Stephen Hawking in memoriam

Cambridgen yliopiston kosmologian professori Stephen Hawking hau- dataan tänään Westminster Abbey -kirkkoon, jonne ovat haudattuna myös mm. Isaac Newton ja Charles Darwin.

.
https://yle.fi/uutiset/3-10125727

.

Stephen Hawking
.
Hawking oli alkuräjähdysteorian ja siihen tiukasti liittyvän mustien aukkojen teorian kehittäjiä.Hän oli siitä huolimatta alkuräjähdyteoriaan olennaisesti liittyvän Higgsin bosonin viimeisin ja arvovaltaisin epäilijä, kunnes tuo hiukkanen ilmeisesti paikannettiin vuonna 2012 EU:n CERNissä. Epäilyksiä lisäsi, että edellinen kymmenien miljardien arvoi- nen laitteisto jäi jonkin prosentin alle sen teoriakokonaisuuden puitteis- sa määritellyn äärimmäisen teoreettisen energiaylärajan, jossa se oli en- nakoitu. Löytöä vahvistaa perin vuoden takainen gravitaatioaaltojen löytyminen ja siinä ennen kaikkea niiden liikkuminen valonnopeudella, mikä osoittaa, että sähkömagnetismi ja gravitaatio eivät ilmeisimmin ole ERI alkupaukuista, kuten taas kilpaileva Lawrence M. Kraussin ”sipuliversumiteoria” ennakoi.
 .

Hawking tunnetaan paitsi teorioistaan,populaareista kirjoistaan, kou- luttamistaan uusista kosmologeista ja yhteiskunnallisesta osallistumi- sestaan, myös ääreishermoston ALS-taudista,jota hän on sairastanut koko uransa ajan, yli 50 vuotta. Siihen aikaan, kun se hänellä diagno- soitiin vähän yli 20-vuotiaana, elinajanodote oli kaksi vuotta. Hän on ollut todella menestyksellinen koepotilas…

Hawking on siis ollut joskus myös väärässä, ja hän on esittänyt hyvin- kin kummallisia ideoita, kuten että aika voisi kulkea taaksepäin, mikä muuten edellyttäisi jonkinlaista ”informaation säilymisen lakia”, jollai- sesta hän itse ei ole avoimesti spekuloinut tietääkseni.Hän on ollut sa- tunnaisesti  joukon jatkona myös joissakin muiden alojen ja huijareiden- kin pölhöhankkeissa, kuten ”Cambridgen Mustekalojen tietoisuuden julistuksessa”.

Fyysikko ja kiistakirjoittaja Kari Enqvist kirjoittaa Hawkingin muistoksi otsikolla ”Hengen voitto aineesta” mm., että hän oli Einsteinin jälkeen maailman tunnetuin fyysikko. Hawking ei kuitenkaan ole koskaan esi- merkiksi saanut Nobelin palkintoa. Alansa arvostetuinta virkapallia hän sen sijaan piti hallussaan.Enqvist kirjoittaa,että 80-luvulla samassa työ- paikassa CERNssä Hawking sairastui keuhkokuumeeseen, ja lääkärit pyysivät vaimolta lupaa kytkeä hänet irti kaapeleista, mutta sitä lupaa hoitajavaimolta ei tullut. Siitä on 30 vuotta.
.

” Hawking antoi oraakkelinlausuntoja elämästä maailmankaikkeudes- sa, keinoälystä ja Jumalasta. Hän antoi kasvot teoreettiselle fysiikalle. Mutta vaikka hänen kirjaansa Ajan lyhyt historia on myyty yli kymme- nen miljoonaa kappaletta, on vaikea pitää häntä tieteen varsinaisena popularisoijana; kyseessä on tunnetusti myös kaikkein eniten kesken jätetty populaarikirja.

Niinpä jää kysymys: mikä Stephen Hawking oikeastaan oli miehiään? On selvää, että vaikeavammaisuus oli erottamaton osa hänen identi- teettiään. Arvelen, että se yhdistettynä lannistamattomaan älykkyy- teen, humaanisuuteen ja huumorintajuun teki Stephen Hawkingista eräänlaisen ikonin. Hän edusti meille hengen voittoa aineesta ja ihmi- syyden liekkiä, jonka toivomme lepattavan olosuhteista riippumatta meissä kaikissa.

***

Hawking myös filosofoi, ei siis pelkästää jauhanut filosofiasta älytöntä paskaa fysiikanprofessorin ”arvovallalla” kuten eräs Esko Valtaoja. Hän kehitti mm. mallisidonnaisen realismin tieteenfilosofiaansa. Se ei välttämättä osu nappiin, mutta ei ole myöskään höyrähtäneen hevonpaskaa kuten eräillä. Olen kirjoittanut aiheesta täällä:

STEPHEN HAWKING ESITTÄÄ TÄYSIN UUDENTYYPPISTÄ GRAVITAATIOTEORIAA

http://keskustelu.skepsis.fi/Message/FlatMessageIndex/355465?page=2#363834

Stephen Hawkingin uusimman kirjan ”Suuri suunnitelma” (The Grand Design, yhdessä tieteiskirjailija Mlodinovin kanssa) varsinainen pläjäys, joka on esitetty lopussa kuin ohimennen, on, että gravitaatio olisi massaenergiaan ja liike-energiaan nähden negatiivista energiaa, ja maailmankaikkeuden kokonaisenergia olisi nolla.

Potentiaalienergia ei olisikaan silloin vain laskennallinen suure, vaan ”täyttä materiaa”, jota ”kumotaan”, kun esimerkiksi kappaletta nostetaan ylöspäin gravitaatiokentässä, tai positiivista sähkövarausta siirretään niin ikään positiivisen jännitelähteen suuntaan. Ideologisesti kyseessä on jonkinlainen ”kaksoisenergetismi”, uusi fysiikan ideologia.

Kirja on kirjoitettu ennen Higgsin bosonin ”ratkaisua”, jonka Hawking ei uskonut olevan positiivinen (mutta uskoo niin nyt),”hyvissä ajoin” uu- deksi vaihtoehtoiseksi maailmankuvaksi.Kirja kannattaa multiversumi- teoriaa ja myötäilee joissakin asioissa ”monimaailmatulkintaa”, mutta ei tarkoita aivan samaa kuin Hugh Everett ja mormonit. Kirjassa hyväk- sytään jollakin tavalla Everettin opettajan John Wheelerin ”madonrei- ät”, eikä siten kumota ehdottomasti (ymmärtääkseni) ”aikamatkailua”. Tähän liittyen kirjassa esitetään useassa kohdassa, että ”valon nopeus voidaan ylittää”, esimerkiksi kirjassa väitetään että Tsherenkovin va- lonsäteily ydinvoimaloissa johtuu siitä, että ”elektronit liikkuvat vedes- sä valoa nopeammin”,ja osa sähkökentän fotoneista ikään kuin jää niis- tä jälkeen.Tuosta sain ainakin minä väärän kuvan siitä, mitä haluttiin sa- noa. Ainoankaan fysikaalisen olion nopeus ei ylitä valonnopeutta tyhji- össä, minkä mahdollisuuden erityinen suhteellisuusteoria kiistää. Kir- jassa väitetään myös sopivalla nopeudella liikkuvan havaitsijan havait- sevan ”ajan kulkevan taaksepäin” jossakin versumin osassa. Tämä edellyttäisi  kuitenkin, että kyseinen ”havaitsija” liikkuisi valon nopeutta suuremmalla nopeudella.

Nuo totutusta poikkeavat tulkinnat johtuvat siitä, että kirjassa ei tun- nusteta ’materiaalisen olion’ (objektin) käsitettä (kuten  dialektisessa ja muussa emergentissä materialismissa), joka on juuri se entiteetti joka mm. ei voi liikkua valoa nopeammin, on se sitten hiukkanen tai in- formaatiosignaali. Erilaiset muut, puhtaasti matemaattisesti ”viriteltä- vissä” olevat ”mittauskohteet” niin voivat tehdä,koska ne eivät ole fysi- kaalisten olioiden kokonaisuuksia.Toisaalta Tsherenkovin säteilykin voidaan tulkita johtuvan siitä,ettei todellinen olio (myöskään elektroni) voi ylittää valon nopeutta. Kiihtyvässä liikkeessä oleva sähkövaraus ylipäätään aina säteilee fotoneja. (Fotonit jossakin väliaineessa silti voivat ”jäädä jälkeen” siitä.)

Kirjassa väitetään myös, että on aivan sama ajatellaanko Maa tai Aurin- ko jököttämään paikallaan ja muu versumi kiertämään sitä, vai nämä liikkumaan homogeenisessa versumissa. Noin aivan puhtaasti mate- matiikan kannalta onkin,MUTTA EI FYSIIKAN kannalta,sillä tämä edel- lyttäisi äärettömiä (kierto)nopeuksia siellä ”laidoilla”, eikä erityinen suh- teellisuusteoria, jonka nimiin tämäkin kirja muutoin vannoo, voisi pitää paikkaansa. Kysymykseen monista ulottuvuuksista kirja suhtautuu tutun myönteisesti, ja perusteleekin, miten kolme paikkaulottuvuutta ovat erikoisasemassa voiden taata paikallisesti stabiilin avaruuden.

