Raudan, tai oikeammin teräksen valmistus on maanviljelyksen jälkeen eniten maailmaa mullistanut keksintö. Rautakausi teki mahdolliseksi tehokkaat työkalut ja koneet. Teollinen vallankumous moninkertaisti teräksen tuotannon – mutta teräs ei ole juurikaan parantunut. Muinaisajoista tunnettu damaskoksen teräs ja japanilaiset miekat edustivat materiaalitekniikan huippua.
Paremmille materiaaleille olisi kyllä valtava tarve. Tarvittaisiin terästä tai muita materiaaleja, joiden lujuus olisi paljon nykyisiä parempi, ja samoin tarvittaisiin materiaaleja, jotka kestäisivät paljon nykyisiä korkeampia lämpötiloja.
Ajoneuvoissa tarvittaisiin moottoreita, joilla olisi parempi hyötysuhde. Eräs keino olisi kohottaa moottorin toimintalämpötilaa. Se parantaisi termistä hyötysuhdetta kahdella tavalla: itse termodynaaminen prosessi toimisi paremmalla hyötysuhteella, ja jäähdytys olisi helpompaa järjestää, kun erityistä nestekiertoa ei tarvittaisi, vaan ilma- ja säteilyjäähdytys riittäisi. Yritykset kehittää keraamista korkean lämpötilan moottoria ovat toistaiseksi epäonnistuneet.
Korkeammat toimintalämpötilat parantaisivat myös sekä tavallisten lämpövoimaloiden että ydinvoimaloiden hyötysuhdetta. Lisäksi uudet ydinvoimalat olisivat nykyisiä turvallisempia, ja tuottaisivat huomattavasti vähemmän ydinjätettä. Myös fuusiovoimalassa tarvitaan parempia materiaaleja.
Ilmailu hyötyisi myös. Korkea lämpötila toisi taloudellisemmat turbiinit. Erityisesti avaruuslennot hyötyisivät. Rakettipolttoaineiden hapetin muodostaa pääosan polttoaineen painosta. Käyttämällä startissa ilmasta otettavaa happea avaruusalusten laukaisu mullistuisi. Pienet, siivekkäät ja sulavalinjaiset avaruusalukset veisivät hyötykuormat avaruuteen murto-osalla nykyisestä energiamäärästä ja kustannuksista, Mutta se asettaa moottorien materiaaleille äärimmäisiä vaatimuksia. Myös alusten rungon lämpösuojaus vaatii erikoismateriaaleja.
Miksi sitten uusien materiaalien kehittäminen on niin vaikeaa? Materiaalin lujuus määräytyy atomien elektroniverhon muodostamien sidoksien lujuudesta. Sille asettaa rajan sähköisen vetovoiman suuruusluokka. Se on tietenkin ylittämätön raja, koska kyseessä on fysiikan perusvakio. Mutta jotain voidaan tehdä. Erittäin lujia sidoksia löytyy kiteisistä rakenteista, kun ne ovat mahdollisimman puhtaita. Hiili on eräs lupaava aine. Esimerkkejä ovat hiileen perustuvat timanttikalvot, hiiliputket ja fulleriinit. Muutkin alkuaineet lienevät mahdollisia, mutta niitä tunnetaan toistaiseksi huonosti. Toinen mahdollisuus on harkittu epäpuhtauksien käyttö ja erilaisten aineiden yhdistely, kuten tapahtuu erilaisissa lejeeringeissä ja komposiittiaineissa. Aivan uusi asia on käyttää komposiiteissa nanoluokan aineskokoja.
Keskeinen lujuuteen vaikuttava tekijä on lämpötila. Lämpötilan kohotessa molekyylien lämpöliike alkaa jossain vaiheessa purkaa atomien välisiä sidoksia. Alkaa tapahtua fysikaalisia faasimuutoksia ja kemiallisia reaktioita, jotka pilaavat aineen tekniset ominaisuudet. Noin tuhannesta asteesta ylöspäin alkaa jo tulla vakavia vaikeuksia. Tässäkin fysiikka asettaa rajat. Voidaan tietenkin pyrkiä hyödyntämään luonnostaan vaikeasti sulavien aineiden yhdistelmiä.
Vaikeuksia on oikeastaan kaksi. Ensinnä pitää löytää teknisiltä ominaisuuksiltaan lupaavia kidemuotoja, yhdisteitä ja komposiitteja, kuten teräksen tai eräiden muiden metallien seostaminen nanoluokan keraamipartikkeleilla. Toinen vaikeus on löytää niille taloudellinen valmistusmenetelmä. Ehkäpä näemme aikanaan konstruktiomateriaaleja, joiden lujuudet ovat kymmenkertaisia, ja lämpötilan kestot 2-3 kertaisia nykyisiin verrattuina. Mutta se vaatii kyllä paljon aikaa ja vaivaa.
maanantai 19. huhtikuuta 2010
perjantai 16. huhtikuuta 2010
Video killed the radio star
Eräs tärkeä syy lukea Talouselämä - lehteä on takakanteen painetut Pekka Seppäsen kolumnit. Tänään hän totesi että paperiteollisuus on vain printtimedian alihankkija.
Tämä on totta, hyvin perustavan luonteisella tavalla. Paperinvalmistuksesta kehittyi laaja teollisuuden ala 1800-luvun puolivälissä. Printtimedia herätti yhä suurempaa kiinnostusta, ja vasta keksitty tapa tehdä puusta paperia otettiin heti käyttöön tyydyttämään sanomalehdistön kyltymätöntä paperin tarvetta. Paperiteollisuus loi sen varallisuuden ja teknologisen pohjan, jonka varaan moderni Suomi rakennettiin.
Media synnytti myös nykyisen laajan elektroniikka- ja ohjelmistoteollisuuden. Teollinen tuotanto oli toki ensimmäisenä hyödyntämässä sekä televisiotekniikkaa että tietokoneita, mutta pelkän teollisuuden varassa ala olisi kituuttanut. Median tarpeista syntyi monta kertaluokkia laajempi kysyntä, jonka varassa teknologian kehitys nopeutui ratkaisevasti. Tietokoneteollisuus sai aivan erityisen piristysruiskeen, kun internet syntyi. Suuri yleisö alkoi himoita elektronisia internet-sisältöjä. Ei yleisö kuitenkaan niinkään himoinnut sanomalehtien nettisivuja, pikemminkin nettiporno on alan nolosti piiloteltu suuri vaikuttaja.
Stattisten nettisivujen jälkeen seuraavaksi suureksi sisältöinnovaatioksi on povattu interaktiivista sosiaalista mediaa. Aika näyttää.
Suomen menestystarinan omaleimainen piirre on, että Suomeen syntyi myös vahva elektroniikka- ja ohjelmistoteollisuus Nokian kautta. Tämä innovaatio ei enää nojannut puuvaroihin. Sen sijaan on olennaista hoksata, että matkapuhelut ja SMS viestit merkitsivät sosiaalisen median suurta murrosta. Nokian strateginen oivallus oli suunnata puhelinmallisto tavallisille ihmisille ja erityisesti nuorisolle. Ensimmäisenä, ja vuosikymmenen edellä muita.
Mitä tapahtuu kirjoille ja sanomalehdille? Eivät ne kuole, eivät ainakaan kovin nopeasti. Ei radiokaan kuollut, vaan muutti muotoaan. Radio voi hyvin ja sillä on vakaa kuuntelijapohja.
Media on ottanut pysyvän siivun modernin yhteiskunnan hyödykkeiden tuotannosta.
Tämä on totta, hyvin perustavan luonteisella tavalla. Paperinvalmistuksesta kehittyi laaja teollisuuden ala 1800-luvun puolivälissä. Printtimedia herätti yhä suurempaa kiinnostusta, ja vasta keksitty tapa tehdä puusta paperia otettiin heti käyttöön tyydyttämään sanomalehdistön kyltymätöntä paperin tarvetta. Paperiteollisuus loi sen varallisuuden ja teknologisen pohjan, jonka varaan moderni Suomi rakennettiin.
