stephen hawking

"Jokainen kaava puolittaa myynnin" – Maailmankaikkeus ja herra Hawking

Ke, 03/14/2018 - 11:57 Markus Hotakainen

Millainen maailmankaikkeus olisi ilman Stephen Hawkingia? Vähitellen joudumme tottumaan ajatukseen, sillä tieteen megajulkkis on poissa. Suru-uutinen levisi maailmaan keskiviikkoaamuna.

Liekö kosmista huumorintajua, että Stephen Hawking oli syntynyt tasan 300 vuotta sen jälkeen kun Galileo Galilei kuoli, ja hän kuoli päivälleen 139 vuotta sen jälkeen kun Albert Einstein syntyi.

Maailmankaikkeus ei ole Hawkingin poismenosta moksiskaan, mutta meidän tietämyksemme maailmankaikkeudesta olisi valtaisasti nykyistä vajavaisempi, ellei Hawking olisi pohtinut sitä kymmeniä vuosia parantumattoman sairauden runtelemaan kehoon kahlitussa mielessään.

Hawkingilla todettiin liikehermoja rappeuttava amyotrofinen lateraaliskleroosi eli ALS-tauti hänen ollessaan 21-vuotias. Elinaikaa hänelle luvattiin korkeintaan kaksi vuotta.

Yli viisikymmentä vuotta jatkuneella laina-ajalla Hawking selvitti useita kosmoksen arvoituksia, mutta keksi myös uusia ominaisuuksia ja omituisuuksia, joita kukaan muu ei ollut tullut ajatelleeksikaan.

"Mustat aukot eivät säteile."

Näin uskottiin, kunnes Hawking meni mullistamaan käsitykset laskemalla, että ne voivat säteillä itsensä olemattomiin virtuaalihiukkasten karanneina osapuolina. Tätä "Hawkingin säteilyä" on vain äärimmäisen vaikea havaita ja siksi Nobel jäi Hawkingilta saamatta. Hyvistäkään teorioista palkintoa ei jaeta.

Kirjaimellisesti tähtitieteellisen suuret luvut, liki-ikuisuudet ja käsittämättömät kvantti-ilmiöt eivät Hawkingia pelottaneet. Välillä tuntui, että hän ilkikurisuuttaan valikoi tutkimusaiheensa sen mukaan, kuinka paljon hänen kollegansa joutuisivat vaivaamaan päätään päästäkseen kärryille, mistä kulloinkin on kyse.

Omien ja läheistensä sanojen mukaan Hawkingilla oli poikkeuksellinen kyky ”nähdä” tarvittavat mielettömän mutkikkaat laskelmat mielessään. Yhtälöiden piirustelu paperille tai liitutaululle oli mahdotonta, edes kirjojen tai lehtien sivujen kääntely ei sairauden edetessä onnistunut.

Kaikki oli tehtävä päässä.

Kaukaisella 80-luvulla joku kirjaili Kaivopuiston tähtitornin havaintopäiväkirjaan syvällisen mietelmän: "Maailmankaikkeus on oma pää." Hawking tiesi henkilökohtaisesti, mitä se tarkoittaa.

Itselläni on ollut ilo ja kunnia suomentaa useita Hawkingin teoksia. Tutkija ei koskaan uskotellut kirjoittavansa jonkin ylevän kansanvalistuksellisen aatteen innoittamana – vaikka ei tietenkään pitänyt ollenkaan huonona asiana, että ihmiset oppisivat uusia asioita kiehtovasta maailmankaikkeudesta.

Hawking myönsi auliisti kirjoittaneensa kirjansa milloin rahoittaakseen lastensa opintoja, milloin päivittääkseen elämisensä kannalta oleellisia apuvälineitä. Otsikon totuuden hän sai kuulla Ajan lyhyen historian kustantajalta.

Kirjaan päätyi yksi kaava ja sitä on silti myyty yli 10 000 000 kappaletta. Teosta voikin luonnehtia alan myydyimmäksi, mutta vähiten luetuksi tietokirjaksi, sillä se ei ole mikään suupala, ellei lukijalla ole vähintään perustietoja fysiikasta ja tähtitieteestä.

