Arkisto


Kolmekätinen kaukoputki

27.2.2021 klo 17.10, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua , Kosmologia

Toissaviikolla oli etäkonferenssi muinaisista mustista aukoista ja gravitaatioaalloista. Sana ”muinainen” viittaa siihen, ne ovat muodostuneet kauan ennen tähtien syntyä. Ei tiedetä, onko tällaisia mustia aukkoja olemassa. LIGOn ja Virgon havainnot mustista aukoista ovat kuitenkin innoittaneet paljon tutkimusta erilaisista tavoista niiden tuottamiseksi. (Minäkin olen mennyt mukaan touhuun.)

Jos muinaisia mustia aukkoja on olemassa, isoin kysymys on se, miten ne voi erottaa tähtisistä mustista aukoista. Tai toisin päin: mistä tiedämme, että LIGOn ja Virgon näkemät kymmenet toisiinsa törmäävät mustat aukot ovat peräisin tähtien romahduksesta?

Johtopäätös siitä, että törmäysten osapuolet ylipäänsä ovat mustia aukkoja perustuu kahteen seikkaan. Ensinnäkin gravitaatioaalloissa ei näy merkkejä siitä, että niillä olisi monimutkaista rakennetta. Kaikki tähtitieteelliset kappaleet ovat monimutkaisempia kuin mustat aukot – neutronitähdetkin litistyvät enemmän. Toisekseen havaittujen törmäyksen osapuolten massat ovat jokusesta muutamaan kymmeneen Auringon massaa, mitä tähtien romahdukselta odottaisikin.

On tosin havaittu muutamia yllättävän kevyitä ja raskaita mustia aukkoja, joiden alkuperä ei ole selvä. Jos nähtäisiin Aurinkoa kevyempiä mustia aukkoja, niiden olisi pakko olla muinaisia. Mikään tähtitieteellinen tapahtuma ei pysty saamaan aikaan niin pieniä mustia aukkoja, ja syntymän jälkeen mustat aukot voivat vain kasvaa. (Ellei höyrystymistä Hawkingin säteilyn takia oteta huomioon – se on kuitenkin merkittävää vain paljon Auringon massaa kevyempien aukkojen tapauksessa.)

Toinen tapa erottaa muinaiset ja tähtiset mustat aukot olisi nähdä gravitaatioaaltoja ajalta ennen tähtiä. Tämä tarkoittaa kurkottamista ensimmäiseen 100 miljoonaan vuoteen, yli 13 miljardin vuoden päähän ajassa ja 35 miljardin valovuoden päähän paikassa. Nykyiset toisen sukupolven gravitaatioaaltolaitteet eivät näe niin kauas. Konferenssissa Geneven yliopiston Michele Maggiore esitteli suunnitelmia eurooppalaisesta kolmannen sukupolven laitteesta nimeltä Einstein Telescope (yksityiskohtia täällä), joka näkisi noin 50 miljoonaan vuoteen asti.

Kaikissa nykyisissä ja vakavasti suunnitelluissa gravitaatioaaltodetektoreissa (NANOGravia ja muita pulsareiden tarkkailuun perustuvia kokeita lukuun ottamatta) on sama idea: lähetetään valosignaali eri suuntiin, heijastetaan takaisin ja mitataan pituuden tai matka-ajan muutos eri suunnissa.

Einstein Telescope lisäisi herkkyyttä ensinnäkin nykyistä pidemmillä käsivarsilla. LIGOn tunnelit ovat nelikilometrisiä, Einstein Telescopen olisivat kymmenen kilometriä pitkiä. Oleellisempaa on se, että Einstein Telescope sijoitettaisiin 100-300 metriä maan alle. Kuten vuoren sisälle rakennetun japanilaisen toisen sukupolven laitteen KAGRAn tapauksessa, tämä vaimentaa taustamelua. Yhteistä KAGRAn kanssa on myös se, että lämpökohinan minimoimiseksi valosäteitä heijastavat peilit jäähdytettäisiin hyvin kylmiksi, Einstein Telescopen tapauksessa kymmeneen Kelvin-asteeseen, eli -263 Celsius-asteeseen. Ja kuten jo hyväksytyllä kolmannen sukupolven gravitaatioaaltodetektorilla LISA (ja sen kilpailijoilla), Einstein Telescopella olisi kolme kättä LIGOn, Virgon ja KAGRAn kahden sijaan.

Einstein Telescopen odotettaisiin näkevän miljoona mustien aukkojen törmäystä vuodessa. Tämä olisi jatkoa päivitetyn LIGOn, Virgon ja KAGRAn aloittamalle siirtymälle yksittäisten mustien aukkojen tutkimisesta niiden populaation ominaisuuksien selvittämiseen: kuinka paljon ja millaisia mustia aukkoja löytyy eri ajoista ja paikoista. Jos mustat aukot ovat peräisin tähdistä, niiden lukumäärän muutos ajassa seuraa tähtien kehitystä, tietyllä viiveellä. Kaukaisten törmäysten tapahtumahetken selvittäminen gravitaatioaalloista on tosin vaikeaa. Gravitaatioaaltojen muodosta on helppo mitata kohteen etäisyys, mutta ajankohdan kertovan punasiirtymän mittaaminen on hankalampaa.

Samaa periaatetta voi soveltaa mustien aukkojen jakaumaan avaruudessa ajan sijaan. Jos mustat aukot ovat kuolleita tähtiä, niitä on samoissa paikoissa kuin eläviäkin tähtiä. Jos mustilla aukoilla on eri alkuperä, niiden sijaintikin on erilainen. Erityisesti jos mustat aukot muodostavat osan tai kaiken pimeästä aineesta, niiden jakauma on sama kuin pimeän aineen. Galakseissa pimeä aine on levittäytynyt paljon laajemmalle kuin tähdet ja muu näkyvä aine.

Muinaiset mustat aukot eivät ole Einstein Telescopen tärkein kohde. Teleskooppi antaisi myös tarkempaa tietoa neutronitähtien sisärakenteesta sekä paljastaisi galaksien keskustoissa olevien jättimäisten mustien aukkojen siemenet. Kiinnostavaa on myös mustien aukkojen tapahtumahorisontin syynääminen.

Kun musta aukko muodostuu, se väreilee hetken aikaa, kun tapahtumahorisontti säteilee ryppynsä pois ja asettuu aloilleen. Säteiltyjen gravitaatioaaltojen muoto riippuu yleisen suhteellisuusteorian yksityiskohdista, eikä sitä ole vielä saatu mitattua kovin tarkkaan. Törmäyksessä syntyneen mustan aukon rauhoittumisvaihe on lyhyempi ja vähemmän äänekäs kuin mustien aukkojen kiepunta toistensa ympärillä ennen yhtymistä, ja siksi vaikeampi havaita.

Joiden ehdotusten mukaan tapahtumahorisontin säteilyssä voisi nähdä kvanttigravitaation sormenjälkiä. Tämä on vielä spekulatiivisempi idea kuin muinaiset mustat aukot, mutta sen saa tarkistettua Einstein Telescopen muiden mittausten ohella. Toistaiseksi ainoastaan kosmisessa inflaatiossa on päästy kokeellisesti kiinni kvanttigravitaatioon, mutta mustat aukot ovat seuraavaksi lupaavin alue.

Osa Einstein Telescopen kohteista on samanlaisia kuin LISAlla, ja niiden käyttäminen samaan aikaan tehostaisi kummankin toimintaa. Einstein Telescopen kaavaillaan aloittavan vuoden 2035 tienoilla, samoihin aikoihin LISAn kanssa. Mutta LISA on jo hyväksytty, kun taas Einstein Telescope on vasta suunnitteluasteella. Yhdysvalloissa on myös suunnitelma isosta maanpäällisestä gravitaatioaaltoteleskoopista nimeltä Cosmic Explorer, ja molempia tuskin rakennetaan.

Mustien aukkojen ylistettyjen havaintojen ja gravitaatioaaltojen kunnianhimoisten suunnitelmien äärellä on hyvä pysähtyä toteamaan mitä todella on tehty ja mitä luvassa. Toistaiseksi gravitaatioaaltojen kautta ei ole nähty mitään uutta perustavanlaatuista fysiikkaa, eivätkä ne ole myöskään mullistaneet käsityksiä tähtien rakenteesta ja kehityksestä.

