Joskus kysytään, mitä hyötyä hiukkasfysiikasta ja kosmologiasta on. Toisinaan kyseessä on vilpitön ihmettely, usein edustalla on raha. Kysymys kuuluu: miksi yhteiskunnan pitäisi rahoittaa tutkimusta niistä esoteerisen tuntuisista aiheista, joihin hiukkasfyysikot ja kosmologit käyttävät aikansa? Miksi sijoittaa suuria summia kokeisiin alkeishiukkasten käyttäytymisestä protonin kokoa tuhat kertaa pienemmillä etäisyyksillä, tai ylimääräisten ulottuvuuksien mallintamiseen?

Tavallisena vastauksena voi tarjota sen tosiseikan, että on mahdotonta tietää etukäteen, mihin tuntemattomien alueiden tutkiminen johtaa. Uusien fysiikan lakien löytäminen on usein johtanut sovelluksiin, joita ei olisi voinut etukäteen aavistaa.

Tapauksia on paljon, esimerkiksi riittäköön vetyatomin spektri. 1900-luvun alkupuolella eräs teoreettisen fysiikan keskeisiä ongelmia oli selittää, miksi vetyatomi lähettää valoa vain tietyillä aallonpituuksilla. Voiko kuvitella akateemisempaa -sanan pahimmassa merkityksessä- ongelmaa? Vetyatomin ymmärtäminen oli kuitenkin keskeistä kvanttimekaniikan kehitykselle. Kvanttimekaniikka on tietysti kaiken elektroniikan perustana, siten myös automatiikan, tietokoneiden, ja kaiken sen mitä ne ovat mahdollistaneet.

Tavallinen vastaus on helppo, mutta vaikka onnistuisi vakuuttamaan kysyjän, on hävinnyt kysymyksenasettelun. Jos fysiikka oikeutetaan sillä, että se avaa ovia uusille sovelluksille, niin hyväksytään se, että fysiikan arvo mitataan ainoastaan sovellusten tuottajana. Älyllisesti köyhempää lähtökohtaa en heti keksi.

Onko kulttuurin arvo vain sovelluksissa? Kysytäänkö sarjakuvan tekijältä, mitä hyötyä hänen albumistaan on, tai kirjailijalta mitä hänen romaaninsa tuottaa? Tai, hieman lähempänä fysiikan tutkimusta, mitä sovelluksia on keskiajan uskomusten tuntemisella, mitä hyötyä on baletin estetiikan luotaamisesta?

Erona on, että taide ja ihmistieteet käsittelevät inhimillistä kokemusta maailmasta, kun taas luonnontiede tutkii maailmankaikkeuden fysikaalista todellisuutta. Mutta onko sen ymmärtäminen yhtään vähemmän arvokasta, sovelluksista riippumatta? Millainen ihminen kysyy, mitä hyötyä on siitä, että tiedämme maapallon kiertävän aurinkoa, osaamme sanoa tähtien taivaalla olevan kaukaisia aurinkoja? Fysiikan avulla käsitämme, miksi taivas on sininen ja miten sateenkaarin värit syntyvät - onko tämä arvotonta?

Joskus puhutaan kahden kulttuurin välisestä kuilusta, jakautumisesta luonnontieteiden ja humanismin leireihin, joiden jäsenet eivät tunne toisen saavutuksia tai ymmärrä niiden merkitystä. Tässä on jotain perää. Minä kuitenkin kammoksun enemmän sitä, että ei ole kulttuuria lainkaan, ainoastaan itsetarkoituksellista kirjanpitoa, jossa laskukonetta ei käytetä sateenkaaren ymmärtämiseen, vaan sen markkina-arvon määräämiseen.

Kommentit (13)

Edu

Elämän alkuperä ja tarkoitus, ihmisen paikka maailmankaikkeudessa ja universumin lopullinen kohtalo ei kilisytä kassakonetta.

Pala

Steven Weinbergin sanoin: "Yritys ymmärtää maailmankaikkeutta on yksi niistä harvoista asioista jotka nostavat ihmiselämän hiukan farssin yläpuolelle ja antavat sille vähän tragedian arvokkuutta." Ja toisaalta, tuhlataanhan sitä rahaa paljon, paljon turhempaankin...