Aikaa myöten Hawkingin kirjat ohenivat ohenemistaan, mikä ei ole ihme. Kun jokaisen sanan jokaisen kirjaimen joutuu valitsemaan tietokoneen näytöltä poskilihasta liikauttamalla, vuolassanaisuus karsiutuu nopeasti.

Sama päti tietysti kanssakäymiseen muiden ihmisten kanssa. Jos sai sovittua tapaamisen Hawkingin kanssa, perusneuvo oli, ettei kannata lörpötellä joutavia. Toisinaan vieras saattoi unohtaa perustellun ohjeen ja kysäistä "mitä kuuluu?". Sen jälkeen joutui seuraamaan nolona ja naama punoittaen, kuinka Hawking ponnisteli vastatakseen "Kiitos hyvää, entä itsellenne?"

Hawking tunnettiin ja tunnistettiin kaikkialla maailmassa. Itseironisesti hän totesi yhdeksi syyksi sen, että hänen on mahdoton naamioitua. Sähköpyörätuolillaan hän huristeli hurjaa vauhtia – kollegoidensa kauhuksi – niin San Franciscon jyrkillä kaduilla kuin liian lähelle tunkevien varpaillakin.

Yhtenä Hawkingin harrastuksena oli vedonlyönti, mutta vain kollegoidensa kanssa ja tieteellisistä asioista. Yleensä hän asetti panoksensa sellaisen väitteen puolesta, jonka tiesi vääräksi. Häviö ei tuntunut niin pahalta, jos oli kuitenkin oikeassa.

Stephen Hawkingin viimeisessä tieteellisessä artikkelissa – tai ainakin se on tuorein hänen nettisivuillaan olevassa listauksessa – hän pohtii Thomas Hertogin kanssa ikuista inflaatiota. Johdanto päättyy toteamukseen, että "ikuisen inflaation hylkääminen ei tuota ääretöntä fraktaalimaista multiversumia, vaan äärellisen ja suhteellisen laakean maailmankaikkeuden".

Ajatus on lohdullinen.

Tieteentekijöiden kuka kukin on - retrohenkinen taistelupeli

Pe, 04/01/2016 - 13:38 Jarmo Korteniemi

Science Kombatissa selvitetään miten kävisi kuuluisten tutkijoiden kuvitteellisissa mittelöissä. Tämä ei ole aprillipila.

Kiinnostaako tietää, voittaisiko Alan Turing tappelussa Charles Darwinin? Tai voisiko Albert Einstein ehkä rökittää Stephen Hawkingin? Nyt asiaa on mahdollista testata. Ei tietenkään oikeasti, vaan viihdyttävän (ilmaisen) Science Kombat -retropelin muodossa.

Pelin on kehittänyt brasilialainen kuvittaja ja pelisuunnittelija Diego Sanches. Viime viikkoina hän on markkinoinut peliä levittämällä nettiin taistelijoiden erikoisliikkeiden animointeja. Pythagoras hyökkää suorakulmaisesti ja Isaac Newton tuikkaa vastustajaa prismalla silmään tai tiputtaa omenan tämän päähän. Valtaosa liikkeistä on mietitty ajatuksella, viitaten tutkijoiden kuuluisimpiin löytöihin. Poikkeuksena sääntöön on Marie Curie, ainoa naispuolinen peliin kelpuutettu tieteilijä. Vaikka radioaktiivisuutta toki onkin vaikea kuvata, tästä tekijälle siis isoa miinusta.

Peli löytyy Super Intressanten sivuilta, ja se on portugalinkielinen. Ei kuitenkaan haittaa, vaikka kyseinen kieli olisikin hieman ruosteessa, sillä pelin käynnistäminen on varsin intuitiivista. Ensin valitaan joko turnaus tai yksittäinen taistelu, sitten pelaajan hahmo sekä vastustaja, ja sitten eikun hommiin.

Pelistä on aiemmin tehty humanistisempi versio, jossa voi kokeilla vaikkapa Karl Marxin ja Paul Sartren mittelöä. Sartren apuna on Simone de Beauvoir, joten kisa voi olla epätasainen.

Kumpi voittais jos Teris ja Hulk tappelis oli ainakin minun nuoruudessani koulupihoilla käytyä spekulointia. Eihän siinä tietenkään mitään järkeä ollut. Tässä sitä on hitunen, sillä pelin tiimellyksessä mukaan voi tarttua yleistietoa tieteestä. Mutta viihdettä tässä on paljon.

