Maailman mahtavin törmäys – ja jatkoa tulee

Euroopan hiukkastutkimuskeskus CERNissä juhlittiin keskiviikkona illalla LHC-kiihdyttimen uutta tehoennätystä: hiukkaset törmäsivät 27 kilometriä halkaisijaltaan olevassa, maailman suurimmassa hiukkaskiihdyttimessä 13 TeV:n energialla. 

Kiihdytin oli parin vuoden ajan huoltotauolla, jonka kuluessa sen tehoa nostettiin tuplasti alkuperäistä suuremmaksi. Se aloitti toimintansa uudelleen huhtikuun alussa (katso juttumme ja videomme tapauksesta), ja sen jälkeen suuressa rinkulassa päinvastaisiin suuntiin kiertävien hiukkassuihkujen tehoa on nostettu, niitä on ohjattu törmäämään suurien ilmaisimien keskellä ja koko kiihdyttimen laitteistoja ja säädetty tätä uutta ennätysenergiaa varten.

Olennaista hiukkassuihkujen energian kasvattamisen ohella on ollut saada suihkut hyvin tiiviiksi ja osumaan toisiinsa täsmälleen ilmaisimien keskellä. Lähes valon nopeudella liikkuvilla hiukkassuihkuilla se ei ole aivan helppoa.

Hiukkassuihkujen paksuus on noin 20 mikrometriä, eli viidesosa ihmisen hiuksen tyypillisestä paksuudesta. Protoneista sisältäviä suihkuja ohjataan kollimaattoreiksi kutsutuilla magneeteilla, joiden säätäminen on ollut vaikeaa. 

Sen jälkeen kun ennätysenergia saavutettiin keskiviikkona illalla, pidettiin nämä hiukkassuihkut kiihdyttimen sisällä pitkälle torstain puolelle, jotta suihkujen hallintalaitteita pystyttiin virittämään vielä paremmin. 

Samalla kiihdyttimen seitsemän tutkimuslaitetta – jotka kuvaavat ja mittaavat törmäyksiä – pidettiin päällä ja myös niiden toimintaa säädettiin. Tarkoituksena on aloittaa varsinaisten tutkimustörmäysten tekeminen täydellä teholla kesäkuun alussa.

Yllä on CMS-tutkimusaseman ottama "kuva" 13 TeV:n törmäyksestä. Otsikkokuvana on puolestaan ATLAS-aseman vastaava. Kummatkin laitteet, kuten LHC:n kaksi muuta suurta tutkimusasemaa ALICE ja LHCb, kertovat suurella tarkkuudella millaisia uusia hiukkasia törmäyksissä kahdesta suurella nopeudella liikkuneesta protonista syntyy ja mihin suuntiin ne lentävät törmäyksestä.

Kuinka paljon on 13 TeV?

Puhtaasti energiana laskien ennätysluku 13 TeV ei ole paljoakaan. Yhdessä suklaapatukassa on miljardien törmäysten verran energiaa, jos sitä mitattaisiin ruoasta tuttuina kaloreina, mutta olennaista törmäyksissä onkin se, kuinka energiaa saadaan pakattua hyvin pieneen tilaan.

Olennaista tässä ei ole itse asiassa energian määrä, vaan se, kuinka kiihdyttimellä energia saadaan pakattua hyvin pieneen tilaan. Kun laitteen suprajohtavienmagneettien lähelle valon nopeutta kiihdyttämät protonit törmäävät nokkakolarissa, saavutetaan niin suuri energiatiheys, että protonit hajoavat erilaisiksi alkeishiukkasiksi. Protonit ovat atomiydinten raskaimpia hiukkasia, ja mitä suuremmalla nopeudella ne saadaan törmäämään toisiinsa, sitä "parempia" törmäyksiä saadaan aikaan.

Kun jo aiemmista LHC:n matalampienergisistä törmäyksistä saatiin paljon uutta tietoa (esimerkiksi mystinen Higgsin hiukkanen paljastettua), eivät tutkijat odota nyt varsinaisia suuria yllätyksiä. Sen sijaan monia asioita nähdään paremmin – mutta kuten luonnontieteessä aina toisinaan käy, eteen saattaa tulla jotain täysin uutta ja odottamatonta, sillä koskaan hiukkastörmäyksiä ei olla tehty näin suurella energiatasolla!

Jari Haapalan mukana jäissä Lance-aluksella

Jari Haapalan mukana jäissä Lance-aluksella
21.05.2015

Tutkijat ajelehtivat tutkimusalus Lancen mukana kuusi kuukautta jäiden mukana Pohjoisella jäämerellä. Ilmatieteen laitoksen Jari Haapala oli mukana tammi-helmikuussa 2015.

Video: Ilmatieteen laitos

Hämmästyttävä kvanttimekaaninen monopoli

Aalto-yliopiston tutkijat havaitsivat yhdysvaltalaisten kollegoidensa kanssa ensimmäisenä maailmassa pistemäisen monopolin kvanttikentässä.

Tutkijat tekivät kokeen, jossa rubidium-atomeista muodostunutta kaasua muokattiin magneetittomassa tilassa lähes absoluuttisessa nollapisteessä. Nämä olosuhteet mahdollistivat yksittäisen monopolin luomisen kaasua kuvaavaan kvanttimekaaniseen kenttään.

”Magneetittomassa tilassa kaasun kenttään syntyi samankaltainen rakenne kuin miltä magneettinen monopolihiukkanen näyttää hiukkasfysiikan teorioissa", iloitsee tutkimusryhmäss mukana oleva dosentti Mikko Möttönen Aalto-yliopistosta. 

