Kosmokseen kirjoitettua

Tiede porttina uuteen maailmaan

24.11.2019 klo 22.01, kirjoittaja Syksy Räsänen
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua , Kosmologia

Kauniaisten musiikkijuhlien tämän vuoden teema oli uusi maailma, ja 3.11. pidin esityksen otsikolla Tiede porttina uuteen maailmaan. Sikäli kun muistan, puhuin jokseenkin seuraavalla tavalla.

Uusi maailma meren tuolla puolen

Mundus Novus. Uusi maailma. Eurooppalaiset ottivat 1500-luvulla tämän termin käyttöön kuvaamaan Amerikan mantereita, jotka olivat heille ennestään tuntemattomia. (Viikingit olivat toki matkanneet Pohjois-Amerikkaan jo vuosisatoja sitten, mutta tämä oli unohtunut.)

1500-luvun tutkimusmatkat ja niihin liittyvät valloitukset mullistivat käsityksen siitä, millainen Maa on, muuttivat yhteiskunnat ja auttoivat tieteen alkuun.

Löytöretket eivät muuttaneet käsitystä Maapallosta vain siinä mielessä, että karttoihin lisättiin uusia maita, ne myös maallistivat kuvaa maailmasta. Sieltä minne oli aiemmin meren tuolle puolen sijoitettu paratiisi, löytyi tavallisia ihmisiä, ja heidän altaan samanlainen maa ja yltään samanlainen taivas kuin Euroopassa.

Eurooppalaisten valloitusretket tuhosivat Pohjois- ja Etelä-Amerikan yhteiskunnat, mutta ne myös muuttivat Euroopan yhteiskuntia perustavanlaatuisesti. Tämä ei tapahtunut vain taloudellisen vaikutuksen kautta, vaan myös siirtämällä ajattelun uusiin uomiin.

Uusi maailma meren tällä puolen

”Suurin este tieteiden edistykselle sekä uusien tehtävien ja seutujen avaamiselle niissä on ihmisten toivon puute ja oletus, että se on mahdotonta.” – Francis Bacon, 1620

Tutkimusmatkat ja niihin liittynyt teknologian kehitys osoittivat, että maailmassa on uusia asioita löydettävänä. Yllä oleva sitaatti on prototieteilijä Francis Bacon kirjasta Novum Organon. Teoksen nimi tarkoittaa jotain sellaista kuin uusi työkalu maailman ymmärtämiseen, ja Bacon hahmotteli siinä tieteen perusteita.

Kirjassa on paljon antiikin auktoriteettien arvostelua. Bacon halusi vapauttaa ajattelun muinaisten suurmiesten varjosta ja kaataa rajoitukset, jonka mukaan heidän oivalluksiaan ei voisi ylittää. Bacon lainaa termejä eri aloilta – tiedettähän ei vielä ollut, eikä siten tieteellistä sanastoakaan. Yksi sanojen lähde on oikeusoppi (jota Bacon harjoittikin), ja nykyäänkin puhutaan fysiikan laeista. Toinen oli tutkimusmatkat, kuten sitaatista näkyy: maailman toistaiseksi selvittämättömät säännönmukaisuudet esitetään maantieteellisesti uusina seutuina.

Tutkimusmatkat osoittivat, että tavalliset, (Baconin ajan) nykyaikaiset ihmiset saattoivat saada maailmasta selville asioita, joista antiikin viisailla ei ollut aavistustakaan. Tämä tuntemattomien asioiden löytäminen kaukaa johdatti tutkailemaan myös lähellä olevia tunnettuja asioita tarkemmin: lämpöä, tulta, kappaleiden liikettä ja niin edelleen.

Tieteelle on monenlaisia määritelmiä, mutta tässä kelpaa sellainen, jonka mukaan tiede on maailman kartoittamista havaintoihin pohjaavalla rationaalisella päättelyllä. (Kaikki vaikkapa Helsingin yliopiston tiedekunnissa tehtävä tutkimus ei mahdu tämän määritelmän alle.) Tämä idea olisi voitu kehittää aiemmin, jo antiikin Kreikassa. Se ei edellyttänyt 1600-luvun matemaattisia ja teknologisia edistysaskelia, vaikka sitä niiden avulla toteutettiinkin.