Hiukkaskiihdyttimiä rakennettiin vuosikymmeniä löytämään jotain uutta. 1970-luvulta alkaen hiukkasfysiikan Standardimalli ennusti kaikki kiihdytinhavainnot onnistuneesti, mutta silti jokaisen hiukkasen löytäminen kertoi jotain uutta maailmankaikkeudesta. Tämä voittokulku tuli tiensä päähän vuonna 2012, kun Higgsin hiukkanen jäi haaviin. Kiihdyttimien oli jo pitkään toivottu löytävän jotain Standardimallin tuolta puolen, ja oli syitä uskoa, että CERNin LHC-kiihdyttimen energioilla vastaan tulisi viimein supersymmetriaa, tekniväriä, ylimääräisiä ulottuvuuksia tai jotain muuta ennennäkemätöntä, vaikka kävikin toisin.

Gravitaatioaallot ovat uusi ikkuna maailmankaikkeuteen, ja ne voivat paljastaa jotain odottamatonta. Mutta toisin kuin LHC:n tapauksessa, ei ole mitään erityistä syytä ajatella, että nykyisten tai suunnitteilla olevien kokeiden ulottuvilla olisi uutta perustavanlaatuista fysiikkaa, kuten muinaisia mustia aukkoja. Tiedämme vain, että Einstein Telescope tarkentaisi ymmärrystämme tähdistä, mustista aukoista ja gravitaatiosta, ei että se paljastaisi jotain täysin uutta – vaikka läpimurtoja nykyään pitäisikin rutiinilla luvata.

11 kommenttia “Kolmekätinen kaukoputki”

  1. Lentotaidoton sanoo:

    “To reduce gravity gradient noise and seismic noise, and therefore extend significantly the sensitivity toward low frequencies, ET will be built a few hundred meters underground. Two candidate sites remain and are currently under investigation: one in Sardinia, near the former Sos Enattos mine, and one at the three-border region of Belgium-Germany-Netherlands”

    Ihmetyttää esim tuo Sardinia sijoituspaikkana (to reduce…seismic noice). Onkohan missään vaiheessa harkittu maapallon seismisesti vakainta kalliota eli Suomen peruskalliota? Olisi varmaan tuhat kertaa vakaampaa kuin Sardiniassa. Sen tähdenhän täällä esim. ensimmäisenä maailmassa käytetty ydinpolttoaine varastoidaan nimenomaan vakaaksi tunnettuun kallioperään. Muistelen että joskus harkittiin neutriinovastaanottolaboratorioiden sijoittamista Suomen kaivosluoliin.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      En tiedä. Pyhäsalmen kaivokseen tosiaan haluttiin CERNistä tulevan neutriinosäteen detektori, mutta sitä ei saatu sinne. Joitakin pieniä fysiikan kokeita siellä on tehtykin.

      Vaikuttaisikohan Einstein Telescopen tapauksessa sekin, kuinka vaikea on kaivaa satojen metrien syvyyteen?

      Toisaalta oleellisia ovat vain ne seismisen kohinan taajuudet, jotka osuvat detektorin herkkyysalueelle, enkä tiedä miten paljon ne vaihtelevat kivilaadun ja alueen yleisen vakauden myötä,

  2. Lentotaidoton sanoo:

    ”Vaikuttaisikohan Einstein Telescopen tapauksessa sekin, kuinka vaikea on kaivaa satojen metrien syvyyteen?”

    Olkiluodon ydinjätteen loppusijoitussyvyys Onkalossa on 420 metriä, ja valmistuessaan sen suurin syvyys on 520 metriä.
    Sinne vähän sivuonkaloita. Tiet, hissit ja muu infrastruktuuri jne on jo valmiina. Luulisi olevan hyvä tienestilähde Suomelle.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Paikan valintaan vaikuttaa sekin, mitkä instituutit ovat mukana projektissa. Suomesta ei olla mukana Einstein Telescopessa, joten eipä tänne instrumenttiakaan rakenneta. Gravitaatioaaltodetektorien saralla Suomessa osallistutaan vain LISAan.

  3. Eusa sanoo:

    Olen kuullut, että Lagunan väistymiseen Pyhäsalmen kaivokseen sijoittumisesta vaikutti merkittävästi suomalaisten tiederahoituksen nurkkakuntainen mustasukkaisuus. Ajateltiin, että valtio olisi voinut laittaa reilusti lisärahaa tieteelle, eikä se olisi ollut muualta pois. Noinhan rahoitus ei toimi – intressipiirien pitää pystyä uhraamaan ”omaa rahaa” merkittävästi, jotta kannattaisi kohdentaa yhteisiä verovaroja…

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Mitä tarkoitat ”omalla rahalla”? Kaikki isot fysiikan projektit Suomessa ovat pääosin julkisesti rahoitettuja.

      1. Eusa sanoo:

        Tarkoitan jo tutkimukseen ja koulutukseen korvamerkittyä julkista resurssia.

  4. Lentotaidoton sanoo:

    http://www.et-gw.eu : “new quantum technologies to reduce the fluctuations of the light,”
    Mitä nämä olisivat?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      En ole varma. Einstein Telescopesta puhunut Michele Maggiore on teoreetikko, ja hän keskittyi siihen, mitä laitteella voisi nähdä, ja käsitteli teknologiaa vain lyhyesti. Mutta laitteessa on käsittääkseni tarkoitus parantaa valosignaalien puristamista (squeezing) ja sitä kautta tarkkuutta, kentias tuo viittaa siihen.

  5. Erkki Kolehmainen sanoo:

    ”Mustien aukkojen ylistettyjen havaintojen ja gravitaatioaaltojen kunnianhimoisten suunnitelmien äärellä on hyvä pysähtyä toteamaan mitä todella on tehty ja mitä luvassa.”

    Paljon on tehty ja paljon resursseja käytetty ja löydetty se, mitä haettiin eli Higgsin hiukkanen v. 2012. Syksyn toiveet jonkin uuden ja mullistavan löytymisestä näyttävät melko vaatimattomilta, koska hiukkasfysiikan Standardimalli ei pysty enää ennustamaan uutta. Se tarkoittaa, että Standardimallista on luovuttava ja etsittävä parempaa selittäjää, koska selitettävää kyllä on. Tuo Einstein Telescope ja muut vielä isommat gravitaatioaaltodetektorit ovat kuin maakeskisen maailmankuvan korjausepisyklejä, jotka eivät ratkaise asiaa, koska itse malli on väärä.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Ongelmana ei ole se, että ei nähtäisi Hiukkasfysiikan Standardimallin tuolle puolen – sen laajennuksia on jo esitetty satoja, vuosikymmenien ajan.

      Mitä Einstein Telescopeen ja muihin gravitaatioaaltokokeisiin tulee, Standardimalli ei kata gravitaatiota, joten nuo kokeet eivät suoraan liity siihen. (Vaikka epäsuorasti kyllä, esimerkiksi neutronitähtien käytös riippuu hiukkasfysiikasta.) Gravitaatioaallot ovat yleisen suhteellisuusteorian osa, ja yleisen suhteellisuusteorian ennusteet on todettu paikkansapitäviksi useissa kokeissa vuosikymmenien ajan. Samalla on esitetty siihenkin monia laajennuksia, joista osaa voidaan näillä kokeilla testata.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Maljat ennen vai jälkeen

19.2.2021 klo 23.40, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua

Seuratessani eilen Perseverance-luotaimen laskeutumista monitorilta mietin samaa kuin katsoessani kahdeksan vuotta aiemmin Curiosityn laskeutumista Heurekan planetaariossa: ajan suhteellisuutta.

Mönkijän putoaminen ilmakehän reunalta Marsin pinnalle kestää seitsemän minuuttia. Eilen Mars oli yhdentoista valominuutin päässä Maasta, eli mönkijän ja sitä kantaneen avaruusaluksen radiosignaaleilla kesti yksitoista minuuttia matkata tänne.