"Aikaisemmin olemme saaneet aikaan monopolin synteettiseen magneettikenttään, mutta monopolia ei ollut kaasua kuvaavassa kvanttikentässä. Nyt vihdoinkin näimme kvanttimekaanisen monopolin!”

”Magneetittomassa tilassa kvanttikenttään ei syntynyt virtauspyörrettä eikä synteettistä magneettisen monopolin kenttää. Näytteessä vallitsi kuitenkin magneettinen järjestys, jota saatoimme ohjata ulkoisen magneettikentän muutoksella”, jatkaa Möttönen.

”Jouduimme pitämään ulkoista magneettikenttää vakiona murto-osien tarkkuudella suhteessa maapallon magneettikenttään”, lisää professori David Hall Amherst Collegesta.

”Kokeellisesti suurin haasteemme oli muokata hallitusti tämän äärimmäisen kylmän kaasun tilaa. Jopa metallisten tavaroiden siirtely tai pienet häiriöt sähköverkossa voivat tehdä monopolien luonnista kiusallisen vaikeaa”, Hall jatkaa.

Tulos on suuri askel kvanttitutkimuksen etenemiselle. Monopolien ja muiden topologisten rakenteiden ymmärtäminen on tärkeää, koska niitä esiintyy varhaista maailmankaikkeutta kuvaavissa malleissa ja ne vaikuttavat useiden materiaalien kuten metallien ominaisuuksiin.

Magneettisen monopolihiukkasen löytymiseen on vielä matkaa. Nyt saavutettu tulos osoittaa, että kvanttimekaaninen monopolirakenne voi esiintyä luonnossa ja siksi vahvistaa magneettisen monopolin olemassaolon mahdollisuutta.

Otsikkokuvassa on kokeellisesti luotu Bosen-Einsteinin kondensaatti, jossa on monopoli (vasemmalla) ja vastaava teoreettinen ennustus (oikealla). Kirkkaampi väri tarkoittaa suurempaa hiukkastiheyttä ja värin eri sävyt kuvaavat atomien sisäistä spin-vapausastetta. Monopoli sijaitsee keskellä kondensaattia.
Tutkimustulos kytkeytyy monopolimagneetin tärkeisiin ominaisuuksiin, ja se julkaistiin juuri Science-lehdessä.

Teksti on Aalto-yliopiston tiedote.

Reset-näppäin ihmisellekin?

Unettaako? Onko unirytmisi sekaisin?

Kanadalaistutkijoilla voi olla sinulle vastaus. Quebecissä olevan McGill -yliopiston ryhmä on löytänyt uuden mekanismin, jolla ihmisen keho ohjaa sisäistä kelloamme: se on proteiini eIF4E ja sen fosforylaation syyt. Jos tähän voisi puuttua, voisimme nollata kellomme kun unettomuus vaivaa tai olemme saapuneet kaukomaille.  

Kello sisällämme

Meillä ja muilla eläimillä on eräänlainen sisäänrakennettu kello, joka säätää elimistön aktiivisuutta alhaisen aktiivisuuden lepoaikaan ja korkean aktiivisuuden päiväaikaan. 

Avainosassa tässä on valo, erityisesti pimeän ja päivävalon vuorottelu. Valon vaikutus luontaiseen kelloomme on toki tunnettu jo pitkään, mutta uusi tutkimus valottaa mekanismia tämän vaikutuksen takana.

“Löysimme mekanismin, joka selittää sen kuinka valo säätelee aivoissamme tapahtuvaa proteiinisynteesiä ja miten tämä vaikuttaa  sisäisen kellomme toimintaan”, selittää Nahum Sonenberg, tutkimuksen pääkirjoittaja.

Olennaisessa osassa näyttää olevan aivoissamme oleva proteiini nimeltä eIF4E, jota syntyy valon vaikutuksesta niin sanotun fosforylaation seurauksena.  Proteiini saa siis kylkeensä fosforia sisältävän molekyylin.

Kun Sonenbergin ryhmä muokkasi proteiinia koe-eläiminä olleiden hiirien aivoissa siten, että se ei päässyt muuttumaan, muuttui myös hiirien kyky sopeutua uuteen päivärytmiin: kun niiden vuorokausirytmiä muutettiin keinoteikoisesti, ne jatkoivat elämäänsä aiemman rytmin mukaan, vaikka valoisa aika ja pimeys vaihtelivat eri tavalla.

Yleensä hiiret, kuten ihmisetkin, sopeutuvat varsin nopeasti rytmin muutoksiin. Näin tapahtuu esimerkiksi matkustettaessa toiselle aikavyöhykkeelle, jolloin jet lag saa meidät sekaisin vähäksi aikaa, mutta voimme siirtää sisäistä kelloamme nopeasti (toiset nopeammin, toiset hitaammin) uuteen aikaan.

Jos voisimme siis vaikuttaa eIF4E-proteiiniin esimerkiksi lääkkeillä, voisi periaatteessa vaikuttaa sisäiseen kelloomme. Sen voisi kenties jopa nollata, kun unirytmi on mennyt sekaisin.

Tämä on kuitenkin vielä kaukana tulevaisuudessa, ja toistaiseksi paras tapa välttää unihäiriöitä on lakata katsomasta kännykkää keskellä yötä ja yrittää elää enemmän luontaisen päivärytmin mukaan. 

Kuva: Flickr / Juan Haro Rodríquez

Kansalliskirjastolle merkittävä lahjoitus

Kansalliskirjasto on saanut lahjoituksena Suomen mittakaavassa harvinaisen kokoelman vanhaa eurooppalaista kirjallisuutta 1500-luvulta 1800-luvun alkuun.

Humanisti ja pankkiiri Thomas Thesleffin lahjoittama aineisto sisältää historiaa, teologiaa, epistolografiaa sekä niteitä varhaisista tieteellisistä sarjoista ja antiikin auktorien editioita. Kaiken kaikkiaan sidoksia on 84.

Huomattavaa lahjoituksessa on vielä se, että teosten aikalaissidokset ovat säilyneet. Lahjoitus myös täydentää merkittävästi Kansalliskirjaston kokoelmia, sillä kyseisiä teoksia ei löydy kirjastosta ennestään.

Mukana on monia ainutlaatuisia julkaisuja kuten Mercure Francois vuosilta 1621–1622. Mercure Francois on varhaisin tunnettu ranskalainen poliittinen kausijulkaisu (revue), joka ilmestyi vuosina 1605–1644.

Teokset ovat kiinnostavia myös omistushistoriallisesta näkökulmasta. Esimerkiksi protestanttiteologi Matthias Faciuksen teoksen Clavis Scripturae Sacrae loistosidos paljastaa kirjan ensimmäisen omistajan: etukanteen on kaiverrettu Preussin herttua Albrecht Friedrich’n (1568–1577) vaakuna.

Tutkija-asiakkaiden käyttöön aineisto tulee vuoden 2016 aikana.

Lähde: Helsingin yliopiston 23.4.2015 lähettämä tiedote.

Otsikkokuvassa on espanjalaisen humanistin, matemaatikon ja teologin Pedro Chacónin teos De Triclinio sive de Modo convivandi apud Prisco Romanos (Geneve, 1588/1590), joka käsittelee roomalaisten ruokailutapoja, ruokaa, viiniä, etikettiä ja aterian yhteydessä kuunneltavaa musiikkia.

Aranda ja venäläinen sukellusvene lähekkäin

Venäläiskorvetti ja sukellusvene taka-alalla horisontissa. Kuva: VR-Shipping
Venäläiskorvetti ja sukellusvene taka-alalla horisontissa. Kuva: VR-Shipping

Suomen ympäristökeskuksen tiedotteen mukaan tutkimusalus  r/v Aranda väisti eilen Venäjän laivaston pyynnöstä kansainvälisellä merialueella Gotlannin itäpuolella liikkunutta venäläistä sukellusalusta.

Siinä missä viime vuoden syksyllä Venäjän laivasto häiritsi kahdesti Arandan liikkumista kansainvälisillä vesialueilla ja kohtaamiset koettiin suomalaisaluksella uhkaavina, ei tällä kertaa hämmennystä ollut ilmassa lainkaan: tapahtumien jälkeen jälkeen SYKE ja Arandan varustamo VR-Shipping tarkensivat toimintaohjeita vastaavia tilanteita varten.

Eilen kohtaaminen kesti yhteensä noin 2,5 tuntia, ja tilanne hoidettiin yhteisymmärryksessä. Varustamon suomalainen miehistö ja ruotsalainen tutkimusryhmä eivät kokeneet tilannetta uhkaavana.

Aranda on tällä hetkellä Ruotsin meteorologisen ja hydrologisen tutkimuslaitoksen tutkimusmatkalla kansainvälisellä merialueella.

Tapahtumat käynnistyivät varhain tiistaiaamuna, kun Aranda oli normaalisti ottamassa näytteitä Latvian talousvyöhykkeellä. Venäläiseltä sota-alukselta otettiin yhteyttä ja pyydettiin väistämään sukellusalusta. Aranda vaihtoi kurssiaan.

Seuraavan kerran venäläiset pyysivät väistymään uudestaan noin tunnin kuluttua, kun Aranda oli jo siirtynyt Ruotsin talousvyöhykkeellä sijaitsevalle näytteenottopisteelle. Aranda kuitenkin jatkoi näytteenottonsa loppuun, ja venäläisaluksen kapteeni kehotti Arandaa välttämään siirtymistä itään päin, missä oli kaksi sota-alusta ja sukellusvene.

Tilanteen loppuvaiheessa paikalle saapui myös Ruotsin armeijan lentokone tarkkailemaan tilannetta. Venäjän sotalaiva ohitti tällöin Arandan noin 600 metrin päästä. Kohtaaminen oli ohi noin klo 9 aikaan.

Otsikkokuvassa on venäläiskorvetti ja sukellusvene taka-alalla horisontissa (kuva: VR-Shipping).  

Tiedote on Suomen ympäristökeskuksen tiedote lähes suoraan lainattuna.
 

Auta tutkijoita, lähetä puutiaisia!

Idästä leviävän taigapunkin asuinalueet Suomessa kartoitetaan. Turun yliopiston tutkijat kaipaavat työssä yleisön apua. Löydetty puutiainen pyydetään lähettämään (ohjeet jutun lopussa) eläinmuseoon, jossa tutkitaan onko kyseessä yleinen puutiainen vai taigapunkki. Taigapunkin löytäneille lähetetään tieto lajista, ja kaikki taigapunkkilöydöt esitellään puutiaiset.fi -sivustolla.

Suomessa esiintyy kaksi ihmiselle haitallista puutiaislajia: yleinen puutiainen (Ixodes ricinus) ja taigapunkki eli Siperian puutiainen (Ixodes persulcatus). Taigapunkki ja yleinen puutiainen pystyvät elämään luonnossa samoilla alueilla. Molemmilla on samat isäntäeläimet: luonnonvaraiset nisäkkäät, lemmikki- ja kotieläimet sekä ihminen.

Taigapunkki on levinnyt Suomeen idästä

"Tähänastisen tiedon mukaan sitä on löydetty kuudelta eri paikkakunnalta: Lempäälästä, Simosta, Kokkolasta, Närpiöstä, Kuhmosta ja Ilomantsin Mekrijärveltä", kertoo puutiaistutkimusta johtava amanuenssi Ritva Penttinen.

"Laikuittaiset esiintymistiedot maan eri puolilta viittaavat siihen, että taigapunkkia esiintyy muuallakin. Nyt me haluamme selvittää lajin levinneisyyden."

Sekä tavallinen puutiainen että taigapunkki levittävät borrelioosia aiheuttavia bakteereja, mutta virolaisten tutkijoiden mukaan taigapunkilla on todettu borreliabakteerien esiintyvyyden olevan muutamia prosenttiyksiköitä korkeampi kuin tavallisella puutiaisella. Taigapunkin on todettu myös kantavan puutiaisaivokuumeen (TBE) aiheuttajan, flaviviruksen ns. siperialaista alatyyppiä, joka on osoittautunut yleisen puutiaisen kantamaa eurooppalaista alatyyppiä ärhäkkäämmäksi.

Kirjekuoressa yliopistolle

Turun yliopiston tutkijat pyytävät nyt yleisöltä puutiaisnäytteitä, joiden avulla taigapunkin esiintymisalueet pystyttäisiin paremmin selvittämään.  Omalta iholta tai eläimestä tavoitettu puutiainen pakataan esimerkiksi folion sisälle. Noin 10 x 10 senttimetriä oleva folio taitetaan kahtia ja puutiainen nostetaan taitoksen keskelle. Sen jälkeen avoimina olevat kolme reunaa taitetaan kiinni.

"Puutiaisen lisäksi on tärkeää liittää tiedot siitä, löytyikö puutiainen ihmisestä vai eläimestä, ja jos eläimestä niin mistä eläinlajista, arvioitu tarttumispaikka niin tarkasti kuin sen voi määritellä sekä päivämäärä", jatkaa Penttinen.

"Tarvitsemme myös lähettäjän yhteystiedot, mielellään myös sähköposti tai puhelinnumero, niitä käsitellään luottamuksellisesti eikä niitä käytetä markkinointiin."

Jokainen yliopistolle saapunut puutiaisnäyte määritetään lajilleen. Lajin määritys onnistuu, vaikka puutiainen olisi ennättänyt jo jonkin verran imeä verta. Herneen kokoiseksi paisunutta puutiaista ei kannata lähettää. Näytteistä voidaan myöhemmin määrittää myös puutiaisten kantamia taudinaiheuttajia. Puutiaisia otetaan vastaan touko-syyskuun ajan.

Tutkijat lupaavat ilmoittaa jokaiselle taigapunkin löytäneelle henkilökohtaisesti tiedon lajista. Ne, jotka eivät vastausviestiä saa, tietävät, että heidän löytämänsä laji oli tavallinen puutiainen. Uusista taigapunkkiesiintymistä tutkijat tiedottavat tutkimuksen kotisivulla www.puutiaiset.fi.

Eläinmuseo arpoo kaikkien puutiaisia lähettäneiden kesken kuukausittain Turun yliopiston UTUShopin tuotteita.

Näin lähetät puutiaisen

• Pakkaa puutiainen tai puutiaiset esim. alumiinifolio-taitoksen sisälle.

• Liitä tiedot: löytyikö puutiainen/löytyivätkö puutiaiset ihmisestä vai eläimestä, ja jos eläimestä niin mistä eläinlajista, arvioitu tarttumispaikka (kunta, taajama/kaupunginosa), päivämäärä ja omat yhteystietosi.

• Lähetä puutiainen ja lisätiedot kirjekuoressa osoitteella: Puutiaiset, Eläinmuseo, 20014 TURUN YLIOPISTO

Artikkeli on Turun yliopiston lähettämä tiedote.

Tiedetuubi mukaan tieteen yhteisörahoitusohjelmaan

Suomalainen Mesenaatti.me -yhteisörahoituspalvelu julkisti tänään uuden tieteen yhteisörahoitusohjelman, jonka avulla tiedehankkeet saavat uuden, olemassa olevia täydentävän rahoitustavan. 

Hanke pyrkii auttamaan tutkijoita rahoituksen saamisessa ja antamaan tavallisille ihmisille mahdollisuuden toimia tieteen mesenaatteina pienilläkin summilla. Alunperin mukaan oli tarkoitus valita 6-10 tiedehanketta, mutta hakijoiden taso oli niin hyvä, että määrää venytettiin. Koneen Säätiö tukee hanketta. 

“Joukkorahoitus on vaikeaa ja yllätyksellistä”, sanoo Mesenaatti-palvelun perustajajäsen ja tiedehankkeen vetäjä Pauliina Seppälä. “Se on hyvin erilaista kuin apurahan hakeminen tai tieteellisen tekstin tuottaminen. Saa nähdä miten tieteilijät pärjäävät.”

Tiedetuubi on erilainen rahoitettava

Mukana ohjelmassa on 15 erilaista hanketta, joista 13 on tieteellisiä tutkimushankkeita (ks. lista jutun lopussa).

Lisäksi mukana on Tiedetuubi, joka on kertonut jo yli kahden vuoden ajan tieteestä ja tutkimuksesta ilmaiseksi, innostuneesti ja informatiivisesti. Tiedetuubi halutaan pitää jatkossakin kaikille avoimena palveluna, joten joukkorahoitus voisi olla erinomainen tapa sen toiminnan laajentamiseen ja kehittämiseen. 

Tarkoituksenamme on ollut lisätä videotuotantoa ja aihevalikoimaa, mutta nykyisillä resursseilla se ei ole ollut mahdollista. 

Kampanjamme alkaa toukokuussa, jolloin avaamme myös Tiedetuubin klubin, mihin rahoittajat kutsutaan mukaan. Siinä missä sivusto sinällään pysyy koko ajan avoimena, tarjotaan klubilaisille lisätietoa, vinkkejä, etuja ja jopa omia tapahtumia.

Tiedetuubi tulee myös aktiivisesti seuraamaan muita ohjelmassa olevia hankkeita.

Mitä on yhteisörahoitus?

Yhteisörahoituspalvelu on kaikille avoin foorumi esitellä hankkeitaan suurelle yleisölle ja hakea niille rahoitusta. Samalla se on mahdollisuus jokaiselle meistä rahoittaa mielekkäinä pitämiään hankkeita pienilläkin summilla.

Mesenaatti.me on Suomen ensimmäinen ja isoin vastikepohjainen yhteisörahoituspalvelu. Sen on saatu noin 600 000 euroa rahoitusta erilaisille hankkeille, joista iso osa on tähän asti edustanut kulttuuria.

Tieteen yhteisörahoitusohjelman ideana on tuoda tiede tulee lähemmäksi ihmisiä antamalla yleisölle mahdollisuus rahoittaa haluamiaan hankkeita suoraan. Tämä tarkoittaa myös mukana ohjelmassa oleville hankkeille aikaisempaa läheisemmän yleisösuhteen luomista. 

Palvelun liiketoimintamalli perustuu monien muiden joukkorahoituspalveluiden tapaan välittäjän ottamaan pieneen provisioon ja isoon volyymiin projekteja. 

15 mukaan valittua hanketta

1. Äärirajoilla: Mikrobielämän mahdollisuudet syvällä kuumassa kallioperässä 

Hankkeessa tutkitaan elämän mahdollisuutta ääriolosuhteissa 6 kilometrin syvyydessä, ~100 C lämpötilassa suomalaisessa kallioperässä. St1:n Deep Heat-projektissa kairataan Espoon Otaniemeen geotermisen lämmön tuotantoon tarkoitettu syväreikä, jonka avulla päästään käsiksi kallioperän vesissä eläviin mikrobeihin. Mikrobeja on tavattu Suomen kallioperästä jopa 2,5 km syvyydestä, mutta tämä hanke mahdollistaa elämän kartoittamisen paljon syvemmältä. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää miten syvällä mikrobeja voi elää, ja millaista tämä elämä on ääriolosuhteissa. 

Yhteishanke St1:n, VTT:n ja Helsingin Yliopiston kanssa, mukana St1:n FT Rami Niemi, Helsingin Yliopiston Tutkimusprof. Ilmo Kukkonen sekä VTT:n FT Malin Bomberg ja MMM Lotta Purkamo.

2. Siirrettävä laboratoriokontti kierrätysmuovien puhdistustutkimusta varten

Haen yhteisörahoitusta väitöskirjatutkimukseeni, jossa tutkin kierrätettävien, mutta käytössä likaantuneiden muovipakkausten puhdistamista mikrobien ja niiden entsyymien avulla. Tavoitteena on kehittää vettä ja energiaa säästävä ympäristöystävällinen puhdistusmenetelmä kierrätystoimijoiden käyttöön. 

Siirrettävän laboratoriokontin avulla tutkimus voitaisiin toteuttaa kierrätettävien materiaalivirtojen vieressä esimerkiksi jäteasemilla tai kaatopaikoilla. Tutkimus on innovatiivinen ja siinä etsitään menetelmiä myös kehittyvien maiden jäteratkaisuihin erityisesti muovien kierrätyksen kehittämiseen. Tutkimustulokset julkaistaan esitelminä ja tieteellisissä julkaisuissa.
 
FM Samuel Hartikainen, biokemisti, väitöskirjatutkija​

3. Yöperhosten salattu maailma - The Secret World of Moths

Tiedekeskus Heureka ja tuotantoyhtiö Pohjankonna Oy tuottavat täyspitkän (22 minuuttia) fulldome-planetaarioelokuvan Yöperhosten salattu maailma. Se on taianomainen matka yöperhosten näkymättömään maailmaan. Elokuvaa kuvataan Ugandassa, Järvi-Suomessa ja Suomen Lapissa. Nämä toisistaan poikkeavat elinympäristöt auttavat hahmottamaan elämän monimuotoisuutta, haurautta ja uudistumiskykyä. Elokuvassa hyödynnetään kolmiulotteista röntgentomografiaa, jonka avulla pääsemme tarkastelemaan hyönteisten maailmaa mikroskooppisella tasolla. Elokuva saa ensi-iltansa Heurekassa joulukuussa 2015.

Tiedekeskus Heurekan ja Pohjankonna Oy:n yhteinen hanke. Elokuvan tuotannosta vastaa Pohjankonna Oy:stä Hannes Vartiainen ja Pekka Veikkolainen. Sävellyksestä ja äänisuunnittelusta vastaa Joonatan Portaankorva. Tiedekeskus Heurekasta tiimiin kuuluvat Mikko Myllykoski, Heli Seppälä, Simo Pirinen ja Tuomas Olkku

4. Turjan rannan perifeeriset pomorikylät

Kuolan niemimaan etelärannalla sijaitseva Turjan ranta on pomorien koti - kylien perifeerisyys ja eristyneisyys tekee siitä erityisen mielenkiintoisen tutkimusalueen. Kylien tämänhetkisestä kulttuurin ja luonnon tilasta tiedetään vähän. Tavoitteenamme on selvittää, mitkä ovat niitä tekijöitä, ominaisuuksia ja ilmenemismuotoja, joita paikalliset ihmiset pitävät kulttuurin ja luonnon kannalta merkittävinä ja säilyttämisen arvoisina myös tulevaisuudessa.