Marja O.

Nuorten filosofiatapahtumassa 2008 lukioikäiset väittelivät aiheesta tavoitellaanko tietoa vain sen hyödyllisyyden vuoksi. Heille tuntui olevan ilmeistä, että myös ymmärtäminen on hyödyllistä, että maailman hahmottaminen tarjoaa psykologisesti vähintään mielihyvää.

Tutkimuksen rahoittamisen suhteen sitten voi miettiä joskus aidosti prioriteetteja. Kannatan ehdottomasti tieteen vapautta valita tutkimuskohteensa (riippumatta sen sovellusten määrästä ja todennäköisyydestä), minusta sivistysvaltiossa pitää satsata niin babylonialaisten kulttuurien kuin hiukkastenkin tutkimukseen. Mutta kuinka paljon siihen käytetään resursseja? Tiedon itseisarvon ohella ei kai ole väärin joskus miettiä sitäkin, ihan samaan tapaan kuin voidaan pohtia, tulisiko jokaisen taiteilijan saada apuraha. Tällä hetkellä tieteen saamat resurssit eivät ole niin suuria, etteikö tutkimus enimmäkseen olisi perusteltua. Kuitenkin nollatutkimusta ja tutkimusta pelkkien arvosanojen vuoksi tehdään paljon ilman minkäänlaista tiedonintressiä. Sitä minä kutsuisin turhaksi tuhlaukseksi.

Inhimillisesti katsoen teoreettinen fysiikka on hyödyllistä myös kaltaisilleni humanistille. Kahden maailman kuilu ei ehkä olekaan ylittämätön. Sama todellisuus on vastassamme. Katsellessani upeaa auringonlaskua tai sateenkaarta minua viehättää ajatus siitä, että nekin toteuttavat luonnon lainalaisuuksia. Tuntuu kuin valon taittumista koskeva tieto vain rikastuttaisi myös esteettistä kokemusta.

Syksy

Marja O:

Olen samaa mieltä. Rahoituksen kriteerinä ei tule olla ainoastaan käytännön sovellusten mahdollisuus, mutta se ei tarkoita sitä, että ei pitäisi olla mitään kriteerejä.

On totta, että (ainakin kosmologiassa) tehdään paljon turhaa tutkimusta, joka ei oikeastaan rikastuta muuta kuin tekijänsä julkaisuluetteloa ja hänen töihinsä tehtyjen viittausten lukumäärää. Tämä ongelma ei (ainakaan kosmologiassa) liity rahoittajien hyötynäkökulmiin, ja siitä on vaikea päästä eroon. Lisää aiheesta jossain myöhemmässä merkinnässä.

Luonnontieteen tarjoama esteettinen mielihyvä on omalaatuisesti kietoutunut totuuteen.

Ilkka

Marja O, totta puhut, enemmän keskusteluun analyyttistä otetta kuten sinulla on. Näin se maailmakin voisi parantua

Niin se pyörii

Kauneus on katsojan silmissä, ja fysiikan merkillisyyksien arvottaminen kauneuden perusteella voi olla monelle ylivoimainen tehtävä. Toisaalta joissakin kaavoissa ja todistuksissa on eleganttia kauneutta ainakin aiheeseen perehtyneiden mielestä.

Tulevaisuuden sovelluksilla voidaan perustella perustutkimustakin, vaikka mielestäni moni nippelisovellus on tieteen ja luonnonvarojen väärinkäyttöä. Lisäksi inhoan ajatusta, että vapaa markkinatalous nujertaa vapaan tieteen alaisuuteensa ja määrää, minkä tutkimiseen riittää rahaa ja minkälaisia työntekijöitä tiedelaitoksista pitää valmistua. Toisaalta jos tieteen avulla saadaan ratkottua ongelmia ja kehitettyä sovelluksia, jotka hyödyttävät koko ihmiskuntaa niin mikäs sen parempaa. Vaikka mahtaako sellaista sovellusta vielä ollakaan, josta jokainen voisi olla varauksetta tyytyväinen ja todeta: 'Kyllä asiat olivat ennen pahemmin.' Viimeistään historioitsijat osoittavat, että tämäkin keksintö vain lopulta lisäsi entropiaa ja ilmastonmuutos tai kansakunnan laiskistuminen kiihtyi.

