perjantai 14. joulukuuta 2018

Elämän tarkoitus

”Mikä on elämän tarkoitus?” Laitoin tuon lauseen lainausmerkkeihin, sillä tarkoitukseni ei ole vastata siihen tyhjentävästi näin lyhyessä kirjoituksessa. Tai ehkä onkin, se selviää kohta. Mutta alun perin tarkoitukseni on tarkastella tällaisen kysymyksen mielekkyyttä.

Kuin hiljan Scientific American- lehden toimittaja John Horganin nettikirjan Mind-Body Problems: Science, Subjectivity & Who We Really Are. Horgan on kiinnostunut tieteen rajoista, ja spekuloi jopa tieteen hiipumisella. Niinpä ei ollut yllättävää, että hän tässä kirjassaan kokoaa yhteen niin sanottuja kovia ongelmia (tieteen näkökulmasta), eli suuria kysymyksiä. Ne ovat: subjektiivisuus eli minän ongelma, tietoisuus, mieli-ruumis ongelma eli psykofyysinen ongelma, jumalan olemassaolo, sielu, vapaa tahto ja moraalin olemus. Ja tietenkin elämän tarkoitus. Nimityksen kova ongelma on ehkä tehnyt tunnetuksi filosofi David Chalmers. Tai sitten joku muu. 

Itse haluan pudottaa tästä joukosta pois sellaiset ongelmat kuin maailman synty ja maailman kohtalo tai loppuminen. Niitä nimittäin tutkivat kosmologit, ja käsittääkseni aivan menestyksellä. Ehkä he osaavat aikanaan muotoilla, onko olemassa kosmologian kova ongelma. Luin Horganin kirjan, koska halusin nähdä, mitä hän sanoo tietoisuudesta tai psykofyysisen ongelmasta. Oli varmaan arvattavaa, että ratkaisua sieltä ei löytynyt. Kirjassa hän tarjoaa erilaisia näkökulmia haastattelemalla joukkoa tutkijoita / filosofeja / kirjailijoita. Haastateltavat ovat kiinnostavia ja kirja on hyvin kirjoitettu ja sangen viihdyttävä. 

Suoremmin tähän ongelmaan pureutuu samalla menetelmällä Susan Blackmore kirjassaan Conversations on Consciousness (2005). Ja tätä voisin kiinnostuneille suositellakin. Tällä ”pelottomalla kirjavatukkaisella naisella” on kiinnostava historia. Hän kiinnostui aikanaan parapsykologiasta, ja aikoi selvittää, mistä siinä on kysymys. Pitkän tutkimustyön tuloksena ei löytynyt ainuttakaan tieteellistä faktaa parapsykologian tueksi. Joten Blackmore totesi sen hölynpölyksi, ja siirtyi tutkimaan mielen psykologiaa. 

Palaan itsekin perusongelmiin. Ne ovat kieltämättä haastavia. Joten en aio ratkaista kovia kysymyksiä kerralla. Sen sijaan voisi olla hedelmällistä tarkastella niitä kokijan näkökulmasta. Kokeminen kun on selvästi ongelmien keskiössä, ja siitä meillä on kaikilla kokemusta (haa, mikä ihana aforismi tästä lauseesta tuli)!

Sielua ja jumalaa ei nähdäkseni nykyaikana ole relevanttia tutkia luonnontieteiden viitekehyksen mukaisina tosiasioina. Niiden kohdalla siirrytään muille alueille, kuten psykologiaan. Kokijan näkökulma on toki ilmeinen. Nämä käsitteet puhuttelevat ja ehkä myös lohduttavat eksistentiaalisesta ahdistuksesta kärsivää ihmistä. Uskonnon kohdalla ei myöskään pidä unohtaa sen roolia manipulaation ja vallankäytön välineenä.

Eräs tieteessä usein sovellettu ratkaisu on tarkastella riittävän yksinkertaista ja rajattua kohdetta. Evoluution periaatteena on rakentaa uutta entisen ja koetellun pohjalle. Eikä evoluutio yleensä hylkää kerran luotuja rakenteita, vaan ne pysyvät mukana muuntuneina seuraavissa kehitysvaiheissa. Selkärankaisten kehityslinjan alkupäästä löytyy millimetrin pituinen sukkulamato, C. elegans, ja niitä on tutkittu todella paljon. Eläytymällä siihen ja muihin vastaaviin kokijoihin voidaan ymmärtää, että niiden elämällä on tarkoitus: hakeutua suotuisiin oloihin ja välttää vaaraa, siis selviytyä.

Moraalin ajattelin poistaa filosofisten suurten kysymysten joukosta. Eläimiä tutkimalla on opittu, että moraaliksi kutsumamme ilmiö löydetään myös monien eläinten keskuudesta. Se on evoluutiossa muovautunut käyttäytymisen piirre, joka on ilmeisen hyväksi yhteisöille. Kun on tutkittu tilastollisin otoksin moraalista käytöstä ilmaisevia indikaattoreita, on havaittu, että uskonnollinen vakaumus ei korreloi niiden kanssa. Jopa työkseen moraalia pohtivat filosofit, opettajat ja psykologit ovat moraalisesti samalla lailla horjuvia kuin ihmiset yleensä. Moraalin juuret näyttävät olevan syvällä biologiassa.

Vapaa tahto ei ehkä olekaan filosofien mainostama vaikea ongelma. Sekä uusin tutkimus että terve järki uhkaavat sen asemaa. On totta, että olemuksemme kuuluu subjektiivinen kokemus vapaasta tahdosta. Eläinten vapaata tahtoa on vaikea tutkia, sillä ne eivät rajoittujen kielellisten kykyjensä takia osaa lausua käsitystään tahtonsa vapaudesta. Ei kuitenkaan ole syytä ajatella, että eläinten kohdalla tilanne olisi jotenkin erilainen. Ennustan, että vapaa tahto käyttäytymisen selittäjänä katoaa vähitellen, samalla tavalla kuin sielu, jota kuviteltiin sen isännäksi.

Psykologien suorittamissa eläinkokeissa ongelmana on koe-eläinten motivaatio. Vangittuna laboratorioihon ne pitkästyvät, ja niiden käytös on kaukana lajille tyypillisestä. Psykologit koettavat motivoida niitä ruokapalkkioilla, ja jotta ne pysyvät motivoituneina, niitä pidetään jatkuvasti aliravittuina. Tyypillisesti nisäkkäille annetaan vain 85% niiden ravinnontarpeesta. Eläinten keskeinen kokemus on siis alituinen nälkä, ja elämän tarkoitukseksi tulee ruoan saaminen tavalla tai toisella. Rottia taas motivoidaan uittamalla niitä vedellä täyttyvissä labyrinteissä. Elämän tarkoitukseksi tulee nyt hukkumisen välttäminen. 

Onneksi näistä brutaaleista käytännöistä ollaan luopumassa. Etologi (eläinten käyttäytymisen tutkija) Frans de Waal pidättäytyi alusta alkaen ehdollistamisesta rangaistusten ja palkkioiden kautta. Hänen menetelmänsä oli tarkkailu, ja eläimet motivoituivat muun muassa leikkimällä keskenään ja tutkijoiden kanssa. Osaa hänen tutkimistaan simpansseista jouduttiin pitämään suljetuissa tarhoissa. Niissä on eläinten mukavuuden takia ulkoalueet, joissa on ruohoa ja puita. Valitettavasti tällaisissa tarhoissa apinat pitkästyessään tuhoavat kaiken kasvillisuuden. Sitä varten tarhojen puut oli suojattu runkoja kiertävillä johdoilla, jotka oli kytketty sähköpaimeneen. Simpanssit motivoituivat pyrkimään puihin. Ne oppivat tutkimaan, onko langoissa jännite päällä hipaisemalla niitä kämmenselän karvoilla. Ne oppivat myös rakentamaan telineitä kiertääkseen sähköjohdot. Elämän tarkoitukseksi tuli päästä puuhun repimään oksia ja lehtiä. 