FM Johanna Valkama, luonnonmaantiede; FM Juha Eskola, kulttuuriantropologia, kansatiede; KM Kari Soronen, kasvatustiede, musiikintutkimus; FT Ritva Toropainen, nimistötutkimus, kansanperinteen tutkimus;  KM Irina Stenberg, kasvatustiede, tulkki; FT Veli-Pekka Pelkonen, fysiologinen kasvitiede, biologi

5. Miten istua vähemmän ja liikkua enemmän työpaikalla

Kaikki tietävät, että koko päivän istuminen on epäterveellistä. Silti tutkimustieto siitä, miten istumista voi vähentää, erityisesti työpaikoilla ja tietokonetyöskentelyssä, on vielä alustavalla tasolla. On paljon muoteja kuten seisomatyöpöytien tai juoksumattojen käyttö, mutta hyödyistä tarvitaan laajempaa tietoa. Työterveyslaitoksen alainen Cochrane Work haluaa kerätä uusimman tieteellisen näytön siitä mikä toimii ja mikä ei, ja julkaista tiedon kaikille jotta työn terveellisyyttä voidaan kehittää. 

Cochrane Work kerää ja levittää tutkimustuloksia työn terveyteen ja turvallisuuteen liittyvistä tutkimustuloksista. 

Hankkeen vastuullinen vetäjä on LT Jos Verbeek 
www.ttl.fi, osh.cochrane.org 

6. Aasiassa talvehtivien lintujen muuttoreittien ja talvehtimisalueiden tutkimus elektronisten valopaikantimien avulla

Suomessa pesii useita Aasiassa talvehtivia lintulajeja. Useimmat niistä ovat vähentyneet voimakkaasti, kuten esimerkiksi sinirinta, punavarpunen ja pohjansirkku. Lajien tarkemmista muutto- ja talvehtimisalueista ei tiedetä juuri mitään. Aasiassa niitä kuitenkin uhkaavat monin paikoin elinympäristöjen tuhoutuminen ja laiton tappaminen. Kultasirkku on juuri kuollut Suomesta sukupuuttoon, todennäköisesti talvehtimisalueiden laittoman pyynnin seurauksena. Tässä tutkimuksessa Aasiaan muuttaville lajeille laitetaan alle gramman painoisia elektronisia valopaikantimia, joiden keräämän tiedon avulla voidaan kartoittaa lajien käyttämiä talvehtimisalueita ja muuttoreittejä. Samalla saattaa paljastua koko lajiryhmälle tärkeitä levähdys- ja pysähdysalueita. Saadun tiedon perusteella näitä lintulajeja voidaan yrittää suojella paremmin kansainvälisellä yhteistyöllä.

Tuomo Jaakkonen, tutkijatohtori (FT), Ekologian yksikkö, Oulun yliopisto
(0404107109, tuomo.jaakkonen@oulu.fi)

Kari Koivula, yliopistonlehtori (FT), Ekologian yksikkö, Oulun yliopisto
Toni Laaksonen, yliopistonlehtori (FT), Biologian laitos, Turun yliopisto
Markus Piha, suunnittelija (FT), Luonnontieteellinen keskusmuseo, Helsingin yliopisto

7. Osallistava kristallipallo: Vuosi 2030

Luomme avoimia, Think Tank -skenaariotyötä ja roolipelaamista yhdisteleviä, yhteisten asioiden käsittelymenetelmiä. Projektissa luomme internet-pohjaisen käyttöliittymän, jonka kautta rekrytoimme osallistujia kolmeen fasilitoimaamme tulevaisuustyöpajaan. Työpajat ovat pöytäroolipeli-tyyppisiä. Niissä osallistujat kehittävät yhteisen tarinan, joka tapahtuu tulevaisuudessa. Tarinaa rajoittaa ennalta valittu aihe ja tulevaisuushorisontti. Näin syntynyt tarina palautetaan käyttöliittymän kautta kommentoitavaksi. Näin synnytetään materiaalia tutkimuksen käyttöön ja mahdollistaa uudenlaista keskustelukulttuuria.

Vesa Kantola/ Kuvaviestinnän lehtori / Perustieteet / Aalto, Noora Pyörre/ Tekn.yo / Informaatioverkostot /, Aalto Anne Pasanen/ TaK - Median laitos / Luennoitsija - ITP / Aalto    

8. Kirja aktiopohjaisesta ohjelmoinnista

Hankkeessa kirjoitamme pioneerihenkisille tietotekniikan ammattilaisille kirjan ja tarjoamme koulutusta aivan uudesta tavasta luoda sulautettuja ja hajautettuja järjestelmiä. Kehitettävä aktiopohjainen ohjelmistojen suunnittelu- ja toteutustapa tarjoaa aikaisempaa paremmat lähtökohdat esimerkiksi rinnakkaisuuden ja energiankulutuksen hallintaan. Nyt haluamme esitellä ideoitamme alan ammattilaisille ja saada heiltä kehitystyöhön varhaista palautetta. Pioneerit puolestaan saavat mahdollisuuden suunnata ja kommentoida aihepiirin tutkimusta ja varmistaa, että sen tuloksista muodostuu käytäntöön soveltuva kokonaisuus.

Prof. Hannu-Matti Järvinen, prof. Mikko Tiusanen, TkT, Antti Jääskeläinen, DI Matti Vuori ja yhteyshenkilönä DI Heikki Virtanen, joita yhdistää Tampereen teknillisen yliopiston tietotekniikan laitos ja palava halu tarjota digitalisoituvan ympäristön rakentajille jotain kättä pidempää.

