Muotoja muodottomasta, yksinkertaista monimutkaisesta

8.5.2017 klo 20.44, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua , Kosmologia

Galleria Duetossa Helsingissä aukesi viime torstaina Metta Savolaisen näyttely Solar Eclipse. Sen kahdesta huoneesta yksi on omistettu hiukkasfysiikalle ja toinen kosmologialle. Savolainen opiskeli Helsingin yliopistossa 1980-luvulla fysiikkaa viisi vuotta ennen siirtymistään kuvataiteen pariin.

Hiukkasfysiikan teoksissa käydään läpi Standardimallin hiukkaset yksi kerrallaan: kuusi kvarkkia, kuusi leptonia, W- ja Z-bosoni, fotoni ja gluoni sekä Higgsin hiukkanen, josta on peräti neljä muotokuvaa. Huoneeseen kävellessä on kuin astuisi sisään hiukkasfysiikan oppikirjaan. Sadoista teoreetikkojen ehdottamista hiukkasista (joista ei ole toistaiseksi kokeissa näkynyt jälkeäkään) on mukaan päässyt X-bosoni, joka on 80-luvulla suosittujen suurten yhtenäisteorioiden kalustoa.

Alkeishiukkaset eivät kuulu meille tutun klassisen fysiikan piiriin: niillä ei ole muotoa, väriä eikä koostumusta. Savolaisen abstrakti ja symbolinen ilmaisu sopii hyvin arkitodellisuuden tuonpuoleiseen maailmaan, jota hallitsee samanaikainen erillisyys ja kytkeytyneisyys, äärimmäinen pelkistäminen ja yksinkertaisista osista kasautuva monimutkaisuus.

Hiukkaset on kuvattu ympyröinä neliön sisällä, kuin erillisinä muusta maailmasta mutta luonteeltaan siitä leikattuina. Joissakin töissä on käytetty rinnakkaisia tai vastakkaisia muotoja ja värejä. Siinä missä fotoni aaltoilee vaaleana sivusuunnassa horisontaalisten tummien viivojen taustalla, gluonin tummien vertikaalisten viivojen ympäristönä on vaalea aaltoliike alhaalta ylös. Tämä on visuaalisesti kaunista, mutta useimmiten nämä visuaaliset temput eivät liity hiukkasten ominaisuuksiin. Esimerkiksi fotonin ja gluonin välillä ei oikeasti ole mitään vastakkaisuutta eikä niitä saa toisistaan mitään vaihtamalla. Edellinen välittää sähkömagneettista vuorovaikutusta ja jälkimmäinen värivuorovaikutusta, joilla ei ole mitään tekemistä keskenään.

Olisin toivonut kuvien olevan hiukkasten todellisten ominaisuuksien (varausten, massojen, spinien ja vuorovaikutusten) esityksiä, nyt hiukkaset määrittäviä tekijöitä on käytetty vain inspiraationa.

Massiivisten bosonien (W, Z, X, Higgs) kuvaelementtinä on käytetty kirjaimia W, Z, X ja H, jotka ovat inhimillisen historian kulttuurillisia sattumia, eivätkä kerro meistä riippumattomasta maailmasta mitään. W-, Z- ja X-bosonien kuvissa on muita hiukkasia läheisempi suhde hiukkasen ympyrän ja taustan välillä, mikä tavoittaa jotain niiden lyhyestä eliniästä ja siitä, miten niiden rooli on välittää ohimenevästi vuorovaikutuksia. Mutta miksi Higgs on osa tätä sarjaa? Sen elinikä on toki lyhyt, mutta ominaisuuksiltaan ja osuudeltaan se on tyystin erilainen kuin W, Z ja X. Jäin myös kaipaamaan yhteyttä fotoneihin ja gluoneihin. Ne ovat ikuisia ja siksi erilaisia kuin W, Z ja X, mutta niiden rooli on hyvin samanlainen. W ja Z välittävät heikkoa vuorovaikutusta, X spekulatiivista yhtenäisvuorovaikutusta. Oleellisesti Z on vain raskas fotoni, ja W siitä vähän sähkövarauksen puoleen kallellaan. On sääli, että bosonit on eroteltu kahteen ryhmään, joiden välillä ei ole dialogia.

Hiukkaspotreteista pidin eniten elektronista, joka näyttää samaan aikaan hajaantuneelta ja keskittyneeltä, sekavalta ja järjestäytyneeltä. Yhdessä myonin ja taun kanssa se muodostaa eheän sisarussarjan. Niitä vastaavista neutriinoista oli kustakin yhdessä kaksi kuvaa, joissa ympyrän ja taustan ilme on vastakkainen. Tämä on kaunis esitys neutriinoiden oskillaatioista, mutta jää vajaaksi maalista. Neutriinot eivät sekoitu yksikseen, vaan keskenään, ja oikeastaan niiden luonnetta kuvaisi parhaiten kolme kertaa kolme kuvaa, missä kukin liittyy ominaisuuksiltaan jokaiseen muuhun, jotkut enemmän ja toiset vähemmän.

