lauantai 2. maaliskuuta 2019

Makroskooppi

Maailmassa on paljon sellaista, mitä emme voi käsittää, tai mitä emme välittömästi voi tutkia omilla aisteillamme. Tämä alkaa olla aikamme ihmisille itsestään selvää. Mutta aina ei ole ajateltu juuri näin. Kun ihmisillä on aina ollut valtava halu tietää enemmän ja käsittää mahdollisimman paljon, asiaa on yritetty ratkaista pohdiskelulla ja filosofoimalla. Filosofointi opettaa meille paljon ajattelusta ja sen rajoista. Mutta kun filosofit koettavat saada selville asioita luonnossa vallitsevista lainalaisuuksista, tulee loputa seinä vastaan. Törmäämme biologisen hahmomme rajoituksiin: vaatimattomaan ajattelukykyymme ja suppeisiin aisteihimme.  

Pidämmekö todella itseämme mestariajattelijoina? Jos joku niin ajattelee, hänen kannattaa tutustua Daniel Kahnemanin ja Amos Twerskyn tutkimuksiin. Ihminen on henkisiltä kyvyiltään aika lailla minkä tahansa kehittyneemmän eläimen kaltainen. Olen kirjoittanutkin asiasta aiemmin. 

Ainoastaan symbolinen kielemme on huomattavan ainutlaatuinen. Sen varassa pystymme pohdiskelemaan ja filosofoimaan, mutta vain tiettyyn rajaan asti. Aivotutkija Chritof Koch on purkanut turhautumistaan filosofiaan suunnilleen seuraavaan tapaan: yli 2000 vuoden ajan suuret filosofit ovat olleet täysin väärässä jokseenkin kaikissa asioissa. Siksi ei pidä kuunnella heidän mielipiteitään, vaan sitä, mitä he ovat kysyneet. Sen sijaan vastaukset ovat joko vääriä tai hyödyttömiä. 
 
No hyvä. Aistimme ja käsityskykymme ovat rajallisia, mutta onneksi ihmiskunta on alkanut kehittää apuvälineitä. Alettiin mittaamaan asioita ja tarkastelemaan niitä aina vain tarkemmin. Syntyi luonnontiede, joka valjasti palvelukseensa myös vanhan ja jatkuvasti kehittyvän perinteen matematiikan, paljon tehokkaammin kuin mihin filosofia koskaan pystyi. 
 
Luonnontieteet sellaisina kuin me nyt ne ymmärrämme alkoivat kehittyä 1600 luvulla. Tähtitieteen synnyttämään huolellisen tarkkailun ja havaintojen kirjaamisen periaatteeseen liitettiin kulma-asteikkojen tarkkuuden parantaminen ja havaintojen tekoa suuresti tehostava teleskooppi.

Ei ole sattuma, että samaan aikaan teleskoopin kanssa keksittiin mikroskooppi. Keksintöjen taustalla on techne, ikivanha teknologian taito, joka on kietoutunut ihmiskunnan olemukseen paljon syvällisemmin kuin humanistit ikinä kehtaavat myöntää. Ja tässä kohtaan teknologian kasaantuvaan aarrearkkuun lisättiin lasinhionnan ja linssien valmistuksen taito. Ja näiden taitojen soveltaminen hyödyllisiin asioihin eli optiikka.  

Mikroskoopista tuli pian sekä tärkeä tutkimusväline että valistuksen voimaa todistava demonstraatiolaite, Sivistyneistö kurkisteli innostuneena mikroskooppiin. Jopa madame de Pompadourilla oli käytössään kauniisti koristeltu mikroskooppi. 

Mikroskooppi auttaa näkemään hyvin pieniä esineitä, aina atomin kokoiseen asti (atomivoimamikroskoopilla saadaan todella kuvia joissa erottuvat kohteet ovat atomin kokoluokkaa - vaikka atomin näkemisestä ei ehkä oikeastaan voi edes puhua). Mikroskooppi avaa todella meille aivan uuden maailman. Mieleeni tuli, mikä voisi olla mikroskoopin vastakohta ja mitä sillä voisi tehdä. Mikroskoopin vastakohta on tietenkin makroskooppi.  

Pian huomasin, että en ole kuitenkaan itse keksinyt makroskooppia. Sanalla on kaksikin erilaista käyttötapaa, joten käsitellään ne ensin. Mikroskooppien valmistajat kuten Leica käyttävät sanaa kuvaamaan mikroskoopin kaltaista laitetta, jolla tarkastellaan, kuvataan ja havainnollistamaan kohteita, jotka eivät ole "mikroskooppisia", vaan paljon isompia. Laitteen suurennos on noin 20-kertainen ja sen kuva ala on senttejä, tulitikkurasian kokoinen. Makroskoopeja käytetään kuvaamaan esimerkiksi biologisia näytteitä tai mineraaleja. 
  
Aivan toisenlaisen makroskoopin on lanseerannut IBM. Se tarkoittaa maapalloa koskevaa kokonaisvaltaista tietokoostetta, joka tuotetaan keräämällä ja yhdistelemällä suuri määrä erilaista tietoa. Ilmeisen hyödyllinen laite siis. 

Entä millainen sitten on oma makroskooppini? Jos mikroskooppi auttaa meitä näkemään kohteita, jotka ovat aivan liian pieniä paljaalla silmällä tarkasteltavaksi, makroskoopin pitää tehdä päinvastaista. Sen pitää auttaa meitä tarkastelemaan kohteita, jotka ovat aivan liian suuria aisteillemme: aurinkokuntaamme, galaksiamme, ja kokouniversumia. Keksin makroskoopin idean jo lapsena. Huomasin, että kun kääntää kiikarin nurinpäin ja katsoo siihen, näkökenttä kutistuu pienen kolikon kokoiseksi. Ja kun kääntää mikroskoopin nurinpäin - ja siihen katsominen ei ole aivan helppoa - näkökenttä kutistuu nuppineulan nuppiakin pienemmäksi. 

Mutta miten voisi kääntää maailmankaikkeuden nurinpäin? Mikään valoa tai muita signaaleita keräävä objektiivi ei voi kasvaa maailmankaikkeuden kokoluokkaan. Siksi makroskoopin kuva pitää koota ja yhdistellä pienenpienistä osasista. Tähtitieteilijät aloittivat makroskoopin kokoamisen jo kauan sitten. Sanomme heidän laatimiaan kuvia tähtikartoiksi. Ja nykyään kosmologit jatkavat tätä työtä aina vain suuremmassa mittakaavassa. 

Mutta vasta aikuisena, kun aloin ymmärtää modernia fysiikkaa edes pinnallisesti tajusin että makroskooppiin liittyy isompi ongelma. Se on nimittäin välttämättä myös aikakone. Kun katsomme kauas avaruuteen, katsomme myös menneisyyteen. Ongelma liittyy makroskoopin tuottaman kuvan esitystapaan. Sen tehtävähän on esittää tavattoman suuret kohteet, vaikkapa galaksimme, aistiemme tajuamassa muodossa. Mutta aistimme eivät ole sopeutumaan aistimaan kohteita, jotka ovat niin suuria, että suhteellisuusteoria vakuttaa siihen periaatteeseen, jolla ne koostetaan havaittaviksi. 
 
Olipa makroskoopin tuottama kuva koostettu miten tahansa, voimme tajuta sen ainoastaan ja enintään järjellämme. Emme voi aistia sitä. Ainakaan tähän mennessä en ole keksinyt, miten makroskoopilla voisi tuottaa aistittavia esityksiä, jotka kertoisivat olennaisen totuuden maailmasta.


Madame de Pompadourin mikroskooppi.