Huonoin idea ikinä
Kesä on konferenssien
aikaa: kun ei ole luentoja, voi matkustaa ja kiriä tutkimusta. Kirjoitin edellisessä
merkinnässä Helsingin Higgs-konferenssista, nyt on vuorossa Jyväskylän viime
viikon inflaatiokonferenssi.
Helsingin kohdalla kirjoitin puheiden sisällöstä, nyt keskityn siihen, miten
konferenssien puuhastelu ruokkii ajattelua.
Helsingissä puheet kestivät 15-25 minuuttia kukin, ja niitä oli aamuyhdeksästä jonnekin
kello viiden tuonne puolen. Lyhyiden lounas- ja kahvitaukojen kanssa tämä tekee
noin 15 puhetta päivässä, joita ei kaikkia oikein jaksa tarkkaan seurata,
etenkin kun jotkut aiheet ovat vieraita.
Jyväskylän konferenssin –tai työpajan, kuten pienemmän puoleisia tapaamisia
yleensä kutsutaan– rakenne oli erilainen. Puheet olivat 40-minuuttisia ja niitä
oli vain viisi päivässä, joten kysymyksille ja keskustelulle jäi tilaa. Lounastauotkin
olivat niin pitkiä, että ei tarvinnut kiirehtiä. Ohjelma loppui kolmen
tienoilla, jonka jälkeen jaksoi vielä keskustella esille tulleista asioista ja
miettiä yhteisiä tutkimuksen aiheita.
Epämuodolliset kohtaamiset ja jutustelut ovat vähintään yhtä tärkeitä kuin ohjelmassa
olevat puheet. Kaikki hiukkaskosmologian tutkimushan on heti sen valmistumisen
jälkeen vapaasti saatavilla arXiv-sivustolta.
Artikkeleiden sisällön saamiseksi tietoon ei siis tarvitse kerääntyä samaan
saliin. Mutta puheista pystyy arvioimaan eri asioita kuin artikkeleista: kuinka
vakavasti tutkija ottaa tuloksensa, mistä hän on epävarma, mikä työn motivaatio
on ja millaisia ajatuksia taustalla liikkuu. Kyky tieteellisten ideoiden
arvioimiseen kehittyy sitä myötä kun hahmottaa tiedeyhteisön tapoja, ja sitä on
vaikea oppia muuten kuin yhteisöön sukeltamalla.
Kuten olen aiemmin
kirjoittanut, konferensseilla on myös tärkeä sosiaalinen rooli. Ennen pysyvän työpaikan,
tai sellaiseen johtavan pestin, saamista hiukkaskosmologit usein kiertävät melkein
vuosikymmenen eri paikoissa kuin vanhan ajan kisällit.
Niinpä tuttavapiiri hajaantuu, ja konferensseissa tapaa ystäviä, joita ei ole
nähnyt vuosiin. Joskus tieteellistä yhteistyötä kannustaa se, että olisi mukava
tehdä ystävän kanssa jotain yhdessä.
Jos puheissa esitetään ihmeelliseltä tuntuva väite, se voi olla joko yksinkertainen
virhe, monimutkainen virhe, tunnettu asia joka tuntuu oudolta, koska se on ilmaistu
uudella kielellä, tai todella uusi löytö. Keskusteluilla haetaan ensin summittaista
käsitteellistä kuvaa siitä, miten idea toimii. Fyysikot kutsuvat tätä fysikaaliseksi
ymmärrykseksi, erotuksena matemaattisesta ymmärryksestä, joka on täsmällistä ja
yksityiskohtaista, mutta jossa ei välttämättä hahmota palasten ja kokonaisuuden
suhdetta. (En tiedä mitä mieltä matemaatikot ovat tästä.) Fysiikkaa voi todella
ymmärtää vain matematiikan kautta, mutta usein ennen tarkkojen laskujen
tekemistä on jo kuva siitä, mistä on kysymys.
On tavallista, että fyysikot eivät aivan ymmärrä toistensa puheita, silloinkaan
kun aihe on lähellä omaa. Niistä voi aluksi olla jopa perustavanlaatuisia
väärinkäsityksiä, joita paikataan kysymyksillä ja keskustelulla. Yksi tie ymmärrykseen
on vahvojen väitteiden esittäminen ja testaaminen. Eräs kollegani onkin
todennut, että fysiikassa kommentti ”tuo on huonoin idea minkä olen ikinä
kuullut” voi olla hyvän keskustelun alku. (Hän lisäsi sittemmin huomanneensa,
että yliopiston hallinnossa tämä ei toimi.)
Keskustellessa oma käsitys siitä, että on varmasti ymmärtänyt voi vaihdella nöyryyden
ja oman ajattelun puutteiden kummastelun kanssa. Sitä tajuaa että ei tiedäkään
miten asia menee, tai huomaa luulleensa vaikeaksi jotain, joka onkin oikeasta
kulmasta katsottuna yksinkertaista. Omia ideoita puolustaessa hahmottaa itsekin
paremmin mistä niissä oikein on kyse. Ilman ulkoista tönimistä on helppo jäädä kiertämään
kehää. Keskusteluissa usein hahmotellaan asioita paperille tai taululle. Niinpä
taulujen asiaa tuntemattomille vaikuttavan näköiset yhtälöt ovat yleensä vähän pielessä;
ne ovat etsimisen jälkiä.
Fyysikot rutiininomaisesti perääntyvät vahvoista väitteistä ja vaihtavat nopsaan
kantaansa. Eräs taidemaailmassakin toiminut kollegani on kertonut kokeneensa,
että kosmologiassa olemme brutaalin rehellisiä mitä kommentteihin tutkimuksesta
tulee, mutta oikeasti pidämme toisistamme, kun taas taidemaailmassa sanotaan
kauniisti ja puukotetaan selkään. (En tiedä mitä mieltä taiteilijat ovat tästä.)
Mites sitten on tapana toimia, jos jossakin niche-workshopissa käy ilmi, että useat paikalla olevat tutkijat ovat saman aiheen kimpussa ja jo viimeistelevät julkaisuitaan? Ollaanko silloinkin ”brutaalin rehellisiä” vai jollakin muulla tavalla brutaaleita?
Ilmaisu ”brutaali rehellisyys” viittasi siihen, että sanotaan suoraan, mitä mieltä ollaan toisten ideoista.
Ei ole harvinaista, että tutkijat työskentelevät saman asian parissa. (Itse asiassa juuri Jyväskylässä sovin uuden projektin aloittamisesta vanhan ystävän ja jatko-opiskelijoideni kanssa ja sain tietää, että eräs toinen yhteistyökumppanini tutkii hyvin samaa asiaa.) Ei ole mitään yhtä käyttäytymismallia sen suhteen, mitä silloin tehdään.
Väite, että ”Fyysikot rutiininomaisesti perääntyvät vahvoista väitteistä ja vaihtavat nopsaan kantaansa” ei kerta kaikkiaan pidä paikkaansa. Tiedefilosofi Thomas Kuhn on lanseerannut termin ”paradigm shift”, jolla hän kuvaa omaksutun ajattelun (maailmnankuvan) muutoksen vaikeutta. Se on leimallista kaikkien ihmisten ajattelulle ja siten myös fyysikoille. Oman kokemukseni mukaan ”huonoin idea ikinä” ei saa aikaan keskustelua vaan vaietaan kuoliaaksi tai sitten sille naurahdetaan vaivautuneesti ja selitetään siten, että sen esittäjällä eivät ole kaikki meemit laaksossa.
Kuhn jakoi tieteen tekemisen tavalliseen ja vallankumoukselliseen tutkimukseen. Jälkimmäinen tarkoittaa tieteellisen ajattelun viitekehyksen (eli paradigman) kyseenalaistavaa tutkimusta, edellinen viitekehyksen sisällä tapahtuvaa.
Kuhnin argumentit uusien ideoiden hyväksymisen vaikeudesta liittyivät paradigman vaihtamiseen, ei sen sisällä tapahtuvaan tutkimukseen.