Näistä esimerkeistä itse kukin voi vetää myös ihmistä koskevia johtopäätöksiä. Taistelu ikävää vastaan saa tutkimaan ja seikkailemaan. Ihmiskunnalla on myös kokonaisuudessaan edessä asioita, jotka rinnastuvat sukkulamatojen elämän tarkoitukseen eli selviytymiseen. Elinympäristömme on uhattuna. Näitä asioita emme voi kokea välittömästi yksilöinä. Meidän täytyy oppia kokemaan ne yhteisönä, kommunikaation ja kulttuurin kautta. 

Vakavassa ja perinteisessä mielessä esitetty kysymys kaiken tarkoituksesta alkaa menettää asemaansa yksilön kokemusmaailmassa. Sen filosofinen painavuus liukenee, se haihtuu pois. Oikeastaan ”filosofinen” kysymys ”mikä on elämän tarkoitus” vastaa kysymyksiä ”mikä on Elimäen tarkoitus” tai ”what is the meaning of Liff”. Ne ovat yhtä turhia – tai niiden vastaus on yhtä paljon hukassa.

tiistai 20. marraskuuta 2018

Frekvensor aikaansa edellä

Luin juuri Alex Pentlandin kirjan Sosiaalifysiikka. Kirjan eräs teema oli yritysten työntekijöiden tai kuluttajien mittaaminen. Keräämällä pitkän ajan kuluessa tietoa ihmisten sijainnista ja kommunikoinnista voidaan tehdä tilastollisia päätelmiä yhteisöjen toiminnasta, laatia siitä ennusteita, ja tehdä kokeita siitä, miten yhteisöihin voidaan vaikuttaa. Tämä on tämän hetken kuumimpia aiheita. Asia alkoi vaikuttaa kummallisen tutulta, ja lopulta mieleeni nousi sana ”frekvensor”, noin neljänkymmenen vuoden takaa. 
 
Mikä ihmeen frekvensor? Siitä ei aikanaan paljoakaan puhuttu joten ei ihme, että asia on lähes tuntematon. Kyseessä on sosiaalinen mittauslaite. Esimerkiksi kaikilla yrityksen työntekijöillä voisi olla mukanaan frekvensor. Satunnaisesti ja suhteellisen harvoin frekvensor piippaa. Silloin työntekijän pitää antaa lyhyt numerokoodi, joka ilmaisee, mitä hän on juuri silloin tekemässä. Pitkän ajan kuluessa näin muodostuu työtehtävää kuvaava profiili, ja myös henkilöä kuvaava profiili. Muistaakseni idean takana oli liikkeenjohdon konsulttiyritys Rastor, mutta voin myös erehtyä. 

Koska tuohon aikaan ei ollut älypuhelimia, frekvensor tarvitsi oman päätelaitteen. Se voisi olla hyvinkin yksinkertainen: summeri, merkkivalo, ja numeronäppäimistö koodia varten. Päätelaitteiden valmistus oli juuri käynnistymässä, kun koko idea kaatui. Ammattiyhdistysliike oli saanut vihiä asiasta – tai sitten sen mieltä kysyttiin. Ja idea tyrmättiin jyrkästi: tämähän olisi suorastaan työntekijöiden kontrolloinnin äärimmäinen muoto. Tarkemmin ajatellen kannanotto on täysin ymmärrettävä. Frekvensor osoittautui räjähdysherkäksi kapistukseksi. 

Mutta Sosiaalifysiikka- kirjassa törmäsin samaan ideaan uudelleen. Ja nyt se oli todella käytössä, tosin Amerikan maassa ja tietyin parannuksin. Yritysten työntekijöitä todella mitataan, eikä heidän tarvitse edes reagoida piippauksiin. Kaikki käy automaattisesti, koska ihmisten kommunikointia, sijaintia ja jopa heidän liikkeitään voidaan seurata älypuhelinten avulla. Mittauksista kertyy laaja tietovarasto, big data, jota voidaan käsitellä tiedonlouhinnan menetelmillä. Ja monenlasia kiinnostavia havaintoja on todella tehtykin organisaatioiden ja vapaampien ihmisyhteisöjen toiminasta. 
 
Tässäkin ideassa on käytössä ”päätelaite”, siitä käytetään hieman outoa nimitystä ”sosiometrinen tunnus”. Kyseessä on hieman nimikorttia suurempi ”lätkä”, jonka työntekijä voi aamulla töihin tullessaan ripustaa kaulaansa tai sujauttaa taskuun. Laite ohjaa mittaustapahtumaa työntekijän älypuhelimeen asennetun sovelluksen kautta. Samalla laite anonymisoi käyttäjän. Hänen henkilöllisyytensä kätketään. Se on ilmeisen tärkeää jotta ihmiset ylipäätään suostuisivat tällaiseen valvontaan. 
 
Sosiaalifysiikka käsittelee ihmisyhteisöjen tutkimista ja analysoimista tilastotieteen keinoin. ”Fysiikka”- sana tuntuu hieman liioittelulta, siinä on huomiota hakevaa etukenoa. Myös tiedon louhinta kuulostaa modernilta, vaikka kyseessä on vain data-aineistojen analysointi tilastollisin menetelmin. Toki menetelmät ovat kehittyneet, ja tietokoneiden kyky käsitellä nopeasti ja tehokkaasti suuria aineistoja on tietenkin olennainen osa koko juttua. Pentland väittää keksineensä uuden tieteen. Aika näyttää, vakiintuuko nimitys. Vai onko mukana jotain muutakin? 

Minusta ainakin näytti, että sosiaalifysiikka ei ollut välttämättä aivan uutta. Oikeastaan siinä on enemmän tai vähemmän tunnettuja asioita järjestettynä uudella tavalla. Uusi näkökulma on aina virkistävää, ja se voi olla hyvinkin merkittävää. Tiede ei edisty ainoastaan uusia ideoita keksimällä, vaan myös kehittämällä uusia tarkastelutapoja. Kirjan paras asia on ehkä ottaa käyttöön sana ”ideavirta” kuvaamaan yhteisöjen toimintaan ja dynamiikkaan vaikuttavaa keskeistä asiaa. Oivalsin samalla, että kirja on suoraa jatkoa ja soveltamista Everett Rogersin kehittämälle innovaatioiden diffuusion teorialle. Yhteisöt muuttavat käytöstään ja tottumuksiaan juuri ideavirtojen omaksumisen ja tuottamisen kautta. Ja näitä muutoksia Rogers nimitti sattuvasti innovaatioiksi. 
 
Pentland käsittelee myös yhteisöjen ja kaupunkien ominaisuuksia ja dynamiikkaa samanlaisilla tavoilla, joita Geoffrey West esittelee kirjassaan Skaala. Siitä olen kirjoittanutkin. Eräs menetelmän varhainen sovellus löytyy aluemaantieteestä, itsekin luin1970- luvulla David Harveyn kuuluisan kirjan Explanation in Geography (1969). 
 
Kirjan taustalla on vielä eräs varhainen esikuva, organisaatiososiologia. Thomas J. Allen tutki aikanaan tiede- ja insinööriyhteisöjä, ja kertoi tuloksistaan klassikoksi tulleessa kirjassaan Managing the flow of technology : technology transfer and the dissemination of technological information within the R&D organization (1977). Allen havaitsi kommunikaation keskeisen roolin innovaatioprosessissa. Hän tutki asiaa myös graafien avulla, ja löysi keskeiset tiedon välittäjät, joita hän nimitti portinvartijoiksi (gatekeepers). 
 