Valonnopeutta ei voi ylittää, joten kun NASAn kontrollihuoneeseen tulee viesti, että alus on saapunut ilmakehään, on liian myöhäistä vaikuttaa laskeutumiseen mitenkään. Helposti siis ajattelee, että mönkijä on laskeutunut jo neljä minuuttia sitten, nyt vain odotetaan tietoa siitä, miten kävi. Voi jopa tuntua siltä, että olisi johdonmukaisempaa kilistellä laseja silloin, kun kellon mukaan mönkijä koskettaa Marsin kamaraa, ja tarkistaa vain radioviesteistä myöhemmin, että kaikki tosiaan oli sujunut hyvin.

Ei kuitenkaan ole mielekästä sanoa, että mönkijä oli jo laskeutunut, ennen kuin viesti siitä ehtii meille, koska samanaikaisuus on suhteellista.

Jos kaksi eri paikoissa tapahtuvaa asiaa –mönkijä koskettaa Marsin pintaa, Maassa maljojen reunat kohtaavat sen juhlistamiseksi– ovat meidän kellomme mukaan samanaikaisia, niin ne tapahtuvat kaikkien meidän suhteemme liikkuvien havaitsijoiden mukaan eri aikaan. Tämä on esimerkki siitä, että suppean suhteellisuusteorian mukaan kaikki aikavälit ovat suhteellisia, eli erilaisia eri havaitsijoille. Samanaikaisuushan tarkoittaa sitä, että kahden tapahtuman aikaväli on nolla.

Aikavälien suhteellisuus on mitättömän pieni, elleivät nopeudet ole lähellä valonnopeutta. Yllämme 4 kilometriä sekunnissa kiitävästä GPS-satelliitista katsottuna kilistämme maljoja 0.03 nanosekuntia ennen mönkijän laskeutumista; tai 0.03 nanosekuntia sen jälkeen, jos satelliitti liikkuu vastakkaiseen suuntaan.

Aikavälien muutos on iso vain lähellä valonnopeutta. CERNin LHC-kiihdyttimessä, missä protonit matkaavat kohti toisiaan 99.999998% valonnopeudella, niiden törmäykset tapahtuvat meidän silmissämme 6900 kertaa hitaammin kuin protoneille itselleen.

Periaate on kuitenkin sama, riippumatta siitä onko vaikutus iso vai pieni: asioiden voi sanoa tapahtuneen vasta sitten, kun ne ovat niin kaukana menneisyydessä, että niistä olisi ehtinyt tulla meille signaali. Kysymys siitä, mitä Perseverance puuhaa Marsin pinnalla juuri nyt, tai mitä Auringon magneettikenttä tekee juuri nyt, tai mitä viereisessä huoneessa tapahtuu juuri nyt, ei ole hyvin määritelty.

23 kommenttia “Maljat ennen vai jälkeen”

  1. Erkki Kolehmainen sanoo:

    Entä miksei Einsteininkin ihmettelemää aavemaista (spooky) kaukovaikutusta otettu käyttöön, jolloin tuo samanaikaisuuden pohdinta olisi turhaa jorinaa?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kvanttifysiikan kaukovaikutuksen ei liity informaation siirtyminen valoa nopeammin.

      Tarkemmin:

      https://journal.fi/tt/article/view/8261/6268

      https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/miksei-kukaan-ymmarra/

  2. Joksa sanoo:

    Aika-avaruus on teoreettinen käsite eikä sisällä yleistä referensikelloa eri liiketiloissa oleville, mutta eikös sellainen ole maailmankaikkeudessa? Eikö esim. taustasäteilyn lämpötila tai sen keskimääräinen aallonpituus mittaa maailmankaikkeuden aikaa yhtenevästi kaikkialla mikäli maailmankaikkeus laajenee samaa tahtia kaikkialla ja mittaukset voitaisiin tehdä tarkalla tasolla. Eikö sen avulla voi määritellä periaatteellisen kosmisen yhtäaikaisuuden tyyliin ”juuri silloin kun taustasätelyin lämpötila oli/tulee olemaan se ja se”, riipumatta siitä mitä kunkin havainnoijan omat kellot näyttävät ko ajankohtana?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kyllä tosiaan. Ja tällaista ajan määritelmää käytetäänkin kosmologiassa. Kun sanotaan, että maailmankaikkeus on 14 miljardia vuotta vanha, niin tarkoitetaan sellaisten havaitsijoiden kelloja, jotka näkevät kosmisen mikroaaltotaustan tilastollisesti samanlaisena joka suunnassa (tai yksinkertaisemmin, joille sen dipoli on nolla).

      Mutta yhtä hyvin voi sitoa ajan määritelmän mihin tahansa muuhun fyysiseen tapahtumaan. Kosmisessa mikroaaltotaustassa ei ole tässä suhteessa mitään erityistä.

      1. Joksa sanoo:

        Aristoteles piti aikaa pragmaattisena muutoksen mittana. Tarvitaan vaan jotakin, kappaleita, aine, joka voi muuttua ja joka luo ja määrittää ajan kulun. Jos ei ole ainetta, ei ole eikä tapahdu mitään eikä aika kulu. Koska kukin peraatteessa voi mitata aikaa haluamillaan enemmän tai vähemmän säännöllisillä muutoksilla, ja jos viestinvälitys ottaa aikansa niin samanaikaisuuden määrittäminen voi olla pahasti hukassa, suorastaan mahdotonta, etenkin jos ei ole käytössä mitään yhteistä synkronointilähdettä.

        Suhtiksen ajan luonne esitetään useimmiten juuri tällaisena, eri havainnoijien yhteismitattomina ajankulkuina, hyvin Aristoteleen aikäkäsityksen oloisena ilmiönä. Esim. Carlo Rovelli sanoo kirjassaan ”Ajan luonne” että ”Maailmankaikkeuden nykyhetki on merkityksetön käsite”.

        Newton oli ajasta päinvastaista mieltä, eli että aika on ”absoluuttinen, todellinen ja matemaattinen”, ja että aika kuluu vaikka ei olisi mitään eikä mikään muuttuisi. Tuo taustasäteilyn nolladipoliaika vaikuttaisi melkolailla Newtonilaisen luonteiselta universaaliselta ajalta. Ei ehkä täydellisen absoluuttista koska ajan kulkuvauhti noin mitattuna voi muuttua maailmankaikkeuden laajenemisnopeuden myötä ja niillä joilla tuo dipoli ei ole nolla ajan, itseisajan, kulku voi on jotain muuta. Koska mikään maailmankaikkeudessa ei ole täysin paikallaan niin kaikkien itseisajat poikkeavat ainakin hitusen nolladipoliajasta, mutta silti se vaikuttaisi luovan pohjan universaalille samanaikaisuudelle.

        Katsoisin ajan luonteeseen sisältyvän nuo molemmat kompponentit, sekä Aristoteelisen että Newtonin näkemysten luonteiset. Suhtis matematisoi Aristoteelisen osuuden ja täydentää siten Newtonilaista näkemyksen samaan tapaan kuin kappaleiden radan laskennassa. Samanaikaisuushan on loppujen lopuksi aina aproksimaatio koska Planckin tarkuudella eivät atomikellotkaan toimi, taustasäteilystä laskettu aika on vaan näistä karkeampi. Ainakin toistaiseksi.

        Toivottavasti tästä on jotakin iloa ajan luonteesta kiinnostuneille.

  3. Minusta näyttää että ollakseen suhteellisuusteorian mielessä jotenkin Lorentz-invariantti, kaukovaikutuksen pitäisi toimia mistä tahansa menneisyyden valokartion ulkopuolelta, ei pelkästään nykyhetkestä jolle ei pitäisi antaa mitään erityisasemaa. Siis myös tulevaisuudesta. Paitsi että se ei ole vaikutus siinä mielessä että informaatiota ei siirry. Mitään ei ehkä siirry, mutta jotain on, nimittäin ne korrelaatiot.

    En ole varma onko tämä oikein ajateltu. Se että Schrödingerin yhtälö on ainakin muodollisesti ei-relativistinen on ymmärrykselleni edelleen jonkinlainen jarru.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kyllä, jos ajattelee tilan romahduksen tapahtuvan kaikkialla välittömästi, se menee valokartion ulkopuolelle. Tällöin eri havaitsijoille tila romahtaa eri ajanhetkinä, eli tilan romahdus ei ole absoluuttinen.