Kvarkit olivat puhtaan kuvallisesti hiukkasista kenties onnistuneimpia, ja kuvien kahtia jakautuneisuus tuo mieleen kvarkkien kaksi spin-tilaa. (Samanlainen rakenne olisi ollut poikaa leptoneillekin.) Niiden ripustus havainnollistaa kvarkkien (ja leptonien) kolmea perhettä ja jakoa pareihin, joista toinen osapuoli on ylhäällä ja toinen alhaalla. Kuten neutriinojen kohdalla, tässä on tosin jääty puolitiehen; ripustus rikkoo rakenteen sijoittamalla top (tai totuus)-kvarkin alas ja bottom (tai kauneus)-kvarkin ylös. Kuvien ripustamisella sivusuunnassa olisi voinut viestiä perheiden massaeroista, mutta nyt tuntuu siltä, että yhden parin sijoittaminen kauemmas muista ei ole harkittua.

Kosmologia-osuudessa on esillä Aurinkokunnan ilmiöitä ja lintuja, fysiikan kannalta siis lähialueen tähtitiedettä. Nämä kuvat eivät ole sidottuja silmän saavuttamattomiin ilmiöihin: niiden ei tarvitse kehittää muotoa muodottomuudelle, vaan tehdä konkreettisesta abstraktia, yksinkertaistaa monimuotoisuutta. Ilmiöt eivät muodosta samanlaista tarkkaan rajattua kokonaisuutta kuin hiukkaset, mukaan on valittu tunnelmallisia kohtauksia Auringon, Kuun ja lintujen elämästä.

Lempiteokseni oli Lunar Eclipse, jossa päällekkäiset taivaankappaleiden ympyrät kohtaavat, ja sekä eroaminen että yhtyminen jäävät näytettäväksi valittujen hetkien ulkopuolelle. Toisiaan katsovat ja omissa ympyröissään alkeishiukkasten arvokkuudella peilaavat Puutarhan linnut ovat viehättävä symmetrian sovellus lähes inhimilliseen maailmaan.

Näyttely on auki 21.5., ensi viikon loppuun, asti.

10 kommenttia “Muotoja muodottomasta, yksinkertaista monimutkaisesta”

  1. Mika sanoo:

    ”Jäin myös kaipaamaan yhteyttä fotoneihin ja gluoneihin. Ne ovat ikuisia ja siksi erilaisia kuin W, Z ja X, mutta niiden rooli on hyvin samanlainen.”

    Mitä tarkoittaa hiukkasten ikuisuus?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Tässä tarkoitan sitä, että hiukkasten elinikä on ääretön, eli että ne eivät yksin ollessaan koskaan hajoa.

  2. Metta Savolainen sanoo:

    Kiitos Syksy ajatuksistasi näyttelystäni sekä tarkennuksista alkeishiukkasten luonteisiin. Oikein innostavaa kuultavaa! Todennäköisesti jatkan työskentelyä fysiikan ilmiöiden parissa, sen verran hauskaa on ollut tehdä näitä kuvia. Mm. antihiukkaset, gluonin 8 erilaista värivarausta sekä antivärit kiehtovat. Näyttelyni yhtenä tavoitteena on ollut luoda siltoja tieteen ja taiteen maailman välille.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Mukava kuulla! Tämä oli yksi kiinnostavimmista näkemistäni fysiikkaan liittyvistä taidenäyttelyistä (toivon, että tästä merkinnästä ei jäänyt liian negatiivinen kuva!). Odotan mielenkiinnolla, mitä saat gluonien väri-antiväri-yhdistelmästä.

      1. Metta Savolainen sanoo:

        Ei ainakaan minulle jäänyt negatiivista oloa. Päinvastoin. Tein kuvia paljolti intuitiivisesti taide edellä, mutta samalla myös lukien tietoa aiheesta. Rakensin itsellenikin siltoja fysiikan ja kuvataidemaailman välille.
        Aikoinaan fysiikkaa opiskellessani olin kiinnostunut sekä kosmologiasta että erityisesti aineen rakenteesta.

  3. Pentti S. Varis sanoo:

    Pidän hiukkasten herkästä värityksestä. Erityisen vaikuttavaksi koen Higgsin bosonin, koska olen sen kuvassa näkevinäni kaksi tunnelia, salatiet vakuumiin ja sen outoihin salaisuuksiin, joista uskon kyseisen hiukkasen koostuvan.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      En ole. Alaltani ilmestyy kymmeniä artikkeleita päivittäin, en lue satunnaisia artikkeleita academia.edusta.

Vastaa käyttäjälle Pentti S. Varis Peruuta vastaus

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *