[äärellinen
mutta reunaton]
Kyösti Salovaara, 2017. Yksityiskohta. |
Kaikenlaista
sopii ihmetellä. Siis ajatella.
Suuria
asioita: elämän merkitystä, avaruuden kokoa, ajan alkua.
Pieniä
asioita: mahtuuko 42 numeron kenkä jalkaan, miksi
aamun lehdessä on aina parillinen määrä sivuja, miten
muovipakkauksen saa auki menettämättä malttiaan.
Myös
tiedemiehet ajattelevat ja ihmettelevät.
Vaikka
osataan selittää maailmankaikkeus (yleinen suhteellisuusteoria) ja
atomimaailma (kvanttifysiikka) ei kukaan osaa yhdistää näitä
selityksiä, sillä jompi kumpi on väärässä toisensa suhteen ellei sitten tilaa ole
jätetty Jumalalle, joka ei kuitenkaan kerro miten nämä maailmat
(oikein iso, älyttömän pieni) toimivat samojen periaatteiden
mukaisesti.
Yhdistävää
teoriaa haetaan, mutta ehkäpä ns. yhtenäisteoriat (GUT ja TOE)
ovatkin juuri se, mitä ei ole olemassa.
Vuonna
1988 englantilainen matemaatikko ja fyysikko Stephen Hawking
(s. 8.1.1942) julkaisi ajan ja maailmankaikkeuden teorioita
popularisoivan teoksen Ajan lyhyt historia.
Viime
sunnuntaina Hawking täytti 75 vuotta.
Sattumalta
– jos sattumia on – Hawking syntyi täsmälleen 300 vuotta
myöhemmin kuin Galileo Galilei kuoli.
Galilei
joutui maailmankaikkeuden rakennetta koskevien selityksien takia
hakaukseen katolisen kirkon kanssa. Se mitä Galilei näki, tuntui
asettavan kirkon jumalakeskeisen maailmanselityksen epäilyttävään
valoon. Ehkä myös ihmisen asema luomakunnan keskipisteenä joutui
epäiltäväksi.
Ajan
lyhyessä historiassa Hawking pohtii toistuvasti jääkö
Jumalalle sijaa ajan ja maailmankaikkeuden prosessia selitettäessä
ja jos jää, millainen liikkumavara Jumalalla oli maailmaa
luodessaan ja luonnonlakeja sommitellessaan. Jumala ei heitä arpaa,
kuten tavataan sanoa.
Aika
voi olla ikuista, Hawking sanoo, mutta sillä on merkitystä vasta
nykyisenkaltaisessa maailmassa. ”Aika ennen maailmankaikkeutta on
pelkkä sana, joka ei merkitse mitään.” Aika ja valo syntyivät
alkuräjähdyksen hetkellä.
Hawking
muistuttaa, että Augustinus kysyi:”Mitä jumala teki ennen
kuin loi maailmankaikkeuden?”
Augustinus
olisi voinut vastata että ”silloin Jumala suunnitteli helvettiä
niille, jotka esittävät tuollaisia kysymyksiä”. Mutta sen sijaan
hän vastasi, että aika on Jumalan luoman maailmankaikkeuden
ominaisuus, koska aika luotiin samalla kuin koko maailma. Aikaa on
vain maailmassa.
Tietysti
olisi aika raflaavaa ajatella, että ensin luotiin helvetti ja
vasta sitten paratiisi.
Kun
Carl Sagan kirjoitti Hawkingin teokseen alkusanat, hän
aloitti sanomalla että ”voimme elää jokapäiväistä elämäämme
ymmärtämättä maailmasta juuri mitään”.
Ei
tarvitse ymmärtää miten auringonvalo mahdollistaa elämän. Riittää
kun osaa käydä kaupassa ruokaostoksilla. Eikä tarvitse pelätä lentävänsä
taivaalle painovoiman pettäessä, riittää kun tietää mihin tallustelee kadulla tai metsäpolulla ja viheltelee mennessään.
Mutta
jos maailmankaikkeudelle annetaan selitys, ei sitäkään ole helppo
ymmärtää.
Kun
Hawking päätyy ajatukseen, että aika ja avaruus muodostavat
pinnan, joka on kooltaan äärellinen mutta joka on samalla reunaton,
sitä on vaikea ymmärtää.
Ajattele
vaikkapa jalkapallokenttää, jonka sanotaan olevan äärellisen
kokoinen mutta silti reunaton. Mihin laitat maalit tuollaisella
kentällä? Entä katsomon? Missä on keskiympyrä josta peli
aloitetaan? Jaksaako kukaan juosta 90 minuuttia tuollaisella
kentällä?
Kaikkea
ei voi ymmärtää. Pitää vain uskoa selitykseen.
Tiedän,
että omena putoaa puusta maahan, mutta ymmärränkö että miksi?
Kaksituiskohta. |
Olen
vuosien varrella alleviivannut Stephen Hawkingin teoksesta useita
lauseita, mieleen tarttuvia ajatuksia.
Yleensä
sitä tulee alleviivanneeksi ne lauseet, jotka luulee ymmärtävänsä.
Sitä mitä ei ymmärrä, ei ole olemassa.
Hawking
käyttää usein huumoria selittäessään vaikeaa asiaa. Kun joku
vertaus tai tiivistys naurattaa, sen kuvittelee ymmärtävänsä
vaikka voi olla, että nauru peittää epätietoisuuden ja epäuskon.
Esimerkiksi
mustissa aukoissa, joka ovat pisteeseen luhistuneita tähtiä, ei ole
mitään naurettavaa. Ellei sitten se, että ne ovat paikkoja joista
informaatiota tulee ulospäin mahdollisimman vähän; tieto on siellä
pisteen lähellä, ei täällä kauempana, ei siis medialle
uutisherkkua. ”Musta aukko määritellään niiden tapahtumien
joukoksi, joista tieto ei voi etääntyä kauaksi.”
Hawking
kyllä varoittaa ettei mustaan aukkoon kannata pudota, koska siellä
saattaa kohdata menneisyyden, jota ei vielä ole tapahtunut.
Sehän
kannattaa muistaa, että vaikka elämme todellisessa maailmassa, luonnonlait ja ihmisten kokemukset todellisuudesta ovat aivan
erilaisia luonteeltaan. Ihminen esimerkiksi muistaa menneisyyden
mutta ei tulevaisuutta, kun taas luonnonlait eivät tee eroa
menneisyyden ja tulevaisuuden välillä.
Ihmisen
näkökulmasta aika näyttäytyy kolmessa muodossa. Ensinnä on
termodynaaminen aika, joka ilmoittaa missä suunnassa epäjärjestys
kasvaa. Kahvikupit siis menevät rikki pudotessaan lattialle mutta
eivät itsestään palaa sirpaleista ehjäksi kupeiksi.
Toiseksi
meillä on (ihmisen) psykologinen aika. Se kertoo missä on
menneisyys (sen muistaa) ja missä tulevaisuus (sen kuvittelee).
Kolmanneksi
on kosmologinen aika, joka etenee maailmankaikkeuden laajenemisen
suuntaan.
Tähän
voisi heittää hieman metafyysiseksi kontrastiksi taiteilijan
mietteen ajasta. ”Aika ei kulu nopeasti, kun sitä tarkkailee”,
kirjoitti Albert Camus vuonna 1943. ”Se tuntee, että
sitä pidetään silmällä. Mutta se käyttää hyväkseen
hajamielisyyttämme. Ehkäpä on suorastaan olemassa kahdenlaista
aikaa: se jota tarkkailemme ja se joka muuttaa meitä.”
Aikaa
ei pääse karkuun vaikka kuinka juoksisi. Se saa meidät kiinni,
ennemmin tai myöhemmin.
Ihmisen
muistilla ja tietokoneiden muistilla on samanlainen psykologinen
suunta: vain mennyt muistetaan. ”On perusteltua olettaa, että
tietokoneiden aika ja ihmisten aika ovat samansuuntaisia”, Hawking
sanoo. ”Ellei niin olisi, pörssissä olisi helppo tehdä
omaisuuksia tietokoneella, joka muistaisi huomisen kurssit.”
Ajatusleikkinä
voisi tietysti ajatella, että ihmisen aika kulkisi vastavirtaan
kosmologisen ja termodynaamisen ajan kanssa.
Silloin
me syntyisimme eläkeikäisinä, kaiken tietävinä, viisaina kuin
mikä. Elämä kulkisi (palautuisi) sitten keski-ikää, nuoruutta ja
lopulta lapsuutta kohti ja koko ajan tietäisimme vähemmän ja
vähemmän kunnes olisimme vauvoina tyhjä kangas.
Jos
elämän aika kulkisi nurinkuriseen suuntaan, ratkaisisiko se monta
ongelmaa? Ainakin taitetusta indeksistä pitäisi puhua eri tavalla,
erilaisia kaavoja käyttäen. Kun palkansaaja katsoisi kuukausittaista palkkalaskelmaa, siellä olisi palautus eläkemaksusta. Olisi
tietysti muutenkin hauskaa muistaa tulevaisuus mutta ei menneisyyttä.
Vaikka
Hawkingin kosmologiset teoriat perustuvat luonnonlakien tutkimukseen,
hän muistuttaa että todellisuutta lopulta tarkastelee ja selittää
ihminen eikä kukaan muu, siis ei kivi eikä kanto.
Antropistisen
periaatteen mukaan voidaan sanoa esimerkiksi näin: ”Me näemme
maailmankaikkeuden sellaisena kuin näemme, koska olemme olemassa.”
Ja
edelleen: ”Miksi maailmankaikkeus on juuri sellainen kuin miltä se
näyttää?”
Siksi
että:
”Jos
se olisi toisenlainen, ei meitäkään olisi!”
Tästä
tulee mieleen älyttömiä ja mukavan kiehtovia ajatuksia, joilla
selittää melkein mitä tahansa.
Jos muistelen kirjoittajia, joita olen lainannut jutuissani neljänkymmenen vuoden aikana eniten, niin
kärkeen nousevat Franz Kafka, Yrjö Ahmavaara, Karl
Marx ja Stephen Hawking. Seuraavassa ryhmässä, kakkostasolla,
ovat esimerkiksi Erno Paasilinna, Raymond Chandler,
Jean-Paul Sartre, Albert Camus, Bertolt Brecht, John
Carey, Philip Roth ja Olavi Paavolainen. Kolmanteen
ryhmään kuuluu Platonin, Popperin, Wittgensteinin
ja Dahrendorfin kaltaisia ajattelijoita.
Antropistista
periaatetta mukaillen päättelen, että nuo kirjailijat näyttävät
merkittäviltä siksi, että minä olen olemassa ja lainaan heidän
kirjoituksiaan. Ja toisekseen, jos heitä ei olisi olemassa, ei
minuakaan olisi - kirjoittajana.
Kyösti Salovaara, 2017. Yhtenäisteoria: kaksi taideteosta, toisensako selittävät? Alvar Aallon piirtämä rakennus, Shaderin Cube / Lux Helsinki 2017. Entä ajan viiva? |
_______________________________
Albert
Camus: Kapinoiva ihminen. Valikoinut Maija Lehtonen. Suom.
Ulla-Kaarina Jokinen ja Maija Lehtonen. Otava, 1971.
Stephen
W. Hawking. Ajan lyhyt historia. (A Brief History of Time,
1988.) Suom. Risto Varteva. WSOY, 1988.
On vaikea oppia kirjoittamaan että 2017. Se ei ole tasajaollinen vuosi. Tai muistamani mukaan sellaisia lukuja oli. En oppinut ikinä matikkaa kunnolla.
VastaaPoistaMutta vastaus elämän tarkoitukseen siis on tuo sama 42. En tiedä parempaa kirjasarjaa kuin se tuo Hitchhiker's Guide to the Galaxy tutustua niin hankalaan tapaukseen kuin astrofysiikka. Poijantyttärelle annoin uuden vuoden kunniaksi kirjan nimeltä, mikähän se oli, Maailma Stephen Hawkingin mukaan? Sinne päin. Kuulemma lukevat sitä koulussa, yläasteen ekalla.
Totta - ja heitin tuon 42 enempää ajattelematta!
