Valo poukkoilee sameassa vedessä, mutta kulkee silti keskimäärin saman matkan kuin kirkaassa. Kuva: Tecnische Universität Wien
Valo poukkoilee sameassa vedessä, mutta kulkee silti keskimäärin saman matkan kuin kirkaassa. Kuva: Tecnische Universität Wien

Valo kulkee saman matkan sameassa ja kirkkaassa nesteessä, osoittivat fyysikot kokeillaan.

Valo tuntuu käyttäytyvän arkijärjen vastaisesti kulkiessaan erilaisten nesteiden läpi.

Kun valo tunkeutuu sameaan nesteeseen, kuten vaikka lasilliseen maitoa, se siroaa lukemattomista pienistä hiukkasista ja sitten aikansa kimpoiltuaan palaa ulos. Mutkien takia valohiukkasen eli fotonin matka venyy, ennen kuin se pääsee ulos.

Jos taas valo tunkeutuu kirkkaaseen veteen, se kulkee suorinta tietä ulos.

Kummasta nesteestä valo tulee nopeammin pois? Järki tuntuu sanovan, että tietenkin kirkkaasta nesteestä, koska se kulkee suoraan eikä mutkittele siksakkia.

Oikea vastaus on kuitenkin se, että valo kulkee tismalleen yhtä kauan kirkkaassa ja sameassa nesteessä.

Wienin teknillisen yliopiston professori Stefan Rotter ja hänen ranskalaiset kollegansa osoittivat kolme vuotta sitten ilmiön teoreettisesti. Nyt he todistavat sen arvostetussa Science-lehdessä vielä kokeellisesti.

Koejärjestely käsitti koeputkia, jotka olivat täynnä vettä. Koeputkiin lisättiin tasaisesti nanohiukkasia, jolloin vesi sameni sitä sakeammaksi, mitä enemmän hiukkasia siihen upotettiin. Sameuden vaikutelma syntyy, kun valohiukkaset kimpoilevat nanohiukkasista.

Joka suuntaan siroaminen luo astian pinnalla tyypillisen sädehtivän vaikutelman. Tätä sädehdintää fyysikot mittasivat. Sen avulla he pystyivät sanomaan, kuinka pitkän matkan valo on kulkenut astiassa.

Havainnot vahvistivat sen, mitä fyysikot olivat ennustaneet teoreettisissa laskelmissa. Kirkkaassa ja eriasteisesti sameassa nesteessä valo kulki keskimäärin aina yhtä pitkän matkan.

Vaikka ilmiö tuntuu kummalliselta, selitys vaikuttaa selkeältä.

Kirkkaassa nesteessä valonsäteen fotonit kulkevat likipitäen suoraa rataa ulos astiasta. Sameassa nesteessä fotonit kimpoilevat ja kulkevat verrattain pitkän matkan, ennen kuin saavuttavat astian ulkoreunan. Osa fotoneista ei edes pääse toiselle puolelle vaan singahtaa jo paljon aiemmin ulos astiasta. Niiden matka jää lyhyeksi.

”Voidaan matemaattisesti osoittaa, että näiden kahden vaikutukset tasaavat toisensa. Valon keskimääräinen matka nesteen sisällä on aina sama riippumatta siitä, onko neste samea vai kirkas”, Rotter sanoo yliopistonsa verkkosivulla.

Laskelmat sanovat samaa, kun astiaan tunkeutuvaa valoa tarkastellaan aaltona.

Rotterin mukaan ilmiö ei rajoitu vain valoon.

”Samat säännöt koskevat myös ääniaaltoja, jotka siroavat ilman hiukkasista tai jopa gravitaatioaaltoja, jotka kulkevat galaksin halki. Perusfysiikka on aina sama.”

Serkkumme maalasi luolan seinää, ennen kuin oma lajimme saapui Eurooppaan.

Tutkimukset ovat jo pitkään kumonneet harhaluuloja muinoin tyhminä pidetyistä neandertalinihmisistä. Nyt Espanjan luolosta on löytynyt vakuuttavia todisteita siitä, että neandertalit kykenivät ilmaisemaan itseään myös taiteellisesti.