9. Uutistamo - aidosti tutkittua

Uutistamo on sivusto tutkijoille kommentoida ajankohtaisaiheita oman asiantuntemuksensa puitteissa. Tavoitteenamme on madaltaa tutkijoiden kynnystä osallistua julkiseen keskusteluun ja tarjota suurelle yleisölle helposti saatavilla oleva tutkimustietoon perustuva näkökulma kunkin hetken kiinnostavimpiin ilmiöihin. 

TkK Markus Kaila, FM Reetta Eiranen, FM Susanna Lindgren, VTM Heidi Kaila, TkK Janne Aalto, VTM Tiiamari Pennanen ja Valtiotieteiden ylioppilas Rosa Lampela.
uutistamo.fi

10. Onko kunnan nimellä väliä? Kunnan nimen merkitys asukkaille, yrityksille ja kunnan brändille.

Poikkitieteellisessä tutkimushankkeessamme tarkastellaan nimen ja muiden keskeisten kunnan symbolien merkitystä alueen asukkaille ja yrityksille sekä niiden suhdetta paikan brändäykseen. Tutkimusaiheen virittäjänä on kuntauudistusprosessin yhteydessä käyty kiivas keskustelu, jossa tunteita ovat herättäneet kuntien nimet ja vaakunat. Tieteellisesti tutkimuksessamme yhdistyvät lingvistinen nimistöntutkimus, liiketaloustiede markkinointi ja metoditutkimus. Tutkimushankkeemme on laaja selvitys, jossa pyrimme vastaamaan monitahoiseen kysymykseen kuntien, paikallisidentiteettien, paikkojen perintöarvon ja brändien suhteesta paikannimiin. Miten nämä kaikki käsitteet kytkeytyvät ja millaisia vaikutuksia näillä ilmiöillä on toisiinsa? Kysymys on laaja, ja lähestymme sitä useasta näkökulmasta: selvitämme kuntien asukkaiden, paikallisten yritysten sekä kuntien markkinoinnin näkemyksiä ja pyrimme näiden osatutkimusten pohjalta piirtämään kuvaa kunnan symbolien merkityksestä.

Turun yliopiston/Turun kauppakorkeakoulun yhteishanke, jossa mukana KTT Ulla Hakala, FTT Paula Sjöblom ja VTL Satu-Päivi Kantola.

11. Quantified Employee – Mittaamalla työntekijälle muotoiltu työ

Työelämän muutokset vaikuttavat voimakkaasti työntekijöiden omaan kokemukseen työhyvinvoinnista ja työssä jaksamisesta. Pitääkseen yllä hyvinvointiaan yhä useammat työntekijät mittaavat itse terveyteensä ja toimintaansa liittyviä tietoja eri mittalaitteilla. Tässä hankkeessa tutkitaan mahdollisuuksia hyödyntää työntekijöiden keräämää mittaustietoa työn muotoilussa. Kun työ on tekijälleen muotoiltu, työntekijä on terve, tyytyväinen, tuottava ja tehokas. 

Työterveyslaitokselta DI Teppo Valtonen, professori Minna Huotilainen ja DI Jani Lukander.
http://quantifiedemployee.org/yhteisorahoitus-2015/

12. Arts and Quantum Physics Jam

Science Cafén innovatiivinen ja informatiivinen workshop tuo yhteen taiteilijoita ja fyysikoita Aboagora-symposiumiin sisältyvässä  osiossa. Kumpikin yhteistyötaho tekee osaltaan töitä monitieteisen tiedon jakamisen ja tieteen popularisoimisen parissa. Fysiikan kieli ja maailmaa selittävä luonne savat kiinnostavia yhtymäkohtia suhteessa taiteen tarkastelemisen ja tuottamisen tapoihin.

Turun yliopistossa toimivien Science Cafén ja Aboagora-symposiumin yhteisprojekti, jossa yhteistyötahojen edustajina toimivat FT, professori Sabrina Maniscalco, FM, tutkija Jaakko Vainio sekä  HuK, koordinaattori Anni Välimäki.

 www.aboagora.fi / http://www.utu.fi/en/sites/sciencecafe 

13. Lumekäräjät (engl. Virtual Rumble)

Tutkimuksen ei tarvitse olla tylsää!  Pue virtuaalilasit päähäsi ja koe ikiaikainen kamppailu
 hyvän ja pahan välillä, ystäviesi seuratessa taistelua jättiscreeniltä! Lumekäräjät-hankkeessa kehitämme toimivan lisätyn todellisuuden (augmented reality) tarinallisen miekkailusovelluksen, jossa yhdistyvät viimeisin 3D-teknologia, Suomen historia ja Mike
 Pohjolan pelimaailmat. Sovellus toimii pohjana tutkimukselle, jossa selvitetään, mitä nykyinen kuluttajahintainen lisätyn todellisuuden teknologia mahdollistaa ja miten yhteisö valjastetaan osaksi itse tutkimusprosessia. Rahoittamalla hanketta et vain osta bensaa rakettireppuihimme, vaan olet itse osa tutkimusryhmää!

Turun yliopiston Technology Research Center ja Suomen historian oppiaine featuring Mike Pohjola. Näe lisätty todellisuus omin silmin: http://ar.utu.fi/

14. Tiedetuubi-nettisivuston kehittäminen 

Tiedetuubi on jo kahden vuoden ajan toiminut tiedettä ja tekniikkaa populaaristi, mutta asiallisesti, käsittelevä nettisivusto, jota halutaan kehittää laajemmaksi sekä tieteen ja tekniikan koko kenttää kattavaksi, mieluiten mainosvapaana ja ilmaisena.    

Jari Mäkinen, fil yo, ja Markus Hotakainen, fil yo, perustajat ja päätoimittajat; Jarmo Korteniemi, FM, vakituinen avustaja; muutamia muita avustajia (mm. Kari Enqvist, prof)    

15. Digitalisaatio  -tutkijaverkoston vahvistaminen ja laajentaminen

Hankkeen tarkoituksena on edistää talouden digitalisoitumista tutkivien ja aiheesta kiinnostuneiden tahojen yhteistyötä ja verkostoitumista Suomessa. Tavoitteena on kehittää konkreettisia keinoja, jotka yhtäältä tukevat tutkijoiden osallistumista yhteiskunnalliseen keskusteluun ja toisaalta edistävät tutkimustiedon löytymistä ja sen hyödyntämistä Suomessa. Hankkeen avulla tuetaan erityisesti Tutkijat maailmalle –ohjelman verkostoa, sillä ulkomailla toimivilta ja sieltä Suomeen palaavilta tutkijoilta usein puuttuu tärkeät yhteydet oman alan ulkopuolisiin tahoihin kuten kotimaisiin yrityksiin ja yhteisöihin, toimittajiin ja kustantajiin, muiden alojen tutkijoihin sekä suureen yleisöön. 

KAUTE-säätiön hanke, jossa mukana DI Jouni Lounasmaa, asiamies, ja KTM Hanna-Mari Aula, kampanjapäällikkö, sekä hankkeen Advisory Board
www.tutkijatblogi.fi, www.tutkijatmaailmalle.fi

Informaatio säilyy sittenkin

Kaikki mustaan aukkoon päätyvä katoaa lopullisesti tästä maailmankaikkeudesta. Niin uskottiin mutta niin ei kuitenkaan ole.

Stephen Hawking laski jo 1970-luvulla, että pilkkopimeinä pidetyt avaruus-ajan kurimukset säteilevät. Lopullisen rajan muodostavan tapahtumahorisontin äärellä ilmestyvän virtuaalisen hiukkasparin toinen puolisko voi päästä karkuun, kun toinen joutuu aukon uumeniin.

Etäämpää tapahtumia tarkkailevan silmin näyttää siltä, että musta aukko säteilee. Samalla karkaava hiukkanen vie mennessään energiaa, jolloin aukon massa pienenee ja ennen pitkää kosminen kummajainen voi höyrystyä olemattomiin.

Mitä silloin tapahtuu informaatiolle, jonka musta aukko on niellyt samalla, kun sen kitaan on joutunut sekalaista materiaa?

Hawking oli sitä mieltä, että hänen mukaansa nimetty säteily ei ratkaise tätä informaatioparadoksia.

Kvanttimekaniikan lakien mukaan informaation pitäisi säilyä. Jos tietoa kuitenkin voi kadota peruuttamattomasti mustiin aukkoihin, se murentaa tieteen pohjana olevan ennustettavuuden sekä syyn ja seurauksen keskinäisen riippuvuuden.

Onneksi informaatio kuitenkin säilyy. Hawking oli väärässä ja myönsi sen itsekin. Ongelmana on kuitenkin ollut mekanismi, jolla mustaan aukkoon sujahtanut informaatio säilyy ja on jopa palautettavissa.   

Buffalon yliopiston tutkijoiden Dejan Stojkovicin ja Anshul Sainin tuoreessa artikkelissa tarkastellaan mustan aukon säteilemien hiukkasten lisäksi myös niiden välisiä vuorovaikutuksia. Aiemmin ne on jätetty huomiotta, mutta uuden teoreettisen tutkimuksen mukaan nimenomaan nämä vuorovaikutukset ovat informaation avain.

Hiukkasvuorovaikutusten avulla olisi – ainakin periaatteessa – mahdollista selvittää, millainen taivaankappale aikoinaan muodosti mustan aukon ja millaista ainetta ja energiaa sen sisään on aikojen saatossa joutunut.

Stojkovicin mukaan hiukkasten väliset gravitaatio- ja sähkömagneettiset vuorovaikutukset on sivuutettu aikaisemmissa laskelmissa, koska "niiden arveltiin olevan niin pieniä, ettei niillä olisi juurikaan merkitystä".

Uusien, aiempaa tarkempien laskelmien mukaan niiden vaikutus onkin hyvin pieni, mutta vain alkuun. Aikaa myöten merkitys kasvaa ja silloin vuorovaikutukset muuttavat tarkastelun lopputulosta: informaatio ei katoa, se säilyy sittenkin.

Miten informaatio on ongittavissa hiukkasten välisten vuorovaikutusten avulla, onkin käytännössä hankalampi haaste. Yksi este on jo se, että ihan lähellä ei ole mustaa aukkoa, jonka säteilemien hiukkasten vuorovaikutuksia päästäisiin tutkimaan riittävän yksityiskohtaisesti.

Stojkovicin ja Sainin tuloksista kerrottiin Buffalon yliopiston uutissivulla ja heidän artikkelinsa ilmestyi Physical Review Letters -julkaisussa (maksullinen) 17. maaliskuuta.

Kuva: ESO / M. Kornmesser

 

LHC:n käynnistystä ja remonttia seuraamassa

LHC:n käynnistystä ja remonttia seuraamassa
07.04.2015

Maailman suurin hiukkaskiihdytin LHC oli pitkällä huoltotauolla vuodesta 2013 viime sunnuntaihin saakka. Sinä aikana kiihdytintä paitsi huollettiin, niin myös paranneltiin. Samalla sen hiukkastörmäyksiä havaitsevia koeasemia paranneltiin: eräs näistä oli suomalaisittain kiinnostava CMS, mistä videolla kertoo CERNissä työskentelevä tutkija Lauri Wendland.

Lue myös aiheeseen liittyvät jutut LHC hyrähti käyntiin ja Mikä jumittaa LHC:n käynnistämisessä?