan, että aukon singulariteetti hävisi. Sen sijaan aukon sisästä paljastui omituinen avaruuden alue, johon putoava kokisi matkansa jatkuvan äärettömän kauan.

Mielelläänhän sitä muutaman tunnin vaihtaisi ikuisuuteen. Mutta kun teoriat ovat vielä keskeneräisiä, nykylaskelmiin ei voi täysin luottaa.

- Böhmerin ja kumppaneiden tulokset kuitenkin viittaavat siihen, että singulariteettiongelma on ratkaistavissa, Ari Peltola toteaa.

Myös Geraint Lewis uskoo kvanttigravitaation paljastavan aikanaan, mitä mustissa aukoissa todella tapahtuu ja kuinka kauan siellä pystyy sinnittelemään.

- Toistaiseksi meillä ei kuitenkaan ole muuta keinoa selvittää aukon oloja kuin syöksyä sinne, Lewis naurahtaa. - Harmi, että­ tutkijan löydöt jäävät vain hänen tietoonsa.



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 
Viestejä25798
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.