{"id":1652,"date":"2010-04-22T10:29:46","date_gmt":"2010-04-22T07:29:46","guid":{"rendered":"http:\/\/www.yrttimaa.net\/Blogi\/?p=1652"},"modified":"2010-12-27T18:06:08","modified_gmt":"2010-12-27T15:06:08","slug":"luonnonlaki-ennen-meita-syntynyt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/?p=1652","title":{"rendered":"Luonnonlaki ennen meit\u00e4 syntynyt\u2026?"},"content":{"rendered":"

Y<\/strong><\/big>st\u00e4v\u00e4t, el\u00e4mme mielenkiintoisia aikoja. Taas kerran.<\/p>\n

Joskus kahdeksankymment\u00e4luvulla p\u00f6yristelimme fysiikanopiskelijatovereidemme kanssa laitoksen assistentin (jos oikein muistan) haastattelua, jossa t\u00e4m\u00e4 tuli sanoneeksi suunnilleen niin, ett\u00e4 kaikki suuret asiat on jo l\u00f6ydetty, en\u00e4\u00e4 tarvitaan vain hienos\u00e4\u00e4t\u00f6\u00e4 ja teorioiden viilausta. Meill\u00e4 tieteen historia oli tuoreessa muistissa, joten muistimme oikein hyvin ett\u00e4 samaa mielt\u00e4 oli ollut moni merkitt\u00e4v\u00e4 ja (aikanaan) arvostettu 1800-luvun fyysikko \u2013 vain muutamaa kymment\u00e4 vuotta ennen kuin suhteellisuusteoria ja kvanttifysiikka pistiv\u00e4t palaset kokonaan uusiksi. Teoriat eiv\u00e4t edes tulleet mist\u00e4\u00e4n tyhj\u00e4st\u00e4, vaan n\u00e4ille teorioille itunsa antaneet ongelmat \u2013 ja osa niiden ratkaisuistakin \u2013 olivat olleet tunnettuja jo hyv\u00e4n tovin. N\u00e4in ollen mekin katsoimme asialliseksi puistella p\u00e4\u00e4t\u00e4mme yht\u00e4l\u00e4ist\u00e4 lattap\u00e4ist\u00e4 ylimielisyytt\u00e4 osoittaneelle assistentille.<\/p>\n

Vaikka k\u00e4sityksemme perustui siin\u00e4 vaiheessa l\u00e4hinn\u00e4 luuloon, se on sittemmin osoittautunut oikeaksi. Ei t\u00e4m\u00e4 eksaktien luonnontieteiden perustaksi rakennettu apparaatti ole viel\u00e4 lainkaan valmiiksi selvitetty. Itse asiassa alkaa vaikuttaa silt\u00e4, ett\u00e4 se vaatii paljon enemm\u00e4nkin kuin vain automainos-tyylist\u00e4 \u201dpient\u00e4 laittoa\u201d.<\/p>\n

Perusongelma on siin\u00e4, ett\u00e4 meill\u00e4 on kaksi eritt\u00e4in hyv\u00e4\u00e4 ja eritt\u00e4in toimiviksi todistettua teoriaryp\u00e4st\u00e4, kvanttifysiikka ja suhteellisuusteoria, joissa ei ole kuin yksi pikkuruinen perusvika: ne eiv\u00e4t oikein sovi mill\u00e4\u00e4n yhteen. Yleens\u00e4 t\u00e4st\u00e4 ei ole pahemmin harmia, sill\u00e4 kvanttifysiikassa k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n hyvin lyhyit\u00e4 aikoja ja hyvin pieni\u00e4 asioita, kun taas suhteellisuusteoriaa hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n asioissa joissa ajat ja muut mitat ovat, kirjaimellisesti, t\u00e4htitieteellisi\u00e4. T\u00e4htitieteilij\u00e4n ketaleet ovat kuitenkin menneet kiinnostumaan maailmankaikkeutemme alkuvaiheista, jolloin kaikki maailman aine ja energia oli pakkautuneena (hyvin pikkuruisen hetken ajan) nyrkki\u00e4 pienemp\u00e4\u00e4n kl\u00f6nttiin, joka tosin laajeni perin vauhdikkaasti perin isoksi. Kvanttifysiikan ja suhteellisuusteorian pit\u00e4isi pelitt\u00e4\u00e4 yht\u00e4 aikaa, jotta pystyisimme hahmottamaan, miksi helkatissa siit\u00e4 kl\u00f6ntist\u00e4 tuli t\u00e4m\u00e4 meid\u00e4n havaitsemamme maailmankaikkeus sellaisena, kuin se on \u2013 ja sellaisena, jossa pystyy elelem\u00e4\u00e4n kaikenlaisia ituhippej\u00e4 kyselem\u00e4ss\u00e4 kummallisia. Se nimitt\u00e4in tiedet\u00e4\u00e4n, ett\u00e4 (nykyisten teorioiden mukaan) tiettyjen alkuarvojen on pit\u00e4nyt olla aivan mielett\u00f6m\u00e4n tarkasti kohdallaan, ett\u00e4 t\u00e4nne on ylip\u00e4\u00e4ns\u00e4 kyennyt syntym\u00e4\u00e4n mink\u00e4\u00e4nlaisia t\u00e4hti\u00e4, planeettoja, hiilt\u00e4, el\u00e4m\u00e4\u00e4\u00a0 ja yksitt\u00e4ispakattuja sulatejuustoviipaleita.<\/p>\n

