Joensuun yliopiston fyysikot ovat kehittäneet valomittausmenetelmän, jolla paperin fysikaaliset ominaisuudet kuten pinnan väri, karheus, huokoisuus ja kuitujen suunta selviävät erittäin tarkasti.
-Olemme löytäneet yhteyden paperista heijastuvan lasers...

Joensuun yliopiston fyysikot ovat kehittäneet valomittausmenetelmän, jolla paperin fysikaaliset ominaisuudet kuten pinnan väri, karheus, huokoisuus ja kuitujen suunta selviävät erittäin tarkasti.

-Olemme löytäneet yhteyden paperista heijastuvan lasersäteen ja paperin pinnan laadun välillä, Joensuun yliopiston fyysikko Jari Palviainen kertoo. -Tiedon perusteella voidaan suunnitella optisia mittausvälineitä laboratorioihin ja teollisuuslaitoksiin.

Joensuulaiset fyysikot tutkivat tyhjän paperin lisäksi sellaista paperia, johon on kirjoitettu värilaserkirjoittimella. He suuntasivat tutkittavaan paperiin polarisoituneen lasersäteen. Paperista heijastunut valo ohjattiin ns. DOE-ilmaisimeen eli diffraktiiviseen optiseen elementtiin. Sama tehtiin paperin läpäisseelle valolle.

-Kun koherentti laservalo kulkee DOE-ilmaisimen läpi, ilmaisimen polttotasoon muodostuu joukko valopisteitä. Pisteiden paikat ja kontrasti kertovat paperin laadusta, Jari Palviainen selittää. -Tutkimme kirjoitettua ja kirjoittamatonta paperia saadaksemme selville, miten painojälki vaikuttaa pinnan laatuun. Olemme todenneet DOE-ilmaisimen erittäin herkäksi. Sillä pystytään havaitsemaan hyvin pieniä laadun muutoksia.

DOE-ilmaisinta on käytetty pinnan karheuden, kaarevuuden ja kiillon mittaamiseen jo noin kymmenen vuoden ajan. Palviainen kertoo, että aluksi tutkittiin metallipintoja, myöhemmin muun muassa huokoisia lääketabletteja ja nyt paperia. Paperitutkimuksissa kehiteltyä mittausmenetelmää voidaan käyttää muun muassa laadunvalvonnassa ja prosessinohjauksessa. Tästä on kokemustakin, sillä DOE-ilmaisimeen perustuvaa mittalaitetta käytetään jo lasiteollisuudessa. Paperin mittaamiseen liittyvät ideat on suojattu patentilla.



Cambridgen yliopiston kokeessa kuvattiin lämpökameralla jääkylmässä vedessä pidettyjä käsiä. Kuva: Stephanie Payne
Cambridgen yliopiston kokeessa kuvattiin lämpökameralla jääkylmässä vedessä pidettyjä käsiä. Kuva: Stephanie Payne

Kylmässä ihmisen elimistö uhraa ensimmäisenä ääreisosat supistamalla sormien ja varpaiden verenkiertoa.

Lihaksikasta vartaloa sopii esitellä helteellä rannalla, mutta siitä on hyötyä myös pakkasella. Tähän päätyi American Journal of Physical Anthropology -lehdessä ilmestynyt tutkimus.

Treenatun kropan omistajan kädet palelevat vähemmän kuin laihan tai lihavan. Lihaskimppu saa kylmässä toisenlaisia ihmisiä vähemmän paleltumia näppeihinsä. Hän saattaa myös suoriutua muita paremmin sorminäppäryyttä vaativista tehtävistä hyytävissä oloissa.

Cambridgen yliopiston biologisen antropologian tutkijat havaitsivat, että lihasmassan määrä ennustaa, paljonko lämpöä karkaa käsistä kylmässä. Sen sijaan ihmisen painon, koon tai rasvan osuuden perusteella ei voi päätellä, palelevatko hänen näppinsä herkästi.