Hawkingin lanseeraaman ”malliriippuvaisen realismin” filosofian mal- lit eivät ole aivan samaa samaa kuin mm.  dialektisen materialismin teoriat, joissa mm. käsitteet ja jopa kulloinenkin muodollinen logiikka- kin voidaan määritellä kussakin erikseen. Malleilla on aina ymmärtääk- seni ainakin perustavimmat käsitteet samat, mutta ne painottavat todellisuuden eri puolia ja ne yhdistetään ”rajapinnoilla”.

Niiden ero on lopultakin enemmän tiedollinen ja havainnollinen kuin olemuksellinen. Tällainen on todellakin mallintamista enemmän kuin teorianmuodostusta. Hawkingille ”alkuräjähdys on seurausta luon- nonlaeista”, joista siis perustavimmat olisivat ”ehdottoman muuttu- mattomia” (myös alkupaukkujen yli), joten kirjassa on syytä epäillä suhtauduttavan rivien välistä yhtä kielteisesti aitoon emergenssiin eli luonnonlakien kehitykseen kuin Kari Enqvistin yksinkertaisessa energetismissäkin.

Noihin ehdottomiin luonnonlakeihin olisi myös ”sisäänkirjoitettu” kaksi- päisen muodollisen logiikan taustaoletukset: olisi olemassa sellainen (moniulotteisen) olemisen taso, jonka ”pisteissä” mikä tahansa ominaisuus joko täysin olisi tai sellaista ei olisi lainkaan.

Ns. luonnonvakiot kuten valonnopeus tyhjiössä eivät kuitenkaan olisi perustavimpia luonnonlakeja, vaan ne olisivat ”versumivakioita”, jotka muuttuvat enemmän tai vähemmän joka ”poksahduksessa”, joiden tu- loksena olevat versumit eri vakioineen eivät ”kommunikoisi” keskenään ainakaan tavallisilla versumiensisäisillä fysiikan laeilla.

Mahdollisuuden ja todellisuudendialektiikka teoksesta puuttuu ko- konaan, josta seuraa, kun on kysymys todennäköisyyslaeista, että jokin tämän hetken todella toteutuva ”ratkaisu” (tapaus) muka vaikuttaisi myös ”ajassa taaksepäin” (versumissa) siihen, miten sen ”rakennuspali- kat” joskus menneisyydessä ”todella ovat olleet”,eli tämä puoli EI OLI- SI LUONTEELTAAN PELKÄSTÄÄN TIEDOLLISTA, että tuosta asiasta vain saataisiin uusi tieto. Tämä käsitys on hienossa sopusoinnussa ”Wheelerin madonreikien” ja ”aikamatkailun” kanssa, mutta jyrkässä ristiriidassa objektiivisen emergenssin kanssa.

Todellisuudessa mahdollisten eli  virtuaalisten hiukkasten ei tarvitse olla samanlaisia kuin aktuaalisten hiukkasten,vaikka ne muuttuvat sel- laisiksi sopivien edellytysten vallitessa,ja vaikka niistä ehkä saadaankin fysikaalista tietoa vain niiden muuttumisten kautta aktuaalisiksi hiukkasiksi.

Ainoa mikä siinä ykskantaan kumotaan on ”älykäs luominen”: sellaista ei voi olla, eikä myöskään ”tarvita”.

En vaihda silti dialektisesta enkä muusta emergentistä materialismista tähän teoriaan: joutuessani valitsemaan kahdesta vaihtoehdosta, jossa toisessa perustavimmat luonnonlait ovat ehdottoman muuttumatto- mia,mutta MENNEISYYS voi vielä tänäänkin ”todella muuttua” kau- aksikin ajassa taaksepäin (”malliriippuvaisessa realismissa”),ja toises- sa taas menneisyys on täysin lukkoonlyöty (determinismin periaate) ja objektiivisesti ”se, mikä se on”, mutta LUONNONLAITKIN EVOLUOI- TUVAT (emergentissä kuten dialektisessa materialismissa) valitsen ilman muuta ja epäröimättä jälkimmäisen!

Nyt mahdollisesti löytymässä oleva Higgsin bosoni tai sen kaltainen (yksi tai jopa useampi) entuudestaan tuntematon hiukkanen sopii olio- teoriaan ja siten emergenttiin materialismiin hyvin. Tähän Hawkingin ideaan gravitaation ja energi/an/oiden keskinäissuhteista se varmaan tuo lisävaloa, kun päästään tarkempiin ja halvempiin lisätutkimuksiin energia-alueella, joka nyt tiedetään tarkoin.