PoistaNämä ajan ja maailman mysteerit ovat aina tavattomasti kiehtoneet minuakin. Ajan lyhyen historian ilmestyessä silloin lähes 30 vuotta sitten aloitin innokkaasti sen lukemisen. Sen verran vaikeaa asia oli, että kirja jäi kesken. Pienen tauon jälkeen aloitin kirjan uudestaan, uudella puhdilla, ja sainkin sen luettua siten, että kuvittelin olennaiset asiat jopa ymmärtäneeni. Ainakin noin laajassa katsannossa, ja sillä varauksella, että eiväthän ihmisen aivot näitä asioita ihan aidosti voi ymmärtää.
VastaaPoistaJo suhteellisuusteoria saa aivot solmuun, mutta kvanttifysiikka on vielä pahempaa. Se on todellisuutta, johon meidän ymmärryksemme ei oikein millään pysty. Myös äärettömyys ja aika suhteellisuuksineen ovat käsitteitä, jotka tekevät pienen ihmisen nöyräksi. Silti kaikki tämä kiehtoo, sillä kyse on kovasta todellisuudesta, maailmasta jossa elämme.
Tuosta äärellisestä mutta reunattomasta maailmankaikkeudesta olen lukenut aika hyvän yksinkertaistuksen. Otetaan vain yksi ulottuvuus pois, ja kuvitellaan että eläisimme kaksiulotteisina olioina kaksiulotteisessa maailmassa. Maailmankaikkeus olisi tuolloin kuin pullistuvan ilmapallon pinta. Siinä olevat tähdet ja galaksit etääntyisivät toisistaan. Maailmalla ei olisi reunaa, vaikka se äärellinen olisikin. Todellisessa maailmankaikkeudessa on toki se yksi ulottuvuus lisää, mutta sitä aivomme eivät enää taivu hahmottamaan.
Ai se olikin sattuma, tuo 42? Minä kun jo kuvittelin sen nokkelaksi viittaukseksi Douglas Adamsin mainioihin kirjoihin.
Hah, joo, mutta onko sattumia ihan oikeasti? Heitin tuon luvun noin vaan kun kirjoitin konseptia, sitten kun julkaisin pakinan laitoin sen lihavoitettuna koska silloin jo "tiesin" tämän Adamsin merkityksellisen luvun.
PoistaJoo, ilmapallovertaus on hyvä - tyhmä vaan siitäkin ajattelee, että ilmapallon ympärillä ja ulkopulella on "jotakin" ihan ääretöntä.
Totta - alitajunta tuottaa joskus sellaista viisautta, jota mieli ei ole vielä osannut tietoiseksi ajatukseksi pukea.
VastaaPoistaIlmapallovertaus on tietysti typistetty kuva todellisuudesta, mutta antaa minusta hyvän käsityksen siitä, mitä noilla hankalilla äärellisillä ja reunattomilla tarkoitetaan.
Olen ollut ymmärtävinäni, että nykytiedon mukaan aika ja tila ovat asioita, jotka syntyivät alkuräjähdyksessä. Ennen sitä, tai niiden ulkopuolella, ei siis ole sen enempää aikaa kuin tilaakaan! Näin siis meidän maailmankaikkeudessamme, mutta mitä tahansahan voi toki olla ja tapahtua sen tuolla puolen.
Ajatus on vaikea, mutta minusta jollain lailla ymmärrettävä näillä ihmisenkin rajallisilla aivoilla. Nehän kun ovat kai kehittyneet käsittelemään vain meidän aistittavissamme olevaa todellisuutta.
Kuuntelin viime viikolla Yleltä keskustelua "kaiken teoriasta" (TOE) - onko sellaista ja jos on niin mitä sitten tapahtuu kun se "löydetään".
PoistaFyysikkojen ja matemaatikkojen optimismia teorian mahdollisuuksista hieman problematisoi "biofyysikko" joka totesi ettei nykytiede vielä tiedä "edes" että miten (täsmällisesti) happi päätyy vereen eikä sitä mitä vesi todella on.
Tutkittavaa siis piisaa myös lähellä, aistein havaittavassakin todellisuudessa.