Puolikuu kuvattuna 14.4.2008 Canon 300D digijärjestelmäkameralla. Objektiivi 400 mm f/5,6 aukolla 8 ja 2 * telejatke mistä tulee 800 mm polttoväli ja aukko 16. Valotusaika 1/60 s. Kennon herkkyys oli ISO 100. Kuvan otti Ville Marttila.
Kirkkonummen Komeetta ry:n jäsenlehti
Puolikuu kuvattuna 14.4.2008 Canon 300D digijärjestelmäkameralla.
Objektiivi 400 mm f/5,6 aukolla 8 ja 2 * telejatke mistä tulee 800 mm polttoväli
ja aukko 16. Valotusaika 1/60 s. Kennon herkkyys oli ISO 100. Kuvan otti Ville
Marttila.
Kirkkonummen Komeetta
Tähtitaivas syksyllä 2008
Tapahtumakalenteri
Muista
Auringonpimennys Kirkkonummella
Jatkokurssi Kirkkonummella
Havainnointia William Optics -refraktorilla
Torni nousee Komakalliolle
Tähtipäivät Kirkkonummella
Kesän Cygnus
Porkkalan vuokrakausi
Matka Viroon
Kohteena Wien
Esitelmien lyhennelmät
Esitelmä fysiikan todellisuudesta
Luonnontiedettä
Yhdistyksen sivut löytyvät osoitteesta:
www.ursa.fi/yhd/komeetta
Yhdistyksen yhteystiedot:
Puheenjohtaja Hannu Hongisto
puh. 040-7248 637, 09-2217 992
sähköposti: hannu.hongisto@gtk.fi
Sihteeri Seppo Linnaluoto
Framnäsintie 2 E 21, 02430 Masala
puh. 040-5953 472, 09-2977001
sähköposti: linnaluo@ursa.fi
Yhdistyksen sähköpostiosoite:
Komeetan pyrstö:
Vastaava toimittaja Heikki Marttila
puh. 040-7741 869
sähköposti: hemar@kolumbus.fi
Komeetan pyrstö on yhdistyksen jäsenmaksuun sisältyvä jäsenlehti. Seuraava Komeetan pyrstö ilmestyy marras-joulukuussa 2008. Lehteen voi lähettää kirjoituksia ja kuvia osoitteeseen: hemar@kolumbus.f
Komeetan pyrstön lisäksi tulevista tapahtumista kerrotaan tiedotteilla,
joita on jaossa esitelmien yhteydessä.
Aurinko
Syyspäiväntasaus on 22.9. klo 18.44. Tällöin Aurinko siirtyy taivaanpallon pohjoiselta puoliskolta eteläiselle. Aika auringonnoususta auringonlaskuun on samanmittainen (noin 12 tuntia) kaikkialla maapallolla.
Auringonpilkkujen määrä on minimissä, joten aina ei näy ollenkaan pilkkuja. Auringonpilkkujen määrän odotetaan kasvavan.
Kesäajasta päästään lopultakin sunnuntaiaamuna 26.10., jolloin siirrytään normaaliaikaan.
Kuu
Täysikuu on 15.9., 14.10. ja 13.11. Syysiltaisin Kuu näkyy huonosti, sen sijaan syysaamuisin Kuu näkyy mainiosti.
Kuu lähellä Merkuriusta aamulla 27.10.
Kuu lähellä Jupiteria illalla 9.9., 7.10., 3.-4.11 ja 1.12. (ja Venusta).
Kuu lähellä Saturnusta aamulla 27.9., 25.10. ja 21.11.
Kuu peittää Plejadit aamulla 20.9. alkaen n. klo 5.30. Jos aikoo havaita tapahtumaa, täytyy katsoa kellonajat Tähdet 2008 kirjan sivulta 137.
Täysikuu peittää Plejadit iltayöllä 13.11. n. klo 20.40-22.20. Katso tarkemmat kellonajat Tähdet 2008 sivuilta 137-138.
Merkurius näkyy aamutaivaalla noin 20.10.-5.11. Se kirkastuu selvästi näkyvyyskautensa aikana. Se nousee itäkaakosta noin kaksi tuntia ennen auringonnousua. Olisi hyvä, jos siellä olisi mahdollisimman vapaa horisontti. Se lakkaa näkymästä valoisan taivaan takia vajaa tunti ennen auringonnousua. Tarkempia tietoja on Ursan vuosikirjassa Tähdet 2008 sivulla 64.
Venus alkaa näkyä illalla auringonlaskun jälkeen etelälounaassa marraskuun lopulla. Jupiter on lähellä Venusta 30.11.
Mars ei näy.
Jupiter oli oppositiossa 9.7., jolloin se oli yön pimeimpänä hetkenä etelässä. Jupiter on koko syksyn etelässä iltahämärissä. Se on tällöin vain 7-8 asteen korkeudella, joten etelätaivaan täytyy olla vapaa. Jupiter on hyvin kirkas, joten sen tunnistamisessa ei ole vaikeuksia.
Saturnus ilmestyy itäiselle aamutaivaalle syyskuun lopulla. Planeetta nousee idästä joulukuun alussa klo 24.
Uranus ja Neptunus näkyvät kaukoputkella, mikäli tietää niiden tarkan paikan. Uranus on oppositiossa 13.9. ja Neptunus 15.8. Uranus on Vesimiehen ja Neptunus Kauriin tähdistössä. Tarkempia tietoja löytyy Ursan Tähdet-vuosikirjasta.
Meteorit
Satunnaisia eli sporadisia meteoreja näkyy parhaimmillaan noin 10 tunnissa silloin kun taivas on pimeä. Niitä näkyy parhaiten aamuyöstä.
Leonidien meteoriparvi on aktiivisena 10.-23.11. Maksimi on 17.-18.11.2008. Tähdenlentoja tullee kymmenkunta tunnissa. Maksimin aikoihin kirkas vähenevä Kuu haittaa havaintoja.
Illan pimettyä etelässä näkyvät "Kesäkolmioon" kuuluvat kolme kirkasta tähteä. Korkealla oikealla on Lyyran tähdistön Vega, vasemmalla Joutsenen Deneb ja selvästi alempana Kotkan Altair. Karhunvartijan Arcturus näkyy lännessä, Otava luoteessa ja Ajomiehen Capella koillisessa.
Syksyllä kannattaa hakeutua mahdollisimman pimeään paikkaan ja katsoa Linnunrataa, joka kulkee taivaan lakipisteen poikki pohjoisesta etelään alkuillasta. Huonommissakin oloissa Linnunradan suunnan saa selville Joutsenen tähdistöstä, joka näyttää lentävän pitkin Linnunrataa. Linnunradan vyössä on mm. kirkas W:n muotoinen Kassiopeia ja Perseus.
Kiintoisimpia syystaivaan kohteita on Andromedan galaksi seuralaisgalakseineen. Kuitenkin monelle ensikertalaiselle kaukoputken käyttäjälle tämä kuten useimmat muutkin galaksit tuottavat pettymyksen. Galaksista näkyy himmeänä sumutäplänä vain sen kirkkain keskusosa. Yllättäen galaksin seuralaiset näkyvät melkein yhtä kirkkaina täplinä päägalaksin läheisyydessä.
Andromedan galaksi näkyy periaatteessa paljain silminkin, mutta sen sijainti on silti hyvä tarkistaa tähtikartasta.
Syysöinä on mukava opetella tuntemaan taivaan tähdistöjä tähtikartan tai planisfäärin avulla (niitä saa ostaa Komeetasta).
Jos käytössä on kaukoputki, syksyn öinä voi tarkkailla vaikkapa kaksoistähtiä. Tällaisia ovat mm. Albireo Joutsenessa, Mizar Otavassa, Andromedan tähdistön Alamak ja Oinaan Mesarthim. Jos et tunne niitä ennestään, tähdet on tunnistettava tähtikartan avulla. Ursan vuosikirjan Tähdet 2008 sivulta 143 löytyy pieni kaksoistähtien luettelo.
Mistä saa tietoa?
Tähtitaivaasta kerrotaan osoitteessa: http://www.ursa.fi/taivaalla/
Suomeksi kerrotaan taivaasta myös osoitteessa: http://www.astronetti.com/taivas/index.htm
Yleisradion Teksti-TV:ssä sivulla 897 on tietoja tähtitaivaasta ja sivulla 898 tietoja satelliittien näkymisestä.
Ja Ursan vuosikirja Tähdet on alan perusteos. Sitä saa ostaa vaikka Kirkkonummen Komeetalta. Eikä maksa jäseniltä kuin 10 euroa ja muilta 12 euroa.
Seppo Linnaluoto
Kartat tapahtumien paikoista ovat Kirkkonummen Komeetan kotisivun kohdassa Ajankohtaista osoitteessa: http://www.ursa.fi/yhd/komeetta/esitelmat.html
Yleisöesitelmät
Esitelmät ovat vanhaan tapaan Kirkkonummella Kirkkoharjun koulun auditoriossa. Se on koulukeskuksen kaakkoisessa ulkokulmassa parisataa metriä rautatieasemalta pohjoiseen Asematien ja Koulupolun risteyksessä. Helsingin yliopiston Vapaan sivistystyön toimikunta rahoittaa syys-marraskuun ja Kirkkonummen Kansalaisopisto joulukuun esitelmän. Esitelmiin on vapaa pääsy. Esitelmien yhteydessä voi ostaa Ursan kirjoja.
Esitelmäpäivät tiistaisin klo 18.30:
23.9.2008 Professori Jukka Maalampi: Mitä aine on?
21.10.2008 Dosentti Karl Johan Donner: Kuinka maailmankaikkeus tuli näkyviin?
18.11.2008 Professori Kari Enqvist: Pimeä energia - mysteeri?
Esitelmän jälkeen on Komeetan sääntömääräinen
syyskokous.
16.12.2008 Ari-Matti Harri: Mars ja Phoenix-luotaimen tulokset
Syyskokous
Sääntömääräinen syyskokous pidetään 18.11. olevan esitelmän jälkeen esitelmäpaikassa. Käsitellään sääntömääräiset asiat, kuten valitaan ensi vuoden hallitus ja määrätään jäsenmaksut.
Kirkkonummipäivät
Kirkkonummipäivät ovat 29.-31.8. Komeetalla on toriteltta lauantaina 30.8. klo 9-14 Kirkkonummen torilla. Siinä jaetaan esitteitä, myydään Ursan kirjoja ja näytetään auringonpilkkuja.
Sunnuntai-iltana 31.8. klo 22-23 SELKEÄLLÄ säällä on tähtinäytös tähtitornilla Volsissa.
Kerhot
Komeetan kerho kokoontuu maanantaisin klo 18-20 Komeetan kerhohuoneessa Volsin entisellä koululla Volskotia vastapäätä tai läheisellä tähtitornilla. Siinäkin tapauksessa että kerho kokoontuu tähtitornilla, pyritään kerhohuonetta pitämään auki klo 18-19. Katso Komeetan sivulta: http://www.ursa.fi/extra/kalenteri/lista.php4?jarjestaja=Kirkkonummen komeetta
Lastenkerho kokoontuu joka toinen tiistai Mäkituvalla, Kuninkaantie 5-7 A, vain muutama sata metriä Kirkkonummen torilta länteen. Syyskauden kokoontumispäivät ovat: 16.9., 30.9., 14.10., 28.10., 11.11. ja 25.11. Kerho kokoontuu tiistaisin klo 18.30-20.
Luonnontieteen kerho kokoontuu Markku af Heurlinin kotona noin joka toinen viikko. Markku asuu nykyään Heikkilässä osoitteessa Tolsanpolku 6 A 4. Tietoja kerhon kokoontumisesta saa Markulta, puh. 2981479 tai 044-5625601.
Kerhohuone
Komeetta on vuokrannut Volsin koululta sen oikeassa etukulmassa olevan huoneen. Koulu on vastapäätä Volskotia. Se on Kirkkonummen keskustasta 6 km luoteeseen pitkin Volsintietä. Huoneessa on takka, johon sytytetään tuli aina maanantai-iltoina kerhon kokoontuessa. Takassa voi paistaa makkaraa. Kahvia ja/tai teetä ja keksejä tarjotaan. Kirjaston kirjat ja lehdet ovat hyvin esillä. Niitä voi saada kotilainaksi.
Vuokrasopimusta on jatkettu heinäkuun 2009 loppuun saakka.
Tähtinäytännöt
Komeetan tähtitorni on Volsissa. Siinä on syrjään työnnettävä katto, niin että havaittaessa koko taivas on näkyvissä.
Tähtinäytännöt sunnuntaisin selkeällä säällä:
31.8. klo 22-23
21.9.-19.10. klo 20-22
26.10.- klo 19-21
Kuvakertomusta tähtitornin valmistamisesta on osoitteessa: http//www.ursa.fi/yhd/komeetta/vols10.htm. Tornille on rakennettu tie ja vedetty sähköt. Yhdistyksen CCD-kamera ja tietokone ovat jäsenten käytettävissä kuvausta varten.
Uusi torni on myös valmistunut vanhan viereen. Siihen on sijoitettu yhdistyksen uusi 11 cm linssikaukoputki.
Tähtitornit sijaitsevat 6 km päässä Kirkkonummen keskustasta pitkin Volsintietä. 300 m ennen Volskotia (ja Komeetan kerhohuonetta) käännytään vasemmalle Mariefredintielle, jota ajetaan 250 metriä. Sitten käännytään oikealle Bergvikintielle, jota ajetaan 500 m. Sitten käännytään oikealle kohti radiomastoa. Tiessä on jyrkkä ylämäki, jota voi olla vaikeaa päästä talviliukkailla ylös. Tie kääntyy vasemmalle, mutta me jatkamme suoraan 50 metriä. Tullaan avokalliolle, jossa on tavallisen mökin näköinen tähtitorni. Illalla on täysin pimeää, joten taskulamppu on tarpeellinen. Lämmintä pitää olla päällä. Karttoja paikasta on osoitteessa: http://www.ursa.fi/yhd/komeetta/Havaintopaikka/vols.htm
Yhdistyksen sivut löytyvät osoitteesta: www.ursa.fi/yhd/komeetta.