Higgsin bosonihan sellaisenaan nykyisellään ei selitä gravitaatiota eikä raskasta massaa, vaan pelkästään hitaan massan (ellei sitten ole suorastaan jollakin tavalla ”positiivinen ja negatiivinen Higgsin bosoni”, joista toinen selittäisi massaa ja toinen gravitaatiota… Sitten ne ainakin olisivat aina varmasti ”tasapainossa”, kuten Hawking olettaa niiden kokonaisuutena aina olevan…

Muuten teorian siitä, että ”lillumme negatiivisen energian meressä” esitti jo Hawkingin edeltäjä tämän korkeassa virassa, vuoden 1933 fysiikan nobelisti positronin ennustamisesta Paul Dirac yhdessä Erwin Schrödingerin kanssa, ja myös käytti tätä aksioomaa ennustaessaan positronin olemassaolon.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Diracin_meri

Lenin oikaisi mestarillisesti v. 1908 materialistisen filosofian pohjalta Ranskan Tiedeakatemian puheenjohtajaa Henri Poincaréta, joka oli itsenäisesti johtanut huomattavan osan erityisen suhteellisuuteorian matematiikkaa Hendrick Lorentzin muunnoksen ja Michelson-Morleyn valonnopeushavaintojen perusteella tämän teorianmuodostuksessa olevasta virheestä. Suotta jauhaa enqvistit filosofian olevan ”turhan- päiväistä”, kun eivät itse osaa sitä! Materialismi ja empiriokritisismi:

http://keskustelu.skepsis.fi/Message/FlatMessageIndex/372461

http://www.kirjavinkit.fi/arvostelut/suuri-suunnitelma/

 Katsoisin, että Stephen Hawking oli asennoitumiseltaan tutkimusot- teeltaan  ennen kaikkea matemaatikko. Matematiikassa pitääkin pau- kutella tutkimuskohteesta esitettyjen matemaattisten hypoteesien ra- joja, ja niiden konkreettisesta kartoittamisesta tältä pohjilta vastaavat sitten kokeelliset ja tekniset ja muut fyysikot. Jokaisella teorialla on sovellettavuutensa rajat.

***

Keskustelua emergenssistä enqvistin sivuilta täällä:

Tieteessä tapahtuu -lehdessä käytiin alkuvuodesta 1999 laajaa keskustelua kirjan Olemisen porteilla keskeisistä teemoista, emergenssistä ja reduktionismista.

Tästä keskustelusta on tehty ainakin pari opinnäytettäkin korkeakouluissa:

Kari Tommila, Turun ammattikorkekoulu

EMERGENTTI, ENEMMÄN VAI VÄHEMMÄN?

Erään filosofisen käsitteen tarkastelua

https://www.yumpu.com/fi/document/view/15984801/emergentti-enemman-vai-vahemman-eraan-filosofisen-

.
Annastiina Mäkilä
Pro gradu -tutkielma
Kulttuurihistoria Historian, kulttuurien ja taiteiden tutkimuksen laitos
Turun yliopisto
Syyskuu 2013


Perimä, ympäristö ja sattuma

Pohdintoja ihmisen henkisten ominaisuuksien muodostumisestaTieteessä tapahtuu -lehden kirjoituksissa vuosina 1998–1999 ja 2004–2005

Jaa käyttäen:


4 vastausta artikkeliin “Stephen Hawking in memoriam”

  1. Fiksu kaveri oli hän. Ounastelen että ammennamme hänen työnsä hedelmiä vielä vuosikymmenten ajan.

    Joko todistaaksemme oikeaksi, todistaaksemme ne vääräksi, tai jatkaaksemme niiden pohjalta eteenpäin.

    1. Paavi kutsui hänet Vatikaaniin esitelmöimään alkuräjähdysteoriasta, ja hän sanoi, että ”Luomistulkinta ei missään tapauksessa tule kysymykseen”…

      Hänkään ei kuitenkaan ollut täysin vapaa muodollisen logiikan metafyysistä implisiittisestä kirjoittelemisesta itse todellisuuden eikä kielen ominaisuudeksi…

  2. https://yle.fi/uutiset/3-10136225

    Monimutkaista mutta ei mahdotonta – Miten maallikko saa kiinni maailmankaikkeuden hännänpäästä?

    Ilman kvanttimekaniikkaa et lukisi tätä juttua, sillä sinulla ei olisi kännykkää eikä tietokonetta. Fysiikalla ei kuitenkaan vain tehdä rahaa, vaan etsitään vastauksia elämän mysteereihin.

    Brittiläisen fyysikon Stephen Hawkingin 30 vuotta sitten ilmestynyt esikoiskirja Ajan lyhyt historia on noussut Suomessa uudelleen viiden myydyimmän tietokirjan joukkoon hänen kuolemansa jälkeen.

    Ajan lyhyestä historiasta vitsaillaan, että se on eniten myyty vähiten luettu kirja. Se on kuitenkin päätynyt miljoonien ihmisten ostoskassiin eri puolilla maailmaa. Ostajilla on ollut halu ainakin yrittää hahmottaa maailmankaikkeutta.

    Mutta miten tavallinen ihminen voi päästä kiinni fysiikan suuriin kysymyksiin, joissa jo kieli uhkaa karata maallikon käsittämättömiin? Kuka Hawkingin kuoltua puhuisi fysiikkaa niin, että maallikkokin voi saada hännänpäästä kiinni?

    Monelle meistä fysiikka-sana tuonee mieleen lähinnä kouluaineen, jonka läpi usein räpisteltiin mitenkuten, erityisesti innostumatta. Myös Helsingin yliopiston humanistisen tiedekunnan varadekaani, filosofi Paavo Pylkkänen sanoo pelänneensä pärjäämistään lukion fysiikassa niin paljon, että satsasi siihen tosissaan.

    Hyvinhän fysiikka häneltä sitten sujuikin, mutta ei herättänyt intohimoja, Pylkkänen tunnustaa. Fysiikan kiinnostavuuden hän havaitsi vasta innostuttuaan filosofiasta.

    – Joskushan ajatellaan, että ihmiset eivät tee mitään, ellei se ole hauskaa tai hyödyllistä. Minusta nämä ovat itsessään kiinnostavia asioita. Kyllä se kiinnostus varmaan uteliaisuudesta lähtee.

    Monimutkaista mutta kiehtovaa

    Pylkkänen korostaa hyvien opettajien ja hyvien kirjojen merkitystä. Koulutusjärjestelmältä hän toivoo, ettei se perustuisi liikaa pelkkään työpaikan tavoitteluun, vaan antaisi tilaa uteliaisuuden syttymiselle.

    Parhaassa tapauksessa nuorena luettu hyvä kirja käynnistää elinikäisen prosessin, kun lukiessa tajuaa, että asiat ovat monimutkaisia mutta samalla kiehtovia.

    – Ihmisellä on lyhyt elämä, mutta ehkä sen aikana pystyy selvittämään jotakin tästä olemassaolosta, Pylkkänen sanoo.

    Tämä jutun lopussa on hänen kirjasuosituksiaan. Monet ovat filosofien ammattikirjallisuutta, mutta eivät mahdottomia ymmärtää, hän lupaa. Kirjoittajat ovat fyysikkoja, mutta yleisönä ovat filosofit.

    – Ellei näistä asioista kirjoiteta selkeästi, niin eivät niitä filosofitkaan ymmärrä, vaikka haluaisivatkin, Pylkkänen myöntää.
    Newonin maailmankaikkeus oli kellokoneisto

    Tällä jutulle ei ehkä olisi tarvetta, jos ajattelisimme fysiikasta yhä Sir Isaac Newtonin tavoin.

    – Newtonin fysiikka oli sellaista, että perusperiaatteet saattoi ymmärtää myös innostunut maallikko. Maailmankaikkeus ajateltiin ikään kuin kellokoneistona. Silloin 1500- ja 1600-luvuilla oli tullut ensimmäisiä mekaanisia laitteita, joilla sitä voitiin havainnollistaa, Paavo Pylkkänen sanoo.

    Fysiikka antoi mallia muille tieteenaloille. Seuraavilla vuosisadoilla ajateltiin ihminenkin koneena.

    – Tieteiden hierarkiassa fysiikalla oli aikanaan tällainen asema. Joskus puhutaan freudilaista peniskateutta mukaillen fysiikkakateudesta, Pylkkänen kertoo.

    Newton mullisti tieteellistä ajattelua tällä vuonna 1687 ilmestyneellä teoksellaan. Hänen oma kappaleensa ensipainoksesta muistiinpanoineen on Trinity Collegen kirjastossa Cambridgessa.Andrew Dunn / CC BY 2.0

    Vanhassa fysiikassa luonto ajateltiin ankaran deterministiseksi. Uskottiin, että kun tiedetään luonnonlait, niin voidaan ennustaa ja hallita luontoa.

    Lisäksi ajateltiin, että kaikki maailmassa koostuu osistaan. Ideana oli, että jos kokonaisuuden pilkkoo osiin ja ymmärtää niiden vuorovaikutuksen, niin ymmärtää myös, miten koko systeemi toimii.

    – Fysiikan tilanne oli tällainen hyvin pitkään. Murros tapahtui 1900-luvun alussa, kun tulivat suhteellisuus- ja kvanttiteoriat, kauan ennen Hawkingia. Hän sitten aikanaan sovelsi niitä hienolla tavalla, sanoo Paavo Pylkkänen.
    Kvanttifysiikka on kokonaisvaltaista

    Newtonin maailmankuva oli ollut selkeä ja ymmärrettävä. Uusi fysiikka rikkoi sen. Kvanttifysiikalle ovat ominaisia kokonaisvaltaiset ilmiöt. Yksi arkijärkeä hämmentävä asia ovat kaukovaikutukset, joita on havaittu koetilanteissa.

    – Jos kaksi kvanttiobjektia, vaikka valofotonia, on ollut yhdessä ja ne viedään erilleen ja tehdään hiukkaselle A jotakin, se näyttäisi vaikuttavan välittömästi hiukkaseen B välimatkasta riippumatta, Paavo Pylkkänen selittää.

    Kokeissa etäisyydet ovat jo satoja kilometrejä. Fysiikalle on kuitenkin tyypillistä, että oudoille ilmiöille on monta kilpailevaa selitystä. Myös kaukovaikutuksesta kiistellään.

    – Aina on niitä, joiden mukaan kaikki on ennalta määrätty, eikä tapahdu mitään vaikutusta A:sta B:hen.

    Pylkkänen avaa kaukovaikutuksen käsitettä kolikko- ja arpanoppavertauksilla.

    – Panemme kolikon kahtia, mutta emme katso, kumpi saa kruunan ja kumpi klaavan. Sinä otat toisen puolikkaan ja jäät Helsinkiin. Minä vien toisen mukanani vaikka Pariisiin. Kun avaan kämmeneni ja näen, että minulla on kruuna, saan salamannopeasti tietoa siitä, mitä sinä havaitset Helsingissä.

    Euron kolikko.
    Selväähän se: Jos yhdellä on kruuna, toisella on oltava klaava.Yle

    Kvanttimekaniikassa pätee karkeasti ottaen sama ilmiö, mutta kolikon sijalla olisikin kaksi arpanoppaa.

    – Sinä pidät toisen ja minä otan toisen. Voin taas mennä hyvin kauas, sinne Pariisiin. Kun heitän noppaani, tiedän, mitä sinä saat, kun heität omaasi. Vaikka niin, että jos saan kolmosen, niin tiedän, että ahaa, sinä saat kuutosen.

    Teorian mukaan tulos ei ole ennalta määrätty, mutta yhteys on olemassa. Arkijärjellä sitä on hyvin vaikea käsittää, toisin kuin kolikkoesimerkkiä, Pylkkänen myöntää.

    Lomittumiseksi kutsuttua ilmiötä pyritään hyödyntämään tämän päivän teknologiassa. Tällainen toisiinsa kietoutuneiden objektien prosessi on ajateltu kaikkein tehokkaimmaksi tavaksi esimerkiksi pankkikoodin salaamiseen.

    – Sen on ajateltu olevan niin herkkä, että se paljastaa heti, jos joku yrittää mennä häiritsemään sitä. Siksi kvanttitietokoneiden kehittämiseen on satsattu valtavasti rahaa.

    Kvanttiteorian taustalla ovat ilmiöt, joihin Albert Einstein ja Erwin Schrödinger kiinnittivät huomiota jo 1930-luvulla. Vielä silloin niitä ei kuitenkaan pystytty testaamaan kokeellisesti ja hyödyntämään.

    – Joku on sanonut, että kolmannes Yhdysvaltain kansantaloudesta perustuu kvanttiteorian sovelluksiin. Sieltä tulevat tietokoneet ja transistorit ja puhelimet ja niin edelleen, Pylkkänen kertoo.

    Tämäkään ei onnistuisi ilman kvanttimekaniikkaa.Mika Moksu / Yle
    Tulkinnoista kiistaa pian vuosisata

    Kvanttiteoria kuvaa hyvin pienen mittapuun prosesseja, mutta mitä siellä mikrotasolla varsinaisesti on?

    – Siitä on edelleen monta eri käsitystä. Koska mikromaailmaa ei voi havaita samalla tavoin kuin tätä tuttua ja turvallista makromaailmaa, eri tulkinnoille jää pelivaraa. Tätä kiistaa on käyty kohta sata vuotta, sanoo Paavo Pylkkänen.

    Tanskalainen Niels Bohr yritti antaa ensimmäisen tulkinnan kvanttiteorialle 1920-luvulla. Tuo Kööpenhaminan-tulkinnaksi kutsuttu selitys korosti sitä, että emme voi tietää vastausta – ja jos jotakin tiedämmekin, niin jotakin muuta jää tietämättä.