      1. Cargo sanoo:

        Mutta eikö tilan romahdus ole lähinnä jakautuneen systeemin ominaisuus, ja koko systeemiä kuvaa vain yksi kello, jolloin mitään suhteellisuutta ei voi ollakaan? Lisäksi tuon romahtamisen havaitseminen taitaa olla hieman ”unusual process”, sillä mitään signaalia siitä ei lähde kaikkien ulkopuolisten havaitsijoiden rekisteröitäväksi. Taas toisaalta, jos havaitsijat ovat lomittuneet havainnoitavan tilan kanssa, niin miten jako suhteelliseen ja absoluuttiseen tapahtuu?

        1. Syksy Räsänen sanoo:

          En tiedä mitä tarkoitat sanoessasi, että ”koko systeemiä kuvaa yksi kello”. Eri havaitsijoilla on kullakin oma kellonsa, jonka käynti riippuu heidän liiketilastaan. Ei ole mitään absoluuttista aikaa.

  4. Lentotaidoton sanoo:

    Räsänen: ”Mutta yhtä hyvin voi sitoa ajan määritelmän mihin tahansa muuhun fyysiseen tapahtumaan. Kosmisessa mikroaaltotaustassa ei ole tässä suhteessa mitään erityistä.”

    Esim. entropiaan. Sehän on ehkä se yleisin käyttämämme ja tajuamamme ”ajan määritelmä”. Tai millä tahansa tähtitieteen ”kellolla”, esim. tähtisukupolvien metallipitoisuudella ja vastaavasti vedyn ja heliumin määrän muutoksilla kosmologisten eonien saatossa. Esim. triljoona vuotta eteenpäin niin vetyä 20%, heliumia 60% ja muita 20%.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Entropia liittyy tosiaan siihen, että aika menee eteenpäin. Mutta jos halutaan määritellä paljonko se menee eteenpäin, pitää eri havaitsijoilla olla joku asia, jonka kulkua he voivat verrata. Tämä voi olla kosmisen mikroaaltotausta lämpötila, tai samanlainen kaappikello tai jotain. Jos entropian kasvua haluaa käyttää, havaitsijoilla kuitenkin pitää olla samanlainen systeemi, jonka entropian etenemistä tarkastellaan, mikä lienee käytännössä hankalaa.

  5. Cargo sanoo:

    Jos tällainen ajan suhteellisuuden pohdiskelu kiirii filosofian laitoksen kahvihuoneeseen saakka, niin luvassa lienee moderni pythagoralainen tragedia, kun modaalisuuden metafysiikkaa tuskaisina pohdiskelevat filosofit tajuavat, etteivät heidän klassiset teoriansa vastaa todellisuutta kuin rajatapauksina. Vielä kun lisätään syy-seuraussuhteiden kvanttimekaaninen epädeterministisyys, niin näiden maailmanselittäjien ilmeet ovat kuin norjalaisen black metal -bändin promootiokuvastosta.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Tieteenfilosofit toki tuntevat suhteellisuusteorian ja ovat kirjoittaneet siitä paljon.

  6. Pekka Suikki sanoo:

    Perinteisessä kvanttifysiikassa kahden hiukkasen välisen lomittumisen astetta ei voi muuttaa kajoamatta molempiin hiukkasiin. Uusien mallien valossa tutkijat saattoivat sen sijaan muuttaa kubittien lomittuneisuuden astetta muokkaamalla vain yhtä kubiteista, mitä ei kvanttifysiikassa ole aikaisemmin pystytty osoittamaan. Tämäon suora lainaus T&A nettisivulle ilmestyneestä artikkelista, joka kosketteli Aaltoyliopiston tekemää tutlimusta. Tarkoittaako tämä,että informaatio voisikin siirtyä valoa nopeammin tietyissä olosuhteissa.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Ei. Tuo juttu on muutenkin harhaanjohtava. Tutkimuksessa on simuloitu tietokoneella erästä systeemiä kvanttimekaniikan epätavallisessa formulaatiossa. Ei siis ole kysymys koetuloksista, jotka olisivat kumonneet mitään.

  7. En oikein ymmärrä ajatusta, että entropialla olisi jotain tekemistä ajan ja sen yhdensuuntaisuuden kanssa. Mielestäni aika on minkä tahansa tapahtuman sisäinen ominaisuus, ja ”yhdensuuntaisuus” sisältyy jo ajan merkitykseen. Tapahtumat voivat olla symmetrisiä, ei aika. Jos meillä on tapahtuma a->b, ja myös tapahtuma b->a on mahdollinen, niin edellisessä tapauksessa a on b:n menneisyyttä ja jälkimmäisessä b on a:n menneisyyttä.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Aika ei ole aineen ominaisuus. Yleisen suhteellisuusteorian mukaan aika on osa aika-avaruuden kokonaisuutta, joka olisi olemassa ilman ainettakin. Ei kuitenkaan tiedetä, miksi ajassa voi matkata vain yhteen suuntaan. Ei myöskään olla varmoja, miten entropian kasvu liittyy tähän.

    2. Jos olisi mahdollista matkustaa aika-avaruudessa menneisyyteen, matkaaja ei kuitenkaan tulisi nuoremmaksi vaan vanhenisi koko ajan. Tämä kertoo jotain ajan alkuperäisestä merkityksestä. Tehtyä ei saa tekemättömäksi eikä tapahtunutta tapahtumattomaksi. Yksisuuntaisuus on ajan looginen ominaisuus.

      Minun on vaikea kuvitella aikaa ilman tapahtumista, ilman kokemista, pelkkänä abstraktina geometriana, ilman kelloja jotka mittaavat maastoa jossa liikutaan.

      Mielestäni ajalla tarkoitetaan näitä kahta asiaa: (1) kokemuksen vaihtumista uudeksi kokemukseksi (alkuperäinen aika) ja (2) sitä mitä mittaamme kelloilla (fysiikan aika).

      1. Syksy Räsänen sanoo:

        No, fysikaalisen todellisuuden luonnetta ei voi selvittää pohtimalla, ja usein teoriat ovat ristiriidassa omien ajatusten tai filosofisten ideoiden kanssa.

        Mutta yleisen suhteellisuusteorian mukaan ajassa taaksepäin matkustaminen (joka on yleisen suhteellisuusteorian mukaan mahdollista – emme tiedä kuvaako tämä yleisen suhteellisuusteorian piirre todellisututa) tosiaan ei tarkoita sitä, että havaitsijan kello kulkisi taaksepäin.

  8. Lasse sanoo:

    Mielenkiintoinen artikkeli. Pisti ajattelemaan. Jos meillä on kolme tarkkaa synkronoitua kelloa ja kaksi niistä lähetetään kulkemaan pienellä nopeudella vastakkaisiin suuntiin. Kun ne ovat etääntyneet meistä niin jos olemme absoluuttisessa liiketillassa kellojen välisen akselin suunnassa niin toinen kello näyttää jätätäneen ja toinen edistäneen sen vuoksi että kelloista lähteneet fotonit saapuvat luoksemme eri aikoina Tämä näennäinen aikaero on riippuvainen absoluuttisesta nopeudesta ja kellojen välisestä etäisyydestä. Pitääkö paikkansa?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Ei ole absoluuttista liikettä eikä absoluuttista nopeutta. Mutta tarkoitat ilmeisesti, että nopeutemme itseisarvo on erilainen eri kellojen suhteen. Kumpikin kello jätättää, koska ne liikkuvat meidän suhteemme. Tämä jätättäminen riippuu vain meidän ja kellon välisestä nopeudesta.