Tuoretta tietoa suomeksi löytyy osoitteesta: www.avaruus.fi
Auringonpimennys syntyy, kun Kuu peittää Auringon. On aivan sattuma, että Kuu ja Aurinko näyttävät samankokoisilta. Aurinko on maapallosta 400 kertaa kauampana kuin Kuu. Mutta Aurinko on myös 400 kertaa suurempi kuin Kuu, joten meistä se näyttää taivaalla samankokoiselta!
Auringonpimennyksiä on kolmea lajia: osittaisia, rengasmaisia ja täydellisiä. Osittaisessa pimennyksessä Kuu peittää vain osan Auringosta. Täydelliset ja rengasmaiset pimennykset ovat toisilleen läheistä sukua. Molemmissä Kuu kulkee täsmälleen Auringon edestä. Erona on se, miten kaukana Kuu sattuu olemaan maapallosta. Kun Kuu on lähellä Maata, voi sattua täydellinen pimennys, kun se on kaukana Maasta, pimennys on rengasmainen.
Täydellinen (tai rengasmainen) pimennys näkyy kapealla, korkeintaan muutaman sadan kilometrin levyisellä vyöhykkeella, joka menee maapallon poikki. Sensijaan osittainen pimennys näkyy hyvin laajalla alueella.
.gif)
Animaatio 1.8.2008 pimennyksestä.
Jos Kuu kiertäisi täsmälleen Maan ratatasossa, sattuisi jokaisen uudenkuun aikana auringonpimennys. Kuun ratataso poikkeaa kuitenkin 5 astetta Maan ratatasosta, joten jokaisen uudenkuun aikana ei nähdä auringonpimennystä. Pimennyksiä voi sattua kaksi kertaa vuodessa. Ne ovat yleensä osittaisia. Täydellisiä auringonpimennyksiä sattuu noin kerran kahdessa vuodessa, rengasmaisia suunnilleen saman verran.
Tällä kertaa pimennys oli täydellinen vyöhykkeella, joka alkoi Kanadan ja Grönlannin pohjoisosista, ja jatkui Pohjoisen jäämeren kautta Siperiaan ja päättyi Kiinaan. Se näkyi mm. Novosibirskissä. Meillä Etelä-Suomessa Auringon halkaisijasta peittyi 58 prosenttia.
Klikkaa
kuvaa!
Auringonpimennys näkyi Novosibirskissä Siperiassa täydellisenä.
Kuva Wikipedia.
Auringonpimennystä ennen tai jälkeen tapahtuu yleensä kuunpimennys, kun Kuu on ehtinyt kiertää puoli kierrosta maapallon ympäri. Kuunpimennys on yleensä taydellinen ja se näkyy puolella maapallolla. Mutta 16.-17.8. kuunpimennys on vain osittainen kun 80 % Kuusta pimenee. Pimennys alkaa 16.8. klo 22.36, on suurimmillaan 17.8. klo 0.10 ja päättyy klo 1.45. Kirkkonummen Komeetta ei järjestä pimennysnäytöstä. Jokainen voi katsella sitä itse paljain silmin.
Pimennys Kirkkonummella
Pimennys alkoi perjantaina 1. elokuuta klo 11.45. Tulin Kirkkonummen koulukeskuksen edustalle noin 10 minuuttia aikaisemmin. Olin ottanut Komeetan kerhohuoneelta TAL-1 -peilikaukoputken ja Coronado-aurinkokaukoputken. Coronadon sainkin pystyyn, mutta TAL-1:n pystytys viivästyi.
Klikkaa kuvaa!
Kirkkonummen Komeetan auringonpimennysnäytös koulukeskuksen edustalla.
Kuvassa on yli 30 henkeä. Vasemmalla Coronado-aurinkokaukoputki. Kuva Hannu
Hongisto.
Kirkkonummen Sanomissa oli ollut viikkoa aikaisemmin kirjoitus, jossa luvattiin Mylar-kalvoa eurolla/pala. Olin ottanut kerholta onneksi suuren levyn, jolle tulikin suurta kysyntää vastoin ennakko-odotuksia. Leikasin ensin niitä itse, mutta sitten annoin ihmisten itse leikata niitä ja keräsin vain rahat. Sain sitten koottua TAL-1:n. Se on erityisen kätevä Auringon katselussa, sillä siinä Auringon kuva heijastetaan putken sivulla olevalle levylle. Näin Aurinkoa voi katsella usea ihminen yht`aikaa.
Aika pian Mylar-kalvo oli myyty ja loput ihmiset saivat katsoa Aurinkoa heijastuskuvasta tai Coronadolla. Hitsaajanlasini oli myös kovassa käytössä. Se on jopa parempi tavalliseen silmäkatseluun kuin Mylar-kalvo. Sitä voi ostaa rautakaupoista.
Kirkkonummen Komeetan puheenjohtaja Hannu Hongisto tuli paikalle heti alusta lähtien. Aktiivijäsen Antti Kuosmanen oli myös paikalla sekä muutamia muita jäseniä. Kuitenkin aika moni jäsen oli töissä tai lomamatkalla. Tai sitten he havaitsivat sitä rauhassa kotonaan omilla välineillään.
Kun maksimivaihe oli ohitettu, runsaslukuinen yleisö alkoi vähentyä. Mutta muutama jaksoi katsoa pimennyksen loppuun saakka. Pimennys päättyi täsmälleen ilmoitettuna aikana, eli klo 13.55.
Klikkaa kuvaa!
Tähtitieteilijä Johanna Torppa lapsineen katsoi pimennyksen loppuun
saakka. Kuva Hannu Hongisto.
Sää oli kirkas koko ajan. Ainoastaan muutama pieni pilvi kävi Auringon edessä. Koko viikon oli ennustettu pilvistä perjantaita ja jopa ukkosilmaa. Se tuli kuitenkin vasta pimennyksen jälkeen.
Klikkaa kuvaa!
Komeetan TAL-1 -kaukoputkella katsottiin auringonpimennystä varjostimelta.
Vasemmalla Komeetan sihteeri Seppo Linnaluoto. Kuva Hannu Hongisto.
Klikkaa kuvaa!
Komeetan auringonpimennysnäytös jatkuu. Oikealla Stetson-hattu päässä
Antti Kuosmanen. Kuva Hannu Hongisto.
Seppo Linnaluoto
Klikkaa kuvaa!
Osittainen auringonpimennys kuvattuna Urjalassa puolipilviseltä taivaalta
1.8.2008 klo 12.55. 400 mm f/5,6 objektiivi aukolla 8 ja 2 * telejatke, suodattimena
oli Baaderin Astrosolar -kalvo, 1/30 s valotusaika Kodak E100GX filmille. Kuvan
otti Ville Marttila.
Auringonpimennys kuvattuna digipokkarilla. Kuvauspaikka oli Moskovan länsipuolella
oleva työmatkakohde. Päivä oli pilvinen. Kuvan otti Heikki Marttila.
Juuri kukaan Kirkkonummen Komeetan jäsen ei tiedä niin paljon tähtitieteestä, etteikö tähtitieteen JATKOkurssista olisi hyötyä. Kurssin järjestää Kirkkonummen Kansalaisopisto Kirkonkylän koulukeskuksen A-talossa 17.9.-19.11.2008 keskiviikkoisin klo 19-20.30. Kurssin nro on 070001. Se maksaa 28 euroa ja sen pitää fil. kand. Seppo Linnaluoto. Sen sisältö on suurin piirtein sellainen kuin viimekeväänä Vantaalla pidetty kurssi, jonka sisältö on osoitteessa: http://www.ursa.fi/~linnaluo/tharrastus.htm.
Kurssin osanottajat voivat vaikuttaa kurssin sisältöön. Ilmoittautumiset osoitteeseen: http://www.kirkkonummi.fi/kansalaisopisto tai puhelimitse numeroon 010-1911442.
Vantaan aikuisopistossa Tikkurilassa on jatkokurssin jatko torstai-iltaisin.
Sain heinäkuun lopulla Kirkkonummen Komeetalta lainaksi korkealaatuisen William Optics FLT-110 APO refraktorin. Koska Komeetan uusi tähtitorni, johon kaukoputki on tarkoitus myöhemmin asentaa, ei ollut vielä heinäkuussa käyttövalmis testikäytin kaukoputkea kotonani parvekkeella. Koekäytin kaukoputkea kolmena perättäisenä yönä heinäkuun viimeisellä viikolla.
Ensimmäisenä havaintoyönä keskityin visuaalihavainnointiin. Kaukoputki oli kiinnitettynä Skywatcher HEQ5 Pro jalustaan. Vastapainoja tarvittiin 2x5 kg, joka riitti tasapainottamaan jalustan putkineen. Koska käytössäni on nykyään jalustapilari, niin pelkoa siitä, että pitkä linssiputki osuisi käytön aikana jalustan jalkaan ei käytännössä ollut. Käytön aikana huomasin, että HEQ5 Pro kantaa tämän kokoisen linssiputken varsin vaivattomasti.
FLT-110 on kolmilinssinen värikorjattu refraktori eli linssiputki ja sen polttoväli on 770 mm. Aukkosuhteeltaan putki on F/7 ja sitä voisi luonnehtia "keskinopeaksi". Se painaa noin 7 kiloa, mikä on melkein tuplasti vähemmän kuin esimerkiksi Meaden 10 tuuman SCT kaukoputki. Kevyen painon ja kapeahkon muodon takia on putken kiinnittäminen jalustaan helppoa, turvallista ja nopeata. Käsiteltävyyden näkökulmasta (kantaminen, nostaminen, paino, kiinnittäminen jalustaan) annan putkelle täydet pisteet.
Eräs seikka, joka on tyypillistä tietyille William Opticsin tuotteille on se, että tämä kaukoputki on instrumenttina erityisen kaunis. Monet tähtikaukoputket ovat varsinaisia rumiluksia, mutta tämä yksilö tarjoaa omistajalleen myös esteettistä omistamisen iloa. Sen pulverin valkoinen mattapinta, sopusuhtaiset mitat ja värivalinnat miellyttävät silmää. Valokuvat eivät oikein tee oikeutta tämän instrumentin kauneudelle ja siksi se näyttääkin luonnossa paremmalta kuin kuvissa. Onnistuneen designin takia voisin antaa tälle tuotteelle yhden ylimääräisen plussan.
Putken hyvä viimeistely näkyy tässä kuvassa
Kokeiluja
Kun toin kaukoputken sisätiloista parvekkeelle, kesti noin puoli tuntia ennen kuin optiikan tuottamasta kuvasta oli pahimmat lämpöväreilyt hävinneet. Oletan, että jos putken tuo sisätiloista (+20 °C) ulkoilmaan talvella (-2°C) saattaa havaitsija joutua odottamaan tunninkin ennen kuin lämpöväreily on putken sisältä poistunut ja kuva riittävästi rauhoittunut. Tätä voi nopeuttaa esimerkiksi avaamalla putken okulaaripään ja suuntaamalla putken etuosan kohti maata jolloin lämmin ilma poistuu putkesta nopeammin. Havaintoja ei kannata aloittaa ennen kuin laitteet ovat sopivasti viilentyneet lähelle ympäröivän ilman lämpötilaa.
Testatessani putkea heinäkuun lopulla oli minulla onnea, koska seeing oli aivan erityisen hyvä kahtena perättäisenä yönä. Ensimmäisenä havaintoyönä noin 01:00 aamuyöstä tähdet loistivat tasaisesti ja esimerkiksi Vega ja Altair olivat suorastaan luonnottoman rauhallisia.
Visuaalitestissä minua kiinnosti seuraavat tekijät: miten himmeitä tähtiä 11 cm APO-putkella voi nähdä, miten hyvä kontrasti putkessa on, miten terävä kuva on ja minkä verran putken optiikka tuottaa värivirhettä kuvaan.
Värivirhettä päätin testata havaitsemalla Lyyran tähdistön Vegaa. Etelätaivaalla melko korkealla olevaa Vegaa havaitsin okulaareilla, joilla oli 26, 20 ja 9 mm polttovälit. Suurennukset näille ovat vastaavasti 29.6x, 38.5x ja 85.5x. Näkökenttä on 26 mm okulaarilla miellyttävän laaja, joten kohteiden löytäminen taivaalta on helppoa.
Testin aikana en voinut olla huomaamatta, että kuvakenttä ei itsessään ollut kovin "flat", vaan tiettyä pullistumista oli havaittavissa. Tämä ei kuitenkaan ollut häiritsevää, eikä ilmiötä huomannut ellei putkea kääntänyt tähtirikkaassa taivaan kohdassa nopeasti. Tällöin ilmiö oli melko selvästi havaittavissa.
Kuvan laadullinen ero 26 ja 20 mm okulaarien välillä ei ollut kovin suuri. Koska molemmat okulaarit tarjoavat melko pienen suurennuksen, näkyi Vega ilman värivirhettä, kuten oli odotettavissa.
Vaihdoin okulaaripäähän 9 mm okulaarin ja tarkastelin huolellisesti APO-linssin tuottamaa kuvaa ja yritin etsiä sen ympäriltä sinertäviä tai punertavia haloja. Vega näytti valkoiselta enkä pystynyt erottamaan minkäänlaista värivirhettä. On muistettava, että 85x suurennus on vielä vaatimaton ja tällaista APO-putkea pitäisikin testata 150-250x suurennuksilla, jotta optiikan todellinen luonne ja sen heikkoudet tulisivat esiin. En halunnut kokeilla kuvan suurentamista Barlow-linssillä, koska käyttämäni Barlow ei ole kovin korkealaatuinen. Kun optiikkaa tarkastellaan visuaalisesti, pitäisi linssin tuottamaa kuvaa aina tarkastella laadukkailla okulaareilla ja jos tarkoituksena on selvittää miten hyvin linssi on värikorjattu, niin käyttää okulaaria jossa on mahdollisimman lyhyt polttoväli. Tuona yönä 9 mm okulaari oli polttoväliltään lyhyin, joten värivirheen osalta testin tulos on se, että en onnistunut havaitsemaan värivirhettä 85x suurennuksella. Tämän testin voisimme toistaa, kunhan saamme jostain käsiimme laadukkaan 4mm okulaarin.