    Kun Bohr aateloitiin, hän valitsi vaakunaansa taolaisen jin ja jang -symbolin, jossa kohtaavat toisiaan täydentävät perusvoimat.

    – Bohrille se kuvasi sellaisia asioita kuin objektin paikkaa ja liikemäärää, jotka ovat molemmat tärkeitä mutta eivät mittaamalla kerro toisistaan mitään, Pylkkänen kertoo.

    Albert Einstein luennoimassa Wienin yliopistossa vuonna 1921.Itävallan kansalliskirjasto
    Haarautuuko maailmankaikkeus?

    Einstein ei onnistunut omassa selitysyrityksessään, mutta 1950-luvulla David Bohm esitti mallin, jossa elektroni oli yhtä aikaa sekä aalto että hiukkanen. Samalla vuosikymmenellä Hugh Everett keksi monimaailmatulkinnan: jos kvanttiobjektilla on kaksi vaihtoehtoa, niin ehkäpä molemmat toteutuvat ja maailmankaikkeus haarautuu.

    – Nämä löytyvät edelleen populaarikirjallisuudesta. Vaikkapa lentokentillä myytävien kirjojen joukossa voi hyvinkin olla aina yksi, jossa näitä teorioita käydään läpi; esimerkiksi jokin Brian Greenen kirja.

    Yritykset selittää fysiikan ilmiöitä maallikolle ymmärrettävällä tavalla eivät ole uusi asia, vaan perinne on siinäkin jo pitkä, Pylkkänen sanoo.

    – Kyllähän jo Einstein aikoinaan oli hyvä kirjoittaja. Ja Niels Bohr. Hän kehitti atomimalleja ja kvanttiteorian tulkintaa ja oli monilahjakas filosofi, joka kirjoitti laajasti biologiasta ja psykologiasta.

    Pylkkäsen mukaan 1920- ja 1930-luvut olivatkin kulta-aikaa, jolloin fyysikot olivat syvällisiä ajattelijoita. Tuon ajan tekstit ovat edelleen kiinnostavaa luettavaa myös filosofeille, hän sanoo.
    Filosofia jäi hipeille

    Tilanne muuttui, kun suurvallat alkoivat kilpailla atomiaseilla.

    – Jotkut tieteenhistorioitsijat väittävät, että sen jälkeen pienryhmien opetus muuttui isoiksi massaluennoiksi ja filosofia jäi kokonaan pois. Haluttiin ”kvanttimekaanikkoja”, joiden ei pitänyt miettiä syntyjä syviä vaan keskittyä aseteollisuuden tarpeisiin.

    Muutaman viime vuosikymmenen ajan fysiikassa on ollut taas pehmeämpi jakso, Paavo Pylkkänen kertoo. Perusteita on alettu pohtia enemmän, ja siihen on hänen mukaan osittain inspiroinut vanha filosofinen pohdiskelu.

    Vaikka virallinen fysiikka oli 1980-luvulle asti aika kovaa, väliin mahtui vaiheita, joissa uusi fysiikka sai jo jalansijaa. Hippiliikkeestä löytyi hengenheimolaisia.

    – Sanfranciscolaisissa hippikahviloissa oli fyysikoita, jotka halusivat puhua kaukovaikutuksista ja muista. Heistä tuli omanlaisiaan guruja.

    ”Olet Maan ja maailmankaikkeuden jumalallinen, kaunis olento – eikö se ole ihmeellistä?” Hippileirin kyltti heijastelee nykyfysiikan henkeä.Tim Parkinson / CC BY 2.0
    Itämainen ajattelu ja fysiikka löivät kättä

    Hippiajan teoksista tunnetuin on Fritjof Capran Fysiikka ja tao. Kirja korosti fysiikan kokonaisvaltaisuutta itämaisen uskonnollisen ajattelun tavoin.

    – Kun intialainen ajattelu löi läpi länsimaissa, erityisesti tietysti Kaliforniassa, niin ehkä nykyfysiikka koettiin liittolaiseksi. Kaikki eksoottisuudet, joita kvanttimekaniikasta löytyi, kuten kaukovaikutukset, sopivat hyvin yhteen pehmeän ja kokonaisvaltaisen ”peace, love and happiness” -ajattelun kanssa.

    Akateemisissa piireissä moni pudisteli päätään tällaiselle hippitouhulle, mutta osittain siitä nousivat kvantti-informaatio ja kvanttilaskenta, jotka ovat nykyisin iso juttu, Pylkkänen sanoo.

    – Kaikki eivät tietenkään hyväksy, että se meni näin, mutta on siinä tällaisia jänniä kulttuurisia tekijöitä.