Jos nyt oiotaan mutkia kunnolla, niin t\u00e4t\u00e4 ep\u00e4todenn\u00e4k\u00f6isen tarkkojen alkuarvojen ongelmaa ollaan yritetty kiert\u00e4\u00e4 muutamalla tavalla. Yksi on multiversumiteoria<\/a>: jos on olemassa (\u00e4\u00e4rett\u00f6m\u00e4n) monta maailmankaikkeutta, niin on ihan j\u00e4rjellisen todenn\u00e4k\u00f6ist\u00e4 ett\u00e4 ainakin yhdess\u00e4 niist\u00e4 fysikaaliset arvot ovat juuri sellaiset, ett\u00e4 sinne syntyy t\u00e4hti\u00e4, planeettoja jnpp. S\u00e4ieteoria<\/a> (ja siit\u00e4 kehitetty braaniteoria) puolestaan onnistuu n\u00e4pert\u00e4m\u00e4\u00e4n yhteen kvanttifysiikan ja suhteellisuusteorian, mutta niin ett\u00e4 maailmassa oletetaan olevan kymmenkunta muutakin ulottuvuutta kuin ne jokaisen havaitsemat kolme plus aika.<\/p>\n

Molemmissa on sama ongelma: havaintoja selitet\u00e4\u00e4n asioilla, joiden olemassaoloa tai olemassaolemattomuutta ei voida mitenk\u00e4\u00e4n todistaa puoleen tai toiseen. Muut maailmankaikkeudet ovat m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4n mukaan meid\u00e4n maailmankaikkeutemme ulkopuolella ja siten havaitsemattomissa. Ylemm\u00e4t ulottuvuudet ovat jollakin tapaa k\u00e4pertyneet itseens\u00e4 niin, ettei niill\u00e4 olekaan k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 mit\u00e4\u00e4n muuta merkityst\u00e4 kuin se ett\u00e4 ne pelastavat teorian. Muut maailmankaikkeudet sek\u00e4 ulottuvuudet viidennest\u00e4 kahdenteenkymmenenteenkuudenteen kuuluvat siis ainakin jossain mieless\u00e4 samaan k\u00e4siteluokkaan kuin vaikkapa maahiset, joiden toiminnasta on sent\u00e4\u00e4n paljon vahvempia v\u00e4lillisi\u00e4 todisteita. Tieteenhistoriasta tulevat helposti mieleen episyklit<\/a>, joilla viel\u00e4 Kopernikuskin yritti pelastaa aurinkokuntamme kappaleiden liikkeit\u00e4 t\u00e4ydellisiksi ympyr\u00f6iksi.<\/p>\n

Huhtikuun Discover<\/em>-lehti<\/a> esittelee pari villinpuoleista teoriaa, joilla n\u00e4it\u00e4 pikkuriikkisi\u00e4, mutta kiusallisia ongelmia voitaisiin yritt\u00e4\u00e4 ratkaista. Voidaan esimerkiksi ajatella aika uudelleen ja pohtia, voisiko aika ja ennen kaikkea kausaliteetti<\/a> toimia toisinkin p\u00e4in, jolloin (meid\u00e4n n\u00e4k\u00f6kulmastamme katsottuna) syy johtuisikin seurauksesta ja maailmankaikkeuden synnyn alkuarvot olivat sellaiset kuin olivat siksi, ett\u00e4 maailmankaikkeudesta on tullut t\u00e4llainen kuin se on. Er\u00e4\u00e4nlainen kohtalo, siis, tai teleologinen selitys<\/a>.<\/p>\n

Toinen ajatus oli heitt\u00e4\u00e4 lopultakin romukoppaan Platonin<\/a> 2500 vuotta vanha ajatus siit\u00e4, ett\u00e4 kaiken takana on muuttumaton, ikuinen ideoiden maailma \u2013 eli luonnonlait, kuten niit\u00e4 nyky\u00e4\u00e4n (viel\u00e4kin, naiivisti) kutsutaan.<\/p>\n

