Nykyään on kohteliasta liittää tuotetun sisällön alkuun sisältövaroitus herkkiä lukijoita varten. Niinpä sellainen seuraa.
Sisältövaroitus: tämä teksti käsittelee tietoa, tiedettä, ja erityisesti luonnontiedettä. Teksti sisältää myös tieteen historiaa ja filosofiaa. Teksti on luonteeltaan pohdiskelevaa ja spekuloivaa. Se ei ole sosiaalisesti, metodisesti tai instrumentaalisesti varmennettua tietoa.
Joten se siitä, ja sitten asiaan.
Kautta aikojen on pohdittu sitä, miten ihminen voi mitään tietää. Jonkinlainen yleinen viisaus kuuluu, että eihän ihminen voi tietää mitään, ei ainakaan mitään sellaista, mikä ei ole arkista ja itsestään selvää. Kaikille tämä ei kuitenkaan ole riittänyt. Filosofiaksi nimetty hengenviljelyn ala on ilmeisesti ikivanha yritys saada aikaan tietoa, eli vakuuttavia lausahduksia tosiasioiden tilasta. Filosofia on pyrkinyt tähän kielen resurssien avulla. Kunhan asia tarpeeksi perusteellisesti selitetään, se on vakuuttavaa ja uskottavaa. Erityisesti, jos perustelussa noudatetaan erityisiä sääntöjä: puhutaan retoriikasta, päättelemisestä ja logiikasta.
Ajattelu on tosin rasittavaa. Siksi on kehitetty oikotie. Jokin asia on totta, jos joku kuuluisa ja arvostettu ajattelija on sellaista väittänyt. Auktoriteettiin vetoaminen on edelleen paljon käytetty tiedon perustelun tapa. On jotenkin koomista, että se on edelleen voimissaan erityisesti filosofiassa. Kukaan vakavasti otettavaksi haluava filosofi ei voi toimia ammatissaan, ellei hän osaa selittää, mitä esimerkiksi joku Aristoteles tai Platon on kauan sitten sanonut milloin mistäkin asiasta.
Luonnon tutkiminen on ihmiskunnan ikivanha harrastus. Luonnon olemuksen ja sen ilmiöiden tutkiminen koetaan sekä tärkeäksi että hyödylliseksi. Etenkin, koska yhä selvemmin on alettu ymmärtää, että myös ihminen on osa luontoa. Luonnon tutkiminen on antiikin ajoista alkaen ollut filosofien työtä. Renessanssiajalla eurooppalaiset oppineet luopuivat vähitellen sisäisestä uskonasioiden pohtimisesta ja alkoivat tehdä luonnon ilmiöistä aivan omia havaintoja. Ja he huomasivat, etteivät filosofien auktoriteetit suinkaan aina olleet oikeassa. Tämä oli mullistava oivallus.
Luonnontiede alkoi korostaa havaintojen tekemistä. Huomattiin, että omat aistit eivät ole aina riittäviä, ja alettiin käyttää teknisiä apuvälineitä. Kulmanmittauslaitteet, teleskoopit, suurennuslasit, mikroskoopit, vaa’at ja erilaiset laitteet ajan mittaamiseen alkoivat palvella luonnontieteitä. Tästä tuli tieteen pysyvä perinne, joka jatkuu vielä omalla ajallamme.
Laitteet auttavat tekemään tarkempia havaintoja, mutta voisiko ihminen tehostaa myös ajatteluaan? Nicole Oresme (1320–1382) ja Galileo Galilei (1564–1642) huomasivat, että luonnon ilmiöt noudattavat matematiikan lakeja. Matematiikasta tulikin luonnontieteilijöiden tärkeä työväline. Monet matematiikan uudet keksinnöt kuten koordinaatistot ja differentiaalilaskenta havaittiin myös hyödyllisiksi tieteen apuneuvoiksi.
Tieteen harrastajien oli siis syytä perehtyä laskemiseen. Laskemisen vanhoja apuvälineitä ovat helmitaulun erilaiset muunnelmat ja nyöreihin tehdyt solmut. Niillä laskeminen on kuitenkin hidasta ja kömpelöä. Galileo kehitti laskemisen tueksi sektorin eli geometrisen harpin, ja 1600-luvulla tulivat käyttöön logaritmeihin perustuvat laskuviivaimet. Näiden välineiden ongelmana oli kuitenkin vähäinen tarkkuus: 2 tai enintään 3 numeroa.
Ehkä koneet osaisivat laskea sekä tarkasti että tehokkaasti. Olihan koneita rakenneltu jo antiikin aikoina. Laskukoneen rakentaminen ei kuitenkaan ollut aivan helppoa. Blaise Pascal (1623–1662) rakensi mekaanisen yhteenlaskukoneen, jota oli aivan liian vaikeaa käyttää, jotta siitä olisi ollut hyötyä. Wilhelm Schickard (1592–1635) ja Gottfried Leibniz (1646–1716) keksivät mekaanisen laskukoneen, joka osasi myös kertolaskua. Nämäkään hankaliin mekanismeihin perustuvat koneet eivät löytäneet vakavia käyttäjiä. Vasta 1800-luvulla mekaaniset laskukoneet saavuttivat sellaisen kehitystason, että ne alkoivat yleistyä. Siihen vaikutti myös tekniikan, tieteen ja talouden kehittyminen sellaiselle asteelle, että pakottavaa laskemisen tarvetta alkoi ilmaantua. Sitten tuli elektroniikka ja tietokoneet – ja laskeminen mullisti tieteen ja tekniikan kokonaan.
Filosofien työväline on kieli. Entä voitaisiinko myös kieli tehdä tehokkaammaksi? Voisiko sen jotenkin mekanisoida? Varhaisia kokeiluja tehtiin kirjain- ja sanakiekoilla, mutta ilman merkittävämpiä tuloksia. Sitten Gottfried Leibniz, joka kunnostautui myös differentiaalilaskennan keksijänä (Newtonin rinnalla) sai loistavan idean. Puhuttu kieli pitäisi puhdistaa epätäsmällisyydestä. Sanat pitäisi korvata niiden abstrakteilla vastineilla, joilla olisi täsmällinen merkitys. Silloin kielioppi ja lauseoppi voitaisiin korvata matemaattisilla laskusäännöillä.
Leibnitz kuvitteli mielessään mekaanisen ajattelukoneen. Se olisi kuin suuri tehdas, täynnä hammaspyöriä, akseleita ja vipuja – eikä mitään muuta. Mutta synteettisen kielen rakentaminen oli jopa Leibnizin kaltaiselle nerolle ylivoimaista.
Luonnollisen kielen epätäsmällisyys teki Leibnizin ajattelukoneen mahdottomaksi. Samasta syystä filosofien kielirakennelmat ja järkeilysäännöt eivät pysty paljastamaan asioiden todellista luonnetta, eikä edes George Boolen (1815–1864) keksimä matemaattinen logiikka tuonut asiaan helpotusta.
Luonnonlait mukautuivat matematiikan sääntöihin paljon joustavammin kuin ihmisten puhuma hankala kieli. Niinpä luonnontiede kehittyi ripeästi matematiikan suojeluksessa. Lisäksi tiede jatkoi Galileon aloittamaa perinnettä: se rakensi nerokkaasti ideoituja tutkimuslaitteita. Yhä paremmat teleskoopit kehittivät tähtitiedettä ja mikroskoopit mullistivat biologian. Erilaisten laitteiden avulla löydettiin sähköilmiöt, ja se avasi fysiikalle kokonaan uuden maailman. Aineen silmille näkymättömät osaset alkoivat paljastua. Sähkökentän energian avulla saatiin metalleista ja kaasuista eroamaan ioneja ja elektroneja. Atomien ja hiukkasten rakenneosia tunnistettiin törmäyttämällä niitä yhä suuremmilla energioilla. Fyysikot rakensivat erityisiä, valtavan suuria hiukkaskiihdyttimiä, niiden avulla saatiin atomien ytimissä piileskeleviä, yhä salaperäisempiä hiukkasia hetkeksi näkyviin ja tunnistettua.
Samaan aikaan rakennettiin matematiikan avulla malleja, jotka sekä selittävät että ennustavat ilmiöitä. Fysiikka pureutui yhä pienempiin aineen osiin ja tuntui etenevän sitä kautta. Toinen etenevä tiedon rintama koskee valtavan suuria mittakaavoja, galaksissamme, sen lähialueilla ja koko kosmoksessa. Tämä rintama avattiin jo 1600-luvulla, kun tutkijat suuntasivat teleskooppejaan kohti tähtiä, ja maailmankuvamme alkoi mullistua. Edelleenkin tutkijat rakentavat yhä oudompia laitteita tutkimaan kaukaisia avaruuksia. Laitteita rakennellaan maan päällä, hyvä esimerkki on gravitaatioaaltoja havainnut Ligo. Niitä viedään myös avaruuteen, missä häiriötekijöitä on vähemmän. Sellainen laite on juuri työtään aloitteleva JWST-avaruusteleskooppi.
Olen yrittänyt valaista maailmaa koskevan tietomme lähteitä ja juuria, parhaani mukaan, koska en itse ole kosmologi enkä fyysikko. Edellä oli eräänlainen katsaus ja alustus. Luonnontiede muistuttaa joidenkin näkemysten mukaan taistelua, jonka etulinjassa ponnistelevat itseään säästämättä hiukkasfyysikot ja kosmologit. Mutta on kai meillä sitten myös oikeus kysyä, eteneekö rintama vielä, vai onko se juuttunut asemasotavaiheeseen. Ehkä tämä ei olekaan koko kuva, tai edes oikea kuva.
Ajatellaan vaikka molekyylibiologiaa tai genetiikkaa. Tai yleistä systeemitiedettä tai aivojen tutkimusta. Tai menetelmiä sähkön varastoimiseksi. Uusia rintamalinjoja onkin näköjään kaikkialla. Ehkä ei pidä unohtaa myöskään matemaatikkoja, jotka keksivät uudenlaista ruutia tieteen kanuunoihin. Entä mikä ylipäätään on tieteen kieli? Onko se edes sellainen matematiikka, johon olemme luonnontieteissä ja tekniikassa tottuneet. Vai pitäisikö olla sellainen koodisto, joka lähentäisi ihmistä ja tietoa toisiinsa nykyistä tapaa paremmin. Onko jossain keksimättä ymmärryksen tai merkityksen kalkyyli? Pitäisikö filosofit hakea kellareistaan uudelleen tieteen työpöytien ääreen? Tai runoilijat?
En tiedä. Kunpahan vain kysyin.