    Pylkkänen nostaa tuolta ajalta Capran Fysiikan ja taon ohelle toisen bestsellerin, Gary Zukavin kirjoittaman Dancing Wu Li Masters, ”Tanssivat Wu Li -mestarit”.

    – Kyllä niiden täytyi olla viihdyttäviäkin, koska niitä myytiin miljoonia kappaleita.

    Kimmo Hiltunen / Yle
    Kiinnostuitko kokeilemaan? Tässä listaa kirjastoreissuille!

    Kari Enqvistin ja Esko Valtaojan tuotannon oheen Paavo Pylkkäsellä on suomalainen suositus, joka on voinut jäädä huomaamatta: Tarja Kallio-Tammisen Kvanttilainen todellisuus vuodelta 2008.

    Unohtaa ei kannata myöskään Georg Henrik von Wrightin teostaTiede ja ihmisjärki (1987). Hän oli varsin pessimistinen maailman suhteen, mutta jos hänellä jotakin toivoa oli, niin se liittyi nimenomaan fysiikan ja biologian kokonaisvaltaisiin ilmiöihin, Pylkkänen sanoo.

    – Hän ajatteli, että kaikki nämä ympäristö- ja muut ongelmat johtuvat osittain vanhasta tieteellisestä rationalismista, joka on luonnon hallitsemista ja hyväksikäyttöä. Hän pohti, voitaisiinko harmonisempaan tulevaisuuteen päästä uudella fysiikalla, jossa ihminen on enemmän osallistuja kuin hallitsija.

    Aikanaan von Wright leimattiin romanttiseksi antiteknologiksi, mutta tänä päivänä hänen huippuajattelijan tekstejään lukee uusin silmin, Pylkkänen sanoo.
    Napakasti kvanttiteoriasta: A Very Short Introduction

    Suomeksi käännetyistä kirjoita Pylkkänen suosittelee yhtenä David Bohmin ja David Peatin teostaTiede, järjestys ja luovuus (1992). Hän kertoo käyttäneensä sitä kurssikirjana ja havainneensa, että se toimii tukena myös silloin, jos ihminen etsii muutosta.

    Bohmin mielestä tieteestä puuttui aito keskustelu, joten hän alkoi kehittää keskustelumenetelmiä. Hän on ollut monille inspiraationa, Pylkkänen kertoo.

    Englanninkielisistä kirjoista hänen ykkösuosituksena on John Polkinghornen napakka, satasivuinen Quantum Theory: A Very Short Introduction (2002).

    – Jos pitäisi estää se, että ensimmäisestä lukukokemuksesta tulee traumaattinen, niin tästä kannattaisi ehdottomasti aloittaa! Se on niin lyhytkin, ettei siinä mene ikä ja terveys.

    Niille, jotka ovat valmiit näkemään hieman vaivaa englannin suhteen, Pylkkänen ehdottaa myös ”hyvällä tavalla rautalangasta väännettyä” David Albertin kirjaa Quantum Mechanics and Experience (1992). Suosituslistalla on myös Jennan Ismaelin How Physics Makes Us Free (2016).

    Peter Lewisin filosofeille kirjoittamasta teoksesta Quantum Ontology (2016) Pylkkänen sanoo, että se ei ole aivan helppo, mutta kuitenkin äärimmäisen selkeä.
    Lisää myös internetistä

    Hawkingin yhteistyökumppanin Roger Penrosen The Shadows of the Mind (1994) on kvanttiteorian ja tietoisuuden yhteyden hyvä selittäjä, Pylkkänen sanoo. Hänen oma teoksensa Mind, Matter and the Implicate Order (2007) tarkastelee tätä aihetta Bohmin teorioiden valossa.

    Hippiliikkestä ja fysiikasta kertovista kirjoista Fritjof Capran Fysiikka ja tao (1973) on saatavilla suomeksi. Gary Zukavin Dancing Wu Li Masters (1979) ja Pylkkäsen niin ikään suosittelema David Kaiserin How the Hippies Saved Physics (2011) ovat jääneet suomentamatta.

    Brian Greenen yleistajuisista ja viihdyttävistäkin teoksista on suomennettu kaksi: Kosmoksen rakenne: Avaruus, aika ja todellisuus (2005) ja Kätketyt ulottuvuudet: Supersäikeet, ajan halkeamat ja maailmanselityksen haaste (2000).

    Jos kirjasto on liian kaukana, tiedonlähteitä löytyy myös internetistä. Paavo Pylkkäsen vinkki verkkosivuksi ja hakusanaksi ovat
    ja ”quantum”. Lisää hänen lukusuosituksiaan löytyy .

    https://plato.stanford.edu/

    https://netn.fi/artikkeli/kvanttiteoria-filosofian-innoittajana

Kommentoi