Tutkitaan vain tutkimisen ja löytämisen ilosta, kunhan jätetään resursseja muuhunkin. Toivottavasti maailmaan syntyy vielä poikkitieteellisiä renessanssineroja, jotka löytävät kauneutta ja intohimoja monista asioista ja osaavat samalla rakentaa siltoja eri tiedemaailmojen välille. Valitettavasti nykytiede tuntuu suosivan fakkiutumista - ehkä rajallisten aivoresurssien ja tiedon määrän räjähdysmäisen kasvun takia - ja pätemistä vain omalla erityisalallaan - harva uskaltaa laittaa uskottavuutensa peliin muuallakin. Mutta onneksi Suomessa on hyvä peruskoulutus, jossa opetetaan poikkitieteellisiä perusasioita: sieltä Pisa-tornista on kiva tutkia nykymaailman kiihtyvyyttä.

J.J. Järvelä

Onko kulttuurin arvo vain sovelluksissa? Kyllä, enimmäkseen. Uusien tuntemattomien polkujen kartoittaminen on arpapeliä ja yhteiskunnan tulee viisaasti sijoittaa tähänkin alueeseen mutta varoen. Ei meillä ole mikään kiire kehittyä teknologisessa mielessä tai edetä evoluutiossa eteenpäin vai onko?

tavis

Tieto on sovellustensa arvoista, sovellus rahan arvoista ja rahalla saa ilmeisesti sen kaikkein arvoikkaimman asian - itseisarvon, joka on uusi tietokone, jolla voi lukea Tiede.fi :stä uusimmat tiedeuutiset.

Kotisohvaskeptikko

Kannattaa muistaa, että tiedeyhteisö elää osana yhteiskuntaa, jonka muut osat tekevät työtä, joka mahdollistaa tieteen tekemisen. On toki totta, että fysiikan tutkimus on mahdollistanut nykyisen elämämme laadun mutta CERNin kaltaiset miljardiprojektit todella kaipaavat muitakin perusteluja, kuin että "eihän sitä tiedä, mitä sieltä löytyy". Fysiikan osalta näyttää vahvasti siltä, että tarvittavan tutkimuslaitteiston hinta alkaa hipoa taivaita ja galakseja. Sitäpaitsi, kuka sen tietää, jos vaikka keksitään vielä tehokkaampia ydinaseita?

Rahoituksesta päätettäessä kyse on viime kädessä prioriteeteista. Minusta on todellakin aiheellista kysyä haluammeko todella panostaa näin paljon alkuräjähdyksen muutamien sekuntien tutkimiseen samaan aikaan, kun toinen puoli ihmiskunnasta elää köyhyydessä ja sodassa? En tiedä varmaksi mutta hieman epäilen, että valtio-opin tai rauhantutkimukseen ynnä muuhun tuskin panostetaan aivan yhtä paljon kuin hiukkasfysiikkaan. Korjatkaa toki jos olen väärässä.

Minä ainakin haluaisin mieluummin tietää, kuinka kitkeä sodat maailmasta kuin Higgsin hiukkasen olemassaolosta.

Syksy

Kotisohvaskeptikko:

En tarkoittanut, että fysiikan rahoitukselle ei pitäisi olla mitään kriteerejä. Kysymys hiukkasfysiikan ja kosmologian -tai tutkimuksen yleensä- rahoituksesta ja yhteiskunnan prioriteeteista on tärkeä, mutta esittämäsi kysymyksenasettelu on harhaanjohtava.

Jos esimerkiksi pitäisi valita, käytetäänkö 5-10 miljardia euroa LHC:n rakentamiseen vai rokotuskampanjoihin, jotka pelastaisivat miljoonien ihmisten elämän, olen tietysti sitä mieltä, että LHC:tä ei tulisi rakentaa. (Maailmassa kuolee vuosittain 11 miljoonaa ihmistä tauteihin, jotka voitaisiin estää, jos haluttaisiin.)