Ympäristö kuitenkin kehystää sitä, mitä tulee ajatelleeksi, mitä uskaltaa ajatella ja miten ajatukset johtavat uusiin ajatuksiin. Tarvittiin uudet olosuhteet asettamaan ajatukset hedelmällisiin uomiin.

Hyödyn arvaamaton maailma

Bacon korostaa luonnosta hyötymistä tieteen avulla. Hän varoittaa, että vaikka osasta tutkimuksesta on välitöntä teknologista hyötyä, sen lisäksi tarvitaan tutkimusta, jonka hyöty ei ole heti nähtävissä, mutta joka selvittää asioita ja luo pohjan myöhemmälle teknologialle. Tämä vastaa karkeasti nykyajan jakoa soveltavaan tutkimukseen ja perustutkimukseen.

Teknologian ja tieteen suhde oli alusta alkaen tiivis. Tekniikan kehitys mahdollisti asioiden entistä tarkemman tutkimisen -Bacon käsittelee esimerkkeinä mikroskooppeja ja teleskooppeja- ja tiede johti uuteen teknologiaan. Tämän kehän yhä nopeampi kiertäminen vei 1700-luvulla teolliseen vallankumoukseen.

Höyrykone toi käyttöön fyysistä voimaa yli sen, mihin ihmiset ja muut eläimet pystyvät, ja jatkuvasti ja väsymättä. Veturien voima yhdisti kaupungit toisiinsa nopein rautatein. Höyrylaivat tekivät satamien verkostossa liikkumisesta säännöllisempää ja vähemmän altista sääilmiöille moottorien työntäessä laivoja eteenpäin tuulista piittaamatta.

1800-luvulla sähkö mullisti maailman. Akkujen avulla saatettiin varastoida energiaa keinotekoisesti, tarvitsematta polttaa hiiltä, kaasua tai puuta silloin kun energiaa tarvittiin, ja sähköjohtojen avulla kuljettaa sitä kauas. Sähkövalot valaisivat kaupungit ja tekivät mahdolliseksi elää kirkkaassa valossa myös yöllä, vapauttaen elämää Auringon noususta ja laskusta. Nykyään avaruudesta Maata katsoessa näkee öisinkin valon hohteen: olemme karkottaneet pimeyden.

1900-luvulla kvanttimekaniikka oli elektroniikan ja nykykemian, siis jokseenkin kaiken nykyteknologian, pohjana, johtaen digitaaliseen teknologiaan, tietokoneisiin, satelliitteihin, internettiin.

Viimeisen kolmensadan vuoden aikana tiede on eniten maailmaa ja yhteiskuntia muuttanut tekijä.

Uusi maailma välillämme

”Teknologia ei ole hyvää eikä pahaa; eikä se ole neutraalia.” – Melvin Kranzberg, 1985

Tiede on mullistanut yhteiskuntia kahdella tavalla.

Ensinnäkin teknologinen kehitys on muutoksen moottori. Yllä oleva sitaatti teknologian historioitsija Melvin Kranzbergilta kuvaa sitä, että teknologiaa voidaan käyttää sekä edistämään että tuhoamaan inhimillistä elämää: sillä voidaan rakentaa ihmisille entistä parempia koteja entistä nopeammin, sekä entistä tehokkaammin tuhota noita koteja ja ihmisiä niissä.