Tämä selittää, miksi vanhukset usein hytisevät kylmästä. Heillä lihakset ovat alkaneet rapistua ja lihasmassa vähentyä.

”Ihmiselimistö on hämmästyttävä, dynaaminen järjestelmä, joka käyttää lihaksia lämmön tuottamiseen, jotta loput, muun muassa kädet, pysyisivät lämpiminä”, sanoo tutkimusta johtanut Stephanie Payne EurekAlert-uutispalvelun mukaan.

Moni luulee, että lihavuus suojaisi palelemiselta, koska rasva eristää. Näin ei tuoreen tutkimuksen mukaan ole, vaan lihakset ovat keskeisemmässä osassa lämmönsäätelyssä.

”Valkoinen rasva toimii lähinnä suojaavana eristeenä. Sillä voi olla merkitystä lämpimänä pysymiselle silloin, kun koko keho altistuu kylmälle vaikkapa avannossa uidessa”, sanoo erikoistutkija Sirkka Rissanen Työterveyslaitokselta Oulusta.

Vielä vähemmän lämmittää isoista rasvapallosista ja sidekudoksesta muodostuva selluliitti. Sekin kyllä eristää jonkin verran.

Sen sijaan ruskea rasva tuottaa lämpöä. Sitä on jonkin verran vastasyntyneillä ja ihmisillä, jotka viettävät paljon aikaa ulkosalla. Nimi tulee siitä, että ruskeassa rasvakudoksessa on paljon verisuonia ja rasva jakautuu moniin pisaroihin soluissa.

Käsissä on harvoin kovin paljon minkäänlaista rasvaa, ja niiden lihaksetkin ovat pienet.

Käsillä on laaja pinta-ala suhteessa tilavuuteen, mikä voi aiheuttaa ongelmia kylmissä oloissa, Payne toteaa. Siksi hänen ryhmänsä tutki ihmisen vartalon koon ja koostumuksen vaikutusta lämmön menettämiseen ja uudelleen lämpenemiseen juuri käsissä.

Lihasten kyky tuottaa lämpöä on tunnettu pitkään, mutta Paynen tiimi on ainakin omasta mielestään tutkinut sormien kylmettymistä uudenlaisella koeasetelmalla.

Kokeeseen osallistui 114 vapaaehtoista yliopisto-opiskelijaa ja paikallista asukasta Britannian Cambridgesta. Naisia oli vähän enemmän kuin miehiä.

Koehenkilöt mitattiin ja punnittiin ja heidän vartalonsa rasva- ja lihaspitoisuudet analysoitiin. Sitten jokainen heistä työnsi kätensä jääkylmään veteen kolmeksi minuutiksi. Tutkijat seurasivat lämpökameran avulla, kuinka nopeasti kunkin kädet lämpenivät jälleen.

Osallistujat olivat 18–50-vuotiaita ja heidän sukujuurensa olivat eurooppalaisia. Alkuperä on tärkeä asia, sillä monet kylmissä paikoissa elävät ihmisyhteisöt ovat sopeutuneet viileään. Heillä saattaa esimerkiksi olla suhteessa muita enemmän lihasmassaa kehossaan.

Ihmiset ottaisivat tiedon maapallon ulkopuolisesta mikrobielämästä avosylin vastaan.

Elokuva- ja viihdeteollisuus on tehnyt kaikkensa, jotta maapallolle saapuvat vieras elämä ja äly näyttäytyisivät kielteisessä valossa. Mutta ihmisten reaktio siihen ei ole samansuuntainen – ei ainakaan, jos puhutaan mikrobitason elämästä.

Aiemmin on tutkittu enemmän julkisia reaktioita siihen, jos saataisiin viestejä elämästä muualla. Nyt sosiaalipsykologian professori Michael Varnum Arizonan yliopistosta keskittyi mahdollisiin mikroskooppisen elämän löytöihin avaruudesta.

Ensin ryhmä selvitti joukkoviestimen julkaisemien artikkelien kieltä. Niissä kerrottiin Maan ulkopuolista elämää koskevista todisteista.