      1. lasse sanoo:

        En tarkoita sitä. Kellojen liiketilahan on lähes sama. Meistä edessä olevasta kellosta valonnopeudella saapuva informaatio tavoittaa meidät aikaisemmin koska olemme liikkuneet sitä kohtaa kohti jossa valo lähti liikkeelle ja jäljessä tulevasta myöhemmin koska valon nopeus on vakio. Tällöin liikuvassa järjestelmässä edestä tulevan valon kulkema matka on lyhyempi kuin takaa tulevan, Sekä pituuden että ajan muutokset ovat samoja mutta näennäinen samanaikaisuus poikkeaa

        1. Syksy Räsänen sanoo:

          Jos nopeutemme itseisarvo kellojen suhteen on erilainen (kuten tässä ilmeisesti on tarkoitus), ne käyvät meidän näkökulmastamme eri tahtia, oli etäisyys mikä hyvänsä. Lisäksi tietysti signaalien saapumisaika on erilainen jos etäisyys on erilainen.

          Ja varmuudeksi vielä selvennettäköön, että kaikki samanaikaisuus on ”näennäistä”, eli suhteellista, paitsi jos tapahtumat tapahtuvat samassa pisteessä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Rakenteiden sisältä

31.1.2021 klo 18.33, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua

Toissapäivänä oli pohjoismaisen monimuotoisuuteen ja naisten asemaan fysiikassa keskittyvän NORNDiP-verkoston kolmas konferenssi. Tapahtuma pidettiin etänä, ja se oli edellistä vuoden 2019 kokousta lyhyempi.

Aiempaan tapaan tapahtumassa oli sekä naispuolisen fyysikon puhe tutkimuksestaan (tällä kertaa vain yksi) että esityksiä syrjinnästä ja tasa-arvosta tiedeyhteisössä.

Ilona Riipinen Tukholman yliopistosta puhui ilmastomallien ennusteiden epävarmuuden vähentämisestä. Aihe on esimerkki fysiikan yhteiskunnallisesta merkityksestä: kasvihuonekaasujen mittava vähentäminen on ihmiskunnan kiireellisimpiä tehtäviä.

Riipinen kertoi, että suurin yksittäinen epävarmuustekijä ilmastomallien ennusteissa on se, miten pienhiukkaset vaikuttavat pilvien muodostumiseen ja sitä kautta lämpötilaan. Tämä on vaikea tutkimusaihe, koska ilmakehässä on monenlaisia pienhiukkasia ja niiden vuorovaikutusten mittakaava on hyvin pieni verrattuna ilmakehän erilaisten alueiden kokoon.

Aihe tuo yhteen tiedeyhteisön eri osia. Esimerkiksi hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERNin CLOUD-koe on ollut avainasemassa pienhiukkasten tiivistymisen ymmärtämisessä. Riipisen mukaan tiedonvälityksen parantaminen eri alojen tutkijoiden välillä on ollut tärkeä edistysaskel ennusteiden parantamisessa. Hän totesi, että voisi olla hyödyllistä, jos ihmistieteiden edustajat tutkisivat fyysikkojen yhteisöä tarkemmin ja auttaisivat selvittämään, miten tieto kulkee ja miten tiedonvälitystä saisi entisestään optimoitua.

Puhetta seurasi paneeli häirinnän, erityisesti seksuaalisen ja sukupuoleen liittyvän häirinnän, vastaisesta työstä pohjoismaisissa yliopistoissa.

Lundin yliopiston Tomas Brage kertoi Tellus-projektista, jonka tarkoituksena on kerätä tietoa seksuaalisesta häirinnästä. Kyselyn mukaan 23% naisopiskelijoita ja 4% miesopiskelijoista oli kohdannut häirintää. Luvut ovat samankaltaisia muualla, mutta koska kyselyjen kattavuudessa, edustavuudessa ja vastausprosenteissa on eroja (eikä vastausprosentteja aina ei edes tiedetä), tarkkoja vertailuja on vaikea tehdä. Usea puhuja korosti sitä, miten tärkeää on, että toiminta häirintää vastaan perustuu tutkittuun tietoon. Faktavetoinen lähestymistapa auttaa myös pitämään keskustelun itse asiassa mielikuvien ja ennakkoluulojen sijaan.

Christa Gall Kööpenhaminan yliopistosta kertoi, kuinka MeToo-liike johti siihen, että Tanskan yliopistoissa viimein tunnustettiin häirinnän olemassaolo ja laajuus. Muidenkin pohjoismaiden yliopistoissa oli tavallista sitä ennen pitää omaa yhteisöä niin edistyneenä, että siellä ei voi olla tällaisia ongelmia. Bragen tavoin Gall korosti sitä, miten vähäisiä toimet toistaiseksi ovat verrattuna ongelman laajuuteen.

Islannin yliopiston Jóhanna Jónsdóttir mainitsi joitakin tiedeyhteisön piirteitä, jotka lisäävät häirinnän yleisyyttä. Tiedeyhteisö on hyvin kilpailullinen. Tutkijat ovat ennenkin kisanneet siitä, kuka saa merkittäviä tuloksia, julkaisuja arvostetuissa lehdissä tai työpaikkoja, mutta nyt he yhä useammin lisäksi kilpailevat samasta tutkimusrahoituksesta. Yksilöiden välinen kilpailu synnyttää kitkaa ja katkeruutta, mikä voi lisätä häirintää. Hän mainitsi, että muilla työpaikoilla häirintään voidaan puuttua purkamalla haitallisia kilpailuasetelmia, mutta tieteessä ne ovat osa rakenteita. Voi olla pohtimisen arvoista, mitä tämä kertoo siitä suunnasta, mihin tiedeyhteisöä erityisesti Suomessa yhä enemmän ajetaan.

Muina häirintää ja kiusaamista lisäävinä tekijöinä Jónsdóttir esitti sen, että (erityisesti fysiikassa) johtopaikoilla on enimmäkseen miehiä etuoikeutetuista taustoista, avoimen kriittisen kommunikaation kulttuurin sekä stressaavana pidetyn työympäristön. Fyysikkojen yhteisössä pidetään yleensä hyveenä sitä, että ideoihin suhtaudutaan jopa aggressiivisen kriittisesti, mutta tässä on syytä ottaa huomioon yhteisön valtasuhteet. Ei ole sama sanoa professorikollegalle tai aloittavalle opiskelijalle kaikkien edessä, että ideasi on typerin minkä olen ikinä kuullut.

Jónsdóttir ja muut puhujat korostivat, että häirintään puuttumiseen tarvitaan virallisten kanavien lisäksi myös epämuodollisia mahdollisuuksia hakea apua. Jos ongelmista puhumisesta käynnistyy aina virallinen prosessi, kynnys niiden esille tuomiseen voi olla turhan korkea. Häirintää esille tuovat myös pelkäävät seurauksia omalle uralleen, joten on tärkeää voida puhua luottamuksellisesti. Jos ongelmiin pystytään puuttumaan varhaisessa vaiheessa, voidaan estää niiden kasvaminen.

Anna Lipniacka Bergenin yliopistosta korosti hänkin sitä, että vasta MeToo-liike sai yliopistot myöntämään häirinnän todellisuuden ja tuomaan asian esille verkkosivuilla ja muussa materiaalissa. Tietoa on kuitenkin yhä sirpaleisesti saatavilla, ja se on usein epäselvää. Lipniackan mukaan yksityiskohtaisten häirinnän määritelmien sijaan olisi parempi yksinkertaisesti sanoa, että kaikki mikä tuntuu häirinnältä, on häirintää.

Tällaiset itseensä viittaavat määritelmät ovat mielestäni ongelmallisia. Rasismiin joskus tarjotaan samanlaista määritelmää: henkilö on rasismin kohteena, jos hän kokee olevansa rasismin kohteena. Subjektiivinen määrittely haittaa ilmiön analysoimista ja tilannesidonnaisen kokonaisuuden hahmottamista. Se myös määritelmällisesti sulkee pois sen, että voi olla aiheettomia häirintä- tai rasismisyytöksiä, mikä on oikeusturvankin kannalta vaarallista.

Hanna Vehkamäki Helsingin yliopistosta kertoi, että Helsingin tutkijanaisten häirintäkyselyyn vastanneista häirintää kokeneista naisista 71% ei ollut tehnyt asialle mitään, ja vain 12% oli vienyt asiaa eteenpäin virallisia kanavia – ja heistä vain puolet koki, että asialle oli tehty mitään. Hän toi esille sen, että on tärkeää, että fysiikan osastolla voi keskustella häirinnästä matalalla kynnyksellä, tarvittaessa eri aloilla työskentelevien henkilöiden kanssa, jotta vältetään kollegiaalisuuden ongelmat.