Mutta sen lisäksi teknologia johdattaa kehitystä tiettyyn suuntaan, ja sillä on seurauksia, joita kukaan ei ole tarkoittanut eikä ennustanut. Höyrykoneen ja sarjatyön kehittäminen johti väestön muuttamiseen maaseudulta kaupunkien tehtaiden työväeksi, mikä mursi perinteiset käsitykset perheistä sukupuolista, sukupolvista ja yhteiskuntaluokista. Se kyseenalaisti yhteiskunnalliset valta-asetelmat, ja johti sosialistisiin ja kommunistisiin liikkeisiin, jotka vaativat uutta maailmaa. Uusi ajattelu ihmisistä ei ole irrallaan teknologiasta, vaan asiat ohjaavat toisiaan.

Toisekseen tieteessä on kyse sen selvittämisestä, mikä on totta ja mikä ei ole totta. Monet vanhoilta ajoilta periytyneet käsitykset niin maailmasta kuin ihmisistä eivät ole totta. Tutkimus on osoittanut, miten käsityksemme sukupuolista, seksuaalisuudesta ja muista ihmisten välisistä suhteista –ja suhteistamme muunlajisiin eläimiin– ovat olleet virheellisiä ja korjanneet yhteiskuntaa totuudenmukaisemmaksi. Tiede on avannut uudenlaisen ihmisyyden.

Inhimillinen maailma menneisyyden tuolla puolen

Nyt teknologia, yhdessä totuudenmukaisemman ihmiskuvan kanssa, mahdollistaa maailman, jossa jokainen voi elää ihmisarvoista elämää, vapaana nälästä, janosta, sodasta, raatamisesta, joka on täyttänyt menneisyytemme. Teknologia tekee mahdolliseksi toteuttaa meren tuolta puolelta aikoinaan etsityn jumalaisen paratiisin maan päällä. Tällaista uutta maailmaa ei ole koskaan ollut.

Yhtä lailla teknologia mahdollistaa, ensimmäistä kertaa, koko inhimillisen sivilisaation, ellei koko lajimme, tuhoamisen ilmastonmuutoksen ja joukkotuhoaseiden kautta. Alla oleva sitaatti kirjailijalta ja aktivistilta Arundhati Roylta on toiveikas; hän lausui sen erään katastrofin, Irakin sodan aikana, katsoen hetken kauhuja kauemmaksi.

”Toinen maailma ei ole vain mahdollinen, hän on jo matkalla. Voi olla, että monet meistä eivät ole enää täällä häntä tervehtimässä, mutta hiljaisena päivänä, kun kuuntelen hyvin tarkkaan, saatan kuulla hänen hengityksensä.” – Arundhati Roy, 2003

Epäinhimillinen maailma arjen tuolla puolen

Jos tiede mahdollistaa inhimillisen maailman, se on myös paljastanut että maailma on epäinhimillinen. 1900-luvulla tiede osoitti, että arkikäsityksemme maailmasta ovat perustavanlaatuisesti virheellisiä.

Suhteellisuusteoria osoitti, että avaruus ei ole passiivinen näyttämö tapahtumille, eikä aika ole erillinen mittari sille missä vaiheessa näytelmää ollaan, vaan ne ovat osa yhtä kokonaisuutta, aika-avaruutta, joka muuttuu vuorovaikutuksessa aineen kanssa. Aika kulkee eri tavalla eri paikoissa ja avaruus kehittyy ajassa; maailmankaikkeus laajenee.

Kvanttifysiikka osoitti, että käsityksemme aineesta, olemisesta ja tapahtumisesta ovat tyystin virheellisiä. Aine ei koostu kiinteistä palikoista, todellisuus on epämääräinen ja epädeterministinen.

Arkinen käsityksemme todellisuudesta on evoluution myötä kehittynyt kuvaamaan ilmiöitä ja olosuhteita, jotka ovat olleet keskeisiä henkiinjäämisemme kannalta: pituuksia millistä kilometreihin, aikavälejä sekunnin murto-osasta vuosiin, nopeuksia jotka ovat pieniä verrattuna valonnopeuteen, vähäisiä energioita ja heikkoja gravitaatiokenttiä. Tämä on pieni saareke fysikaalista maailmaa, eivätkä sen perusteella tehdyt johtopäätökset ole yleisesti päteviä.

Jos suhteellisuusteoria tai kvanttifysiikka tuntuvat omituisilta, ongelmana on rajoittunut arkikuvamme todellisuudesta. Jos kuvittelee maailman olevan litteä, niin pyöreällä maailmalla on kummallisia ominaisuuksia: jos matkaa samaan suuntaan, niin palaa takaisin alkupisteeseen, vaikka ei ole koskaan kääntynyt takaisin, ”ylös” osoittaa eri suuntaan eri puolilla maailmaa, ja niin edelleen. Pallon pinnan tunteva hahmottaa, että asiassa ei ole mitään outoa, ristiriitaista on vain kaarevan avaruuden pakottaminen litteään ajatteluun.

Merkityksetön maailma osaa vailla

Mytologioiden maailma on inhimillinen. Kenties alussa on epäinhimillinen ja käsittämätön kaaos, mutta maailmaa muokkaavat voimat ovat persoonallisia ja ihmisenkaltaisia, ja usein ihmisellä on erityinen osa kaikkeuden tapahtumissa.

Modernin kauhukirjallisuuden edelläkävijä H.P. Lovecraft kirjoitti, että hänen tarinoidensa ytimessä on se ajatus, että ihmiskunnalla ei ole merkitystä. Jossain mielessä Lovecraftin visio oli kuitenkin turhan lohdullinen. Vaikka hänen kirjojensa maailma on välinpitämätön ihmiskuntaa kohtaan, sitä ohjaavat voimat ovat vanhojen mytologioiden tapaan persoonallisia. Ihminen on merkityksetön, mutta maailma on merkityksellinen.

Tiede on osoittanut, että maailmaa hallitsevat lait ovat persoonattomia, maailmalla ei ole sisäsyntyistä merkitystä, eikä ihmisillä ei ole erityistä paikkaa maailmankaikkeudessa.

Maan pöly josta olemme kasvaneet on monipolvisten muodonmuutosten muokkaama: avaruuden laajetessa kvarkit yhtyvät protoneiksi ja neutroneiksi, jotka muodostavat ytimiä, jotka sitoutuvat elektronien kanssa atomeiksi, jotka muodostavat molekyylejä, joista syttyvät tähdet, joiden kuolema synnyttää raskaat alkuaineemme. Olemuksemme ja ihmisyydessä tärkeimpänä pitämämme asiat ovat evoluution sattumusten suomaa.

Kaikkien maailmojen alkuperä

Yllä näkyy Euroopan avaruusjärjestö ESAn Planck-satelliittiryhmän (jossa Helsingin yliopistokin on mukana) tekemä kartta kosmisesta mikroaaltotaustasta, valokuva maailmankaikkeudesta 14 miljardin vuoden takaa. Se näyttää, millainen maailma oli 380 000 vuoden iässä: kuuma keitto, jossa jotkut alueet olivat sadastuhannesosan verran harvempia ja toiset saman verran tiheämpiä. Tiheämmät alueet sittemmin tiivistyivät gravitaation vaikutuksesta ja muodostivat galakseja ja muita rakenteita.

Kaikkien rakenteiden alkuperä on näissä pienissä sattumanvaraisissa tiheysvaihteluissa: Auringon, Maan, ihmisten; kaikki saavutuksemme ja koko inhimillinen kulttuurimme on niistä lähtöisin.

Maailma yllä, alla ja välissä

Kaikkiaan, tiede on paljastanut että maailma on epäinhimillinen, sikäli kun maailma tarkoittaa maailmankaikkeutta perustavanlaatuisella tasolla.

Samalla tiede on tehnyt ensimmäistä kertaa mahdolliseksi inhimillisen maailman, sikäli kun maailma tarkoittaa arkemme fyysisiä ja sosiaalisia puitteita.

Oppaana tälle ensimmäiselle valtameren ylitykselle kohti uutta maailmaa meillä on tiede, sekä merkitykset jotka yhdessä annamme ja arvot jotka yhdessä määritämme.