Varnum esitteli tuloksia viime viikon lopulla Yhdysvaltain tiedeviikolla Austinissa Texasissa.

Yksi tutkituista uutisista oli Nasan ilmoitus vuonna 1996. Tutkijat kertoivat silloin, että Marsista Maahan tulleessa meteoriitissa oli mahdollisesti mikrobeja. Toinen uutinen oli Tabbyn tähdestä. Se himmeni ja sykki muutama vuosi sitten niin oudosti, että syyksi ehdotettiin vieraan älyn tekemiä rakennelmia.

Kielellinen tunneanalyysi paljasti, että uutisten sävyssä oli enemmän myönteistä kuin kielteistä.

Lisksi Varnum tutki erillisissä kokeessa kussakin satojen tavallisten ihmisten reaktioita vieraan elämän löytöihin.

Yksi joukko sai verkossa luettavakseen uutisartikkelin, joka ilmoitti että Maan ulkopuolisia mikrobeja oli löydetty. Vastaajat pohtivat sitten, mitä uutinen merkitsi heille itselleen ja miten ihmiskunta reagoisi siihen.

Toinen ryhmä jaettiin kahtia. Toiset lukivat artikkelin, jossa kerrottiin vuoden 1996 mikrobien löydöstä, ja toiset artikkelin tutkijoista, jotka valmistivat keinotekoista elävää solua.

Tutkimus paljasti, että vastauksissa myönteinen kieli oli yleisempää kuin kielteinen. Vastaajat uskoivat, että maan ulkopuolinen elämä toisi enemmän etuja kuin riskejä.

Vastaajat tuntuivat kuitenkin ajattelevan, että koko ihmiskunta olisi vähemmän innostunut löydöstä kuin he itse olivat.

Omat vastaukset kuviteltuihin ilmoituksiin sisälsivät keskimäärin yli viisi prosenttia myönteisiä sanoja ja 1,32 prosenttia kielteisiä sanoja. Kun vastaajat pohtivat koko ihmiskunnan vastausta, olivat samat luvut 3,81 prosenttia positiivisia ja 2,97 prosenttia kielteisiä.

Vastaajien ikä, sukupuoli, tulot ja muut muuttujat eivät vaikuttaneet juuri lainkaan vastauksissa, sanoi Varnum.

Vastaajat olivat myönteisempiä luettuaan uutisia Marsin mikrobeista kuin silloin, kun uutiset kertoivat elämän luomisesta laboratoriossa Maan päällä. Tutkija Varum tulkitsee tämän niin, että mahdollisuus löytää vierasta elämää on ihmisten mielessä jotain erityistä.

Tutkimus tarkasteli vain yhdysvaltalaisten vastauksia. Se keskittyi vieraaseen elämään vain mikrobien tasolla.

Puutteistaan huolimatta työ tarjoaa kuitenkin käsityksiä siitä, miten ihmiset reagoivat vieraan elämän löytymiseen.

”Vastaus näyttää olevan, että otamme vieraan elämän vastaan aika myönteisesti”, tutkijat kirjoittavat.

Viimeksi Varnumin ryhmä on tutkinut sitä, kuinka ihmiset ottivat vastaan aurinkokunnan ulkopuolelta tulleen asteroidin, Oumuamuan. Sitä kerrottiin paljon vuodenvaihteessa.

”On rohkaisevaa, että ihmiset ovat nähtävästi innostuneita mikrobien elämän löytämisestä Maan ulkopuolelta”, sanoo professori Lewis Dartnell Guardianille. Hän on astrobiologi Westminsterin yliopistossa Britanniassa.

”Emme ehkä koskaan kohtaa älykkäitä avaruusolioita, mutta valmisteilla on useita luotaimia, jotka voisivat löytää merkkejä mikrobeista.”

Tutkimus julkaistiin äskettäin Frontiers in Psychology -tiedelehdessä.