T\u00e4llaiselle olisi jossakin m\u00e4\u00e4rin jopa havaintoperusteita: kaukaisten\u00a0 kvasaarien<\/a> s\u00e4teilymittausten perusteella on esitetty, ett\u00e4 yksi fysiikan keskeisi\u00e4 vakioita, usein \u03b1-kirjaimella merkitty hienorakennevakio<\/a> olisi ollut arvoltaan hieman erilainen siihen aikaan kun nyt havaitsemamme valo syntyi kyseisiss\u00e4 kvasaareissa erin\u00e4isi\u00e4 miljardeja vuosia sitten ja l\u00e4hti pitk\u00e4lle taipaleelleen eri puolille maailmankaikkeutta.<\/p>\n

Ajatus siit\u00e4, ett\u00e4 luonnonlait muuttuvat ajan my\u00f6t\u00e4 tuntuu toisaalta luonnolliseltakin. Maailma oli aika toisenlainen paikka ennen vanhaan, silloin nyrkinkokoisena, ja oli se aika erilainen paikka viel\u00e4 siihenkin aikaan kun nyt n\u00e4kem\u00e4mme kvasaarit loistivat paljon my\u00f6hemmin.<\/p>\n

J\u00e4\u00e4n yht\u00e4 kaikki taas kerran pohtimaan \u201dlaki\u201d-sanan k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 n\u00e4iss\u00e4 yhteyksiss\u00e4, edes l\u00f6ys\u00e4stikin. Sana aiheuttaa ainakin minun p\u00e4\u00e4ss\u00e4ni liudoittain mielikuvia jotka sotivat kaikkea sit\u00e4 vastaan mit\u00e4 min\u00e4 olen fysiikasta koskaan oppinut. Eiv\u00e4t hiukkaset eiv\u00e4tk\u00e4 galaksit noudata<\/em> mit\u00e4\u00e4n lakeja \u2013 etenk\u00e4\u00e4n siin\u00e4 mieless\u00e4, ett\u00e4 niill\u00e4 olisi mahdollisuus olla noudattamattakin. Kvanttifysiikan mittakaavassa asiat joka tapauksessa tapahtuvat korkeintaan todenn\u00e4k\u00f6isyyksin\u00e4: tied\u00e4mme, ett\u00e4 t\u00e4st\u00e4 radioaktiivisten atomien joukosta todenn\u00e4k\u00f6isesti hajoaa niin ja niin monta atomia niin ja niin pitk\u00e4n ajan kuluessa, mutta on t\u00e4ysin mahdotonta ennustaa, mitk\u00e4 yksitt\u00e4iset atomit hajoavat tai ovat hajoamatta.<\/p>\n

Toisaalta \u201dlaki\u201d-ajattelun takana on platonilainen k\u00e4sitys siit\u00e4, ett\u00e4 havaitsemamme todellisuus on pelkk\u00e4\u00e4 ep\u00e4t\u00e4ydellist\u00e4 ja s\u00f6hryist\u00e4 heijastusta jostakin oikeammasta, pysyv\u00e4mm\u00e4st\u00e4, aidommasta. Ent\u00e4 jos ei olekaan? Ent\u00e4 jos mit\u00e4\u00e4n \u201dluonnonlakeja\u201d ei todellakaan ole olemassa ja jokaikinen hiukkanen (tai mit\u00e4 ne sitten ovatkaan) vain toimii kuten sen on luonnollista toimia? Ehk\u00e4 meid\u00e4n kotitekoinen matemaattis-tieteellinen rakennelmamme ei koskaan kykene selvitt\u00e4m\u00e4\u00e4n, miten maailma todellisuudessa<\/em> toimii, ja ainoa mit\u00e4 pystymme saamaan aikaan on jonkinlainen likim\u00e4\u00e4r\u00e4inen malli ja luonnos?<\/p>\n

Minusta se on silti vaivan arvoista. Sit\u00e4 paitsi meid\u00e4n on selvitett\u00e4v\u00e4 itsemme niist\u00e4 sotkuista, mihin olemme t\u00e4h\u00e4n astisten puutteellisten teorioidemme k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n sovelluksilla saattaneet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Yst\u00e4v\u00e4t, el\u00e4mme mielenkiintoisia aikoja. Taas kerran. Joskus kahdeksankymment\u00e4luvulla p\u00f6yristelimme fysiikanopiskelijatovereidemme kanssa laitoksen assistentin (jos oikein muistan) haastattelua, jossa t\u00e4m\u00e4 tuli sanoneeksi suunnilleen niin, ett\u00e4 kaikki suuret asiat on jo l\u00f6ydetty, en\u00e4\u00e4 tarvitaan vain hienos\u00e4\u00e4t\u00f6\u00e4 ja teorioiden viilausta. Meill\u00e4 tieteen historia oli tuoreessa muistissa, joten muistimme … Jatka artikkeliin Luonnonlaki ennen meit\u00e4 syntynyt\u2026?<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1,20,19],"tags":[],"class_list":["post-1652","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-aiheeton","category-maailmankaikkeus","category-tieteet"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1652","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1652"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1652\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1659,"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1652\/revisions\/1659"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1652"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1652"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/yrttimaa.net\/Blogi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1652"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}