Pentland ei mainitse edes viiteluettelossa Rogersia, Westiä, Harveytä eikä Allenia. Monen keksijän tavoin hän ei halua jakaa kunniaa ”uuden tieteen” löytämisestä.

Minulle selvisi myös, miksi kaikki Google-kaupan kautta hankitut älypuhelinsovellukset haluavat oikeuden lähes kaikkeen käyttäjän dataan riippumatta siitä, voiko sovelluksen kuvitella hyötyvän siitä mitenkään. Kyseessä on Googlen (ja Applen) tietoinen strategia. Käyttäjien tiedoista kerätään nyt ja tulevaisuudessa todella paljon tietoa, ”big data in large”. Tässä valossa sosiaalifysiikka on aivan oikeasti iso juttu. Meille toki vakuutetaan, että käyttäjän suostumus kysytään (tosin sovellus ei ehkä toimi jos käyttäjä ei suostu). Ja kerrotaan, että sovellusten toimita on läpinäkyvää (?) ja että tietoa käytetään vastuullisesti. Mutta eiköhän kokemus ole osoittanut, että kun suuri raha alkaa liikkua myös epäeettiset toimijat astuvat näyttämölle.

keskiviikko 14. marraskuuta 2018

Tosiasioita jätkästä

Pentti Haanpää oli uskomattoman hieno kirjailija. Hän kirjoitti paljon niin sanotusta tavallisista ihmisistä. Aivan erityisen kiinnostuksen kohde hänellä oli jätkä, eli metsissä raatava ja kansallisomaisuuttamme tukkipuuta talteen korjaava työmies. Haanpäätä on myös joskus arveltu itsekin jätkäksi, varmaan osuvien ja vahvaa taustatietoa kuvastavien kertomisten takia. Mutta se hän ei ollut. Vaikka Haanpää oli maalta, Piippolasta Pohjois-Pohjanmaalta, hän tähtäsi nuoresta alkaen tietoisesti kirjailijaksi. Hän oli maalla asuva kulttuuri-ihminen, jos näin outoa sanontaa voi käyttää. Myös hänen isoisällään ja isällään oli kirjallisia harrastuksia. 

Aikanaan jätkäksi epäileminen koettiin halventavaksi. Varmaankin tällainen puhe johtui Haanpään oletetuista poliittisista mielipiteistä ja ilmeisestä militarismin halveksunnasta. Tarkoitus oli loukata. En usko, että jätkä olisi nykyään mitenkään väheksyvä nimitys. Oikeastaan päinvastoin. Jätkät olivat raskasta työtä tekeviä miehiä, mutta siinä työssä toimiminen edellytti fyysisen kunnon lisäksi myös taitoa ja harkintakykyä. Ei siinä kaikki pärjänneet. 

Ainakin pari sataa vuotta Suomen teollinen talous lepäsi viime kädessä jätkien vahvoilla hartioilla. He tuottivat elintärkeän raaka-aineen metsäteollisuuden koneistoon. Mutta mitä me oikein tiedämme jätkistä ja heidän elämästään? Pentti Haanpää oli loistava tarinoiden kuuntelija ja kertoja. Hänen kauttaan me tiedämme, miltä jätkänä olo tuntui, maistui ja haisi. Miten raaka työ ja köyhyys koettelivat ihmisen mieltä ja ruumista. Mutta olin aika hämmästynyt kun oivalsin, ettei Haanpää kertonut juuri mitään jätkien työn sisällöstä. Siitä, mitä he tekivät, millaisiin ammatteihin jätkän työ jakautui, millä välineillä työtä tehtiin, ja mitä siinä piti osata. Hän ei juurikaan tuntenut jätkän elämän tätä puolta, sillä ei hän sitä työtä ollut itse koskaan tehnyt. En sano tätä moitteena. Haanpää oli omassa kertomisen lajissaan mestarillinen ja syvästi humaani. Kirjallisuudessamme ei oikein ole hänen vertaistaan. 

Minun silmäni avasi Hanna Snellmanin ja Katri Kauniston artikkeli Opitun ja aistien varassa (teoksessa Miten Suomesta tuli tekniikan maa, Tekniikan museon julkaisuja 8, 2017). Poimin nyt tästä tekstista eräitä opetuksia. 

Jätkät on mielletty kierteleviksi joutomiehiksi, lentojätkiksi. Näin asia ei ollut. Jätkien enemmistö oli pientilallisia ja vuokraviljelijöitä, jotka talveksi lähtivät metsätöihin. Usein he matkasivat kauaskin kotinurkilta, itäiseen Suomeen ja Lappiin. Metsät olivat kuin puskuri, joka pidätteli ja hillitsi maaseudun rakennemuutosta 20-luvulta 30-luvun loppuun. Sodan jälkeen metsätalouden koneellistuminen alkoi vaikuttaa, ja paine purkautui maastamuuttona, lähinnä Ruotsiin. 

Metsätöissä tapahtui jatkuvasti teknillisiä uudistuksia. Kahden miehen justeerit tulivat käyttöön 1900- luvun alussa. Jostain syystä jätkät vastustivat justeereja kovasti, ja tulivat uhmakkaasti töihin kirveet repuissaan. Syyksi on arveltu, että justeeri rajoittaa jätkän vapautta: piti sopia työnteosta työparin kanssa. Tehokas justeeri jäi käyttöön, mutta siitä huolimatta puunkaatajia nimitettiin edelleen hakkureiksi. Pokasahat yleistyivät myös. Ne olivat tarpeen, kun tehtiin lyhyitä pöllejä halkopinoihin ja massapuuksi, propseiksi. 

Ajomiehet hevosineen kuljettivat tukkien lisäksi muutakin. Ajomiesten tehtävä oli viedä työvälineet, justeerit ja pokasahat työmaalle. Usein ajomiehen tehtävä oli myös vastata justeerista ja pitää se terässä. 

Jätkien työmaat olivat usein kaukana asumuksista erämaassa. He asuivat tilapäisissä majoissa ja metsäsaunoissa, vähitellen rakennettiin myös tilavampia kämppiä. Vanha Yhtyneitten paperitehtaitten kämppälaki vuodelta 1924 määräsi, miten kämpillä piti käyttäytyä. Vuoden 1938 kämppälaki pyrki turvaamaan jätkille paremmat asumisolot, ja kämpille pestattiin kämppäemäntiä hoitamaan ruokahuolto. Ennen lakia ja jos kämppäemäntää ei ollut, jätkät hoitivat ruokahuollon itse. Ajomiesten tehtävä oli hankkia ruokatarpeet ja kuljettaa ne kämpille, ja puunkaatajat hoitivat ruoan valmistuksen. Jätkillä oli omat välineet mukana: padat, kahvipannut ja käristyskauhat. Työnjakoon kuuui myös, että kaatomiehet tekivät polttopuut ja ajomiehet kujettivat ne kämpille. Talvinen metsä oli ankara työmaa. Jätkien piti osata huoltaa itsensä, varusteensa ja työkalunsa. Kun talven pimeys rajoitti työaikaa, jäi aikaa huoltotoimille, mutta myös juttujen kertomiselle ja korttipelille,

Haanpää kuvasi paljon uittojätkien elämää. Uitto alkoi jäiden lähdettyä ja vesien noustessa. Uittojätkä oli erityinen ammattinsa. Piti tarkkaan tietää, miten uittorakenteet, arkut ja puomit aseteltiin ja milloin uitto saattoi alkaa. Se oli perinnetietoa, ja jokainen uittopaikka oli omanlaisensa. Usein jätkät seurasivat uitettavia tukkeja jokea alavirtaan aina jokisuiston sahoille ja tukkien lajittelupaikoille. Näin teki myös Pate Teikka, Haanpään Noitaympyrän jätkä, uittojätkä ja kulkumies. 