Kuhnista hieman täällä:
https://www.tiede.fi/blogit/maailmankaikkeutta_etsimassa/syvissa_metsissa
Viittasin keskusteluihin fyysikoiden välillä.
Sehän on kiva että on kivaa (eikä aina sitä omaa vuosia pureskeltua laimentunutta purkkaa). Konferenssi voi virkistää kuin kylmä kalja nyt koetuilla helteillä. Mutta jäikö jotain muillekin kerrottavaa ? Tuon ohjelman mukaan siellä oli toki kiinnostavia aiheita. Eli oliko mahdollisesti joitain suosikkiaiheita joista suurempaakin debattia syntyi? Jopa kinaa – brutaalia tai ei.
Oma suosikkiaiheeni oli Vincent Venninin puhe siitä, voimmeko kokeellisesti osoittaa kosmisen inflaation synnyttämien rakenteen siementen kvanttifysikaalisen alkuperän.
Ainahan sitä debattia syntyy. En nyt kuitenkaan raportoi tarkemmin tässä, koska keskustelut koskivat (kuten yleensä) sellaisia erikoistuneita aiheita, joiden avaaminen vaatisi oman merkintänsä, eikä välttämättä ole sen arvoinen.
Juuri katsoin Brian Greenen esityksen, jossa hän puhui asiasta. Hän vertasi alkuräjähdyn jälkeistä aikaa saunan höyryyn, jossa tasainen höyry aiheuttaa negatiivisen paineen ja inflaation, mutta toisaalta höyryssä voi muodostua satunnaisia vesipisaroita, jotka sitten ilmenevät aineena.
”Fysiikkaa voi todella ymmärtää vain matematiikan kautta, mutta usein ennen tarkkojen laskujen tekemistä on jo kuva siitä, mistä on kysymys.”
Tämä on mielestäni vähän ongelmallinen virke.
Jos otetaan esimerkiksi Schrödingerin yhtälö, niin sen matemaattinen muotoiluhan on tarkka, mutta kukaan ei tunne fysiikkaa sen taustalla. Matematiikka ei siis auta todella ymmärtämään fysiikkaa.
Caltechin Sean Carroll pitää tätä hyvin surullisena. On Kööpenhaminan tulkintaa, monimaailma, pilot wave jne. Fyysikkojen vastaukset fysikaaliseen tulkintaan vaihtelevat niin, että mikään ei saavuta selvää enemmistöä. Koska kukaan ei tosiaan ymmärrä mistä on kysymys.
Carroll jatkaa, että monet fyysikot eivät pidä sitä edes tärkeänä, kun matematiikka ja yhtälö toimii. Hänen mielestään sen tulisi olla kaikkien tutkijoiden tärkein asia, yrittää ymmärtää yhtälöiden ja matematiikan alla oleva perustavanlaatuinen fysiikka.
Olen siis jokseenkin eri mieltä Syksyn kanssa: fysiikkaa voi todella ymmärtää vain ymmärtämällä fysiikkaa.
Lukuisat tuhannet ihmiset ymmärtävät Schrödingerin yhtälön taustalla olevaa fysiikkaa ja käyttävät sitä päivittäin.
Se, että ei täysin ymmärretä, miten määrätyltä vaikuttava arkitodellisuus saadaan ulos kvanttimekaniikasta, ei ole mitenkään ristiriidassa tämän kanssa.
Voi ymmärtää, vaikka ei ymmärrä kaikkea.
Voisitko jossain välissä avata vähän uusia tuulia kosmisessa inflaatiossa. Erään videon mukaan kukaan kosmologi ei enää usko perinteiseen/yksinkertaiseen ”Big Bang kaiken alkuna”-ajatukseen — eivätkä jotkut kosmiseen inflaatioonkaan.
Mitä kuuluu esim. ”eternal inflation”, multiversumi-maailmankaikkeus, CCC-, ”syklinen maailmankaikkeus” ja ”muuttuva valonnopeus”-tyyppisille teorioille?
Onko joku saamassa kosmologipiireissä jonkinlaista konsensusta taakseen?
Inflaation statuksesta, ks. https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/jokin-sanoo-poks/