Vaikka olosuhteet eivät olleetkaan optimaaliset, halusin seuraavaksi testata kaukoputken kontrastia. Tein tähtihypyn Vegasta suoraan Albireo-kaksoistähteen. Albireo eli Beta Cygni on ehkä koko taivaan kaunein kaksoistähti väriensä takia. Toinen komponentti on kullan oranssi ja toinen safiirin sinertävä.
Koska olen havainnut tätä nimenomaista tähteä monilla erityyppisillä kaukoputkilla vuosien aikana, halusin nähdä miten FLT-110 toistaa tämän kauniin kaksoistähden värit. Tarkkailin kaksoistähteä useilla eri okulaareilla (samoilla okulaareilla joita olen käyttänyt muiden kaukoputkien kanssa) ja lopputulos lyhykäisyydessään on se, että tähtien värit ovat välittömästi, selkeästi ja täysin vaivattomasti ja ilman ponnistuksia havaittavissa tällä linssiputkella. Kontrasti on merkittävästi parempi kuin omistamallani 10 tuuman SCT putkella tai 66 mm ED-APO linssiputkella. FLT-110 toistaa värit myös paremmin kuin 6 tuuman Maksutov-kaukoputkeni. Kun ymmärretään, että nämä testit on tehty heinäkuun lopulla jolloin taivas ei ole vielä edes kovin tumma niin voisi olettaa että tummemman taivaan alla tämän instrumentin tuottamat kuvat olisivat vielä astetta parempia.
Seuraavaksi halusin tarkastella instrumentin erotuskykyä. Valitsin kohteeksi kuuluisan "double-double" kaksoistähden Epsilon Lyraen. Sen "splittaus" eli "halkaiseminen" ei ollut ongelma eikä mikään. Käyttämäni ZOOM okulaari, jonka olin säätänyt 8 mm polttovälille, halkaisi molemmat Epsilon Lyraen komponentit helposti.
Seuraavan testin olisi ollut tarkoitus paljastaa miten himmeitä tähtiä voi visuaalihavaitsija nähdä 11 cm linssiputkella. Valitettavasti tätä testiä ei voinut kovin hyvin järjestää monien eri syiden takia kuten: vaalea kesätaivas, kaupunkiolosuhteet ja katuvalot. Tästä huolimatta pystyin erottamaan -tosin äärimmäisen heikosti ja kärsivällisyyttä käyttäen- Herkuleksen tähdistön T Her muuttujan alueelta n. 12 magnitudin tähden. Pidän tätä hyvänä tuloksena, kun otetaan huomioon olosuhteet, joissa havainto on tehty. Tumman taivaan alla ja kaukana katuvaloista uskon, että tällä putkella kokenut visuaalihavaitsija voisi (ehkä) päästä n. 12,5 tai jopa 13 magnitudiin. Tämä siitäkin huolimatta että viralliset numerot tarjoavat "limiting magnitude" arvoksi 12 magnitudia.
Testasin samalla miten helposti muutama klassinen deep-sky kohde näkyisi. Planetaariset sumut M57 ja M27 olivat välittömästi heti näkyvissä vaalealta taivaalta (tosin kooltaan melko pieninä) ja Pegasuksen tähdistössä oleva pallomainen tähtijoukko M15 löytyi ja näkyi vaivattomasti. Nämä näkyivät vaaleata taivasta vasten ilman, että niitä piti sen kummemmin tihrustella.
Ensimmäisen illan visuaaliset testit sujuivat siis hyvin. En kuitenkaan antaisi aivan täyttä kymppiä optiikasta kuvakentän pullistumisen takia. Lisäksi värivirheen osalta pitäisi putkea testata enemmän lyhytpolttovälisen okulaarin kanssa.
Valokuvaus
Seuraavana iltana testasin miten kaukoputki soveltuu valokuvaamiseen. Kamerana käytin SBIG ST402ME CCD-kameraa jossa on 765 x 510 pikselin kenno. Kennon pikselien koko on 9 mikronia joka tekee kennosta 7.65 mm x 5.1 mm kokoisen.
Kuvasin aikasarjaa OO AQL pimennysmuuttujasta yhteensä 172 kuvaa 50 sekunnin valotuksilla. Kuvaamiseen FLT-110 soveltuu optisesti hyvin (ainakin jos käytössä on pienikokoinen CCD-kenno). Vinjetointia ei käytännössä ole ja pienen CCD-kennon kohdalla tähdet ovat kuvakentän laitamillakin vielä hyvin pyöreitä. Pahamaineista komaa ei näin pienellä CCD-kennolla siis näy.
Kuvaamista helpottaa erityisesti se, että koko fokuseripäätä voi helposti kääntää jolloin kameraa ei tarvitse irrottaa. Lisäksi fokuserin tarkennusputkessa on mitta-asteikko, joka helpottaa oikean tarkennuskohdan löytymistä, jos kamera on ollut poistettuna putkesta. Yleisesti ottaen fokuseri on kohtalaisen hyvä, muttei täydellinen. Mielestäni fokuserissa esiintyi lievää viivettä hienotarkennuksessa.
Kuvaamiseen FLT110 sopii mielestäni hyvin. Sen 770 mm polttoväli soveltuu hyvin monenlaisten taivaankohteiden kuvaamiseen. Tarvittaessa voi polttoväliä muuttaa barlow tai focal-reducer linsseillä, jolloin esimerkiksi kovin pienet tai suuret kohteet saadaan paremmin rajattua kuvaan.
Eräässä kuvaustestissä löysin kuvasta suuri piirtein 17. magnitudin tähtiä, kun valotusaika oli noin 2 minuuttia.
Kuvausputkena FLT110 toimii hyvin. Se on kokonsa ja painonsa puolesta sen verran pieni, että se on helppo ottaa mukaan kuvausretkelle.
Klikkaa kuvaa!
Kuva planetaarisesta sumusta M27. Sumu tunnetaan myös nimellä Nostopainosumu.
William Opticsin FLT110 on hyvä APO-refraktori vaikkakaan se ei maailmalla julkaistujen numeroiden valossa aivan pärjää maailman parhaimmille APO-refraktoreille kuten esim. Takahashi TOA-130 tai Astro-physics 130 StarFire EDF. Näiden APO-refraktoreiden hinnat ovat joko kaksin- tai kolminkertaisia verrattuna FLT110 hintaan, mutta vastaavasti optiikan laatu niin värikorjauksen, koman ja muiden kuvaan vaikuttavien tekijöiden osalta on myös astetta parempi.
Mika Luostarinen
Yhdistyksellemme hankitut William Opticsin FLT 110-putki ja Sky-Watcherin EQ6 Pro jalusta sijoitetaan uuteen ”torniin” Komakalliolle. Sijoituspaikka ei ole perinteinen torni, vaan ennemminkin siirrettävä suojakoppi, joka suojaa putkea ja jalustaa.
Koppi on kirjoitushetkellä viimeistelyä ja maalia vailla. Antti Kuosmanen on ollut tornin päätekijänä.
Klikkaa kuvaa!
Kesäkuussa porattiin tornin jalustoille reikiä. Kuvassa vasemmalla
on Ville Marttila, oikealla Hannu Hongisto.
Elokuussa rakennettiin mm. suojakopin siirtämiseen tarvittavia kiskoja. Kuvassa on oikealla Antti Kuosmanen.
Klikkaa
kuvaa!
Komakallion uusi torni valmiina 1.9.2008. Kuva Seppo Linnaluoto.
35. valtakunnalliset tähtipäivät pidettiin Kirkkonummella viime viikonloppuna. Päivät järjestivät Kirkkonummen Komeetta ja Ursa. Esitelmiä tukivat Helsingin yliopiston Vapaan sivistystyön toimikunta ja OK-opintokeskus.
Tähtipäiviä on pidetty vuodesta 1971 lähtien eri puolilla Suomea Helsingistä Rovaniemelle saakka. Kirkkonummella on aikaisemminkin pidetty toukokuussa 2002 Tähtipäivät melko samalla tavalla kuin nytkin Kirkkonummen koulukeskuksessa.
Perjantaina rakennettiin koulukeskuksen liikuntasaliin tähtipäivien näyttely.
Lauantain esitelmät
Lauantaina tähtipäivät avasi Kirkkonummen kunnanjohtaja Tarmo Aarnio.
Kunnanjohtaja Tarmo Aarnio avasi Tähtipäivät. Kuva Jorma Koski.
Sen jälkeen alkoi neljän luennon sarja. Ensimmäisenä oli dosentti Merja Tornikoski, jonka aiheena oli Radioastronomiaa Metsähovissa. Tornikoski on Kirkkonummen Metsähovissa olevan Teknillisen korkeakoulun Radiotutkimusaseman johtaja.
Klikkaa
kuvaa!
Metsähovin radiotutkimusaseman johtaja, dosentti Merja Tornikoski esitelmöi
aiheesta Radioastronomiaa Metsähovissa. Kuva Seppo Linnaluoto.
Toisena esitelmöi dosentti Leena Tähtinen aiheesta Uutisia universumin pimeästä puolesta. Tähtinen on tullut tunnetuksi siitä, että hän kirjoittaa ahkerasti artikkeleita alan lehtiin, mm. Tiede-lehteen ja Tähdet ja avaruus -lehteen. Tähtinen on jättämässä Ursan kustannettavaksi kirjan esitelmän aiheesta. Esitelmiä kuunteli 50-60 henkeä.
Ensimmäisenä päivänä piti olla kolmaskin esitelmä, mutta se peruuntui sairastapauksen vuoksi.
Varsinaisten esitelmien lisäksi oli pienempiä esityksiä auditoriossa. Ensimmäisten esitelmien välissä esiintyi Mikko Suominen, jonka aiheena oli avaruusmatkailua Celestia-tietokonesimulaatioiden avulla.
Klikkaa
kuvaa!
Esitelmän lisäksi Mikko Suominen ehti myös soittaa.
Toisen esitelmän jälkeen oli Veikko Mäkelän ja Matti Salon esitys kiertolaiset harrastajan havaintokohteina.
Viimeisenä oli tiedotus- ja keskustelutilaisuus harrastajille.
Illanvietto ja Stella Arcti -palkinnot
Tähtipäivien illanvietto pidettiin Patakukon tiloissa, missä nautittiin erinomaista Patakukon valmistamaa illallista.
Klikkaa
kuvaa!
Illallista syötiin Patakukon tiloissa. Kuva Seppo Linnaluoto.
Illanvieton yhteydessä jaettiin myös Ursan Stella Arcti -palkinnot. Stella Arcti -palkinto on Tähtitieteellisen yhdistuksen Ursan vuosittain myöntämä palkinto ansioituneesta harrastus- tai havaintotoiminnasta. Palkinto jaetaan yleensä tähtipäivillä.
Tänä vuonna palkinnon saajia oli neljä. Palkinnon ansiokkaasta havaintotoiminnasta saivat Marko Mikkilä ja Arto Oksanen. Palkinnon ansiokkaasta harrastustoiminnasta saivat Timo-Pekka Metsälä ja Arvo "Arkki" Kuusela.
Arvo Kuusela sai palkinnon elämäntyöstä planetaarion ohjaajana ja tähtitieteen esittelystä koululaisille sekä harrastus- ja sivistystoiminnasta Kinnulan Alfa-80 ja Saarijärven Halley-85 -tähtiyhdistyksissä.
Timo-Pekka Metsälä sai palkinnon merkittävästä tähtivalokuvaustyöstä sekä tähtivalokuvausosaamisen levittämisestä.
Marko Mikkilä sai palkinnon ensimmäisistä ottamistaan valokuvista Kernin kaaresta 17.11.2007. Ne ovat erittäin harvinaisia ilmakehän valoilmiöitä.
Arto Oksanen sai palkinnon gammapurkauksen optisen jälkihehkun löytämisestä sekä pitkäaikaisesta ja merkittävästä kansallisesta havaintotoiminnan edistämisestä.
Klikkaa kuvaa!
Stella Arcti -palkinnon saajat vasemmalta: Timo-Pekka Metsälä,
Marko Mikkilä, Arkki Kuusela ja Arto Oksanen. Kuva Seppo Linnaluoto.
Retki Metsähoviin
Sunnuntaiaamuna mentiin bussilla Metsähovin tutkimuslaitoksille. Koska vierailijoita oli yli 50, joukko jaettiin kolmeen ryhmään.
Ensimmäiseksi tutustuttiin Geodeettiseen tutkimusasemaan, jota esitteli prof. Markku Poutanen ja Heikki Virtanen. Poutanen kertoi aluksi Metsähovin historiasta. Metsähovin maatila on ollut Helsingin yliopiston hallussa 1900-luvun. 1970-luvun alussa sinne rakennettiin ensimmäinen tähtitorni Yliopistolle. Myöhemmin 1970-luvulla sinne rakennettiin Teknillisen korkeakoulun 14 metrin läpimittainen radioantenni ja perustettiin Geodeettinen tutkimusasema.
Klikkaa kuvaa!
Retkeläiset ovat saapuneet Metsähoviin. Keskellä prof. Markku
Poutanen selostaa Metsähovin historiaa pienessä tihkusateessa. Kuva
Seppo Linnaluoto.
Markku Poutanen kertoi mikä on satelliittilaser. Maailmassa on kaikkiaan kolmisenkymmentä satelliittilaseria, joilla mitataan laserin ja satelliitin välillä kulkevan valopulssin kulkuaikaa. Mittauksilla ylläpidetään sekä globaaleita että kansallisia koordinaattijärjestelmiä, mutta havaintoja käytetään myös mm. satelliittien radanmääritykseen sekä maankuoren liiketutkimuksiin. Heikki Virtanen taas esitteli painovoimalaboratoriota, suprajohtavaa gravimetria ja absoluuttigravimetria.
Klikkaa kuvaa!
Metsähovin radioteleskooppi on kuvun alla. Kuva Seppo Linnaluoto.
Seuraavaksi tutustuttiin Metsähovin radiotutkimusasemaan, jota esitteli laitoksen tutkija Anne Lähteenmäki. Radiotutkimusaseman antenni on 14 metrin halkaisijainen lautasantenni, jota suojaa lasikuitukankainen suojakupu. Radioteleskoopilla tutkitaan mm. kvasaareita, Aurinkoa ja avaruuden molekyylisäteilyä.
Klikkaa
kuvaa!
Metsähovin 14 metrin läpimittainen lautasantenni. Kuva Hannu Hongisto.