Yhtenä käytännön tapana edistää tasa-arvoa ja monimuotoisuutta mainittiin komiteoihin liittyminen. Yliopistoissa komiteoihin ei yleensä ole tunkua, ja niihin otetaan uran eri vaiheissa olevia yhteisön jäseniä, ei vain ansioituneimpia.

Vehkamäki ja moni muu korosti sitä, että häirintä ja epätasa-arvoinen kohtelu on rakenteellinen ongelma, johon pitää puuttua muuttamalla rakenteita ja toimintakulttuuria, ei vain puuttumalla yksittäisiin tapauksiin. Kumpulan kampuksella, johon fysiikan osasto kuuluu, on nykyään menettelyohje (Code of Conduct), ja yksi askel olisi se, että jokainen lukisi sen ja sitoutuisi siihen allekirjoittaessaan työsopimuksen. Sekin auttaa, että tehdään selväksi, millainen käytös ei ole hyväksyttävää. Tarvitaan myös tilaisuuksia, missä häirintää ja keinoja sen ehkäisemiseksi käydään läpi nykyisen henkilökunnan kanssa, osana muuta koulutusta.

Vehkamäki korosti, että on vaikeaa määritellä häirintää täsmällisesti ja kattavasti, ja on harmaita alueita. Erityisesti valtasuhteet vaikuttavat siihen, mikä on hyväksyttävää, ja johtavissa asemissa olevien henkilöiden pitäisi olla tästä tietoisia.

Vehkamäki mainitsi, että hänen ollessaan arvioimassa EU:n haluttua ERC-rahoitusta kaikille arvioijille annettiin keskeiseksi ohjeeksi tunnistaa ja huomioida tiedostamattomat ennakkoluulot. Suomessa tässä ollaan toivottoman jäljessä: sen enempää Suomen Akatemia kuin Helsingin yliopisto kolmivuotisten apurahojen haussa ei ainakaan pari vuotta sitten tarjonnut arvioijille mitään ohjeita ennakkoluulojen huomioon ottamiseen.

Tiedostamattomat ennakkoluulot ovat kuitenkin vain osa ongelmaa. Kun Tukholmassa oleva pohjoismainen tutkimusinstituutti Nordita peruutti Christian Ottin palkkaamisen, koska tämä oli syyllistynyt Caltechissä kahden jatko-opiskelijan häirintään, se samalla järjesti Ottille työpaikan Turun yliopistosta ja sopi maksavansa 75% palkasta. Vaikka häirinnästä ollaan tietoisia ja se tiedetään ongelmaksi, niin siltikään asianmukaisiin toimiin ei aina ryhdytä – ja joskus ongelma vain siirretään muualle. Brage kysyikin, miksei häirintään suhtauduta yhtä vakavasti kuin tieteelliseen vilppiin.

Turun yliopisto sittemmin perui palkkaamisen, koska sai huonoa julkisuutta. Tapaus havainnollistaa sitä, että toiminta yliopiston sisällä ei riitä, lisäksi tarvitaan ulkoista painetta. Seuraava puhuja, journalisti Angela Saini, mainitsikin että akateemiset instituutiot eivät muutu asian suhteen, koska ne ajattelevat itseään yrityksinä ja välittävät enemmän vanhempien tutkijoiden mukanaan tuomasta rahasta kuin nuorten yhteisön jäsenten hyvinvoinnista. Hän sanoi, että missään muualla kuin tiedemaailmassa ei hyväksytä johtavassa asemassa olevien henkilöiden asiatonta käytöstä. MeToo-kertomusten valossa tätä väitettä on vaikea ottaa todesta.

Saini puhui seksismin ja rasismin historiasta yhteiskunnassa. Jo evoluutioteorian kehittäjä Charles Darwin aikanaan päätteli, että koska naiset eivät ole yhteiskunnassa päässeet samanlaisiin asemiin ja saavutuksiin kuin miehet, he ovat biologisesti vähemmän kyvykkäitä. Darwin selitti asian sillä, että miesten henkiset ja fyysiset ominaisuudet ovat kehittyneet pidemmälle, koska he ovat joutuneet kilpailemaan keskenään seksistä naisten kanssa. Naisten ja rodullistettujen älyllisen ja moraalisen alemmuuden asettaminen valkoisten miesten rationaalisen ajattelun ylivertaisuuden vastakohdaksi oli myös osa valistuksen ideologiaa.

Vieläkin sukupuolten ja rodullistettujen ryhmien välisiä eroja yhteiskunnassa yritetään usein selittää ensisijaisesti biologisilla tekijöillä, vaikka on tunnettuja vahvasti vaikuttavia yhteiskunnallisia tekijöitä. Tiedeyhteisö on osa yhteiskuntaa, joten sen arvot ja toiminta heijastavat yhteiskunnassa vallitsevia käsityksiä. Ennakkoluuloja voi kuitenkin muuttaa tutkitun tiedon avulla (vaikka se ei yksin riitäkään), ja tässä mielessä yhteiskunnallinen toiminta tasa-arvon puolesta auttaa tiedeyhteisöäkin perustamaan ajattelun ja toiminnan enemmän tosiasioihin.

Saini nosti esille myös sen, että aiheeton sukupuolittaminen pönkittää ennakkoluuloja silloinkin kun sillä on positiivinen tarkoitus. Esimerkiksi on hehkutettu sitä, että naisten johtamat valtiot ovat menestyneet hyvin koronapandemian hoitamisessa. Ei kuitenkaan ole mitään näyttöä siitä, että tällä olisi mitään yhteyttä johtajien sukupuoleen. Paitsi että tällainen kirjoittelu on harhaanjohtavaa, se ei edistä tasa-arvoa, koska se asettaa naisille jossain suhteessa korkeampia odotuksia.

Toisaalta myös sukupuolen merkitystä sosiaalisena selittävänä tekijänä voidaan liioitella. Saini teki itsekin niin, tarjotessaan Donald Trumpin vaalivoiton Hillary Clintonista esimerkkinä siitä, miten pätevämpi nainen sivuutetaan virantäytössä. Ei ole näyttöä, että sukupuoli olisi ollut ratkaiseva tekijä. Lisäksi väite tuntuu heijastelevan sellaista rajoittunutta käsitystä, että poliittisten päättäjien valinnassa on kyse vain pätevyydestä eikä siitä, millaista politiikkaa heidän ajatellaan tekevän.

Saini myös tuntui melkeinpä kiistävän biologisten erojen olemassaolon jopa urheilussa, kommentoiden, että eri sukupuolta olevien huippu-urheilijoiden saavutuksista ei voi päätellä mitään, koska he ovat poikkeuksellisia yksilöitä. Kahden tilastollisen jakauman häntien erosta ei tietenkään voi vetää johtopäätöksiä tyypillisten arvojen eroista, mutta ei myöskään voi kiistää sitä, että ne osoittavat jakaumien olevan erilaisia. Ehkä asian käsittelyssä näkyy myös se, että Saini on toimittaja eikä luonnontieteilijä, ja käyttää siksi epätäsmällisempää kieltä.

Mutta väitteiden kanssa on syytä olla huolellinen siksi, että selvistäkin asioista on juurtuneita ennakkoluuloja. Jos esittää liioiteltuja väitteitä, voi antaa aineksia myös paikkansapitävien väitteiden sivuuttamiselle. Siitä, että eri kromosomit omaavien joukkojen välillä on fyysisiä eroja, ei seuraa sitä, että heidän henkisissä kyvyissään olisi eroja, saati että niillä olisi selitysvoimaa tiedemaailman erojen ymmärtämisessä.

Saini toi käsittelyyn rodullistettujen syrjinnän tiedemaailmassa, mikä on ainakin Suomessa saanut vähemmän huomiota kuin sukupuoleen perustuva syrjintä. Keskustelussa tuli esille se, miten eri tavalla eri maissa käsitellään rodullistamista ja rasismia. Esimerkiksi Yhdysvalloissa ja Iso-Britanniassa puhutaan yleisesti rodusta, ilman että on aina selvää viitataanko sosiaalisesti määriteltyyn ryhmään vai kuviteltuun biologiseen ryhmään. Pohjoismassa taas termiä pidetään rasistisena sen rotuopillisen taustan takia.