Lisäys klo 15.00: Mikäli joku osaava innostuu tekemään jotain vastaavaa suomalaisista tieteentekijöistä, tämän jutun kirjoittaja on kiinnostunut osallistumaan projektiin.

Kuvat ovat kuvakaappauksia pelistä.

Tässä se on: tuliterä SpaceShipTwo -avaruusturistialus "VSS Unity"

La, 02/20/2016 - 00:55 Jari Mäkinen
VSS Unity


Virgin Galactic -yhtiö paljasti tänään illalla Suomen aikaa uusimman aluksensa, VSS Unity -nimen saaneen SpaceShipTwo-aluksen toisen yksilön. Ensimmäinen alus tuhoutui traagisessa onnettomuudessa lokakuussa 2014, minkä jälkeen yhtiö on selvitellyt onnettomuuden syytä, tehnyt alukseensa muutoksia ja muokannut nyt paljastettua alusta näiden mukaisesti. Lentoon alus päässee jo kevään kuluessa.


Tänään Mojavessa, Kaliforniassa, esitelty toinen SpaceShipTwo -aluksen yksilö tulee jatkamaan Virgin Galactic -yhtiön koelentoja, joiden tarkoituksena on varmistaa turistilentojen turvallisuus, joskin kone on tehty jo sellaiseksi, että sen avulla voidaan aloittaa varsinaiset kaupalliset avaruusturistilennot; kyseessä ei ole siis vain koekone, vaan varsinainen turistilentoihin soveltuva alus – olettaen, että edessä olevat koelennot sujuvat hyvin.

Periaatteessa kone on samanlainen kuin vuonna 2014 tuhoutunut ensimmäinen SpaceShipTwo, VSS Enterprise, joskin sen perussuunnittelussa olleita puutteita on pyritty nyt korjaamaan. Syynä onnettomuuteen näyttää olleen se, että lentäjät vapauttivat koneen kääntyvän pyrstön liian aikaisin, kesken nousukiihdytyksen, jolloin se rikkoi koneen suurilla aerodynaamisilla voimillaan.

Kääntyvän pyrstön tarkoituksena on vakauttaa aluksen lentoa takaisin ilmakehään avaruudesta saavuttaessa, mutta sen kääntämisen paluuasentoon ei olisi pitänyt olla mahdollista ennenaikaisesti; se kuitenkin oli, mutta nyt tämä onnettomuus tuskin tulee toistumaan.

Toinen, jo aiempien koelentojen aikaan huolta aiheuttanut ongelma liittyi aluksen rakettimoottoriin.

Moottori on niin sanottu hybridimoottori, eli se käyttää kiinteää ja nestemäistä ajoainetta (kumimaista polttoainetta ja typpioksidia – eli ilokaasua – hapettimena), mutta moottori ei toiminut niin tasaisesti ja luotettavasti kuin oli toivottu.

Onnettomuuden jälkeen syyksi koneen hajoamiseen oletettiin ensin moottorin räjähtämistä, mutta näin ei käynyt: moottoriongelmista on koitunut lähinnä epämukavuutta. Silti moottoritekniikkaakin on kehitetty eteenpäin yli tässä puolentoista vuoden ajan kestäneen tauon aikana.

SpaceShipTwo on 18 metriä pitkä ja kykenee lennättämään kuusi matkustajaa sekä kaksi lentäjää noin 120 kilometrin korkeuteen. 

Kone nousee matkaan WhiteKnightTwo -aluksen mahan alla ja irtoaa siitä noin 15 kilometrin korkeudessa. Sen jälkeen se nousee rakettimoottorin voimin ylemmäs ja lentää heittoliikkeen tapaan avaruuden puolelle ja palaa sieltä takaisin ilmakehään. Lopuksi kone liitää purjekoneen tapaan takaisin lentokentälleen ja laskeutuu kiitoradalle lentokoneen tapaan.

Kokonaisuudessaan lento kestää noin kaksi tuntia, mistä avaruuslentoa on noin 30 minuuttia. Tästä noin seitsemän minuutin ajan koneen sisällä vallitsee painottomuus.