Science-lehdessä ilmestynyt kansainvälisen paleoantropologiryhmän tutkimus osoittaa, että  Cantabrian maakunnassa sijaitsevan Pasiegan luolan maalaukset on tehty yli 64 000 vuotta sitten.

Osittain samojen tutkijoiden Science Advances -lehdessä samaan aikaan julkaisema tutkimus osoittaa puolestaan, että neandertalit saattoivat myös värjätä kotiloita mineraaliväreillä ja koristella niillä itseään jopa 120 000 vuotta sitten.

Luolamaalausten ajoittaminen on ollut pitkään erittäin vaikeaa, sillä maalauksissa ei ole orgaanisia ainesjäämiä, joista voisi tutkia radiohiiliajoitukseen tarvittavien hiilen radioaktiivisten isotooppien määriä.

2000-luvulla on kuitenkin selvinnyt, että ajoitukseen sopii myös kalsiitti, jota pohjavesi kerryttää luolan seiniin ohueksi kerrokseksi.

Pohjavesi sisältää näet pieniä määriä uraaniatomeja, jotka ajan kuluessa puoliintuvat toriumiksi. Uraani-ja toriumisotooppien keskinäinen suhde paljastaa, miten vanha tutkittava näyte on. Tällaisten tutkimusten perusteella Pasiegan maalausten täytyy olla vähintään 64 000 vuotta vanhoja.

Neandertalinihmisen ilmeinen kyky luovuuteen osoittaa, että he olivat henkisiltä ominaisuuksiltaan lähempänä meitä kuin on luultu.

”Suurin osa kollegoistani tulee tyrmistymään”, arvioi paleoantropologi Jean-Jacques Hublin Max Planck -instituutista Science-lehden uutisartikkelissa.

”Luolamaalauksia on pidetty suurena nykyihmisiä ja neandertalinihmisiä erottavana tekijänä. Tämä löydös kuroo rakoa umpeen”, Hublin kuvaa kollegoidensa työn merkitystä. Hän itse ei ollut mukana käsityksiä myllertävässä tutkimuksessa.

Tutkimusryhmään kuulunut paleoantropologian professori João Zilhão Barcelonan yliopistosta on vakuuttunut, että neandertalinihmiset olivat henkisiltä kyvyiltään nykyihmisen veroisia.

”Kaikilla käytännön mittareilla neandertalinihmiset olivat samanlaisia kuin me”, Zilhão sanoo New York Timesissa.

Kaikki tutkijat eivät ole valmiita menemään aivan näin pitkälle. Jean-Jacques Hublinin mukaan maalausten ajoitus kyllä osoittaa, että neandertalinihmisellä oli nykyihmiselle ominaiset kyvyt monella osa-alueella. Uusi tutkimus ei kuitenkaan pyyhkäise pois meidän ja serkkujemme kulttuurillisia ja henkisiä eroja.

”Nykyihminen syrjäytti neandertalit, ja siihen on syynsä”, Hublin sanoo.

Kalifornian yliopiston psykologi, emerityusprofessori Richard Cos esitti äskettäin hypoteesin, jonka mukaan nykyihmisen kyky tehdä huomattavasti neandertalien luolamaalauksia monimutkaisempia teoksia olisi osoitus pitkälle kehittyneestä käden ja silmän koordinaatiosta, jonka kehitti keihäänheitto. Serkuiltamme tämä koordinaatio puuttui.

Major_Overhaul
Seuraa 
Viestejä5758
Liittynyt13.3.2017

Neandertal oli myös taiteilija

Lajineutraali kirjoitti: ”Nykyihminen syrjäytti neandertalit, ja siihen on syynsä”, Hublin sanoo. "Suomalaiset tulevat lajina katoamaan ja maa siirtyy ulkomaiseen omistukseen viimeinen meidän heimolaisemme syntyy pellavapäänä tällä vuosisadalla ja siihen on syynsä." Tokaisee eräs ympärilleen katsova. Ei me turhaan Suur-Suomea oltu rakentamassa...svenssonit katoaa ja slobot.
Lue kommentti

Our ignorance is not so vast as our failure to use what we know !
- M. King Hubbert

Yksittäinen ravintoaine ei ratkaise, miten hyvin laihdutus onnistuu.

Jos haluaa pudottaa painoaan, kannattaa seurata yksinkertaista neuvoa: vähentää syömistään ja syödä terveellisesti. Tähän päätelmään voi tiivistää Stanfordin yliopiston tutkimuksen, jossa seurattiin ylipainoisten ruokavaliota ja laihtumista vuoden ajan.

Kokeeseen osallistui kaikkiaan 609 ihmistä, suunnilleen puolet miehiä ja puolet naisia. Iältään he olivat 18–50-vuotiaita.

Osallistujat jaettiin sattumanvaraisesti kahteen laihdutusryhmään: toisen ryhmän ruokavaliosta vähennettiin rasvaa, ja toinen ryhmä tinki hiilihydraateista.

Ennen dieetin aloittamista osallistujille pidettiin perusteelliset ravitsemusluennot ja heidät opastettiin noudattamaan terveellistä ruokavaliota.

Vähärasvaiselle dieetille arpoutuneita ohjeistettiin esimerkiksi vähentämään rasvaisen lihan ja rasvaisten maitotuotteiden käyttöä. Hiilihydraateista tinkiviä kehotettiin välttämään muun muassa muroja ja riisiä. Yhteisesti kaikkia evästettiin välttämään einesruokia, lisättyjä sokereita ja transrasvoja ja syömään mahdollisimman paljon vihanneksia.

Vuoden kuluttua kummankin ryhmän jäsenet olivat laihtuneet keskimäärin kuusi kiloa, tutkijat raportoivat Jama-lääkärilehdessä.

Yhtäläinen tulos vie pohjaa puheilta, joilla tiettyihin ruoka-aineisiin keskittyviä dieettejä kehutaan toinen toistaan tehokkaammiksi.

Toimivan laihdutuksen perusajatus on sama dieetistä riippumatta: vähemmän sokeria, vähemmän valkoista jauhoa ja enemmän vihanneksia, korostaa tutkimusta johtanut ravitsemustieteilijä, professori Christopher Gardner tutkimustiedotteessa.

Geenit eivät auttaneet

Rasvan ja hiilihydraattien lisäksi tutkijoita kiinnosti erityisesti se, kuinka paljon perimä vaikuttaa laihdutuksen onnistumiseen.

Aiempien tutkimusten perusteella hiilihydraatti- ja rasva-aineenvaihduntaan osallistuvista geeneistä esiintyy erilaisia variantteja, jotka voivat joko edistää tai vähentää näiden ravintoaineiden varastoitumista elimistöön. Gardner on itse saanut asiasta hienoista näyttöäkin.

Kaikilta laihdutuskokeeseen osallistuneilta otettiin dna-näyte, josta kartoitettiin kolme hiilihydraatti- ja rasva-aineenvaihduntaan kytkeytyvää geeniä. Osalla oli variantti, jonka uskottiin tehostavan vähärasvaista ruokavaliota. Osan geenit ennustivat hyötyjä hiilihydraattien välttelystä.

Kummankin ryhmän laihduttajista noin puolet sattui päätymään geeniensä kannalta otolliselle dieetille.

Lopputulos oli kuitenkin geenihypoteesin kannalta karu. Geeneillä ei ollut mitään havaittavaa vaikutusta laihdutuksen onnistumiseen. Näin Gardner tuli kumonneeksi aiemmat tuloksensa, joiden mukaan geeneilleen sopivaa ruokavaliota noudattaneet laihtuivat enemmän kuin geenejään vastaan sotineella dieetillä olleet.

Emme onnistuneet toistamaan sitä tutkimusta. Emme päässeet edes lähelle, Gardner summaa STAT-terveyssivustolla.

Tutkimus antaa siis myös tärkeän opetuksen siitä, miksi tulosten toistettavuus on tieteessä tärkeää.