Joskus voi olla vaikeaa hahmottaa kulttuurillisia ja poliittisia eroja yhteiskuntien välillä. Erityisesti tämä pätee ihmisiin, jotka ovat kasvaneet lähempänä ison kulttuurillisen alueen keskustaa kuin sen reunamia – kuten Iso-Britanniassa tai Yhdysvalloissa.

Esimerkkinä toiminnasta rodullistettujen syrjintää vastaan Saini mainitsi korkeapalkkaisen urheilijan, joka antoi stipendejä yliopistoon rodullistetun ryhmän jäsenille. Pohjoismaissa ei kuitenkaan ole lukukausimaksuja (ainakaan oman maan kansalaisille). Kommentti poliittisten oireiden paikkaamisesta yksilöllisellä hyväntekeväisyydellä poliittisen vaikuttamisen sijaan kuvaa myös sitä, miten erilaista ajattelu on sosiaalidemokraattisessa hyvinvointivaltiossa ja luokkayhteiskunnassa, jossa poliittisen vallan ja mediavallan käyttäjät yrittävät estää sosiaalidemokratian.

Toisesta kulttuurillisesta piiristä tulevien esitysten meille selvät puutteet havainnollistavat sitä vaikeutta, että yhteiskunnallisten kysymysten tapauksessa tarkastelemme aina asiaa tutkimuskohteen sisältä, ja tutkimamme asiat ovat osaltaan määränneet sitä, miten niitä lähestymme.

8 kommenttia “Rakenteiden sisältä”

  1. Cargo sanoo:

    ”Siitä, että eri kromosomit omaavien joukkojen välillä on fyysisiä eroja, ei seuraa sitä, että heidän henkisissä kyvyissään olisi eroja, saati että niillä olisi selitysvoimaa tiedemaailman erojen ymmärtämisessä.”

    Allow me to disargee. Olen kuullut, että (biologisten) naisten normaalimuotoinen älykkyysjakauma on kapeampi kuin miesten vastaava. Tästä syystä miesten joukossa on suurempi osuus sekä riemuidiootteja että huippuällykkäitä, ja jokaista huippuälykästä naista kohden löytyy n. 8 huippuälykästä miestä. Lisäksi autistiset – mutta hyvin toiminnalliset – piirteet ovat miehillä yleisempiä, mistä taas on hyötyä rajatuissa asiantuntijatehtävissä, esim. koodaus tai fysiikan mallintaminen. Nämä seikat eivät voi olla näkymättä tieteellisten saavutusten sukupuolittuneisuudessa.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Vaikka tämä pitäisi paikkansa, se ei osoita, että ero olisi biologinen. Se mikä on tällaisen eron selitysvoima tiedemaailman ymmärtämisessä on sitten vielä asia erikseen.

      1. Syksy Räsänen sanoo:

        Ja siitä, että eri kromosomit omaavien joukkojen välillä on fyysisiä eroja, ei tietenkään seuraa mainitsemasi väite henkisten ominaisuuksien jakauman muodosta. Se on erillinen väite, jonka todenperäisyys on erikseen selvitettävä.

        1. Cargo sanoo:

          No miten luonnontieteilijä lähtisi selvittämään asiaa, kvantitatiivisten mittauksten vaiko aatteellisten paradigmojen kautta? Itse rohkenen väittää, että tuo ”kromosomihypoteesi” selittää sukupuolettuneita ilmiöitä paremmin kuin yksikään rakenteellinen salaliittoteoria. Feminististen sosiologien tulisi ottaa mallia Sherlock Holmesilta: Kun olet sulkenut pois väärät vaihtoehdot (= olemattomat rakenteet), niin jäljelle jäänyt vaihtoehto (= luontainen sukupuoliero), olkoon se kuinka epälooginen tahansa, on totuus 🙂

          1. Syksy Räsänen sanoo:

            Yhteiskunnallisten rakenteiden olemassaolon kieltämisen esittäminen rationaalisena päättelynä on hyvä esimerkki siitä, miten uskomattomilla väitteillä syrjintää vielä puolustetaan.

  2. Erkki Kolehmainen sanoo:

    ”Siitä, että eri kromosomit omaavien joukkojen välillä on fyysisiä eroja, ei seuraa sitä, että heidän henkisissä kyvyissään olisi eroja, saati että niillä olisi selitysvoimaa tiedemaailman erojen ymmärtämisessä.”

    Noilla kromosomeista johtuvilla näkyvillä fyysisillä eroilla on todellista selitysvoimaa kaikkien inhimillisen toiminnan osa-alueiden ja myös tiedemaailman erojen ymmärtämisessä. Kaikki valtauskonnot tekevät eron miesten ja naisten välillä ja pääsääntöisesti naiset ovat niissä alistetumpia kuin miehet. Tämä ei voi olla heijastumatta tiedemaailmaan ja sen vuoksi naisten asemaa on parannettava, jotta kaikki parhaat älylliset kyvyt saadaan tieteen palvelukseen.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      En tiedä, onko todistettu, että valtauskontojen opinkappaleiden sukupuolittuneisuus seuraa biologisten sukupuolten fyysisistä eroista. Mutta tässä viitattiin siihen, että olisi biologisia eroja henkisissä kyvyissä, kun yhteiskunnalliset tekijät sivuutetaan, ei sitä, että yhteiskunnalliset tekijät johtavat sukupuolten erilaiseen kohteluun (ja niiden takana väitettäisiin olevan fyysiset erot).

  3. Eusa sanoo:

    Hm. Syrjintä ja looginen tiede ovat kaksi eri asiaa. Mutta niin toki korrelaation syvempi selvittäminen esim. biologisen ja sosiologisen vaikutuksen osinkin on, kunhan lähtöehtojen ketjuuntumien leikkausjoukosta päästään yhteiskäsitykseen – siis missä ilmentymässä on välttämättä molempia ja mistä löytyisi ”puhdas” biologia tai sosiologia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Hauskanpitoa

22.1.2021 klo 17.36, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua

Lopetin blogimerkintäni mustien aukkojen tuottamista koskevasta tieteellisestä artikkelistamme sanoihin ”tämä onkin hauska aihe”. Monasti fysiikassa tutkimuksen kohde valikoituukin siksi, että sen kanssa on hauska painia, eikä siksi, että kyse olisi polttavasta ongelmasta, jonka ratkaisemista pitää kaikkein tärkeimpänä.

Ongelmanratkaisu miellyttää ihmisiä, vaikka ongelma olisi merkityksetön, kuten ristisanoissa. Fysiikan tutkimuksessa on mukana myös älyllisen ponnistelun nautinto (ja masennus), kun saa kurkottaa osaamisensa rajoille. Lisäksi fysiikkaan liittyy löytöretkeilyn ilo sellaisten asioiden selville saamisesta, joita kukaan ei vielä tiedä. Joskus aiempi työ johdattaa eteenpäin auttamalla hahmottamaan jonkin kokonaisuuden, josta puuttuukin vielä yksi tai muutama osa, ja jonka haluaa sitten saada valmiiksi kuin palapelin. Toisaalta työ voi avata uuden näkymän kuin temppeliin sademetsän siimeksessä.

Vaikka syynä olisi hauskanpito, fyysikot kuitenkin yleensä myös ajattelevat aiheensa olevan jotenkin merkittävä. On vaikea paneutua asiaan niin huolellisesti kuin mitä fysiikan tutkimus edellyttää, jos pitää sitä tyhjänpäiväisenä. Toisaalta on helppo erehtyä pitämään jotakin merkittävänä vain siksi, että on paneutunut siihen suurella vaivalla ja käyttänyt siihen paljon aikaa sen tekemiseen – ja nykyään yhä useammin myös rahoittajien vakuuttamiseen.