Lennon aikana kiihtyvyydet ovat välillä 6g – 3,5g, eli matkustajat kokevat kohtalaisen suuren kiihtyvyyden ylös noustessa ja suuremman hidastuvuuden alas saavuttaessa. Siksi koneessa on mukavat ja vaakatasoon kääntyvät istuimet, jotka vähentävät kiihtyvyysrasitusta.

Suurimmillaan koneen nopeus on noin kahdeksan minuutin kuluttua rakettimoottorin sytyttämisestä, jolloin kone kiitää 3,5-kertaisella äänen nopeudella.

Nimen VSS Unity on tälle toiselle koneelle antanut kuuluisa fyysikko Stephen Hawking suuren yhtenäisteorian mukaan.

Viivytyksiä, viivytyksiä

Kun SpaceShipOne teki ensimmäiset yksityisellä rahalla tehdyt pomppaukset avaruuteen vuonna 2004 ja voitti suuren mediahuomion lisäksi X Prize -palkinnon, arveltiin kaupallisten avaruusturistilentojen alkavan vuoden 2010 tienoilla.

Aluksena näillä lennoilla olisi tuolloin lennot tehneen aluksen uusi, suurempi versio, joka oli räätälöity erityisesti rutiininomaisia avaruushyppylentoja varten. Koneet nousisivat yli 100 kilometrin korkeuteen hybridirakettimoottorin kyydittäminä WhiteKnightTwo -lentokoneiden alta.

Lentoja varten Virgin Galactic rakensi jopa uuden lentoaseman, Spaceport American New Mexicoon, mutta toistaiseksi asemalla on ollut vielä hiljaista.

Yhtiö on onneksi edennyt kohti avaruuslentoja kylmän rauhallisesti kiirehtimättä. Ensimmäisille avaruusturisteille tapahtuva onnettomuus voisi lopettaa hankkeen alkuunsa.

Jo nyt sattunut onnettomuus oli paha paikka: yhtiön turvallisuuskulttuuria on kyseenalaistettu ja sen käyttämä tekniikka on suurennuslasin alla. Se vaikuttaa kuitenkin toimivalta ja yhtiön hitaalta tuntunut koelentotahti on ollut merkki siitä, että alusta halutaan testata kunnolla ennen kaupallisten lentojen aloittamista.

Virgin Galactic menetti muutamia asiakkaitaan onnettomuuden jälkeen, mutta suurin osa lennon varanneista on halunnut pitää varauksensa. 

Tämän nyt paljastetun aluksen rakentaminen alkoi jo vuonna 2012 ja seuraava, kolmas SpaceShipTwo on jo tekeillä. 

Nähtävästi hidas taivallus kohti avaruusturistilentoja jatkuu taas lähitulevaisuudessa. Tosin voi olla, että raketteja käyttävä kilpailija Blue Origins ennättää lennättämään ensimmäiset maksavat matkustajat New Shepard -kapselikonseptillaan avaruuteen ennen Virgin Galacticia.

Myös kolmas kilpailija, Lynx-pikkusukkulaa kehittävä XCOR Aerospace ottaa askelia eteenpäin, mutta se on selvästi kahta Virginiä ja Blue Originsia jäljessä.

Voi olla, että vuodesta 2016 tulee hyvinkin ratkaiseva avaruusturismin kannalta.

Gravitaatioaallot: Hawkingilla oli oma lehmä ojassa - melkein

Pe, 02/12/2016 - 16:02 Markus Hotakainen
Stephen Hawking luennoimassa

Eilinen julkistettu uutinen gravitaatioaaltojen havaitsemisesta sai sekä median että tiedemaailman sekaisin. Eikä syyttä, sillä löytö oli hieno huipennus yli sata vuotta kestäneelle etsinnälle. Tai ei etsintä niin kauan ole kestänyt, mutta Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria ennusti aaltojen olemassaolon vuonna 1915.

Alan pioneeri Joseph Weber ilmoitti havainneensa gravitaatioaaltoja jo vuonna 1969. Hänen rakentamassaan ilmaisimessa oli kaksi tyhjiöön ripustettua alumiinitankoa. Ajatuksena oli, että ilmaisimen ohittava gravitaatioaalto venyttää ja kutistaa tankoja siten, että ne alkavat värähdellä tietyllä taajuudella. Ja mielestään Weber oli mitannut juuri oikeanlaista värähtelyä.

Signaali oli niin voimakas, että se olisi voinut syntyä ainoastaan hyvin massiivisen tähden luhistuessa mustaksi aukoksi tai kahden mustan aukon sulautuessa yhteen – juuri sellaisesta ilmiöstä olivat peräisin LIGO-observatorioiden havaitsemat aallot.

Seuraavana vuonna Stephen Hawking, mustien aukkojen asiantuntija, kävi tutustumassa Weberin laitteistoon, josta ei teoreetikkona ymmärtänyt juuri mitään. Havainnot eivät olleet jääneet yhteen yksittäiseen signaaliin, vaan Weber kertoi "näkevänsä" pari gravitaatioaaltopurkausta päivässä. Väite oli huima.

Hawking kiinnostui asiasta ja laati oppilaansa Gary Gibbonsin kanssa tieteellisen artikkelin, jossa ne tarkastelivat gravitaatioaaltojen havaitsemiseen liittyvää teoreettista puolta, mutta ehdottivat myös rakenteeltaan herkempää ilmaisinta. 

Kukaan ei kuitenkaan osoittanut mielenkiintoa moisen instrumentin rakentamiseen, joten Hawking ja Gibbons ottivat omien sanojensa mukaan "teoreetikoille uhkarohkean askeleen" ja anoivat Science Research Councililta apurahaa kahden ilmaisimen rakentamisteen.

Hanke oli jo niin pitkällä, että kaksikko etsi laitteiston rakentamiseen tarvittavia komponentteja ja pohti ilmaisimille sopivia sijoituspaikkoja. He eivät kuitenkaan olleet ainoat asiasta kiinnostuneet. Science Research Council oli saanut anomuksia muiltakin tutkimusryhmiltä ja päätti välttää päällekkäisyydet kutsumalla kaikki koolle keskustelemaan hankkeistaan.

Siinä vaiheessa Hawking ja Gibbons vetivät hakemuksensa takaisin. Kuten Hawking toteaa omaelämäkerrassaan: "Se liippasi likeltä!"

Hänen sairautensa paheni kaiken aikaa, joten kokeellisen tutkimuksen tekeminen olisi pian käynyt hyvin hankalaksi ja ennen pitkää mahdottomaksi. "Olen hyvin tyytyväinen, että pysyttelin teoreetikkona", Hawking päättää tästä vähemmän tunnetusta episodista kertovan kirjansa luvun.

Eilen Stephen Hawking onnitteli tuoreeltaan LIGO-observatorion väkeä heidän tekemästään havainnosta. Hän toteaa lähettämässään viestissä, että "on jännittävää nähdä, kuinka yli 40 vuotta sitten tekemäni ennusteet esimerkiksi mustan aukon pinta-alasta ja  hiuksettomuusteoreemasta tulevat todennetuiksi elinaikanani". 

Kuva: Alexandar Vujadinovic

Mustat aukot ovat kopiokoneita

Ke, 06/17/2015 - 07:17 Markus Hotakainen

Avaruuden kummajaisia, mustia aukkoja, on populaaristi pidetty ahnaina imureina, jotka kiskovat julmasti kitaansa kaiken lähelleen osuvan. Ja ikään kuin se ei vielä riittäisi, niiden pinnalla eli tapahtumahorisontissa, jonka tuolta puolen mikään ei enää pääse pakenemaan, on "tulimuuri", joka polttaa kaiken mustaan aukkoon joutuvan.

Ohion valtionyliopiston fysiikan professori Samir Mathur on jyrkästi eri mieltä. 

Jos Maa joutuisi riittävän ison mustan aukon lähistölle ja päätyisi sen sisään, emme välttämättä edes huomaisi sitä. Mathurin väite perustuu laskelmiin, joita hän on tehnyt tulimuuriteorian pohjalta.

2000-luvun alussa Mathur päätyi säieteorian perusteella siihen, että mustat aukot ovat kosmisten säikeiden muodostamia sykeröisiä palloja. Hänen "nukkapallo"-teoriansa avulla pystyttiin ratkomaan joitakin ristiriitaisuuksia, joita mustien aukkojen teoreettisessa tarkastelussa oli.

Sittemmin muut tutkijat totesivat Mathurin laskelmien johtavan siihen, että nukkapallon pinta on todellisuudessa polttava: se käräyttää olemattomiin kaiken, joka siihen koskee – jos nyt ylipäätään on mahdollista kuvitella tilannetta, jossa jokin koskettaa aika-avaruudessa olevaa matemaattista pintaa. 

Nyt Mathur on tutkijaryhmineen laajentanut omaa teoriaansa ja päätynyt tyystin toisenlaiseen tulokseen. Mustat aukot eivät olisikaan tuhoisia tappajia, vaan eräänlaisia kesyjä kopiokoneita. 

Uusien laskelmien mukaan kosketus mustan aukon "pintaan" tuottaa hologrammin, joka on lähes täydellinen kopio siitä, mikä pintaan kosketti. Ja kopio jatkaa alkuperäisen version olemassaoloa aivan kuin mitään ei olisi tapahtunut.

Oleellista on, että kopio on vain "lähes" täydellinen. Leonard Susskindin yli 20 vuotta sitten kehittämän komplementaarisuushypoteesin mukaan mustan aukon luoman hologrammin pitäisi olla täydellinen kopio. 

Matemaattisesti se ei kuitenkaan ole mahdollista. Mathur kollegoineen on kehittänyt komplementaarisuudesta muunnelman, jossa kopioiden oletetaan olevan hieman puutteellisia, pelkästään "lähes täydellisiä".

Tulimuuriteorian kannattajat eivät kuitenkaan tyydy vaillinaiseen ratkaisuun, vaan olettavat, että vähäinenkin poikkeama täydellisyydestä saa aikaan tuhoisan rajapinnan. 

Ristiriita on ilmeinen, mutta Mathur on mielestään ryhmänsä kanssa osoittanut, että komplementaarisuuden muunnelma on mahdollinen. Hänen mukaansa vastapuoli ei ole tehnyt omissa laskelmissaan virheitä, vaan kyse on alkuoletuksista. Kun ne ovat erilaiset, myös vastaukset poikkeavat toisistaan. Toisessa hyväksytään epätäydellisyys, toisessa ei.

Epätäydellisyys tulee vastaan muuallakin kosmologiassa. Stephen Hawkingin mukaan oma olemassaolommekin on seurausta maailmankaikkeuden epätäydellisyydestä alkuhetkillään. Jos alkuräjähdyksessä syntynyt aine ei olisi lähtenyt laajenemaan epätäydellisesti eli epätasaisesti eri suuntiin, gravitaatio ei olisi pystynyt kasaamaan siitä myöhemmin galakseja, tähtiä ja planeettoja.

Mustien aukkojen kohdalla pitäisi Mathurin mukaan myös hyväksyä epätäydellisyys. "Täydellistä mustaa aukkoa ei ole olemassakaan", Mathur sanoo. "Jokainen niistä on erilainen."

Epätäydellisyys liittyy informaatioparadoksiin, jonka mukaan tieto mustiin aukkoihin katoavan aineen ominaisuuksista ei voi kokonaan kadota tai kaikenlainen ennustettavuus olisi maailmankaikkeudessa mahdotonta ja historia häviäisi.

Mathurin mukaan jokainen musta aukko on erilainen, koska jokaiseen mustaan aukkoon on pudonnut enemmän tai vähemmän erilaista ainetta. Nukkapalloteorian perusteella aine ei putoa mustan aukon pinnan läpi, vaan sen pinnalle. Ja muuttuu hologrammiksi, lähes täydelliseksi kopioksi itsestään. 

Säieteorian mukaan tuntemamme kolmiulotteinen – tai aika mukaanluettuna neliulotteinen – maailmankaikkeus on hologrammi vielä useampiulotteisella pinnalla. "Jos mustan aukon pinta on tulimuuri, maailmankaikkeuskaan ei voi olla hologrammi", Mathur päättelee. 

Uudesta tutkimuksesta kerrottiin Ohio State Universityn uutissivuilla ja artikkeli on luettavissa preprint-versiona.

Kuva: Alain Riazuelo/French National Research Agency

 

Jos ET soittaa…

Ti, 05/06/2014 - 17:53 Markus Hotakainen

Maan ulkopuolista älyä on etsitty jo kymmenien vuosien ajan. SETI-tutkimus eli Search for ExtraTerrestrial Intelligence oli alkuun CETI-kommunikointia (Communication with…), mutta kun hiljaisuus ei tuntunut millään rikkoutuvan, alettiin puhua vaatimattomammin etsinnästä. Ja se jatkuu yhä.  

Entä jos jotain todella löytyy? Eikä vain "jotain", vaan älyllisen sivilisaation varta vasten lähettämä viesti, joka saadaan mahdollisesti jopa tulkittua. Pitäisikö siihen vastata?

Neljännesvuosisata sitten tsekkitähtitieteilijä Zdenek Kopal tokaisi, että jos kosminen puhelin soi, "Älkää luojan tähden vastatko!" Stephen Hawking on joitakin vuosia sitten esittänyt samansuuntaisia ajatuksia. Hänen mielestään yhteydenottoyritykset ovat vaarallisia, sillä ne kertovat avaruuden muukalaisille olemassaolostamme ja saattavat houkutella ne valloitusretkelle.

Useimpien SETI-tutkijoiden mielestä maailmankaikkeuden mahdolliset muut älylliset sivilisaatiot olisivat kuitenkin teknisesti niin paljon meitä kehittyneempiä, että ne eivät tarvitsisi "orjia, ruokaa tai toisia planeettoja", kuten SETI-tutkimuskeskuksen entinen johtaja Jill Tarter asian on ilmaissut. "Jos muukalaiset tulisivat tänne, ne olisivat puhtaasti tutkimusmatkalla." Ei siis syytä huoleen.

 

 

Entä me itse? Olisimmeko me valmiita kohtaamaan avaruuden muukalaisia – olivatpa ne sitten ystävällisiä tai ilkeitä? Asiaa ei ole ihmeemmin selvitetty etenkään eettiseltä ja sosiologiselta kannalta, mutta neuropsykologi Gabriel de la Torre on nyt julkaissut tutkimuksen, jossa opiskelijoilta kyseltiin näkemyksiä avaruusasioista.

Professori de la Torre on ollut mukana esimerkiksi Mars 500 -projektissa, jossa kuusihenkinen miehistö sulkeutui noin puoleksitoista vuodeksi "avaruusalukseen", jossa simuloitiin miehitetyn Mars-lennon eri vaiheita reaaliajassa – mutta tukevasti maanpinnalla. Yksi kokeen tavoitteista oli tutkia pitkän lennon aiheuttamia psykologisia ongelmia.

Otanta ei ollut de la Torren tutkimuksessa kovin laaja, sillä mukana oli vain 116 opiskelijaa, mutta he olivat ainakin osittain erilaisista kulttuureista: Yhdysvalloista, Italiasta ja Espanjasta. Kyselyssä selvitettiin vastaajien tietoja tähtitieteestä, käsityksiä maailmankaikkeuden rakenteesta, uskonnollisia ajatuksia ja ennen kaikkea arvioita todennäköisyydestä, että saamme yhteyden Maan ulkopuoliseen älyyn. 

Tulosten mukaan sopii toivoa, että yhteyttä ei saada, sillä me emme ole siihen alkuunkaan valmiita. Suuren yleisön tietämys kosmisesta ympäristöstämme on kaikesta tieteellisestä ja teknisestä edistyksestä huolimatta varsin heiveröinen.

Tutkimuksen mukaan suuri osa ihmisistä suhtautuu asiaan vankan faktatiedon sijasta uskonnollisten käsitysten pohjalta. Esimerkiksi moraalikysymyksissä vaikuttavat vahvasti uskonnot ja niiden näkemykset. Kuten de la Torre kysyy: "Miksi meitä älykkäämpien olentojen pitäisi olla välttämättä 'hyviä'?"

Kyse on vain yhdestä, eikä edes kovin kattavasta tutkimuksesta, mutta sen tulokset saattavat silti antaa viitteitä vajavaisista valmiuksistamme kohdata vieras sivilisaatio. Ihmiskunta ei ole oikein perillä siitä, missä asustaa, ja millainen maailmankaikkeus sitä ympäröi.

"Tehty pilottitutkimus osoittaa, että suuren yleisön tiedot maailmankaikkeudestamme ja omasta asemastamme siinä ovat edelleen puutteelliset. Siksi olisi pyrittävä lisäämään kosmista tietämystä", de la Torre ehdottaa.

Kuvat Markus Hotakainen ja José Antonio Peñas / Sinc

Ei rampata!

Ihan ensimmäiseksi ei välttämättä tulisi mieleen, että mustilla aukoilla ja legendaarisella Kummeli-viihdesarjalla voisi olla mitään yhteistä, mutta jos oikein hakemalla hakee ja talikolla tonkii, jotain silti löytyy: ramppaaminen.

Tikkitakkisen A-ryhmäkaksikon ylenkatseinen kritiikki kohdistui monen muun ärsyttävän asian ohella myös siihen, että monet tuppaavat kulkemaan ovensuussa päättämättömästi edestakaisin. Nyt unohtuivat avaimet. Olikos siellä sateista? Hellanlevyt pitää tarkistaa. Veinkö jo roskat? Kännykkä jäi!

Joko mennään ulos tai tullaan sisään, mutta ei rampata!

Mustan aukon tapahtumahorisontti on vähän niin kuin sketsin ovi, josta selkeästi A-ryhmään kuulumaton tumpelo ja naurettava pelle ravaa päätään raapien ja taskujaan taputellen ees ja taas. Siinäkään ei ole ramppaamista.

Perinteisen käsityksen mukaan tapahtumahorisontti muodostaa äärimmäisen rajan, jonka ylitettyään on ikuisesti mustan aukon vankina – mitä "ikuisesti" sitten tarkoittaakaan paikassa, missä meidän tuntemamme fysiikan lait eivät päde. Painovoima pitää huolen siitä, että edes valo, joka vinhasta vauhdistaan huolimatta joutuu kiltisti noudattamaan universaalia nopeusrajoitusta, ei pääse karkuun.

1970-luvulla Stephen Hawking teoretisoi, että mustat aukot kaikesta huolimatta säteilevät. Keksijänsä mukaan nimetty Hawkingin säteily ei kuitenkaan tarkkaan ottaen tule mustan aukon sisältä, vaan aavistuksen tapahtumahorisontin ulkopuolelta. Tyhjästä putkahtaneiden virtuaalisten hiukkasparien epäonniset puoliskot syöksyvät syöveriin, orvoksi jääneet toiset puoliskot tekeytyvät todellisiksi hiukkasiksi ja pakenevat rikospaikalta. Mustiin aukkoihin on tosiaankin tarjolla vain menolippuja.

Tosin sellaistakaan ei kannata ostaa. Joseph Polchinskin ja kumppaneiden pari vuotta sitten kehittelemän palomuurimallin mukaan tapahtumahorisontin kohdalla on niin valtaisa energiakenttä, että mikä tahansa sen ylittämistä yrittävä kärähtää karrelle saman tien. Mustan aukon sisuksissa lymyävän singulariteetin aiheuttamista ongelmista ei siis tarvitse olla huolissaan, koska matka tyssää jo tullissa.

Jotta tilanne ei olisi liian yksinkertainen – mitä se missään tapauksessa ei muutenkaan ole – Hawking on vastikään esittänyt, että tapahtumahorisontti saattaakin olla pelkkää harhaa. Kvanttimaailman epämääräisyys aiheuttaa sen, että mustalla aukolla ei olekaan täsmällistä rajaa, vaan sitä ympäröi eräänlainen näennäishorisontti, joka voi olla milloin missäkin – vähän niin kuin valtioiden rajat Euroopassa pitkin 1900-lukua.

Kun olosuhteet ovat otolliset, mustasta aukosta voikin lähteä lätkimään. Kaikki aukkoon pudonnut aine, energia ja informaatio pääsevät palaamaan takaisin tutun turvalliseen maailmankaikkeuteemme, vaikka niiden olemuksesta ei voikaan enää päätellä mitään siitä, millaista ainetta, energiaa ja informaatiota aukkoon on aikojen saatossa joutunut.

Sen lisäksi, että eri teorioiden mukaan mustan aukon tapahtuma- tai näennäishorisontissa voi sittenkin rampata, sama rasittava ramppaaminen on riesana myös näiden teorioiden työstämisessä. Ollako vai eikö olla, mennäkö vaiko tulla? Syynä ei kuitenkaan ole se, että kosmisten kummajaisten kimpussa ahertavat tutkijat eivät kuuluisi parhaaseen A-ryhmään, vaan se, että mustat aukot ovat varsinaisia venkuloita.