Tällainen kysymys ei kuitenkaan ole mielekäs, koska rahoituspäätöksiä ei tehdä näin. On helppo sanoa vastaan, että rahat voisi ottaa myös muualta: ennemmin vaikkapa sekä LHC että rokotukset kuin LHC ja ydinsukellusveneet. Sitten pitääkin tarkastella sitä, mihin voimavaroja käytetään ja minkä takia.

On totta, että kaikenlaiseen ylellisyyteen (johon jotkut ehkä laskevat hiukkasfysiikan tutkimuksen) käytetään paljon rahaa jota voisi käyttää inhimillisen kärsimyksen lievittämiseen. Vielä suurempi ongelma on kuitenkin voimavarojen käyttö tavoilla, jotka aktiivisesti huonontavat tilannetta. Esimerkiksi LHC maksaa saman verran kuin pari viikkoa Irakin miehitystä, liiankin ilmeisenä esimerkkinä. Tai, vähän lähempää, LHC maksaa ehkä neljänneksen Britannian seuraavan sukupolven ydinaseiden hinnasta.

Kysymys siitä, miten nykyiset prioriteetit muutetaan, on kriittisen tärkeä. Mutta sitä ei ratkaista valtio-opin tutkimuksilla, vaan poliittisella toiminnalla. Ja tässä astutaan jo kauas siitä, mitä merkintä käsitteli: onko fysiikan ainoa arvo sovelluksissa.

Tutkitaan fysiikkaa ja luontoa

Rauha vastaan fysiikan tutkimus? Käsittääkseni - käsitys hankittu historian kirjoja lukemalla - ihminen on sillä tavalla rakennettu, että rauhanomainen rinnakkainelo muiden lajitoverien kanssa ja aseettomat yhteisöt ovat pelkkää utopiaa ilman täydellistä lobotomiaa. Toisaalta koko ihmiskunnan pakkolobotomialla ratkeaisi myös fysiikan tutkimuksen rahoitus - pätevät tutkijat olisivat harvassa. Siis kysymys kuuluu: "Sijoitetaanko kaikki varat kehittyneempään kirurgiaan?"

J.J. Järvelä

Entä mihin se johtaisi jos kaikki Afrikan valtiot olisivat hyvinvointiyhteiskuntia? Resurssien kulutus ja saastuttaminen kasvaisivat tolkuttomasti. Keiden (muiden kuin afrikkalaisten) etu se olisi jos koko Afrikka olisi täynnä moderneja kuningaskuluttajavaltioita? Mitä vähemmän ihmisiä tällä planeetalla kuluttamassa resursseja, sen parempi. Ehkäpä pari miljardia voisi lohkaista ihmisten syväjäädytystutkimuksiin (tai paremminkin siitä hengissäselviämiseen), jotta saadaan enimmät kuluttajat pakkaseen.

arvokysymys

> LHC ja ydinsukellusveneet

Tutkimusta kannattaa verrata toiseen tutkimukseen. LHC on myös aseteollisuutta palvelevaa perustutkimusta paljon läheisemmin kuin moni muu tutkimusala. Tutkimuksen rahoitus perustuu sen kaupalliseen arvoon, josta mahdollinen aseteknologian kehitys on yksi osa-alue.

Hiukkasfysiikka nykymuodossaan sai alkusykäyksensä Manhattan-projektista. Voiko kiistää sitä, ettei voimakas panostus johtunut myös siitä, että ydinvoimien valjastaminen ja ymmärtäminen ollut ennen kaikkea kauhun tasapainoa ylläpitävää tiedonhankintaa ja aseteknologiaan tarvittavan koulutetun työvoiman tuottamista silloisessa kylmän sodan aikaisessa maailmassa?

> fysiikan ainoa arvo sovelluksissa

Väitän, että sovellusten kaupallinen ja polittinen arvo määrää miten tutkimusresurssit kohdennetaan.

Seuraa 

Maailmankaikkeutta etsimässä

Blogin päivittäminen on päättynyt.

Syksy Räsänen on teoreettinen fyysikko Helsingin yliopistossa. Syksy kirjoittaa kosmologiasta, hiukkasfysiikasta ja niiden tekemisestä, tai ainakin asioista sinne päin.

Teemat

Blogiarkisto