Sodan jälkeen puunkorjuu koneellistui. Tulivat moottorisahat, metsätraktorit ja monitoimikoneet. Uitotkin loppuivat, puut siirtyivät rauta- ja kumipyörille. Siinä rytäkässä jätkän hieman kyseenalaiseltakin kuulostanut arvonimi katosi, alettiin puhua metsureista.

tiistai 30. lokakuuta 2018

Ihmeellinen mittakaava

Lueskelen juuri junassa varsin mainiota kirjaa. Se on Geoffrey Westin Skaala. Elämän ja kuoleman universaalit lait eliöissä, suurkaupungeissa ja yhtiöissä (Terra Cognita 2017). West on veteraanifyysikko, joka alkoi kiinnostua myös biologiasta. Häntä kiinnosti, onko biologiassa löydettävissä lakeja, jotka toisivat sen vastaavalle tasolle kuin fysiikan. Siis ”oikeaksi” eli kvantitatiiviseksi tieteeksi, missä asioita voidaan kuvata matemaattisilla laeilla ja missä voidaan laatia matemaattisiin yhtälöihin perustuvia malleja. West oli muutaman kollegansa kanssa etsinyt eksaktia biologiaa jo useamman vuosikymmenen, ja alkoihan sitä löytyä, tosin odottamattomasta suunnasta. Todellisen tiedemiehen tavoin West myös tunnustaa olleensa väärässä biologian suhteen. Aloittaessaan työnsä hän toimi siis virheellisten oletusten pohjalta. Mutta niin kuin elämässä käy, rehellisellä työllä ja asenteella asiat alkavat selvitä. Skaala kertoo lukijoille tästä älyllisestä tutkimusretkestä selkeäsanaisesti ja kiehtovasti. 

Aloittaessaan työnsä West ajatteli raivaavansa neitseellistä aluetta. Vähitellen paljastui, että alue ei suinkaan ole täysin tutkimaton. Pikemminkin kävi niin, että hän törmäsi joukkoon tutkijoita ja julkaisuja, jotka käsittelivät asiaa ja esittivät radikaaleja ja loistavia tuloksia. Nuo työt olivat vain olleet tieteen marginaalissa. Hieman outoja ja syrjässä, ja siksi vähällä huomiolla. Kukaan ei vain ollut koonnut niistä synteesiä. West tarjoaa tällaisen synteesin, mutta edelleen se kärsii luokitteluongelmasta. Kyseessä on systeemitiede, jonka teemoja ovat kompleksisuus eli monimutkaisuus ja epälineaariset riippuvuudet, kaaosteoria. Ja ehkä vielä jotain muuta. 

Alan klassikoista West löytää ilman muuta D'Arcy Wentworth Thompsonin (1860–1948) ylistetyn teoksen On Growth and Form. Samoin hän käsittelee fraktaalitutkija Benoît Mandelbrotin (1924-2010) työtä. Hieman outoja aukkoja kirjasta kuitenkin löytyy. Ilman mainintaa jäi Ludwig von Bertalanffyn (1901 –1972) General systems theory. Mielestäni aiheeseen liittyy olennaisesti myös Alfred J. Lotkan (1880 – 1949) ainutlaatuinen tutkielma Elements of Physical Biology (1925). Samoin kaipasin Alan Turingin (1912 – 1954) uraauurtavaa artikkelia The Chemical Basis of Morphogenesis (1952). Mutta mitäpä näistä puutteista. Eihän West ollut tekemässä kattavaa katsausta, vaan dokumentoimassa omaa löytöretkeään. Mainitsin nämä puuttuvat tiedonlähteet lähinnä vinkeiksi lukijoille. 

Westin kirjan aineisto oli minulle suurelta osin tuttua, mutta luin kirjaa silti mielelläni sen kokoavan otteen takia. Lisäksi kirjassa on suuri määrä minulle uutta tilastollista dataa ja graafeja, esimerkkejä niin biologiasta kuin laajemmin systeemien ominaisuuksista. Siltä osin se on ainutlaatuinen. Lukiessa minulle tuli myös tunne, että olen lukenut hieman samantapaista kirjaa aikaisemminkin. Vähitellen se tuli mieleeni. 1970- luvulla olin lukenut David Harveyn kuuluisan kirjan Explanation in Geography (1969). Sen missio oli hieman samanlainen: käsitellä aluemaantiedettä eksaktin matematiikan ja tilastotieteen keinoin. West ei mainitse Harveyn kirjaa, mutta esittää samantapaisia tuloksia, muun muassa kaupunkien välisestä muuttoliikkeestä, jota voidaan mallittaa Newtonin gravitaatiolakia muistuttavalla yhtälöllä. 
 
Skaala tarjoaa hätkähdyttävää tietoa sekä biologiasta että yhteisöjen dynamiikasta. Biologinen data osoittaa, kuinka eliöt erilaisuudestaan huolimatta ovat monessa suhteessa samanlaisia: ne ovat ikään kuin saman perusmallin variaatioita, ja evoluutiossa kehittyneet samojen fysiikan lakien ja samankaltaisten ympäristöpaineiden vaikutuksen alla. Oudoimpia asioita on, että selkärankaisen sydän lyö eläimen koosta riippumatta elämän aikana 1,5 miljardia kertaa. Kun pienen eläimen sydän tykyttää nopeasti, sen elämä on vastaavasti lyhyempi. Skaala käsittelee myös monipuolisesti yhteisöjen ominaisuuksia: kaupunkeja, yrityksiä ja talouselämää. Tiedot ovat taas hämmästyttäviä, ja viittaavat myös ihmisorganisaatioiden biologiseen ja fysikaaliseen perustaan. 

Tekniikassa mittakaava on suunnattoman tärkeä. Pienoismalleja on käytetty muinaisista ajoista, ja käytetään edelleen. Mutta niiden skaalautuminen pitää ymmärtää. Galileo Galilei oivalsi skaalautumisen matematiikan ensimmäisenä, ja kehitti uuden tieteen: lujuusopin. 

Olen itsekin kirjoittanut samoista aiheista kuin West. Vanha kirjoitukseni Galileo ja nanotekniikka käsittelee mittakaavojen vaikutusta tekniikassa. West ei kirjoita nanotekniikasta. En pidä sitä virheenä, koska hänen lähestymistapansa on runsaudensarvi, joka tuottaa suunnattomasti esimerkkejä. Yhteen kirjaan ei voi kaikkea ahtaa. Totean kuitenkin, että nanotekniikka on alue, jossa nimenomaan mittakaava tuottaa ainutlaatuisia ja teknisesti hyödynnettäviä ilmiöitä. 
 
Galileon lisäksi toinen Westin käsittelemä sankari on brittiläinen viktoriaanisen ajan insinööri Isambard Kingdom Brunel (1806 – 1859). Tämä meille vieras henkilö ei ole tuntematon Britanniassa: siellä hänet äänestettiin vuonna 2002 Churchillin jälkeen kaikkien aikojen toiseksi suurimmaksi britiksi. Brunel suunnitteli menestyksellisesti lähes kaikkea mahdollista: siltoja, rautateitä, kanavia, tunneleita ja höyrylaivoja. Monet hänen luomuksensa ovat edelleen käytössä. 1840- luvulla Brunel alkoi suunnitella maailman suurinta laivaa, jonka nimeksi tuli Great Eastern. Hän tavoitteli mittakaava-etua: laivan piti pystyä kulkemaan samalla hiililastilla Lontoosta Sidneyhyn ja takaisin, Suetzin kanavaa ei tuohon aikaan vielä ollut.  

Brunelin laskelmien mukaan laivan piti siihen pystyäkseen olla todella suuri: 225 metrin pituinen. Laivan rakennusprojektista tuli jopa nerokkaalle Brunelille suunnattoman vaivalloinen, ja itse laivakaan ei toiminut odotetulla tavalla. Hanke nujersi tarmokkaan Brunelin. Kasvattaessaan reippaasti laivan mittakaavaa Brunel otti liian suuren harppauksen. Hän ei osannut ennakoida muutoksesta koituvia toissijaisia vaikutuksia. Olen käsitellyt Brunelin epäonnista projektia kirjassani Projektitoiminnan musta kirja

Nuorena miehenä Brunel suunnitteli myös Thames- joen alittavan jalankulkutunnelin Itä-Lontooseen. Siitä tuli valtavan suosittu. Lähes kaksi miljoonaa ihmistä maksoi vuosittain pennyn päästäkseen alittamaan joen. Valitettavasti siinä kävi niin kuin kävi. Tunnelista muodostui kodittomien, ryöstäjien ja prostituoitujen oleskelupaikka. Siitä tuli vaarallinen. Tunneli jouduttiin sulkemaan, ja se muutettiin metrotunneliksi. Sellaisena se toimii edelleen. 
 
Vuonna 1967 Helsinkiin valmistui rautatieaseman ja makkaratalon yhdistävä maanalainen asematunneli. Suunnittelijoiden idea oli kieltää kokonaan kadun ylitys maan päällä, ja pakottaa kaikki jalankulkijat tunneliin. Kävi aivan samoin kuin Brunelin tunnelille: siitä tuli pelottava ja vaarallinen paikka. Jouduttiin lisäämään vartiointia ja rakentamaan maanpäälliset suojatiet. Olisi ollut hyvä, jos suunnittelijat olisivat tunteneet myös urbaanien rakenteiden historiaa.


Insinööri Brunel tappionsa partaalla.
Hän ei tiedä sitä vielä.

maanantai 8. lokakuuta 2018

Sielu, psykologia ja kirjallisuus

On tavallista ajatella, että käsityksemme maailmasta kehittyvät, ja yhtä tavallista on ajatella, että kehitys on tasaista. Se tapa, miten me ajattelemme nyt, on ollut olemassa aikaisemminkin, ehkä vain hieman yksinkertaisemmassa muodossa. Mutta ehkä asia ei olekaan niin, vaan aivan toisin. Voisi luulla, että psykologoa on vanha ajattelun traditio, mutta voidaan myös väittää, että moderni psykologia on vain noin 200 – 300 vuotta vanha asia. Oikeastaan se on uudempi tiede kuin fysiikka. Se on aika hätkähdyttävää.

Ryhdyin ajattelemaan, onko aina ollut psykologiaa? Mitä oikein on psykologia? Ilmeisesti se on ihmisen ”henkistä” puolta tutkiva tiede. Psykologian vanhentunut nimi on suomen kielessä ”sielutiede”. Mutta asiassa tuntuu olevan ristiriita. Sielu on jonkinlainen ihmisessä asuva aineeton henki. Jumalan ihmiskehoon puhaltama. Miten aineetonta henkeä muka voisi tutkia?

Onhan tähän eräs ratkaisu. Voisihan tuo henki tutkia itseään. Ihminen voi ajatella itseään, ja niinhän ihminen toki tekeekin. Antikin ajoista alkaen ajattelijat ovat ajatelleet myös ihmistä. He ovat ajatelleet ihmistä hänen kykyjensä näkökulmasta. Mitä hän osaa tai muistaa? Viisauden ja älykkyyden eri muodot on tunnettu pitkään. Mutta vielä tärkeämpää on ajatella ihmistä moraalin näkökulmasta. Mikä on oikein ja mikä väärin – ja millaisia moraalisia taipumuksia ihmisellä on. Ne näyttäytyvät hyveinä tai niiden puuttumisena. Jopa paheina.

Uskonnot toivat ajatteluun mukaan synnin. Uskonto asettaa ihmiselle eräänlaisen moraalisen auktoriteetin ja esikuvan: jumaluuden. Jossain vaiheessa tuo auktoriteetti alkoi korostaa itseään. Oikein tekemisen rinnalle nousi kuuliaisuus tuolle auktoriteetille, ja sen puute eli synti. Ilmeisesti tämä kuvio liittyy valtaan. Kuuliaisuuden tulee kohdistua myös jumaluuden edustajiin. Papistoon ja niihin jotka seisovat heidän takanaan. Ihmiskunnan historiassa kuuliaisuus ajaa oikein tekemisen ohi, yhä uudelleen ja uudelleen. Voisi ajatella, että uskonto turmelee moraalin, eikä ajatus ole lainkaan uusi eikä vieras. Mutta onko se oikea johtopäätös? Asia voisi olla toisinkin. Ehkä uskonto tulikin ensin, ja moraali ja oikein tekeminen on myöhempää pintakoristelua. Silloin uskonnosta jää jäljenne paljaampi ja raadollisempi kuva.

Mutta mitä muinaisesta psykologiasta jää jäljelle? Ajattelevan ihmisen moraalinen kamppailu? Vai ehkä realistisemmin, arkipäivän järkevyys ja siihen ripustetut kuvitellut ylärakenteet, jotka saattaisivat ohjata käyttäytymistä silloin, kun se ei selity järkevän harkinnan kehikolla. Mutta onko tämä psykologiaa? Antaako se meille uskottavaa tietoa ihmisestä? Vai olisiko olemassa konkreettisempaa perustaa?

Kirjallisuus käsittelee uudella tavalla ihmisenä olemista. Psykologinen kaunokirjallisuus syntyi vähitellen, uuden ajan myötä. Merkittävää on, että ihmistä tarkastellaan nyt ulkopuolisen silmin ja siksi myös aiempaa objektiivisemmin. 1300- luvulla ilmestyneessä Decameronessa ei mielestäni ole vielä psykologista. Siinä on runsaasti henkilöitä ja tapahtumia, muta teksti ei houkuttele syvälliseen pohdintaan. Henkilöt joutuvat eriskummallisiin tilanteisiin, reagoivat eri tavoilla, ja heille käy joko hyvin tai huonosti. Sen sijaan pidän Cervantesin Don Quijotea (1605) jo varsin vahvasti psykologisena – se saa meidät pohtimaan henkilöitään. Hidalgon käytös askarruttaa, ja myös se, mikä saa Sancho Panzan kiintymään isäntäänsä ja puolustamaan häntä. Ei toki pelkkä yksinkertaisuus.

Suuret psykologiset romaanit syntyivät 1800- luvulla. Minusta tuntuu, kuin se olisi jonkinlainen hyökyaalto. Valistuksen myötä syntynyt ihmiskuva ei ole rationaalinen, kuten usein väitetään. Ei ainakaan olennaisesti. Se on ennen kaikkea psykologinen. Valistus on luonut uuden ja syvällisen ja uskonnosta irtautuneen ajattelutavan. Itse näen esimerkiksi Dickensin, Dumas’n, Hugon, Balzacin ja Flaubert’n juuri psykologisina kirjailijoina, vaikka heihin liitetään toki muitakin määreistä. Venäjä on vielä silmiinpistävämpi tapaus. Venäjän suuri kirjallisuus on ehdottoman psykologista. Ehkä valistuksen aalto iski vanhoilliseen Venäjän vielä voimallisemmin kuin Länsi-Eurooppaan, ja sen synnyttämä reaktio, vuosikymmeniä myöhässä, oli juuri kirjallinen.

Euroopassa tapahtui siis valistusaikana jotain, joka loi uudenlaisen psykologisen ihmiskuvan. Se näyttää liittyvän sieluun, juuri sielu tuntuu olevan asioita sekoittava ainesosa. Näyttää vakavasti siltä, että tieteellinen psykologia saattoi syntyä vasta, kun sielua alettiin panna viralta. Minuun teki suuren vaikutuksen George Makarin kirja Soul machine (2016), joka kuvaa tätä prosessia.

Usein muutos lähtee liikkeelle konfliktista. Tässä tapauksessa konfliktin syynä oli mielenhäiriöt ja mielisairaudet. Niitä oli siihen asti pidetty joko synnin seurauksena tai pahojen henkien riivauksena. Tämä ei enää sopinut valistuksen aatemaailmaan. Olihan sairautta ylipäätään pidetty rangaistuksena tai riivauksena, ja tämäkin näkemys alkoi horjua. Ennakkoluulottomat lääkärit alkoivat kokeilla, ja kokeet tuottivat myös tuloksia. Rankaisemisen asemasta potilaille annettiin mahdollisuus levätä ja rauhoittua. Läheskään kaikkia mielisairaita ei tietenkään voitu parantaa, mutta muutos potilaiden ennusteessa oli merkittävä. Psykologia alkoi vähitellen saada muotoaan itsenäisenä tieteenä, ja siihen liittyi pysyvästi myös ajatus terapiasta. Psykologia sai erään tehtävän ja tarkoituksen: parantaa ihmisiä. Mutta jäljelle jäi vielä suuri arvoitus: miten ymmärtää ihmistä.

Valistuksen henki tarjoaa ratkaisuksi erään psykologian menetelmän. Vain sellaista voi ymmärtää, mitä voi tutkia ja mitata objektiivisin menetelmin. Vuonna 1879, saksalainen Wilhelm Wundt perusti ensimmäisen kokeellisen psykologian laboratorion. Wundtin laboratorio merkitsi oikeastaan tieteellisen psykologian syntymistä. Toinen merkittävä kokeellisen psykologian suurhahmo oli venäläinen Ivan Pavlov. Mutta oliko ihmisen käyttäytymisen ja havaintokyvyn tutkimuksessa kaikki, mitä tieteellä on psykologiaan sanomista?

Joidenkin mielestä oli. Syntyi behaviorismi- niminen psykologian suuntaus. Sen jyrkimmät edustajat, kuten amerikkalainen B. F. Skinner kiistivät kokonaan ihmisen henkilökohtaiset tunteet ja ajatukset pelkkinä illuusioina. Mutta kaikki eivät kuitenkaan olleet samaa mieltä. Jopa Willhelm Wundt kiinnitti uransa loppupuolella huomionsa niin sanottuun kansanpsykologiaan. Kliiniset psykologit pyrkivät auttamaan ihmisiä ja parantamaan mielen häiriöitä erilaisten terapioiden avulla. He nojaavat siinä ikivanhaan traditioon: terapiaa antavat psykologit ovat puheella parantajia. Jotta he voisivat onnistua tehtävässään, heidän pitää ymmärtää potilaitaan, mutta myös potilaiden pitää ymmärtää heitä. Psykologilla ja hänen asiakkaallaan pitää olla yhteinen kieli.

Tietenkin psykologeille kehittyy myös pidemmälle erikoistunut ammattikieli, jota asiakkaiden ei ole yhtä helppo käsittää. Toisaalta psykologien erityistermeillä voi olla jopa terapeuttista tehoa, ne toimivat kuin maagiset loitsut.

Joka tapauksessa psykologialla on terapeuttisen käytön takia ainutlaatuinen suhde siihen käsitykseen, mikä ihmisillä on psykologiasta ja ylipäätään ihmisenä olemisesta. Se ei helposti voi irtaantua kansanomaisesta tiedekäsityksestä, ei edes silloin kun tutkimustulokset vihjaavat jotain muuta. Siinä mielessä se poikkeaa monesta muusta tieteenalasta. Neuropsykologia tuottaa tällä hetkellä radikaaleja uusia ajatuksia, mutta ne kohtaavat vastustusta. Keskustelu vapaasta tahdosta on tästä hyvä esimerkki.

lauantai 6. lokakuuta 2018

Prahan ylioppilas – ja muita opettavaisia kauhukertomuksia

Aikanaan ”lauantain toivotuissa”, ja nykyäänkin vastaavissa ”sävel on vapaa”- konserteissa kuuluu säännöllisesti vuosikymmeniä hallinnut kestosuosikki: Berliinin satakielen, Miliza Korjusin laulama Warum? (Miksi?). Tämä Goethen runoon sävelletty pateettinen ja kohtalontuntuinen rakkauslaulu levytettiin jo vuonna 1935, ja totta kai myös toinen ”lauantain toivottujen” suosikki Mauno Kuusisto on sen levyttänyt. Minua ei niinkään kiinnosta itse laulu, vaan se, että sen sanotaan olevan elokuvasta Prahan ylioppilas. Se näyttää nykyään olevan täysin tuntematon. Mutta onneksi on meillä internet, joka helpottaa suuresti asioiden penkomista. Kunhan muistetaan lähdekritiikin jalo taito.

Prahan ylioppilaasta on tehty kolmekin elokuvaa. Niistä ensimmäinen on Paul Wegenerin vuonna 1913 Saksassa valmistunut mykkäelokuva, joka jouduttiin tekemään omakustannusperiaatteella. Elokuvan juonen kulku on seuraava. Tapahtumapaikkana on vuoden 1826 Praha. Köyhä opiskelija Balduin rakastuu rikkaaseen aateliseen naiseen. Opiskelijan köyhyyden takia suhteesta ei kuitenkaan tule mitään, kunnes jostain ilmaantuu salaperäinen herra Scapinelli. Hän tarjoaa köyhälle Balduinille suuren summan rahaa vastineeksi mistä tahansa mitä Scapinelli vaatii itselleen opiskelijan asunnosta. Balduin suostuu, ja Scapinelli ottaa rahojen vastineeksi miehen peilikuvan itselleen. Balduinista tulee rikas mies, hänen toiveensa täyttyvät. Lopussa Balduinin peilikuva palaa vaatimaan omaa osaansa hänen onnestaan, ja huonostihan siinä käy.

Prahan ylioppilaan toista versiota pidetään parhaana, se valmistui vuonna 1926. Vuonna 1937 sai vielä ensi-iltansa elokuvan kolmas versio, nyt äänielokuvana. Warum ei soi lauluna itse elokuvassa, mutta sen säveltäjä Theo Mackeben teki musiikin myös Prahan ylioppilaaseen. Melodiaa käytetäänkin tehokkaasti elokuvan traagisessa loppukohtauksessa.

Elokuvan juoni tuntuu tutulta. Ja aivan oikein, se onkin eräs versio Faustin tarinasta. Herra Scapinelli on tietenkin itse paholainen. Itse asiassa tarinaa on kerrottu lukuisina versioina jo ennen Goethen Faustia. Ja juoni on sama: paholainen esittää edullista sopimusta, mutta sopimukseen liittyy aina kiero juoni. Ja yleensä paholainen voittaa lopuksi.

Näiden tarinoiden kiinnostavassa variantissa ylioppilas tai tiedemies janoaa tietoa ja ehkä myös sen tuomaa mainetta. Faust kuluu juuri tähän varianttiin, ja olen kirjoittanut siitä jo aikaisemmin. On kiintoisaa, että Prahan ylioppilaan ensimmäinen ohjaaja Paul Wegener teki elokuvan myös Golemista. Tämäkin tarina sijoittuu Prahaan. Oppinut rabbi Löw valmisti savesta hirviön, Golemin suojelemaan synagogaa ja Prahan ghettoa. Golem herätetään henkiin kirjoittamalla sen otsaan hepreankielinen sana emet, ”totuus”. Golem saadaan hengettömäksi pyyhkimällä pois sanan ensimmäinen kirjain alef. Jäljelle jää met, joka tarkoittaa ”kuolema”. Tarinan mukaan rabbi unohti pysäyttää Golemin, jolloin se alkoi riehua ja hajottaa synagogaa.

Kerrotaan, että Golem on edelleen piilotettuna Prahan juutalaiseen kaupunginosaan. Prahan vanhoissa osissa kulkiessa saattaakin tuntea jonkinlaisia väristyksiä, etenkin pimeään aikaan. Itä-Euroopan vanhat kaupungit ovat kuin aikakoneita, ne vievät vierailijan toiseen aikaan ja toiseen todellisuuteen. Kulkiessani itse Prahassa, Golemin, Kafkan, Scapinellin, Faustin, sotamies Svejkin ja monen muun fiktiivisen ja todellisen hahmon kaupungissa, törmäsin odottamatta vanhan talon seinään kiinnitettyyn laattaan, jossa luki muistaakseni saksaksi: ”täällä asui ja työskenteli Johannes Kepler”. Historia tuntui vaanivan joka askeleella. Myös Hus, Mozart, Wagner, Kopernikus, Tyko Brahe ja Goethe oleskelivat Prahassa.

Miksi niin monet kauhukertomukset käsittelivät oppineiden tai ylioppilaisen ja paholaisen sopimuksia? Ja vaikka paholainen ei olisi mukana henkilönä, se on kertomuksissa ideana. Tohtori Frankenstein opiskeli ja työskenteli uutterasti, mutta paholainenko hänet vietteli rakentamaan keinoihmistä? Tohtori Jekyll etsi kemikaaleilla oman itsensä rajoja – oliko paholainen hänen mielensä pimeä puoli? Ikaros lensi liian korkealle – myös kuvainnollisesti. Siitäkö häntä rangaistiin? Goethe kirjoitti aikanaan runon noidan oppipojasta – mutta tarina on 2000 vuotta vanha, Lukianos Samosatalaisen muistiin merkitsemä. Raamatun syntiinlankemus-kertomus tuntuu sekin toistavan teemaa. Palautuvatko nämä kertomukset Prometheus- myyttiin. Tämä helläsydäminen titaani varasti jumalilta tiedon tulen kärsivälle ihmiskunnalle. Prometheus sai ankaran rangaistuksen, mutta myös ihmiset saavat kärsiä.

Tiedemies on tietenkin oivallinen esimerkkihenkilö kuvaamaan tietoa etsivää ihmistä, ja nuori ylioppilas on aivan ihanteellinen henkilö. Onhan ylioppilas enemmän tai vähemmän kuvainnollisesti tyhjän päälle heittäytynyt ja siksi elämässään herkässä vaiheessa. Hänen elämässään risteävät uteliaisuus, kunnianhimo, houkutukset ja paheet. Ainakin itse muistan nuoruudestani tällaisen mielentilan.

Näiden kertomuksen opetus näyttää olevan sukua niin sanotulle Janten laille. ”Älä luule että olet yhtään mitään”. ”Älä edes kuvittele, että kukaan piittaisi sinusta”. Ja niin edelleen. Nämä opetukset löytyvät Aksel Sandemosen teoksesta ”Pakolainen ylittää jälkensä” (1933). Se on melkein unohdettu klassikko. Se kannattaa lukea, sillä klassikko ei ole klassikko turhan takia. Klassikot ovat kovaa tavaraa, ne jättävät jäljen sieluun.

Aivan toisenlaisen kertomuksen saamme, kun sankarina on kansanihminen. Nuorukainen, joka on astumaisillaan perinteiseen sukunsa ammattiin. Hän ei janoa tietoa, vaan onnellista ja rauhallista elämää hyvän puolison rinnalla. Hänkin kohtaa yllätyksiä ja houkutuksia, ja lopulta voittaa vaikeudet nokkeluutensa turvin. Tarinalla on yleensä onnellinen loppu. Ilmeisesti tälläkin kertomuksella on moraalinsa, joka on päinvastainen Faust-tarinoihin nähden. Tyytykää osaanne, niin hyvin käy!

Samaan moraalisten tarinoiden ryhmään kuuluu myös aivan toisenlaiset kertomukset. Määrättömän rikas ja paheellinen nuorukainen, jota houkuttelee vain nautinto. Niissäkin on usein mukana paholainen. Hän asettaa ansan, johon sankari astuu. Eräs esimerkki on Oscar Wilden Dorian Grayn muotokuva. Don Giovannin lukisin myös tähän sarjaan. Kuten Faustilla, näilläkin tarinoilla on enemmän tai vähemmän todellisia esikuvia. Aivan ilmeinen roolimalli on lordi Byron. Ja kuuluupa joukkoon myös uskomattoman turmeltuneita Borgia- suvun paaveja.

perjantai 5. lokakuuta 2018

Raudasta Sammot taotaan

Sammon taonta on Kalevalan keskeinen myytti. Emme oikeastaan edes tiedä, mikä se Sampo on. Mutta Kalevalassa se valmistettiin takomalla, ja seppä on tämän kertomuksen todellinen sankari. Myytti heijastaa esi-isiemme arvostuksia. Sampo on edistyksen keskeinen symboli, ja se tehtiin siis jollain lailla raudasta. Kalevalassa rauta on muutenkin esillä, löydämme sieltä myös raudan syntysanat.

Rauta on ollut ihmiskunnan kehityksen keskeinen resurssi. Se on muovannut kulttuureja. Tuhansia vuosia ihmiskunta on osannut hyödyntää rautaa. Siitä on valmistettu hyödyllisiä työkaluja, yksinkertaisia koneita ja tehokkaita aseita. Vaikka historian tutkijat käyttävät hieman toisenlaista jaottelua, mielestäni teollista aikaa edelsi pitkä esiteollinen rautakausi. Ja kun teollinen kausi lopulta, äkillisesti ja jopa odottamatta käynnistyi, se tapahtui nimenomaan raudan merkeissä.

Raudan valmistus on vaikeaa, se on ollut vaikeimpia asioita tekniikan historiassa. Raudan valmistustaito eteni perinnetiedon ja käsityötaidon varassa. Tiede alkoi selvittää raudan mysteereitä vasta 1800- luvun lopulla. Raudan valmistus ja sen ominaisuudet on niin monimutkainen asia, että historiankirjoissa ja romaaneissa se on usein kuvattu enemmän tai vähemmän väärin. Joten pohditaanpa asiaa.

Rauta on pehmeähkö metallinen alkuaine. Jopa sen nimityksissä on ongelmia. Erään näkökulman mukaan vain alkuainetta saa sanoa raudaksi, ja kaikki raudan tekniset muodot ovat teräksiä. Rauta on kuitenkin niin voimakkaasti kielessä ja kulttuurissa, että käytännössä tätä sääntöä ei voi noudattaa.

Aloitetaan alusta. Vaikka rauta on maapallon yleisimpiä aineita, puhdas rauta on harvinaista. Se on epäjalo metalli ja hapettuu ilman vaikutuksesta. Tunnetusti rauta ennen pitkää ruostuu. Siksi emme löydä puhdasta rautaa luonnosta. Tai löydämmepä kuitenkin, sillä varsin puhdasta rautaa sataa jatkuvasti maapallon pinnalle meteoriittien muodossa. Osa on tosin kivimeteoriitteja, mutta rautaa sataa myös. Siksi varhaisimmat tunnetut rautaesineet ovat meteoriittirautaa.

Namibiaan putosi noin 80 000 vuotta sitten suuri rautameteoriitti. Paikalliset asukkaat ovat hyödyntäneet pitkään sen kappaleita tekemällä niistä teriä ja koriste-esineitä. Muualtakin meteoriittirautaa löytyy. Vielä 1800- luvulla eskimot valmistivat nuolenkärkiä ja harppuunoita meteoriittiraudasta. Meteoriittiraudassa ei ole teräksille niin olennaista hiiltä. Sen sijaan se sisältää runsaasti nikkeliä ja hieman kobolttia, ja se tekee raudasta kovaa ja sitkeää. Meteoriittirautaa voi takoa vain kylmänä tai muotoilla hiomalla.

Meteoriittiraudan saanti oli satunnaista ja se oli kallista kauppatavaraa. Varsinainen rautakausi alkoi kun rautaa opittiin valmistamaan malmista, ja malmia löytyy lähes kaikkialta. Ilmeisesti raudan valmistus keksittiin muinaisessa Intiassa, sieltä on löytynyt suuria raudasta valmistettuja pylväitä. Lähi-idässä heettiläiset hallitsivat raudan valmistuksen ehkä jo 1400 eaa., ja raudanvalmistus alkoi vähitellen levitä alueella. Menetelmä säilyi suunnilleen samanlaisena, malmin kuumentaminen puuhiilen seassa kuoppauuneissa, kunnes masuunit alkoivat yleistyä myöhäiskeskiajalla. Asia ei kuitenkaan ole aivan näin yksinkertainen. Jotta raudan valmistusta voisi ymmärtää, pitää tietää enemmän teknisen raudan ominaisuuksista.

Rauta on rautamalmeissa hapettuneena ja yhdessä erilaisten muiden aineiden kanssa. Raudan valmistuksessa rauta täytyy pelkistää, eli poistaa siihen kemiallisesti sitoutunut happi. Pelkistyksessä käytetään lähes pelkästään hiiltä: kuumuudessa hiili riistää rautamalmista hapen, jolloin rautamalmi pelkistyy ja muuttuu puhtaaksi alkuaineeksi. Osa hiilestä liukenee samalla rautaan. Hiili on raudan tärkein lisäaine, erilaiset määrät hiiltä antavat tekniselle raudalle eli teräkselle erilaisia ominaisuuksia. Muitakin tärkeitä lisäaineita teräksissä on, mutta niitä ei nyt tässä käsitellä.

Raudan valmistustapa tuottaa erilaisia raudan hiilipitoisuuksia. Vanhassa kuoppauuni- tai harkkohyttimenetelmässä poltetaan paljon puuta hiilen aikaansaamiseksi, ja annetaan rautamalmin reagoida hehkuvan hiilen kanssa. Siinä syntyy varsin puhdasta rautaa, mutta koska sen sulamispiste on korkea, yli 1400 °C, rauta ei valu uunista ulos. Se jää kuonan sekaan huokoisena möykkynä, rautasienenä. Rautasieni puhdistetaan ja tiivistetään kuumana takomalla. Näin saadaan melko pehmeää rautaa, jonka hiilipitoisuus on alle 0,1%. Sitä on helppo muokata takomalla, joten siitä voi suoraan valmistaa erilaisia esineitä. Tällaista rautaa sanotaan takoraudaksi tai kankiraudaksi.

Jos uuniin lietsotaan paljon ilmaa, sen lämpötila kohoaa korkeammaksi. Silloin hiiltä liukenee enemmän rautaan, ja sen sulamispiste alenee lähelle tuhatta astetta. Tällainen rauta voidaan valuttaa uunista ulos. Näin kehittyi vähitellen masuuni, ja vähitellen siitä tuli myös jatkuvatoiminen. Hiilen ja malmin lisäksi masuuneihin syötettiin kalkkia. Masuunista rauta valutettiin hiekkaan kaavattuihin harkkomuotteihin. Tällainen tuote on nimeltään takkirautaa. Koska harkot muistuttivat muodoltaan porsaita, niistä käytettiin myös nimeä ”pig iron”.

Suomessa valmistettiin rautaa ikivanhalla kuoppauuni- ja harkkohyttimenetelmällä aina pitkälle 1800-luvulle. Masuunit olivat pieniä ja tehottomia. Osasyynä oli, että ei ollut käytössä rikkaita rautamalmiesiintymiä. Ruukkeja rakennettiin paikkoihin, joissa oli järvimalmin nostoon sopivia vesistöjä, metsiä puun hiiltämiseen ja virtaavaa vettä takomolaitosten ja masuunin palkeiden käyttövoimaksi.

Jatkuvatoimiset masuunit tehostivat suuresti raudan tuotantoa. Harkkojen hiilipitoisuus on korkea, yli 4%. Tällainen rauta oli tärkeää kauppatavaraa, mutta harkot olivat hyvin hauraita, niistä ei voinut valmistaa mitään hyödyllistä. Raudan käsittely pelkistyksestä eteenpäin tähtää hiilipitoisuuden muuttamiseen. Edellä mainittuun vähähiiliseen takorautaan voitiin lisätä hiiltä hehkuttamalla sitä hiilen seassa ahjossa. Näin saatiin lujempaa ja sitkeämpää terästä. 

Haurasta takkirautaa puolestaan käsiteltiin poistamalla siitä hiiltä. Liian hiilen poistamista sanotaan mellotukseksi. Varhainen menetelmä oli kuumana takominen, jolloin ilman happi poltti hiiltä pois. Vanhoissa ruukeissa olikin usein vesivoimalla käyvä takomolaitos. Takomista tehokkaampaa oli mellotus kuumentamalla rautaa ahjoissa ja mellotusuuneissa. Hapen luovuttajana käytettiin harkkorautaan sekoitettua raakaa rautamalmia. Putlaus on saman tapaista mellotusta. Siinä harkkorauta-malmiseosta kuumennetaan uunissa ja hämmennetään rautatangoilla, kunnes se sulaa tahmeaksi massaksi. Putlaus oli raskasta ja raakaa työtä.

Pelkistyksen ja mellotuksen ohella kolmas keskeinen valmistusmenetelmä on lämpökäsittely. Se vaikuttaa ratkaisevasti hiiltä sisältävien teräksien lopullisiin ominaisuuksiin. Arkikielessä puhutaan usein vain karkaisusta, mutta kyseessä on laaja kirjo erilaisia kuumennus- ja jäähdytystekniikoita, jotka valitaan raaka-aineen ja haluttujen ominaisuuksien mukaisesti.

Vanhoissa teollisuusmaissa terästeollisuus kehittyi suurten masuunien ympärille. Euroopan metsistä huomattava osa hakattiin hiilen saamiseksi. Sitten keksittiin, että myös kivihiiltä voi käyttää, kunhan sen epäpuhtaudet poistetaan kuivatislaamalla eli koksaamalla. Tämä nosti terästuotannon aivan uudelle tasolle. Keksittiin myös tehokkaita mellotusmenetelmiä: Bessermer, Martin-Siemens- ja lopulta nykyään vallitseva Linz-Donawitz-menetelmä. Raudan tuotantomenetelmä on periaatteessa aina sama: malmin pelkistys hiilellä ja liian hiilen poistaminen hapen avulla mellottamalla. Omat kokemukseni teräksen valmistuksesta on kerrottu jutussa Teräksen henkussa.

Raudan ja teräksen tuotannosta löytyy runsaasti tietoa ja materiaalia. Kyseessä on mutkikas ja edelleen osin tuntematon prosessi, jossa kemia yhdistyy aineen kiderakenteen moninaisiin muuntumisprosesseihin. Se osoittaa, millaista on materiaalitekniikka ja materiaalifysiikka parhaimmillaan ja pahimmillaan.

Tavalliselle lukijalle on aivan verraton tiedon lähde Juha Perttulan kirja Puukkoteräkset. Se yhdistää hienosti fysikaalisen ja kemiallisen tiedon vanhaan terien valmistustekniikkaan.