Lopuksi tutustuttiin Helsingin yliopiston tähtitorneihin, joita on Metsähovissa kolme kappaletta tai oikeastaan vain päätorniin, jossa on 60 cm peiliteleskooppi.
Klikkaa kuvaa!
Yliopiston tähtitornissa. Oikealla Seppo Linnaluoto, tähtipäivien
pääjärjestäjä. Kuva Hannu Hongisto.
Retkellä käytiin myös pikaisesti katsomassa Kirkkonummen Komeetan Volsissa olevaa tähtitornia, jossa on 28 sentin läpimittainen kaukoputki.
Sunnuntain esitelmät
Päivän aloitti Stella Arcti -palkinnon saanut Arvo "Arkki" Kuusela, joka kertoi urastaan Kinnulassa ja Saarijärvellä kiertävän planetaarion kanssa. Kuuselasta tekivät muuten Taideteollisen korkeakoulun dokumenttielokuvien tekijät elokuvaa.
Professori Markku Poutanen Geodeettiselta laitokselta piti esitelmän aiheesta Planeetta Maa - jäätiköt ja järistykset satelliittien silmin.
Helsingin yliopiston amanakkatoimiston johtaja dosentti Heikki Oja totesi esitelmässään Aurinkokunta uusiksi, että aurinkokunta ei ole enää entisensä. Pluto on tipautettu pois planeettojen joukosta ja avaruusluotaimet antavat toinen toistaan komeampia kuvia eri planeetoista ja niiden kuista. Aurinkokunnan rajat ovat siirtyneet entistä kauemmaksi, kun Pluton takaa on löydetty joukoittain uusia mielenkiintoisia taivaankappaleita. Ja uudet tehokkaammat kartoitusohjelmat voivat tulevina vuosina seuloa esiin vielä monia yllätyksiä.
Näyttely
Näyttelytila oli koulukeskuksen liikuntasalissa. Näyttelyssä oli mm. Ursan planetaario, jossa oli puolen tunnin yleisönäytöksiä. Planetaarion kupooliin heijastettiin tähtitaivas ja diakuvia. Omatekoisia ja kaupallisia kaukoputkia oli kymmenkunta, enimmäkseen 10-20 cm peilillä varustettuja. Erikoisuutena oli varmaankin maailman pienimpiin kuuluva linssikaukoputki, jossa oli 11 mm objektiivi.
Klikkaa
kuvaa!
Näyttely liikuntasalissa. Edessä kaukoputkia, takana Ursan planetaario.
Kuva Seppo Linnaluoto.
Kirkkonummen Komeetta esitti video-ohjelmaa toiminnastaan ja mm. edellisistä vuonna 2002 pidetyistä tähtipäivistä. Komeetalla oli toiminnastaan näytteillä myös runsaasti kuvia. Komeetta pani myös seinälle valmistamansa planeettamallit, joista Jupiterin malli on suurin, läpimitaltaan 140 cm.
Ursalla oli näyttelyssä runsaasti julisteita toiminnastaan ja erikoisesti harrastusjaostoista. Lahtelaisella harrastajalla Juhani Salmella oli näytteillä mm. hienoja tähtikuvia.
Kaikenkaikkiaan voisi sanoa, että tähtipäivät oli komea ja hyvin järjestetty tapahtuma. Kirkkonummen koulukeskus havaittiin erityisen hyvin soveltuvaksi tapahtumalle.
Seppo Linnaluoto
Ursa on järjestänyt vuodesta 1987 Ursan jaostojen Cygnus-tapahtuman yhdessä paikallisen järjestäjän kanssa. Tällä kertaa Cygnuksen järjesti Ursan kanssa Warkauden Kassiopeia. Paikkana oli Varkauden seurakuntien Puurtilan leirikeskus. Cygnus oli 17.-20.7.
Cygnuksella oli osanottajia tavanomainen määrä, noin 140 henkeä. Imre Treufeld Virosta oli jälleen mukana. Kirkkonummen Komeetasta oli minun lisäkseni Antti Kuosmanen.
Hain Imren Helsingin Länsisatamasta jo keskiviikkona 16.7. Hän tuli vastavalmistuneella suurella Baltic Prinsessillä. Näytin hänelle Kirkkonummea. Kävimme Hvitträskissä arkkitehtien kartanolla ja kalliomaalauksilla. Siellä oli sopiva valaistus, näkyi useita kalliomaalauksia. Sitten kävimme Komeetan tähtitornilla Volsissa ja kirkolla.
Klikkaa kuvaa!
Imre Treufeld ja Komeetan tähtitornin 28 cm kaukoputki. Kuva Seppo Linnaluoto.
Torstaina 17.7. aamupäivällä noudimme Eija Nymanin Helsingin Malmilta ja jatkoimme kohti Varkautta. Pysähdyimme kesämökilleni Haukivuorelle Mikkelin pohjoispuolelle pariksi tunniksi.
Jatkoimme sitten Puurtilan seurakuntakeskukseen. Se oli hyvä paikka. Luentosaliin mahtui muutama kymmenen henkeä. Sauna oli päärakennuksen alakerrassa ja toinen erillisessä rakennuksessa. Majoitustilat olivat päärakennuksen siivessä. Telttailutilaa oli runsaasti.
Olin Eija Nymanin kanssa varannut Niemilomilta vähän yli 10 km päästä suuren huoneen meille. Siinä oli mm. jääkaappi ja kahvinkeitin sekä vuoteita peräti kuudelle hengelle.
Perjantaina tutustuimme Varkauden kirkkoon. Siellä on alttaritauluna tavattoman suuri seinämaalaus. Vein Eijan ja Kukka Viitalan taidenäyttelyyn, jossa oli mm. ryijyjä.
Osallistuin kerho- ja yhdistystoimintajaoston kokoukseen. Jälleen lennätettiin vesiraketteja. Illemmalla kuuntelin Harri Haukan esitystä Marsin Phoenix-tutkimuksista.
Klikkaa kuvaa!
Yhteiskuvan ottamisen jälkeen. Virallinen kuva osoitteessa: www.ursa.fi/~koski/cygnus/c08/rk.html
Sitten menimme Eijan, Kukan ja Imren kanssa Niemilomien paikkaamme, missä ihailimme maisemia. Illan pimettyä katselimme huoneessamme Komeetan dataprojektorilla Imren ottamaa elokuvaa hänen veljensä ja naisystävänsä kesä-heinäkuun vaihteessa tekemältä Suomen- ja Norjanmatkalta Euroopan pohjoisimpaan kärkeen.
Härkämäen tähtitorni
Lauantaina aamupäivällä tutustuimme Warkauden Kassiopeian Härkämäen tähtitornialueeseen.
Klikkaa kuvaa!
Warkauden Kassiopeian pääkaukoputki. Istumassa Kukka Viitala.
Kuva Seppo Linnaluoto.
Yhdistys alkoi rakentaa kesällä 2002 Härkämäen tähtitornialuetta noin 30 km Varkaudesta Kangaslammille. Tähtitorni on lautarakenteinen ja sen päällä on 3,5 metrin läpimittainen kupoli. Kupolin luukku on varsin kapea. Tornissa on 30 cm Schmidt-Cassegrain-kaukoputki. Torniin on jyrkät rappuset. Tornissa on CCD-kamera, jolla on löydetty mm. supernova ja havaittu eksoplaneettojen aiheuttamaa tähden valon vähentymistä.
Tornin vieressä on entisestä työmaakopista tehty tilava apurakennus. Sen lähellä on puuvaja ja kuivakäymälä. Lapsia varten on keinu. Mäen rinteessä on hirsistä tehty laavu, jonka edessä on nuotiopaikka. Mäen rinteessä on myös tilava puinen kotarakennus. Siinä on mainio puuhella.
Klikkaa kuvaa!
Gregory Laughlin ja Imre Treufeld tarkastelevat Warkauden Kassiopeian CCD-kameraa.
Vasemmalla on varkautelainen Veli-Pekka Hentunen. Kuva Seppo Linnaluoto.
Härkämäen tähtitornialue vaikutti tavattoman lämminhenkiseltä. Siellä on panostettu tähtitornin lisäksi viihtymiseen.
Luostareilla
Sitten lähdimme Lintulan nunnaluostariin. Kukan ja Eijan tarkoituksena oli kävellä sieltä Valamon luostariin. Palasin Imren kanssa Puurtilaan kuuntelemaan Cygnuksen pääesitelmää, jonka piti amerikkalainen Gregory Laughlin eksoplaneetoista. Kun tulimme paikalle, Laughlinin englanninkielinen esitelmä kuului talon ympäristössäkin kaiuttimista. Sali oli aika pieni ja se oli aivan täynnä. Heti esitelmän jälkeen oli perinteinen osanottajien yhteiskuvaus. Kiersin myös luontopolun, jossa oli kysymyksiä tähdistä ja kasveista
Eija soitti, että he eivät lähteneet Lintulasta Valamoon, koska matka oli liian pitkä. Lähdin siis Imren kanssa Lintulaan, josta menimme Valamoon. Se on suuri luostari, jossa on panostettu paljon turismiin. Paluumatkalla paistoimme makkaraa ja uimme Varisvedessa.
Paluu Savonlinnan kauttaSunnuntaina lähdimme minä, Eija ja Imre puolenpäivän jälkeen. Aioimme mennä Savonlinnaan ja Imatralle. Savonlinnassa kävimme tietenkin Olavinlinnassa. Mennessämme Olavinlinnaan, kulkumme katkaisi puutavaraa kuljettava laiva. Olavinlinnaa selosti ryhmää johtava opas. Meidän täytyi ajanpuutteen vuoksi kuitenkin lähteä kesken pois.
Klikkaa kuvaa!
Vuoksen vanha jokiuoma Imatralla. Vettä olisi laskettu klo 19, mutta
emme ehtineet odottaa. Kuvat Seppo Linnaluoto
Jatkoimme matkaa Punkaharjun kautta Imatralle. Siellä menimme Imatran voimalaitoksen museoon, missä katsoimme myös lukuisia vesiturbiineja.
Katsoimme myös Saimaan kanavan Mustolan sulkua. Hieman kiire tuli kuitenkin viimeiselle Tallinnan laivalle, mutta hyvin sinne kuitenkin ehdittiin. Tällä kertaa matkalla ei ollut mitään vaikeuksia, kuten kaksi vuotta sitten.
Seppo Linnaluoto
Tähtipäivien käytäväkeskustelussa sivuttiin Kirkkonummen lähihistoriaa ja Porkkalan vuokrakautta. Varsinkin nuoremmalle väelle on yllätys, että sodan jälkeen Helsingin vierellä oli tykkikantaman päässä Neuvostoliiton sotilastukikohta. Alue oli vuokrattu viideksikymmeneksi vuodeksi, vuodesta 1944 alkaen. Vuokra-alueelta evakuoitiin lyhyessä ajassa väestö, karja, perunat, vilja jne.
Neuvostoliitto rakensi sotilastukikohdan alueelle. Vuokra-aika kokonaan ei kuitenkaan toteutunut, vaan Neuvostoliitto palautti alueen 11 vuoden käytön jälkeen.
Vuokra-alue ei ollut ainoastaan Porkkalanniemi, vaan Kirkkonummen kunnasta meni vuokralle iso alue, kuten myös läntisistä naapurikunnista. Alueen pohjoisraja kulki Humaljärven poikki, vajaan kilometrin päässä yhdistyksemme kerhon eteläpuolella. Volsintien reunalla, Humaljärven länsipäässä on entinen rajalinja merkitty paaluilla likimain oikealle kohdalle.
Alue tosiaan palautettiin 11 vuoden käytön jälkeen. Käytön jäljet ovat vieläkin havaittavissa. Yhdistyksemme kerhopaikan lähellä, Humaljärven etelärannalla, on yksityisalueella juoksuhautoja ja piikkilankaa. Bunkkereita löytyy Kvarnbyntien alussa, Neidonlaakson uuden asuinalueen puistikon reunassa ja Volsintien reunassa juuri rakennettavana olevan tontin pohjoispäässä melkein vastapäätä Sigurdskårenin muistomerkkiä. Bunkkerissa on sortumisvaara!
Itse olen huomannut, että Kirkkonummelta puuttuu, vuokrakaudesta johtuen, yksi talotyyppi, eli puolitoistakerroksiset rintamamiestalot.
Lisätietoa löytyy halukkaille:
www.porkkala.net
www.kirkkonummi.fi/bunkkeri
Heikki Marttila
Viron tähtitieteen harrastajien päivät järjestettiin 13. kerran, tänä vuonna Väike-Maarjassa n. 100 km Tallinnasta kaakkoon. Tapaaminen järjestetään vuosittain perseidien tähdenlentomaksimin aikaan, tällä kertaa 9.-13.8. Aikaisemmin mukana on ollut jopa runsaasti suomalaisia, nyt oli mukana vain Seppo Linnaluoto.
Menin tällä kertaa ainoalla suomalaisella Tallinnan-laivalla, Eckerö Linen Nordlandialla, sillä sen aikataulut ovat sellaiset, että pystyin kuuntelemaan ohjelman alusta loppuun.
Ajoin Tallinnasta ensin 70 km Narvan suuntaan. Sitten käännyin kohti Väike-Maarjaa. Mutta Kadrinan kirkonkylässä eksyin. Löysin lopulta oikean tien. Väike-Maarjasta löysin helposti Vainu Taren lomakeskuksen. Siellä oli jo ensimmäinen esitelmä täydessä käynnissä.
Viron tähtipäivät on ainoa suuri tähtitieteen harrastajien tapahtuma Virossa. Tähtitieteellisiin yhdistyksiin järjestäytyminen on varsin vähäistä. Tartossa kokoontuu suunnilleen kuukausittain tähtitieteen kerho. Tallinnassa ovat muutamat tähtitieteen harrastusaktiivit järjestäytyneet Ridamus-yhdistykseen. Ainoa tähtitieteen julkaisu on vuosittain ilmestyvä Tähetorni Kalender. Lisäksi tähtitieteellisiä artikkeleita on silloin tällöin Horisont-lehdessä. Verkossa ilmestyy tähtitieteellinen Vaatleja-lehti. Se ilmestyy osoitteessa www.obs.ee.
Viron tähtipäiville oli jälleen ilmoittautunut lähes sata harrastajaa. Ennakkoon ilmoitettuja esitelmiä oli noin 15 ja lisäksi oli muutama esitelmä vapaassa sanassa. Suuri osa oli asiantuntijaesitelmiä ja lisäksi oli harrastajaesitelmiä. Kuulijoita oli parhaimmillaan viikonloppuna 50-60 ja tiistainakin kolmisenkymmentä. Päivien ohjelmaan kuuluu aina jokin retki, Urmas Sisaskin tähtikonsertti ja tietysti perseidien meteoriparven havaitsemista.
Tällä kertaa päivien teemana oli planeetta Maa, mihin suurin osa esitelmistä liittyi. Itse esiinnyin tiistaina vapaassa sanassa. Esitin Kirkkonummen Komeetan auringonpimennysnäytöksen ja videon Komeetan toiminnasta. Esitykseni käänsi viroksi Martin Vällik.
Klikkaa kuvaa!
Ohjelmassa oli myös geodeettisten mittausten tekoa.
Päivien ohjelmassa on aina säveltäjä (ja tähtitieteen harrastaja) Urmas Sisaskin tähtitieteellinen konsertti. Se on yleensä elävää musiikkia, mutta tällä kertaa se oli korvattu levymusiikilla. Urmas antoi aina säveltämänsä levyn, josta esitettiin alku. Levyjä oli varmaankin parikymmentä. Lopuksi Urmas myös soitti pianoa. Samalla Urmas esitti tähtitieteellisiä kuvia.
Maanantaina oli perinteinen bussiretki. Se tehtiin pääasiassa naapurikunta Simunaan. Se aloitettiin päivien teemaan sopivasti Struven kiveltä. Kuuluisan tähtitieteilijän F.G.W. Struven aloitteesta tehtiin 1800-luvun alkupuolella geodeettinen kolmiomittaus Mustaltamereltä Jäämerelle Baltian maiden kautta. Struven kivi oli kolmiomittauspiste, joka pystytettiin 1827. Se on UNESCOn maailmanperintökohde.
Seuraavaksi tutustuttiin Simunan kauniiseen kirkkoon ja tuulimyllyyn. Urmas Sisask soitti kirkon urkuja. Kiipesimme kirkontorniin ja kilkutimme kirkonkelloja. Sitten katsoimme lähdettä, josta saa alkunsa 122 km pitkä Pedja-joki. Lähteen päälle on rakennettu pieni mökki. Otin lähteestä juomavettä pulloon.
Klikkaa kuvaa!
Sruven kivi vuodelta 1827 liittyy F. Struven aloitteesta tehtyyn Geodeettiseen
mittaukseen Mustalta Mereltä Jäämerelle.
Klikkaa kuvaa!
1.6.1937 syöksyi Simunaan Orgusen metsään meteoriitti, joka
teki 8,5 m läpimittaisen ja 2 m syvän kraatterin.
Simunan meteorikraatteri syntyi 1.6.1937.
Vuorossa oli Vaon 1300-luvulta peräisin oleva torni. Siinä oli neljä kerrosta. Lopuksi tutustuimme Kiltsin kartanolinnaan. Nykyinen rakennus on perustettu 1790, mutta paikalla on ollut linna jo 1500-luvulla. Kartanossa on asunut mm. amiraali A.J. von Krusenstjern (1770-1846). Ylimääräisenä ohjelmanumerona oli vielä Väike-Maarjan kirkko lähellä majapaikkaamme.
Useimmat yöt olivat melkein pilvisiä, mutta 11./12.8. eli maanantain ja tiistain välinen yö oli täysin selkeä. Itse makasin penkillä puoli tuntia ja näin 7 perseidiä. Mutta Urmas Sisask ja Indrek havaitsivat 2 h 25 min ja havaitsivat kaikkiaan 194 meteoria, joista 121 oli perseidejä.
Paluumatkalla Tallinnaan menin Rakveren pikkukaupungin kautta. Kävin kaupungin 1500-luvulla rakennetussa linnassa. Linnasta oli tehty näyttelypaikka. Linnan edustalla ihastustutti komea musta härkä-patsas.
Klikkaa kuvaa!
Härkä-patsas Rakveressa.
Tallinnassa eksyin keskikaupungilla. Ehdin kuitenkin laivaan.
Teksti ja kuvat Seppo Linnaluoto
Ville ja Heikki Marttilan kesämatka suuntautui Itävaltaan ja kohteena oli sen pääkaupunki Wien.
Vanhakaupunki on sopivan pieni, jotta kävellen voi tutustua sen nähtävyyksiin. Musiikkitarjonta oli melkoisesti, mutta kiinnostuksemme oli kuitenkin vanhoissa rakennuksissa ja tietyissä museoissa.
Sodassa Wien välttyi laajoilta pommituksilta, joten mahtavat, vanhat rakennukset säästyivät tuhoutumiselta. Kaupunkikävelyn aikana havaitsimme kolme massiivista ilmatorjuntabunkkeria. Bunkkerin päällä oli tulenjohtolaitteet ja raskaita tykkejä. Piippuhyllyillä oli keveämpää aseistusta.
Klikkaa kuvaa!
Yksi ilmatorjuntabunkkereista.
Ydinkeskustan ulkopuolelle voi mennä kätevästi metrolla.
Mielenkiintoisin kohde oli luonnontieteen museo. Siellä oli laaja kivinäyttely meteoriitteineen.
Klikkaa kuvaa!
Komea luonnontieteen museo.
Klikkaa kuvaa!
Ville kivinäyttelyssä.
Australiasta 1880-luvulla löytynyt 900-kiloinen meteoriitti.
Heikki Marttila
Esitelmien lyhennelmät ovat myös luettavissa yhdistyksemme sivuilta osoitteesta: www.ursa.fi/yhd/komeetta/esitelmalyh.htm
Kirkkonummen Komeetan esitelmäsarjassa oli huhtikuussa 2008 vuorossa dosentti Eero Rauhala, jonka aiheena oli Mitä fysiikka kertoo todellisuudesta. Esitelmä pidettiin Kirkkonummen koulukeskuksen auditoriossa. Helsingin yliopiston Vapaan sivistystyön toimikunta rahoitti esitelmän. Esitelmällä oli 70 kuulijaa.
Esitelmässä tarkasteltiin fysiikan antamaa kuvaa todellisuudesta kvanttifysiikan viimeisimpien tulosten valossa. Lisäksi pohdiskeltiin yleisemmästä filosofisesta näkökulmasta, mitä fysikaalinen todellisuus on ja seuraako kvanttifysiikan tuloksista jotakin käsityksellemme todellisuudesta yleensä.
Eero Rauhala on fysiikan dosentti ja yliopistonlehtori Helsingin yliopiston Fysiikan laitoksella. Hän tekee lähinnä kokeellista tutkimustyötä kiihdytinlaboratoriossa ja opettaa tällä hetkellä fysiikan perusopintojen kursseja. Hänen tutkimustyönsä koskee energeettisten ionien ja aineen perusvuorovaikutuksia ja materiaalifysiikkaa ionisuihkuilla. Hän on toiminut mm. kiihdytinlaboratorion ja opetuslaboratorion esimiehenä ja fysiikan laitoksen opintoneuvojana. Hän on harrastanut tähtitiedettä lukioajoista lähtien ja toiminut mm. Ursan tähtitornin hoitajana ja tähtinäytäntöjen pitäjänä 1960- ja 1970-luvuilla.
Klikkaa kuvaa!
Eero Rauhala esitelmöi Kirkkonummella. Kuva Seppo Linnaluoto.
Tutkimuksia fysiikan todellisuudesta
Luonnontieteiden ehkä arvostetuimmassa julkaisusarjassa Nature–lehdessä julkaisivat Simon Gröblacher ja ryhmä muita Wienin yliopiston fysiikan laitoksen tutkijoita viime vuoden huhtikuun numerossa artikkelin ”An experimental test of non-local realism” eli vapaasti suomennettuna ”Ei-paikallisen realismin kokeellinen testi”. Tämä Anton Zeilingerin johtama tutkijaryhmä on viime vuosina saavuttanut julkisuutta kokeillaan, joissa tutkitaan kvantti-ilmiöiden ja makroskooppisten ilmiöiden yhteyttä. Kesäkuussa viime vuonna heiltä ilmestyi samoin Nature – lehdessä, yhdessä saksalaisten, hollanti-laisten, englantilaisten ja italialaisten tutkijoiden kanssa havaintoja ns. kvanttikietoutuneiden fotonien teleportaatiosta 144 km:n etäisyydellä. Wienin tutkijaryhmän eräs aikaisempi huomiota herättänyt koe osoitti suuren, jopa 70 hiiliatomin Fulleriini-molekyylin aaltoluonteen kahden raon kvantti-interferenssikokeessa.
Vuonna 1935 ilmestyi The Physical Review –lehdessä Albert Einsteinin, Boris Podolskyn ja Nathan Rosenin kuuluisa artikkeli ”Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered Complete? eli suomeksi “Voiko fysikaalisen todellisuuden kvanttimekaanista kuvausta pitää täydellisenä?”. Artikkelissa kirjoittajat esittivät ajatuskokeen, jonka mukaan kvanttimekaniikka ennustaa esimerkiksi tietynlaisille hiukkasten kvanttiloille voimakkaan korrelaation - ne ovat yhteydessä toisiinsa - vaikka hiukkasia havaittaisiin kaukana toisistaan ilman, että ne voivat tavanomaisessa mielessä mitenkään vaikuttaa toisiinsa. Tähän ajatuskokeeseen perustuu ns. EPR-paradoksi. Juuri tämän artikkelin ajatuskoetta ja siihen liittyvää todellisuuskäsitystä on nyt siis kokeellisesti testattu mm. juuri edellä mainitun Wienin tutkijaryhmän toimesta 70 vuotta myöhemmin.
Klikkaa kuvaa!
Eero Rauhalan esitelmää kuunteli 70 henkeä. Kuva Seppo
Linnaluoto.
Mitä nämä kokeelliset fysiikaaliset tutkimukset merkitsevät ja mikä on näiden tutkimustulosten yhteys filosofian ja metafysiikan perimmäisiin kysymyksiin, voivatko ne kertoa jotakin todellisuuden luonteesta? Kun puhutaan todellisuudesta, tarkastellaan ihmisen suhdetta maailmaan. Silloin paitsi maailma, myös ihminen itse joutuu tarkastelun kohteeksi.
Fysiikan universaalisuus
Fysiikan piirtämää kuvaa todellisuudesta pidetään usein universaalina ja kaiken kattavana. Se käsittää sekä pienten hiukkasten ja atomien mikromaailman että makromaailman, johon kuuluvat mm. meille tutut arkipäivän tapahtumat, mutta myös tähtien, galaksien ja universumin kosmiset prosessit. Fysiikan pääalueita ovat mekaniikka, sähkömagnetismi, atomi-, ydin- ja hiukkasfysiikka, statistinen fysiikka jne. Fysiikan tutkimuksen kohteena olevat perusoliot ovat hiukkasia, aaltoja, kenttiä, jne. Fysiikan eri aloja koskevat teoriat pyrkivät kuvaamaan ja selittämään ilmiöitä ja tapahtumia. Suuria modernin fysiikan pääteorioita ovat kvanttiteoria ja suhteellisuusteoria, jotka molemmat ovat syntyneet viimeksi kuluneiden 100 vuoden aikana. Näiden pääsuuntauksien erilaisina osina ja yhdistelminä fysiikka on eriytynyt kymmeniin tai satoihin eri tutkimusaloihin ja tuottanut valtavan määrän erilaisia teorioita. Monet muut tieteet, kuten vaikkapa tähtitiede tai kemia, käyttävät laajasti fysiikan menetelmiä ja teorioita. Eräs aivan uusi fysiikan ala on laskennallinen fysiikka. Tietokoneiden kehitys on viime vuosina tehnyt mahdolliseksi fysikaalisten prosessien simuloinnin ennennäkemättömällä, jatkuvasti paranevalla tarkkuudella ja teholla.
Fysiikkaa pidetään empiirisen, havaitsevan tieteen mallina. Fysiikan ns. tieteellistä menetelmää (scientific method) pidetään tieteellisen tutkimusasenteen ideaalina. Tieteellisessä tutkimusmenetelmässä havainnot ja kokeet ymmärretään kaiken tiedon perustaksi. Niiden avulla pyritään löytämään invariansseja - kokeissa muuttumattomia ilmiöiden ominaisuuksia - joista pyritään abstrahoimalla luomaan malleja ja teorioita. Teorioita käytetään ennustamaan tutkittavien systeemien käyttäytymistä uusissa tilanteissa. Ennhttp://fi.wikipedia.org/wiki/Empirismiusteita voidaan sitten jälleen testata uusista kokeista saatavilla havainnoilla. Jos teoria tuottaa havainnoissa verifioituvia ennusteita, katsotaan teoria käyttökelpoiseksi ja sen kuvailua ja ilmiöiden selitystä oikeaksi. Vakiintuneita ja monilla tavoin verifioituja, laajoja teoreetttisia rakennelmia kutsutaan luonnonlaeiksi.
Tieteelliseen tutkimusasenteeseen katsotaan myös liittyvän reduktion periaatteen: monimutkaisemman systeemin kuvaus ajatellaan voitavan palauttaa sen osien kuvaukseen. Siten esim. kemiallisten vuorovaikutusten ajatellaan seuraavan molekyylien ja niiden osien, atomien, sähköisistä ominaisuuksista. Sähköilmiöt vuorostaan palautuvat varauksellisten hiukkasten ominaisuuksien kuvailuun. Kaikki aine muodostuu molekyyleistä ja atomeista, nämä puolestaan elektroneista ja ytimistä, ytimet kvarkeista jne. Tähtien ominaisuuksien uskotaan suurelta osin palautuvan atomien, plasman, ytimien ja alkeishiukkasten jne. ominaisuuksiin. Reduktionistisissa lähestymistavoissa erotetaan usein erilaisia asteita, puhutaan mm. vahvasta ja heikosta reduktiosta.
Toisaalta reduktioperiaatteen ei tieteessäkään katsota yksin riittävän. Monimutkaisemmissa systeemeissä ilmenee uusia, emergenttejä ominaisuuksia, joita ei voi ennustaa systeemin osien ominaisuuksista. Siten klassisessa fysiikassakaan esim. kenttäteorioissa ei tarkasteluja palauteta atomaarisiin tapahtumiin, vaan todellisuutta kuvataan jo vaikkapa James Maxwellin sähködynamiikassa äärettömän kauas ulottuvien kenttien avulla. Kenttien ajatellaan kuvaavan todellisuuden ominaisuuksia, jotka eivät palaudu esim. hiukkasten ominaisuuksiin. Siten vaikkapa aaltomallin mukaisessa kuvailussa valo ja sähkömagneettinen säteily yleensä ovat sähkömagneettisen kentän värähtelyn ylläpitämää aaltoliikettä.
Luonnontieteiden tieteenfilosofiana pidetään yleensä ns. analyyttistä filosofiaa tai loogista empirismiä. Tavallisesti omaksutun ns. tieteellisen realismin katsantokannan mukaan havainnot kertovat havaitsijasta riippumattomasta objektiivisesta todellisuudesta ja teoriat kuvaavat ja selittävät oikein ja täydellisesti tämän todellisuuden ilmiöitä, tapahtumia ja prosesseja. Fysikaalinen todellisuus on sitä ja vain sitä mitä fysiikan tutkimuksen tulokset meille maailmasta paljastavat.
Klikkaa kuvaa!
Eero Rauhalalle esitettiin esitelmän jälkeen kysymyksiä.
Kuva Seppo Linnaluoto.
Fysikaalinen todellisuus
Fysikaalinen todellisuus on siten laaja tutkimustulosten, mallien ja teorioiden kokonaisuus. Tämä todellisuuskuva muuttuu ajan mukana, siihen tulee uusia komponentteja ja siitä poistuu vanhoja. Siihen sisältyvät tärkeänä osana myös esimerkiksi käsitykset valon nopeuden invarianssista, alkuräjähdyksestä, maailmankaikkeuden kehityksestä, jne., toisin sanoen mm. suhteellisuusteorian, tähtitieteen ja kosmologian viimeisimmät havainnot ja niitä selittävät mallit ja teoriat. Kriittinen realisti uskoo, että vaikka tämä käsitys todellisuudesta on aina puutteellinen, se parantuu ja täsmentyy lähestyen lopulta oikeaa kuvaa todellisuudesta.
Fysiikan tarjoama maailmankuva on tavallisesti merkittävänä osana käsityksessämme todellisuuden luonteesta sen yleisimmässäkin merkityksessä. Nykyhmisen maailmankuvaan katsotaan kuuluvan tieteellinen käsitys mikromaailmasta ja kosmoksesta. Usein puhutaan ns. tieteellisestä maailmankuvasta, jonka eräänä tärkeänä komponenttina on juuri fysiikan kuva todellisuudesta. Tämän maailmankuvan eri komponentteja on tässäkin luentosarjassa ansiokkaasti esitelty kymmenien eri tutkijoiden toimesta.
Puhe fysikaalisesta todellisuudesta pitää toisaalta implisiittisesti sisällään myös ajatuksen ei-fysikaalisesta todellisuudesta. Mitä kaikkea todellisuuden piiriin ja sen perimmäiseen olemukseen yleensä kuuluu, siitä on filosofiassa monenlaisia käsityksiä. Erään usein käytetyn jäsentelyn on esittänyt Karl Popper, joka sanoo todellisuuteen kuuluvan kolme maailmaa: Maailma 1 on fysikaalinen maailma, maailma 2 on ihmisen mentaalinen tai psyykkinen maailma ja maailma 3 ihmisten toimintojen ja kulttuurin luomat objektit. Fysikaalisen lähestymistavan ajatellaan olevan riittämätön juuri maailmoissa 2 ja 3, esim. kulttuurin tai ihmisen tietoisuuden tarkasteluissa. Paitsi fysikaalisella todellisuudella, myös maailmoilla 2 ja 3 on usein merkittävä asema ihmisen maailmankuvassa ja hänen käsityksessään todellisuuden perimmäisestä olemuksesta.
Vaikka fysikaaliseen todellisuuteen kuuluu koko fysiikan kenttä, fysikaalisen todellisuuden perustana pidetään kuitenkin tavallisesti käsitystä siitä mikä aineen perusluonne on. Kun kaikki aine koostuu molekyyleistä, atomeista ja hiukkasista, ajatellaan mikromaailman olioiden ja niihin liittyvien tapahtumien ja ilmiöiden reduktion periaat teen mukaan viime kädessä olevan aineen kaikkien ominaisuuksien, rakenteen ja siis myös fysikaalisen todellisuuden perusta.
Paitsi maailmankuvaamme, fysiikka liittyy myös konkreettisesti jokapäiväiseen elämäämme. Liioittelematta voidaan sanoa, että mikromaailman ilmiöiden fysikaalinen ymmärtäminen ja hallinta on synnyttänyt koko nykyaikaisen teknologian. Ilman kvanttifysiikkaa meillä ei olisi esimerkiksi nykyaikaista tietotekniikkaa, ei tietokoneita, internettiä, matkapuhelimia eikä taulutelevisiota. Nautimme jatkuvasti monin tavoin mm. kvanttifysiikan kiistämättömistä saavutuksista. Viimeaikaisimpia kvanttifysiikan sovellutusaloja ovat mm. kvanttilaskenta, kvanttitietokoneiden kehittäminen ja kvanttikryptografia.
Kvanttimekaniikka
Minkälainen sitten on tämä mikromaailman todellisuus? Kvanttifysiikka on fysiikan ala ja kvanttimekaniikka teoria, joka käsittelee mikroskooppisen maailman tapahtumia. Sen perusolioita ovat hiukkaset ja aallot. Kvanttimekaniikka poikkeaa monella tavoin tavallisesta klassisesta mekaniikasta. Klassinen mekaniikka – Isaac Newtonin, Joseph-Louis Lagrangen ja William Hamiltonin mekaniikka - toimii hyvin jokapäiväisessä arkielämässä tai vaikkapa vielä aurinkokunnan planeettojen liikeiden ennustamisessa. Mutta se ei ole enää käyttökelpoinen kaikkein pienimpiä hiukkasia kuvattaessa eikä se toimi kosmisessa mittakaavassakaan. Kvanttimekaniikka sen sijaan toimii mikromaail massa erinomaisesti, esimerkiksi kvanttisähködynamiikkaa (quantum electrodynamics, QED) pidetään yhtenä fysiikan tarkimpana teoriana, sen avulla voidaan tehdä ennustuksia, joita kokeissa voidaan varmentaa hämästyttävällä tarkkuudella.
Klassisesta mekaniikasta kvanttimekaniikka eroaa perustavasti mm. siinä, että kvanttimekaniikan mukaan pienten hiukkasten energia on kvantittunut, hiukkasten energioilla on pienin jakamaton osa, kvantti. Hiukkanen voi ottaa vastaan tai lähettää energiaa vain kvanttien monikertoina, ei jatkuvasti mitä tahansa energia-arvoja. Monet muutkin hiukkasten ominaisuudet ovat kvantittuneita. Tämä on lyhyesti Max Planckin v. 1900 esittämän kvanttihypoteesin sisältö, josta kvanttimekaniikan kehityksen katsotaan alkaneen.
Toinen kvanttimekaniikan perusominaisuus liittyy hiukkasten kahdenlaiseen luonteeseen. Kun makromaailman kappaleiden tutkimisesta siirrytään mikromaailman hiukkasiin, hiukkasten olemus muuttuu. Sen mukaan minkälainen koe järjestetään, hiukkaset ilmenevät kokeessa joko aaltoina tai hiukkasina. Tätä tarkoittaa kvanttimeka niikan aalto-hiukkas – dualismi. Koska kaikki hiukkaset ovat myös aaltoja, niillä on aaltojen ominaisuuksia. Kuten esim. vesiaallot, ne voivat kulkea toistensa läpi, vahvistaa tai heikentää toisiaan yhteen osuessaan, niitä ei voida rajata täsmälleen tiettyyn paik kaan tietyllä hetkellä, jne.
Kvanttimekaniikka on matemaattinen teoria, jossa hiukkasiin liittyviä aaltoja kuvataan aaltofunktioiden avulla. Näitä aaltofunktioita osataan käsitellä täsmällisesti matemaattisen formalismin avulla. Aaltofunktioita ei sinänsä voida havaita. Hiukkasten havaittavia ominaisuuksia kuvataan aaltofunktioista laskettavilla todennäköisyysaalloilla. Hiukkasiin liityvillä tapahtumilla on tiettyjä tarkasti ennustettavia todennäköisyyksiä, mutta esim. yksittäisen hiukkasen liikettä ei voida ennustaa. Tähän viitataan puhuttaessa kvanttimekaniikan indeterminismistä.
Vaikka kvanttimekaniikka teoriana on hyvin hallittu, toimiva, ristiriidaton, yleisesti hyväksytty ja mikromaailman ilmiöiden käsittelyssä välttämätön, on kvanttimekaniikan tulkintaan heti alusta alkaen liittynyt eräs suuri vaikeus. Se toimii erinomaisesti instrumentalistisessa mielessä tutkimusvälineenä, antaa oikeita ennusteita ja johtaa käyttökelpoisiin sovelluksiin, mutta kertooko se tieteellisen realismin mielessä jotakin fysikaalisesta todellisuudesta?
Kvanttimekaniikan maailma on monella tavoin outo ja vieras. Mitä ovat kvanttimekaniikan perusoliot? Arkielämässä olemme tottuneet hiukkasiin ja aaltoihin, jotka ovat sel västi eri olioita. Makroskooppiset kappaleet ja hiukkaset ovat tietyssä paikassa, niillä on ulottuvuus ja massa, ne voivat törmätä toisiinsa, jolloin niiden suunta, rata, nopeus, jne. muuttuvat. Aalloilla ei ole mitään näistä ominaisuuksista. Mikromaailman oliot, joita kvanttimekaniikka kuvaa, näyttäisivät kuitenkin olevan molempia. Täten esim. valo ilmenee yhtäältä valohiukkasina, fotoneina, valokvantteina, tai toisaalta sähkömagneettisen kentän aaltoliikkeenä.
Kvanttimekaniikkaa yritetään tavallisesti ymmärtää ns. Kööpenhaminalaisen tulkinnan pohjalta, joka on lähtöisin erityisesti Niels Bohrin, mutta myös Werner Heisenbergin ja muiden kuten Wolfgang Paulin, Luis De Broglien, Max Bornin, Erwin Schrödingerin Kööpenhaminassa, Berliinissä ja Göttingenissä 1900 luvun alussa vaikuttaneiden kvanttimekaniikan perustajien ja kehittäjien ajatuksista. Berliinissä vuoropuheluun osallistui merkittävästi myös mm. Albert Einstein. Mitä Kööpenhaminalainen tulkinta sisältää, siitä ei kuitenkaan edelleenkään olla yleisesti yhtä mieltä. Se on eri tutkijoiden eri tavoin muotoilema kuvaus kvanttimekaniikan todellisuuskuvasta. Se sisältää yleensä ajatuksen, että meidän makromaailmasta peräisin olevat käsitteemme eivät enää ole riittäviä näiden ilmiöiden käsittelyyn. Kun kuvaamme kvanttimekaniikalla mikromaailman ilmiöi tä joudumme näennäiseen ristiriitaan – aalto- ja hiukkaskuvailuun – siksi, että olioiden perusluonne on jotakin, jota me emme voi tavoittaa. Tämä oli Bohrin komplementaarisuuden perusidea.
Toinen kvanttimekaniikan tulkinnan peruspiiirre oli, että havaitsevan subjektin ja havainto-objektin välinen ero nähtiin ongelmalliseksi. Ei ole mahdollista erottaa havaitsijaa ja todellisuutta toisistaan. Ihminen ei ole vain sivusta seuraava havaitsija (detached observer), vaan aktiivinen muokkaaja ja toimija maailmassa. Todellisuuden perimmäistä luonnetta ja sen objektiivista ihmisestä riippumatonta asemaa ei enää voinut pitää itsestään selvänä.
Mittauksen ongelma on keskeinen kvanttimekaniikan perusteisiin liittyvä periaatteellinen vaikeus. Mittaus edellyttää mittalaitteiston ja havainto-objektin vuorovaikutusta. Mittaustulos ei kuitenkaan anna olioiden ominaisuuksia mittauksesta riippumattomina, sillä mittaukseen liittyvä vuorovaikutus häiritsee mitattavaa systemiä. Häiriö on aina vähintään yhden kvantin suuruinen. Jos mitattavat suureet ovat samoin kvanttien suuruisia, ei havainto-objektin tilasta ennen mittausta voida sanoa mitään. Olio sinänsä mittauksesta riippumattomana jää tavoitamatta. Havaitseva subjekti siis vaikuttaa havaintotulokseen, eikä realismin edellyttämää havaitsijasta riippumatonta mikrosysteemin tilaa voi mitata. Edelleen, havainto-objekti on mikrosysteemi, jonka kuvaus on mah dollista vain kvanttimekaniikan kielellä, laitteisto tai viimeistään havaitseva subjekti on makrosysteemi, jonka kvanttimekaaninen kuvaus ei ole mahdollinen. Miten siirtymä kuvauskielestä toiseen voisi tapahtua? ”Aalto”, ”hiukkanen”, ”rata”, jne. ovat ihmisen makromaailmasta luomia käsitteitä, joilla ei ehkä olekaan vastinetta mikromaailman todellisuudessa.
Kööpenhaminalaisen kvanttimekaniikan eräs keskeinen prinsiippi on Heisenbergin epätarkkuusrelaatio. Sen lähtökohta on dualismin herättämä kysymys: Jos hiukkanen on myös aalto, mitä voidaan sanoa sen samanaikaisesti mitattavista paikasta ja liikemäärästä? Heisenberg osoitti, että näiden suureiden samanaikaisten mittausten tarkkuudella on raja. Itse asiassa epätarkkuus ei koske vain mittauksia, vaan tietoa yleensä: näiden suureiden samanaikaisia arvoja ei voida tietää rajattomalla tarkkuudella vaikka käytössä olisivat äärettömän tarkat mittalaitteet.
Kaksoisrakokoe
Kaksoisrakokoetta pidetään malliesimerkkinä kvanttimekaanisesta mittauksesta. Muutama vuosi sitten fysiikan julkaisusarjan Physics Today lukijat äänestivät kaksoisrakokokeen kaikkien aikojen merkittävimmäksi kokeeksi fysiikassa. Kokeen esitti Robert Young jo vuonna 1801, mutta kuuluisa kokeesta tuli vasta kvanttimekaniikan yhtey dessä 100 vuotta myöhemmin. Koejärjestelyn periaate on seuraava: Annetaan valon kulkea vajostimessa olevan kapean raon läpi. Tämä valo pannaan sitten kulkemaan vielä uudessa varjostimessa olevien kahden kapean raon läpi ja tarkastellaan näiden rakojen läpi kulkenutta valoa kolmannella varjostimella. Tällä varjostimella nähdään rakojen kuvana valoisia juovia. Juovien välissä on tummempia alueita. Juovia on kuitenkin useampia kuin kaksi. Tämä ilmiö voidaan selittää valon aaltoluonteen avulla. Sama havaitaan vaikkapa vesiaalloilla: aallot taipuvat raoissa myös sivulle ja joissakin suunnissa raoista katsoen raoista tulevien aaltojen huiput osuvat varjostimella yhteen. Tähän kohtaan tulee valoisa juova. Toisissa suunnissa yhteen osuvat toisen aallon huippu ja toisen aallon pohja, tällöin aallot sammuttavat toisensa ja tähän kohtaan syntyy tumma juova. Ilmiötä kutsutaan interferenssiksi ja se on aaltoliikkeen yleinen ominaisuus ja tunnusmerkki klassisessakin fysiikassa.
Kun valo tuottaa kokeessa interferenssikuvioita, on se selvä osoitus kokeessa ilmenevästä valon aaltoluonteesta. Kvanttimekaniikan pohjalta voi herätä kuitenkin kysymys: jos hiukkasilla on aaltoluonne – hiukkasiin liittyviä aaltoja kutsutaan De Broglien aineaalloiksi – voisiko kaksoisrakokokokeen interferenssi-ilmiö näkyä myös hiukkasilla? Kyllä voi: ammutaan hiukkasia, esim. elektroneja tai protoneja kahteen kapeaan rakoon ja rakojen takana varjostimella nähdään jälleen interferenssikuvio. Siis hiukkaset ovat myös aaltoja. Entä kuinka monta hiukkasta tarvitaan, että eri raoista kulkevat hiukkaset saavat aikaan interferenssin? Tehdään uusi koe, jossa rakoihin ammutaan aina vähemmän ja vähemmän hiukkasia kerrallaan? Lopulta ammutaan vain yksi hiukkanen kerrallaan. Jos vain yksi rako on auki, ei interferenssiä synny, mutta heti kun toinenkin rako avataan, havaitaan interferenssikuvio. Yksi hiukkanen kulkee siis molempien rakojen kautta! Eikä tässä kaikki: interferenssikuvion häviämiseksi riittää, että rakoihin asetetaan ilmaisin, joka kertoo että raosta kulkee hiukkanen. Hiukkanen ei siis halua meidän tietävän kummasta raosta se kulkee, vaan haluaa meidän uskovan, että se kulkee molempien rakojen kautta yhtäaikaa, kuten aalto. Interferenssikuvio varjostimella, esim. valokuvauslevyllä tai hiukkasilmaisimessa, muodostuu jälleen yksittäisistä osumakohdista, siis hiukkasista.
Viime aikoihin asti on uskottu, että kvantti-interferenssi ilmenee kokeissa vain riittävän pienillä, korkeintaan atomin suuruusluokkaa olevilla hiukkasilla. Kuten esitykseni aluksi kerroin, Anton Zeilinger on tutkijaryhmineen viime vuonna tehnyt Wienissä kokeen, jossa 70 hiiliatomin fullereenimolekyyli tuottaa kaksoisrakokokeessa edellä kuvatun kvantti-interferenssin. Fullereeni on ns. nanoputkien ja muiden hiilinanoraken teiden peruskomponentti. Zeilingerin mukaan näyttäisi siltä, että periaatteessakaan ei olisi rajaa, kuinka suurilla hiukkasilla kvantti-interferenssi voitaisiin havaita. Mitä suurempi hiukkanen, sitä vaikeampaa kokeen suorittaminen vain on käytännössä: sitä pienempiä ovat hiukkaseen liittyvät De Broglien aineaallot, sitä kapeampia rakoja vaaditaan, sitä vaikeampi on säilyttää hiukkasen eri osien eräänlainen yhtenäisyys, ns. koherenssi, jne.
Aluksi mainittu EPR – paradoksi liittyy toiseen kvanttimekaniikan peruskokeeseen. Kokeesssa ilmenee ns. kvanttiteleportaatioilmiö, hiukkasten ominaisuuksien kaukosiirto. Einstein, Podolsky ja Rosen esittivät vuonna 1935 julkaistussa artikkelissa ajatuskokeen, joka seuraa kvanttimekaniikan formalismista kun sitä sovelletaan yhteenkytket tyihin, ns. kvanttikietoutuneisiin (quantum entangled) hiukkasiin. Tarkastellaan hiukkasia tai yksittäisiä fotoneja, valokvantteja, jotka synnytetään tietyllä tavalla, siten että niiden tietyt ominaisuudet ovat toisiinsa kytkettyjä. Esim. laserin valon fotonit voivat olla kvanttikietoutuneita. Yhteenkytkettyjä ominaisuuksia voivat olla esim. valon polarisaatio tai hiukkasen spin.
Kun sitten tällä tavoin kvanttikietoutuneet hiukkaset tai fotonit ammutaan vastakkaisiin suuntiin ja mitataan hiukkasten spinejä tai fotonien polarisaatiota, niiden kytkentä säilyy etäisyydestä riippumatta. Zeilinger yhteistyökumppaneineen on tehnyt kokeen, jossa hiukkasten kytkentä säilyy aina 144 km etäisyydelle. Kokeessa mitattiin fotonien polarisaation kytkentää Kanarian saarten välillä. Toista fotonia mitattiin La Palman saarella ja toinen lähetettiin ilmaan Teneriffalla, jossa ESA:n (European Space Agency) teleskooppi toimi vastaanottimena. Tämä etäisyys ei kuitenkaan varmasti ole yläraja, vaan suunnitelmissa on koe nimeltä Space-QUEST, jossa käytettäisiin kansainvälistä ISS avaruusasemaa linkkinä kahden maa-aseman välillä, jolloin etäisyys olisi jo yli 1000 km. Tulevaisuudessa suunnitellaan vastaavia kokeita planeettaluotainten välillä.
Mitä kummallista sitten on hiukkasten välisen kytkennän säilymisessä? Hämmästyttävä havainto on siinä, että toinen hiukkanen tuntuu tietävän, mitä toiselle hiukkaselle tehdään. Kun hiukkasen A spin mitataan kaukana hiukkasesta B, hiukkaselle B mitattu spin riippuu siitä miten hiukkasen A spiniä on mitattu. Voidaan järjestää jopa niin, että spinin mittaussuunta hiukkaselle A valitaan ja sitä muutetaan sen jälkeen kun hiuk kaset ovat lähteneet matkaan. Muutokset voivat olla niin nopeita, että edes valon nopeu della kulkeva signaali ei ehtisi kertomaan hiukkaselle B mitä hiukkaselle A on tehty. Kun sitten suuren mittausjoukon tuloksia myöhemmin verrataan, huomataan täydel linen korrelaatio hiukkasten A ja B mittaustuloksissa. Toisen hiukkasen havainto siis määrää toisen hiukkasen kvantimekaanisen tilan, olivatpa hiukkaset kuinka kaukana toisistaan hyvänsä.
EPR – julkaisussa Einstein haluaa pitää kiinni todellisuuden realistisesta ja lokaalisesta tulkinnasta. Realismi tarkoitti Einsteinin mukaan sitä, että fysikaalisen systeemin mittaustulokset tiettynä hetkenä ja tietyssä paikassa riippuvat vain systeemin ominaisuuksista, sen fysikaalisesta todellisuudesta. Lokaalinen tulkinta tarkoitti sitä, että systeemin mittaustulokset eivät voi riippua saman hetkisestä tapahtumasta jossakin toisessa paikassa. Koska kvanttimekaniikka kuitenkin johti ajatuskokeeseen, jossa jompi kumpi – realismi tai lokaalisuus – ei näyttäisi pitävän paikkaansa, Einstein päätyy esittämänsä ajatuskokeen perusteella tulokseen, että kvanttimekaniikan kuvaus ei voi olla täydellinen, ts. että hiukkasten täytyy kuljettaa mukanaan joitakin tuntemattomia ominaisuuksia, jotka vaikuttavat kokeen tuloksiin. Tällaisia käsityksiä on myöhemin kutsuttu piilomuuttujateorioiksi (hidden parameter theories). Nämä kvanttimekaniikalta piilossa olevat ominaisuudet vaikuttaisivat siihen, että EPR – koetilanteen tulosten kvanttimekaaninen kuvaus rikkoo lokaalista realismia vastaan.
Vuonna 1964 John Bell ja myöhemmin mm. Tony Leggett ja Anton Zeilinger osoittivat, että piilomuuttujateorioita voidaan kokeellisesti testata. Ns. Bellin teoreeman mukaan mikä hyvänsä lokaalinen ja realistinen tulkinta on ristiriidassa kvanttimekaniikan kanssa. Bellin epäyhtälöt antavat tiettyjä ehtoja EPR –kokeen hiukkasten ominaisuuk sien, esim. spinien jakautumalle. Näitä hiukkasten spinien jakaumia on sitten viime vuosikymmeninä testattu lukuisissa EPR-ajatuskoetta jäljittelevissä kokeissa. Tulos on lähes aina ollut sama: epäyhtälöt eivät pidä paikkaansa. Tämä osoittaa, että kvanttimekaniikka ei voi olla yhteensopiva minkään realistisen ja lokaalin teorian kanssa.
Viime vuonna Gröblacher ja Zeilinger tutkijaryhmineen julkaisivat kokeen tulokset joihin esitykseni alussa viittasin, jossa tarkoin alkuperäistä EPR-ajatuskoetta vastaavissa koeolosuhteissa tutkijarymä katsoo osoittaneensa että myös kaikki ei-lokaalit realistiset teoriat ovat yhteensopimattomia kvanttimekaniikan kanssa. Kvanttimekaniikan ennusteet – edellä kuvatut hiukkasten EPR-kokeen korrelaatiot voitiin toisaalta kuitenkin jälleen kerran vahvistaa samassa, edellisiä täydellisemmässä EPR – kokeessa.
Näiden Zeilingerin viime vuonna julkaisemien koetulosten jälkeen vaikuttaa siltä, että EPR – kokeen kvanttimekaaniset tulokset, hiukkasten ominaisuuksien korrelaatio yli pitkien etäisyyksien, on lopullisesti kokeellisesti verifioitu. Melko yleisesti päädytään myös siihen käsitykseen, että joko lokaalisuudesta tai realismista on fysiikassa luovut tava. Näin ajattelevat mm. Leggett, Alain Aspect, joka on julkaissut aikaisempia EPR – kokeita, ja Zeilinger ryhmineen. Molempien – realismin ja lokaalisuuden – katsotaan yleisesti olevan fysiikan todellisuuskäsityksen kulmakiviä.
Ratkaisuksi tähän ongelmaan esittää Hugh Everett ns. monen maailman tulkintaa ( many worlds interpretation). Hänen mukaansa realismi ja lokaalisuus voidaan pelastaa, jos sensijaan, että uskotaan havaitsijan hiukkaselle A tekemän mittauksen vaikuttavan hiukkasen B mittaustulokseen, ajatellaankin, että hiukkasella B on kyllä edelleen kaikki mahdoliset spintilat, mutta ne ilmenevät eri maailmoissa. Me itse olemme olemassa vain yhdessä maailmassa, siinä, jossa meidän havaintomme ilmenevät. Tämän tulkinnan mukaan kvanttimekaniikan indeterminismi yleensäkin havaitaan vain meidän maailmas samme, muissa maailmoissa, joita me emme voi havaita, kaikki mahdolliset mikromaail man ilmiöt tapahtuvat ja maailmojen kokonaisuus on edelleen klassisen fysiikan tapaan täysin deterministinen. Everettin tulkinnan mukaan jokainen kvanttimaailman mittaus ikäänkuin laukaisee lukemattoman määrän muita maailmoja.
Fyysikot ovat esittäneet monia muitakin ehdotuksia kvanttimekaniikan synnyttämään realismin tai lokaalisuuden ogelmaan. Esim. David Bohmin mukaan hiukkasten erillisyys on meidän kolmiulotteisen maailmamme näköharha. Bohm kutsuu tätä maailmaa eksplisiittiseksi maailmaksi. Tämä maailma on projektio meille näkymättö mästä moniulotteisesta impisiittisestä hyperavaruudesta, jossa maailmankaikkeus on jakamaton kokonaisuus. Tätä näkökantaa on kutsuttu myös neorealistiseksi. John Wheelerin mukaan taas, klassisen realismin käsitystä että maailma on meistä riipumaton, ei voida pelastaa. Kaikessa toiminnassaan ja valinnoissaan ihminen on osallisena maailmassa, muokkaa, synnyttää ja luo sen tapahtumia.
Filosofian alaa, joka tarkastelee kaiken olevaisen perimmäistä luonnetta, kutsutaan metafysiikaksi. Tiedon olemuksen filosofiaa kutsutaan epistemologiaksi ja todellisuuden perustavimpien rakenteiden filosofiaa ontologiaksi. Saman jaon mukaan erotetaan usein tieto-opillinen realismi ja ontologinen realismi.
Ontologisissa käsityksissä todellisuuden perimmäisestä luonteesta on aina antiikin ajoista lähtien asti vaikuttanut kaksi suurta valtavirtaa. Toinen suunta on tähdentänyt todellisuuden materiaalista perustaa, toinen todellisuuden ideaalista perusluonnetta. Äärimmäisen materialistisen tulkinnan mukaan, kaikki mikä on todellista, voidaan materialistisen reduktion avulla palauttaaa aineeseen ja siis viime kädessä fysiikan tutkiman mikromaailman olioihin. Realistinen materialisti on objektivisti, hän uskoo siihen, että ihmisestä riippumaton todellisuus on objektiivisesti olemassa, se on fysikaalinen ja että fysiikan tutkimus voi periaatteessa antaa oikean, tarkan ja täydellisen kuvan tästä todellisuudesta. Naiiville realistille todellisuus on juuri sitä, mitä havainnot hänelle osoittavat.
Toisaalta jyrkän idealismin todellisuutta ovat vain ihmisen mielen luomat ideat. Lievemmässä ja modernimmassa muodossa idealistinen näkemys tunnustaa aineellisen maailman todellisuuden, mutta vaatii, että myös aineesta riippumattomalle todellisuu delle myönnetään todellisuusarvo. Siten esim. abstraktit mielen sisällöt, arvot, tunteet, ajatukset jne. ovat todella olemassa ja ne ovat inhimillisesti tärkeitä ja merkityksellisiä.
Filosofisen konstruktivismin näkökanta on, että käsityksemme maailmasta on ihmisen konstruktio, emme ole tiedon passiivisia vastaanottajia, vaan muokkaamme itse todellisuutta havainnossamme. Luonnontiedekin on siten vain yksi inhimillinen tapa kuvata ja jäsentää maailmaa. Konstruktivismin kanta on realismille ja objektivismille vastakkainen.
Lyhyessäkään todellisuutta tarkastelevassa esityksessä ei voitane jättää mainitsematta vähintään joitakin näiden filosofisten ongelmien perusteita pohtineita uuden ajan filosofeja. Rene Descartes toi dualistisen ajattelun lähtemättömästi filosofiaan ja myös tieteelliseen ajatteluun. Maailma ja ihminen joutuivat palautumattomasti eroon toisis taan. Siten tieteessäkin havaitsija ja havaintokohde on erotettava toisistaan. Descartes myös osoitti tiedon ulkomaailmasta ongelmalliseksi.
Mikä sitten on havaitsijan ja havaintokohteen suhde? Havaitsijan ja todellisuuden riippumattomuuden asetti perustavalla tavalla kyseenalaiseksi Immanuel Kant, jota on joskus pidetty jopa kaikkien aikojen suurimpana filosofina ja hänen ajatteluaan filosofian Kopernikaanisena vallankumouksena. Kantin mukaan inhimillinen kokemus on kaiken tiedon perusta. Kokemus ei kuitenkaan synny havainnoista ihmisen mielessä ilman ennakkoehtoja, vaan kaikki kokemus ilmenee havainnoista inhimillinen tulkinnan muokkaamana. Kokemus ei kerro todellisuudesta sinänsä, vaan todellisuudesta ihmisen näkökulmasta. Kant erotti tiedostavan subjektin, sille ilmenevän fenomeenien maailman ja olioiden maailman sinänsä. Havainnoimme aisteillamme ja ymmärrämme järjellämme siten kun niitä koskevat inhimilliset ennakkoehdot antavat mahdollisuuden. Siten esimerkikisi siitä mitä luonnossa ”todella” tapahtuu, olioiden maailmasta sinänsä, meillä ei ole tietoa, luonnon tapahtumat vain ilmenevät meille luonnonlakeina. Kantin mukaan ihminen ei ole löytänyt luonnolakeja luonnosta, vaan on itse asettanut ne luonnolle.
Descartesin ja Kantin oivallusten pääperiaatteet ovat nykyäänkin laajalti tunnustettuja ja luultavasti ainakin useimpien luonnotieteilijöidenkin hyväksymiä. Monet fyysikot, mm. Bernard D’Espagnat, lähestyvät Kantin ajattelutapaa. D’Espagnat’n mukaan mm. EPR – kokeissa kokeissa ilmenevä todellisuus ei koske todellisuutta sinänsä, vaan ns. hunnutettua todellisuutta (veiled reality).
Kvanttimekaniikkaan liittyviä filosofisia kysymyksiä on Suomessa tarkastellut 1970- ja 1980-luvuilla mm. K.V. Laurikainen, joka on myös tutkinut mm. Wolfgang Paulin filosofiaa. Laurikaisen mukaan, ja hänen Bohrin ja Pauliin tulkintansa mukaan, ihmisen tietoisuuden ”psyyken” vaikutus kvanttimaailmasta tekemiimme havaintoihin on primaarinen: havaitsija luo hiukkasen kvanttimekaanisen tilan, ennen havaintoa sitä ei ole olemassa. Yksittäisten hiukkasten tapahtumat ovat ”irrationaalisia” siinä mielessä, että niiden ennustaminen on mahdotonta. Hiukkaset syntyvät havainnossa, ne näyttäytyvät siinä sen mukaan minkälainen havainto on päätetty suorittaa ja häviävät jälleen olemattomiksi havainnon jälkeen.
Viime aikoina kvanttifysiikan filosofiaa on tutkinut Tarja Kallio-Tamminen, jonka väitöskirjan ”Quantum Metaphysics” (2004) pohjalta hän on julkaissut suomeksi teoksen ”Kvanttilainen todellisuus” (2006). Myös monet muut suomalaiset tutkijat ovat julkaisseet tutkimuksia kvanttimekaniikan filosofiasta.
K.V. Laurikaisen vuonna 1988 perustamassa Luonnonfilosofian seurassa kvanttimekaniikan filosofiset ongelmat ovat jo monen vuosikymmenen ajan olleet eräänä keskustelun pääaihepiireistä. Vuonna 1985 järjestettiin Joensuun yliopistossa symposiumi ”Foundations of Modern Physics, 50 years of the Einstein – Podolsky – Rosen Gedankenexperiment” ja 1988 Helsingin yliopistossa symposio ”Kvanttifysiikka ja filosofia”.
Fysiikan todellisuuskäsitystä voidaan siis hahmotella kvanttimekaniikan johdattamana fysiikan oman filosofisen tradition – loogisen empirismin ja analyyttisen filosofian perinteen näkökulmasta. Tällöin kvanttimekaniikan mukaan näyttää siltä, että tämän perinteeen todellisuuskäsityksen joistakin kulmakivistä, realismista tai tavanomaisesta käsityksestä avaruuden paikallisuudesta on luovuttava.
Fysiikan antamaa kuvaa todellisuudesta voidaan tarkastella myös muista filosofisista perinteistä kuin analyyttisen filosofian viitekehyksestä lähtien. Konstruktivistisella ajattelulla ja Kantin perusideoilla on merkittävä asema mm. mannermaisissa eurooppalaisissa filosofisissa järjestelmissä kuten fenomenologiassa, hermeneutiikkassa ja eksistenssin filosofioissa. Edmund Husserlin ja Martin Heidggerin perustaman fenomenologian tieteen todellisuuskuvan kritiikki kohdistuu itse tieteen lähtökohtaan. Sen mukaan, kun fysiikassa pyritään tarkastelemaan havaitsijasta riippumatonta objektiivista todellisuutta, kaikkein oleellisin todellisuuden olemus on jo ohitettu. Fenomenologian mukaan kaiken tiedon lähtökohtana tulee olla ihmisen tiedostusproses si. Kaikki tietomme ilmenee meille vain sen sallimissa rajoissa. Fenomenologian mukaan tiede, esim. fysiikka, ei voi sanoa mitään todellisuuden perimmäisestä luonteesta. Todellisuudesta sinänsä, meistä ihmisistä riippumattomana, edes sen olemassaolosta, ei fenomenologisen tieteen kritiikin mukaan tiede voi sanoa mitään.
Fenomenologian uranuurtajia Suomessa ovat olleet mm. Erik Ahlman, Sven Krohn, Lauri Rauhala, Martti Siirala, Matti Juntunen, Juha Varto ja myöhemmin sitä ovat tutkineet monet muut.
Fenomenologian näkökulmasta (esim. Markku Satulehto), matemaattisella kielellä esitetyn fysikaalisen teorian esittämien teoreettisten olioiden todellinen olemus ei sinänsä ole matemaattinen, vaan matemaattinen teoria ilmaisee jotakin maailmassa olevaa tapahtumisen periaatetta, joka vain mahdollistaa monimutkaisen matemaattisten konstruktion. Tieteellinen tutkimus on tietyn teeman, ei maailman tutkimusta. Teorian totuus on sitä, että teeman mukaisissa kokeissa maailma antaa sellaisia vastauksia, jotka ovat mielekkäitä teeman näkökulmasta. Teorian väitteet siis heijastavat luonnon olemistotuuksia, jotka ymmärretään maailman kokemuksessa, mutta eivät ole tosia esityksiä luonnosta itsestään.
Ehkä selvimmin fysikalistisen tutkimusasenteen rajoittuneisuuden ajatellaan tulevan esiin ihmistä ja kulttuuria tutkittaessa. Aika yleisesti ollaan sitä mieltä, että luonnontie teiden tieteenfilosofia, analyyttinen filosofia ja looginen empirismi eivät sovellu ihmistutkimuksen filosofiseksi perustaksi.
Nykyaikaiseseen ihmistutkimukseen soveltuvia tutkimusasenteita ovat sensijaan juuri femomenologia, hermeneutiikka ja eksistenssin filosofiat. Näihin filosofioihin perustu vissa holistisissa suuntauksissa pyritään näkemään ihminen dynaamisena kokonaisuu tena, joka muodostuu kuitenkin erillisistä, toisiinsa palautumattomista olemuspuolista. Nämä olemuspuolet, esim. fysikaalinen, biologinen ja tajunnallinen olemuspuoli, ovat jatkuvasti monella tavalla vuorovaikutuksissa toistensa kanssa. Tietoisuus voidaan ymmärtää merkitysten kokonaisuutena, jolloin merkityksellä ymmärretään sitä, että jokin asia merkitsee tai tarkoittaa meille jotakin. Ihmisen tietoisuus merkityksineen on tässä katsanossa täysin epäfysikaalinen ja mm. aivoihin palautumaton olemuspuoli, sillä ei ole paikkaa, kokoa, jne. Esimerkikisi nykyaikaisessa kognitiotieteessä ja aivotutkimuksessa myönnetään yleisesti, että ihmisen tietoisuuden ongelmaa ei ole voitu ratkaista aivoja tutkimalla.
Merkitykset viittaavat tajunnassa sekä konkreettisiin ulkomaailman olioihin – ymmär rämme esim. pöydän pöydäksi – että myös esim. tunteisiin, arvoihin, ajatuksiin yleensä, jne. Merkitysten palauttaminen fysikalistisen reduktion mielessä fysiikan tutkimuskoh teeksi, väittämällä esim. että oikeudenmukaisuus tai velvollisuudentunto voitaisiin jotenkin palauttaa atomien liikkeiksi tai tapahtumiksi, on tässä ajattelussa mieletöntä. Merkityksiä tulee tutkia niille aidossa ja niille soveltuvassa lähestymistavassa. Siten esim. aviopuolisoiden ongelmia tai lasten kasvatuksen kysymyksiä on hyödytöntä tarkas tella tutkimalla aivojen kemiallisia ja fysikaalisia ilmiöitä. Tämäntapaista käsitystä ihmisen filosofiasta on Suomessa kehitellyt Lauri Rauhala.
Palataan vielä lopuksi takaisin alussa esitettyyn toteamukseen, että todellisuutta tutkittaessa tarkastellaan ihmisen suhdetta maailmaan, jolloin myös ihminen itse joutuu tarkastelun kohteeksi. Tähän viittaa myös edellä on hahmoteltu kvanttimekaniikan Kööpenhaminalainen tulkinta, jossa havaitsijaa ja havaintokohdetta ei voida erottaa toisistaan.
Niels Bohrin mukaan esimerkiksi: “Physics is to be regarded not so much as the study of something a priori given, but rather as the development of methods of ordering and surveying human experience” (The Unity of Human Knowledge" (October 1960)) ”, ts. suomeksi: ”Fysiikkaa ei tule ajatella niinkään jonkin apriorisesti annetun (todellisuuden) tutkimuksena, vaan niiden menetelmien kehittymisenä, joilla luodaan järjestystä ja selvitystä ihmisen kokemukselle.” Bohr sanoo myös, että: ” It is wrong to think that the task of physics is to find out how nature is. Physics concerns what we can say about nature.” ("The philosophy of Niels Bohr" by Aage Petersen): “On väärin ajatella, että fysiikan tehtävä on paljastaa minkälainen luonto on. Fysiikka koskee sitä mitä me voimme sanoa luonnosta.”
Heisenberg puolestaan sanoo: ”What we observe is not nature itself, but nature exposed to our method of questioning”, ”Se mitä havaitsemme, ei ole luonto itse, vaan luonto sellaisena kuin se paljastuu meidän kysymyksenasetteluillemme”.
Bohr ajattelee (Kallio-Tammisen mukaan) ihmisen aseman olevan keskeinen, paitsi kvanttimekaniikassa, myös suhteellisuusteoriassa. Ihminen tulee välttämättömäksi koska avarutta ja aikaa ei voi erottaa vetoamatta havaitsijaan. Kun absoluuttista avaruutta ja aikaa ei ole olemassa, tarvitaan aina havaitsija. Havaintoja voidaan käsitellä vain kun tiedetään, missä havaitsija on ja mihin havaintoja verrataan. Bohrin mukaan suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan kuvauksissa todellisuudesta on havaitsijaa koskeva looginen samankaltaisuus, joka vaatii uudistamaan tavanomaiset fysikaalista todellisuuutta koskevat ideamme.
Eero Rauhala
Keväisiä leskenlehtiä kuvattuna sekä näkyvän
valon aallonpituuksilla että ultraviolettialueella. Vasemmalla/ylempänä
näkyvän valon kuva ja oikealla/alempana UV-valon kuva. Kuva on otettu
85 mm f/1,9 Super-Takumar objektiivilla. Suodattimena oli Heliopanin UG-1 ja
filminä Kodak E-100GX diafilmi. Kuva otettiin sisätilassa ja kuvan
valo tuli huoneeseen sisään paistavasta auringosta. Näkyvän
valon kuva on valotettu kameran valotusmittarin mukaan ja ultraviolettikuvan
valotusaika on n. 13 aukkoa pidempi. Kuvat otti Ville Marttila.
Klikkaa kuvaa!
Klikkaa kuvaa!