Tutkiminen huvin vuoksi ilman perusteltua tärkeyttä puolustaa paikkaansa myös fysiikan etenemisen kannalta sikäli, että läpimurrot usein löytyvät yllättävistä suunnista. On tärkeää saada tuoreita näkökulmia, vaikka tarvitaankin tiettyä kurinalaisuutta, jotta kyse ei ole vain yhteisestä leikistä.

Siihen mitä pidetään tärkeänä vaikuttaa merkittävästi fyysikkojen yhteisö. Aktiivinen ja kriittinen tutkimusympäristö nostaa kaikkia: se edesauttaa innostumista ja antaa itseluottamusta sivuuttamaan sen, mitä ei pidä hauskana tai tärkeänä. Tutkimuskentän ymmärtäminen on oma ongelmanratkaisukyvystä erillinen taitonsa.

Toisaalta muotivirtauksiin on helppo hukkua ja johtajien tallomiin polkuihin juuttua. Joskus tutkimuksen tekemisen syynä on vain se, että saa työskennellä joko mukava tyypin tai alan auktoriteetin kanssa, eikä ole niin väliä, mistä tutkimusongelmasta nyt onkaan kysymys.

Tämä tutkimuksen todellisuus ei yleensä heijastu tiedeuutisoinnissa. Toimittajat kirjoittavat tieteellisistä artikkeleista kuten tutkijoiden motivaationa olisi aina merkittävän ongelman ratkaiseminen, eivätkä tutkijat ehkä aina puhu rehellisesti tutkimuksen taustoista, jos osaisivatkaan. Voi olla vaikea tietää mikä itseä oikeasti motivoi, ja vielä vaikeampaa sanoa se, kun yleinen tarina on toisenlainen.

12 kommenttia “Hauskanpitoa”

  1. Eusa sanoo:

    Aika vaikeaa on surffata kyynisen tutkimusrahoitusmotivaation ja cracpot-motivaation välimaastossa etsiessä hedelmällistä vuorovaikutusta tutkijakumppaneihin.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Ei se noin ole. Crackpot-jutuilla ei ole tutkimuskentässä mitään merkitystä, ne ovat tieteen ulkopuolisia lieveilmiöitä (joitain poikkeuksia on, mutta ne vaikuttavat vain ko.o. henkilöihin).

      1. Eusa sanoo:

        Pidän crackpot-tutkimuksena esim. monimaailma-, aikamatkustus-, ”yhtä aikaa useassa paikassa” ym. tulkinta-asenteeseen perustuvia ajatuksia. Myös tausta-avaruusentiteetteihin jämähtäneitä tutkielmia, esim. tyhjön itseisarvoisuus, kosmologinen vakio, virtuaalihiukkaset, voi pitää spekulatiivisina, koska väliaskeleet on vähintään vielä ottamatta.

        Kun toisaalta rahoitusmotivaatiosta lähtien ollaan terveimmillään liki käytännön sovelluksia, ei silloin teoreettisen syvällisen tarkastelun debattiin ole edellytyksiä.

        Se tie, että paukutetaan kärsivällisesti jo tunnetun tiedon näkökulmaiseen (ei tulkinta!) haastamiseen, kyseenalaistamiseenkin tieteen metodein, jotta löydettäisiin uusia loogisia perusteita korrelaatiorakenteisiin askel askeleelta tietämystä laajentaen, on nähdäkseni edelleen kestävin kehys vuoropuhelulle. Oikotiet johtavat arvailuihin ja mitä todennäköisimmin erheellisiin tulkintoihin.

        Kyllä hedelmällistä keskusteluakin on ja sitä jatketaan, mutta yllättävästi yhä uudestaan törmää ennakkoasenteisiin ja omiin ideoihin kiinnittymiseen. Onhan se ihminen jatkuvasti hyvin lähellä meitä jokaista. 🙂

        1. Syksy Räsänen sanoo:

          Tuossa on niputettu asioita, joilla on aivan erilainen asema tieteen kentällä – esimerkiksi virtuaalihiukkaset ovat tarkkaan varmennettu laskentamenetelmä, jota käyttämällä on saavutettu historian tarkimmin varmistetut ennusteet, siis niin kaukana crackpoit-ideoista kuin olla ja voi.

          Multiversumi-ideoissa tosiaan käydään tieteen ja ei-tieteen rajaa, mutta en käyttäisi niistä termiä crackpot.

          1. Eusa sanoo:

            Hiukkanen on aina laskentamenetelmä, olipa todennettavissa tai ei. Ei tästä enempää.

          2. Syksy Räsänen sanoo:

            Hiukkanen on tärkeä fysiikan käsite ja ymmärryksen väline, ei pelkkä laskentamenetelmä. Tällä käsitteellä on erilaisia merkityksiä Newtonin mekaniikasta kvanttikenttäteoriaan.

  2. Lentotaidoton sanoo:

    Eusan repliikki on itsestäänselvää semantiikkaa. Siksipä Räsäsen huomautus siitä, että ”käsite hiukanen” on tärkeä ymmärryksen väline, on osuva ja paikallaan. Ei LHC:kään pelkällä matematiikalla pyöri, muutenhan hommaa voitaisiin pyötittää vain isossa tietokoneessa (vaikkakin LHC-koneen matematiikka ja datankäsittely toki on uskomattoman laajaa ja monimutkaista). Kyllä siellä konkreettiset protonit pyörivät, joita otetaan luraus aina vaahtosammuttimen kokoisesta vetysäiliöstä (joka kuulemma riittää LHC:n tarpeisiin miljoonaksi vuodeksi).

    Mielestäni suuri virhe aikoinaan tehtiin kun virtuaaliprosesseja ruvettiin kutsumaan (siihen aikaan muka trendikkäästi) virtuaalisiksi ”hiukkasiksi”. Tämä hiukkastermi on sitten poikinut kaikenlaista hulluutta ja väärinymmärryksiä (fyysikot itse tietävät tasan tarkkaan missä mennään, mutta suuri yleisö ei).

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Valitettavasti fyysikotkin menevät virtuaalisten hiukkasten kanssa joskus metsään. Ei niin, että niillä laskettaisiin väärin, mutta niiden fysikaalinen tulkinta hiukkasina poikii väärinymmärrystä, kuten sanot.

      1. Jani sanoo:

        Olisi kiva kuulla lisää virtuaalihiukkasista eli mitä ne ovat ja mitä ne eivät ole. Oletko käsitellyt jo aihetta blogissa, en muista lukeneeni?

        1. Syksy Räsänen sanoo:

          Kirjoitin aiheesta kymmenisen vuotta sitten, nyt ehkä korostaisin enemmän merkinnän loppuosaa.

          https://www.tiede.fi/blogit/maailmankaikkeutta_etsimassa/naennainen_todellisuus

    2. Cargo sanoo:

      Jokainen kalustetussa kodissa kasvatettu tietää, että alkeishiukkanen on Poincarén ryhmän jakautumaton esitysmuoto.

      1. Syksy Räsänen sanoo:

        Irreducible taitaa olla suomeksi ihan vain redusoitumaton. Mutta hiukkasen käsite on laajempi; kuten mainittua, sitä käytetään jo Newtonin mekaniikassa. Eri fysiikan teorioissa ja eri yhteyksissä se tarkoittaa eri asioita.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Oleellisimpiin teorioihin

11.1.2021 klo 18.49, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua , Kosmologia

Syksyllä luennoimani Ursan kurssi kosmologiasta osoittautui sen verta suosituksi, että siitä tulee maaliskuussa uusinta. Kurssi koostuu kolmesta luennosta, jotka pidetään kello 18.00-20.00 keskiviikkoina 17., 24. ja 31. maaliskuuta. Kurssi pidetään etänä. Luennoilla on aikaa kysymyksille. Ilmoittautua voi Ursan sivuilla (sikäli kun paikkoja on jäljellä). Kurssia kuvaillaan näin:

Verkkokurssi tarjoaa napakan katsauksen moderniin kosmologiaan, sen oleellisimpiin teorioihin sekä hieman myös kosmologian historiaan. Kurssilla käsitellään mm. maailmankaikkeuden historia, ison mittakaavan rakenteet, kosmisen mikroaaltotausta, pimeä aine, pimeä energia ja kosminen inflaatio.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *