Risto Nieminen: Aallon harjalla

17.09.2008

Syyskuun puolivälissä alkoi Geneven liepeillä, Sveitsin ja Ranskan rajalla, historian  toistaiseksi suurimman ja kalleimman tieteellisen koelaitteen käyttöönotto. LHC-törmäytin kiidättää protonisuihkuja 99.99 %:iin valon nopeudesta, 27 km pitkään tunneliin rakennetussa renkaassa. Renkaan sisällä on miltei ulkoavaruuden tyhjö: siinä vallitseva paine on kymmenesosa Kuun pinnalla vallitsevasta. Protonisuihkua ohjaavat suprajohtavat magneetit on jäähdytetty 1.9 asteen päähän absoluuttisesta nollapisteestä. Jättiläismäiset ilmaisimet keräävät protonien törmäyksissä syntyvien hiukkasten jälkiä: sekunnissa tapahtuu 600 miljoonaa törmäystä, joista kunkin tallentamiseen tarvitaan 2 megatavua dataa. Kun LHC-törmäytin on täydessä toiminnassa, dataa kertyy 10-20 petatavua (miljoonaa gigatavua) vuodessa. Sen analysoimiseen tarvitaan tuhansien tietokoneiden maailmanlaajuinen verkko ja satoja fyysikoita.
 
CERNin LHC-projekti on paitsi insinööritaidon riemuvoitto myös kansainvälisen tiedeyhteisön voimannäyttö. Päätös sen toteuttamisesta tehtiin vuonna 1994; ensimmäiset suunnitelmat hankkeesta esitettiin jo vuonna 1977. Hanke on tietysti maksanut paljon, myös Suomen valtiolle ja veronmaksajille lähes 10 M € vuodessa.

LHC:n sanotaan pääsevän lähelle olosuhteita, jotka vallitsivat parin millisekunnin kuluttua alkuräjähdyksestä. Sen odotetaan kertovan jotain massan alkuperästä, materian ja antimaterian epäsymmetriasta universumissa sekä kuumasta kvarkki-gluoni-plasmasta, jonka jäähtyessä kevyet atomiytimet rakentuivat. Kenties tulemme näkemään jälkiä minikokoisista mustista aukoista tai uusista ulottuvuuksista. 

Kaikki tämä on varmasti äärimmäisen kiinnostavaa fyysikolle, mutta miten lienee kadunmiehen tai -naisen laita? Miten saada suuri yleisö kiinnostumaan? Tarvitseeko sen ylipäätänsä kiinnostua?

Ehdottomasti: kyllä tarvitsee. LHC ja muut tieteen megaprojektit ovat erinomainen tilaisuus virittää uudelleen kiinnostus luonnontieteisiin ja niiden perimmäisiin kysymyksiin, jotka ulottuvat hiukkasfysiikasta ja kosmologiasta  nanoteknologiaan, kvantti-informaatioon ja elämän geeniperustaan. Mutta miten kertoa, miten tulla ymmärretyksi ?

Alexei Grinbaum (www.arxiv.org/abs/0806.4268) on osuvasti kuvannut fyysikoiden vastuuta ja vaikeuksia kertoa työstään suurelle yleisölle. Erityisesti hän varoittaa piiloutumasta formalismin ja yhtälöiden taakse. Työtään maallikoille selittävällä tutkijalla on suuri houkutus ajatella tai sanoa: ”Tämä asia olisi helppo ymmärtää, jos voisi kirjoittaa pari yhtälöä.” Itse asiassa hän silloin tarkoittaa ymmärtämistä samalla tasolla kuin millä hän itse asian ymmärtää. Vaikka matematiikka on korvaamaton tieteen kieli tai paremminkin sen pikakirjoitus, se ei saisi peittää varsinaisia ilmiöitä ja käsitteitä. Kuten Grinbaum sanoo: ”Teoreettisen fyysikon työ ei ole yhtälöiden kirjoittamista.”

Sama selittämisen vaikeus ja velvollisuus pätee yleisemminkin. Kaukana ei ole ajatus, että uudelle ja vakavasti otettavalle luonnonfilosofialle olisi käyttöä. Myös kovaa vauhtia etenevä yliopistouudistus voisi hyötyä, jos osa fraseologiasta korvattaisiin todellisten tavoitteiden ja sisältöjen analyysillä ja kuvauksella.

Akatemiaprofessori
Risto Nieminen
Teknillisen koreakoulun fysiikan laboratorio

Aiemmin ilmestyneitä blogeja