Media synnytti myös nykyisen laajan elektroniikka- ja ohjelmistoteollisuuden. Teollinen tuotanto oli toki ensimmäisenä hyödyntämässä sekä televisiotekniikkaa että tietokoneita, mutta pelkän teollisuuden varassa ala olisi kituuttanut. Median tarpeista syntyi monta kertaluokkia laajempi kysyntä, jonka varassa teknologian kehitys nopeutui ratkaisevasti. Tietokoneteollisuus sai aivan erityisen piristysruiskeen, kun internet syntyi. Suuri yleisö alkoi himoita elektronisia internet-sisältöjä. Ei yleisö kuitenkaan niinkään himoinnut sanomalehtien nettisivuja, pikemminkin nettiporno on alan nolosti piiloteltu suuri vaikuttaja.
Stattisten nettisivujen jälkeen seuraavaksi suureksi sisältöinnovaatioksi on povattu interaktiivista sosiaalista mediaa. Aika näyttää.
Suomen menestystarinan omaleimainen piirre on, että Suomeen syntyi myös vahva elektroniikka- ja ohjelmistoteollisuus Nokian kautta. Tämä innovaatio ei enää nojannut puuvaroihin. Sen sijaan on olennaista hoksata, että matkapuhelut ja SMS viestit merkitsivät sosiaalisen median suurta murrosta. Nokian strateginen oivallus oli suunnata puhelinmallisto tavallisille ihmisille ja erityisesti nuorisolle. Ensimmäisenä, ja vuosikymmenen edellä muita.
Mitä tapahtuu kirjoille ja sanomalehdille? Eivät ne kuole, eivät ainakaan kovin nopeasti. Ei radiokaan kuollut, vaan muutti muotoaan. Radio voi hyvin ja sillä on vakaa kuuntelijapohja.
Media on ottanut pysyvän siivun modernin yhteiskunnan hyödykkeiden tuotannosta.
keskiviikko 14. huhtikuuta 2010
Parempaa teknologiaa - mutta milloin
Olemme tottuneet tekniseen edistykseen. Odotamme, että kehittyvä tiede ja teknologia tuottavat meille jatkuvasti sekä parempia tuotteita, että aivan uusia ja ihmeellisiä edistysaskelia. Mutta on myös pettymyksiä. Kaikki alat eivät edisty. On helppo luetella pettymyksiä. Missä ovat saasteettomat ja suorituskykyiset sähköautot? Niissä ollaan vielä sadan vuoden takaisella tekniikan tasolla. Entä missä ovat sulavat siivekkäät avaruusalukset, jotka tekevät avaruusmatkoista arkipäivää. Ja missä ovat suprajohtavat voimakaapelit, joiden avulla energiaongelmamme jo pitkälle ratkeaisivat? Missä on fiksu tekoäly ja puhetta ymmärtävät ja hyödylliset robotit?
Jokin jarruttaa teknologian kehitystä. Voisiko se olla lyhytnäköinen teollisuus joka panttaa hyödyllisiä keksintöjä? Vai voisiko tiede törmätä luonnonlakeihin? Vai onko kyseessä vain kerta kaikkiaan keksimisen vaikeus? Vastaus voi olla kaikkea näitä.
Mutta vielä on eräs ongelma, jota ei yleisesti ymmärretä. Nykyajan tekniikka on aika monimutkaista. On vaikea löytää niin suuri rahoituspanos, että epävarma ja huonosti ymmärretty teknologia saadaan kehitettyä luotettavaksi, halvaksi ja kaupalliseen käyttöön sopivaksi. Yleensä millään yhtiöllä – tai edes valtiolla - ei ole riittävän suurta rahasummaa. Ja vaikka olisi, riskit ovat niin suuret, ettei investointipäätöstä uskalleta tehdä.
Ja ymmärretään myös tämä. Tuotekehityksessä on tehtävä paljon päätöksiä. Mahdollisuuksien puu haaroo, ja väärä päätös johtaa lopulta umpikujaan.
Oikeasti uusi merkittävä teknologia nousee vasta, kun se alkaa kiinnostaa teollisuutta laajemmin. Monet teolliset laboratoriot toimivat rinnakkain, ja vaikka monet niistä ajautuvat umpikujaan, aina on myös niitä jotka löytävät oikean suunnan. Globaali ja hajautettu tuotekehitys saa aikaan riittävän kokonaispanoksen, ja seuloo esiin onnistuneet suunnittelupäätökset.
Tästä on hyvä esimerkki: taulu-TV. Nestekidenäytöt keksittiin vuosikymmeniä sitten, mutta niiden kehitykseen ei satsattu. Kuvaputkiteollisuus oli suuri ja konservatiivinen ala. Ei se halunnut lähteä sahaamaan omaa oksaansa. Mutta sitä oli vaikea lähteä muidenkaan hastamaan. Vasta kun laptop-PC syntyi, teollisuuden oli pakko lähteä kehittämään LCD näyttöjä. Laptop PC oli kallis ja haluttu. Se tuotti kehitystyön tarvitseman katteen. Kun teknologia oli riittävän valmis, se vyöryi myös massamarkkinoille eli TV teollisuuteen. Kuvaputket korvautuivat litteillä näytöillä muutamassa vuodessa.
Jokin jarruttaa teknologian kehitystä. Voisiko se olla lyhytnäköinen teollisuus joka panttaa hyödyllisiä keksintöjä? Vai voisiko tiede törmätä luonnonlakeihin? Vai onko kyseessä vain kerta kaikkiaan keksimisen vaikeus? Vastaus voi olla kaikkea näitä.
Mutta vielä on eräs ongelma, jota ei yleisesti ymmärretä. Nykyajan tekniikka on aika monimutkaista. On vaikea löytää niin suuri rahoituspanos, että epävarma ja huonosti ymmärretty teknologia saadaan kehitettyä luotettavaksi, halvaksi ja kaupalliseen käyttöön sopivaksi. Yleensä millään yhtiöllä – tai edes valtiolla - ei ole riittävän suurta rahasummaa. Ja vaikka olisi, riskit ovat niin suuret, ettei investointipäätöstä uskalleta tehdä.
Ja ymmärretään myös tämä. Tuotekehityksessä on tehtävä paljon päätöksiä. Mahdollisuuksien puu haaroo, ja väärä päätös johtaa lopulta umpikujaan.
Oikeasti uusi merkittävä teknologia nousee vasta, kun se alkaa kiinnostaa teollisuutta laajemmin. Monet teolliset laboratoriot toimivat rinnakkain, ja vaikka monet niistä ajautuvat umpikujaan, aina on myös niitä jotka löytävät oikean suunnan. Globaali ja hajautettu tuotekehitys saa aikaan riittävän kokonaispanoksen, ja seuloo esiin onnistuneet suunnittelupäätökset.
Tästä on hyvä esimerkki: taulu-TV. Nestekidenäytöt keksittiin vuosikymmeniä sitten, mutta niiden kehitykseen ei satsattu. Kuvaputkiteollisuus oli suuri ja konservatiivinen ala. Ei se halunnut lähteä sahaamaan omaa oksaansa. Mutta sitä oli vaikea lähteä muidenkaan hastamaan. Vasta kun laptop-PC syntyi, teollisuuden oli pakko lähteä kehittämään LCD näyttöjä. Laptop PC oli kallis ja haluttu. Se tuotti kehitystyön tarvitseman katteen. Kun teknologia oli riittävän valmis, se vyöryi myös massamarkkinoille eli TV teollisuuteen. Kuvaputket korvautuivat litteillä näytöillä muutamassa vuodessa.
keskiviikko 7. huhtikuuta 2010
Tiede ja historian ymmärtäminen
Onko historia tiedettä? Entä voidaanko historian tutkimusta edistää kehittämällä historian omaa metodologiaa tieteenä. Tai voiko historia hyötyä muiden tutkimusalojen tiedoista? Ilmeisesti ainakin nykyaikana vastaus kaikkiin kohtiin on varovaisen myönteinen.
Voidaanko historiaa ymmärtää ilman niin sanottua kovaa tietoa? Tarkennan kysymystä. Voidaanko tieteen historiaa kuvata ilman, että historioitsija on selvillä tieteen filosofiasta tai tieteellisten käytäntöjen muuttumisesta eri aikoina? Voidaanko teollistumisen historiaa kuvata ottamatta huomioon itse teollisia prosesseja. Ainakin eräs huomio on selvä. Tieteellinen tieto biologisista ja geologisista prosesseista on mullistanut perin pohjin käsityksemme maapallon ja sen elollisen luonnon synnystä. Itse asiassa käsityksemme noista kaukaisista asioista olisi jokseenkin mitätön, ellemme pystyisi sovittamaan luonnosta tehtyjä havaintoja ja harvoja säilyneitä fossiileja tieteellisen tiedon kehikkoon.
Näyttää siltä, että on taas kirjoitettava Galileosta. Vakiintunut maailmankuva oli jo antiikin ajoista olettanut sekä maan että muut taivaankappaleet palloiksi. Kiistakysymykseksi jäi niiden liikkeiden ymmärtäminen. Kirkon hyväksymä Ptolemaioksen malli oletti, että muut taivaankappaleet kiersivät maata. Mallin ongelmana oli kuitenkin sen monimutkaisuus. Siksi Kopernikus ehdotti yksinkertaisempaa, aurinkokeskeistä mallia. Galileon väitetään osoittaneen aurinkokeskeisen maailmankuvan oikeaksi teleskoopilla tehtyjen havaintojen avulla. Mitään tällaista havaintoa Galileo ei kuitenkaan koskaan tehnyt. Galileon havaintojen tarkkuus ei edes siihen olisi riittänyt, vaan asia varmistettiin teleskooppihavainnoilla vasta 1800-luvun puolessa välissä.
Galileo tuotti kuitenkin uutta havaintoaineistoa, kuten kuun kraatterit ja vuoristot, auringonpilkut, Venuksen näkyminen sirppinä, Jupiterin kuut, tähtisumut, ja tähtien oletettua paljon suurempi lukumäärä. Ehkäpä juuri näiden havaintojen merkitys oli ratkaiseva, sillä ne osoittivat, että vaikka olevaisen piiri ylittää ihmisen aistien piirin, myös sen aisteillemme näkymätön osa on saavutettavissa erilaisin apukeinoin. Eräs niistä on matematiikka, jonka merkityksen luonnontieteille Galileo toi eräänä ensimmäisistä esille. Samaan aikaan keksittiin myös mikroskooppi. Vanhan maailmankuvan mursi parin vuosisadan aikana vähitellen vahvistunut tieteellinen konsensus, joka rakentui monenlaisista aineksista. Galileon toiminta kiihdytti prosessia, koska se herätti huomiota ja aiheutti keskustelua. Suurin murros oli kuitenkin koko tieteellisen tiedon käsitteen syntyminen.
Suuret tieteelliset läpimurrot ovat tosiasia, mutta ne rakentuvat toisin kuin kuvitellaan. Ratkaisevat teoriat ja havaintoaineistot ovat harvinaisia. Osaltaan ne vaikuttavat tieteellisen konsensuksen syntymiseen, mutta sen rakentuminen on kuitenkin yllättävän hidasta ja epävarmaa.
Voidaanko historiaa ymmärtää ilman niin sanottua kovaa tietoa? Tarkennan kysymystä. Voidaanko tieteen historiaa kuvata ilman, että historioitsija on selvillä tieteen filosofiasta tai tieteellisten käytäntöjen muuttumisesta eri aikoina? Voidaanko teollistumisen historiaa kuvata ottamatta huomioon itse teollisia prosesseja. Ainakin eräs huomio on selvä. Tieteellinen tieto biologisista ja geologisista prosesseista on mullistanut perin pohjin käsityksemme maapallon ja sen elollisen luonnon synnystä. Itse asiassa käsityksemme noista kaukaisista asioista olisi jokseenkin mitätön, ellemme pystyisi sovittamaan luonnosta tehtyjä havaintoja ja harvoja säilyneitä fossiileja tieteellisen tiedon kehikkoon.
Näyttää siltä, että on taas kirjoitettava Galileosta. Vakiintunut maailmankuva oli jo antiikin ajoista olettanut sekä maan että muut taivaankappaleet palloiksi. Kiistakysymykseksi jäi niiden liikkeiden ymmärtäminen. Kirkon hyväksymä Ptolemaioksen malli oletti, että muut taivaankappaleet kiersivät maata. Mallin ongelmana oli kuitenkin sen monimutkaisuus. Siksi Kopernikus ehdotti yksinkertaisempaa, aurinkokeskeistä mallia. Galileon väitetään osoittaneen aurinkokeskeisen maailmankuvan oikeaksi teleskoopilla tehtyjen havaintojen avulla. Mitään tällaista havaintoa Galileo ei kuitenkaan koskaan tehnyt. Galileon havaintojen tarkkuus ei edes siihen olisi riittänyt, vaan asia varmistettiin teleskooppihavainnoilla vasta 1800-luvun puolessa välissä.
Galileo tuotti kuitenkin uutta havaintoaineistoa, kuten kuun kraatterit ja vuoristot, auringonpilkut, Venuksen näkyminen sirppinä, Jupiterin kuut, tähtisumut, ja tähtien oletettua paljon suurempi lukumäärä. Ehkäpä juuri näiden havaintojen merkitys oli ratkaiseva, sillä ne osoittivat, että vaikka olevaisen piiri ylittää ihmisen aistien piirin, myös sen aisteillemme näkymätön osa on saavutettavissa erilaisin apukeinoin. Eräs niistä on matematiikka, jonka merkityksen luonnontieteille Galileo toi eräänä ensimmäisistä esille. Samaan aikaan keksittiin myös mikroskooppi. Vanhan maailmankuvan mursi parin vuosisadan aikana vähitellen vahvistunut tieteellinen konsensus, joka rakentui monenlaisista aineksista. Galileon toiminta kiihdytti prosessia, koska se herätti huomiota ja aiheutti keskustelua. Suurin murros oli kuitenkin koko tieteellisen tiedon käsitteen syntyminen.
Suuret tieteelliset läpimurrot ovat tosiasia, mutta ne rakentuvat toisin kuin kuvitellaan. Ratkaisevat teoriat ja havaintoaineistot ovat harvinaisia. Osaltaan ne vaikuttavat tieteellisen konsensuksen syntymiseen, mutta sen rakentuminen on kuitenkin yllättävän hidasta ja epävarmaa.
torstai 4. helmikuuta 2010
Onko tohtori Faust enää katu-uskottava
Monet asiat muuttuvat reilussa sadassa vuodessa. Tämä tuli mieleeni nähtyäni kansallisoopperassa Gounod'n oopperan Faust. Vaikka esitys oli tavattoman hieno ja vaikuttava, Faustin kertomus moraalidraamana on muuttunut perin pohjin. Sen merkitys siirtyy tavalla, jota aikanaan ei osattu ennakoida.
Faustin pohjalla oleva tarina on vanha, ja sitä on hyödynnetty taiteessa moneen kertaan. Goethen Faust on tunnetuin, mutta viime aikaisista teoksista tulee mieleen Istvan Szabón elokuva Mefisto, joka perustuu Klaus Mannin samannimiseen romaaniin.
Teoksen keskiössä on tiedemies (tai muu mainetta janoava ihnminen), joka myy sielunsa paholaiselle saadakseen haaveensa toteutettua. Jo perusasetelma on laimentunut. Maallistuneessa yhteiskunnassamme sielun myyminen ei säväytä. Voisipa jopa olla, että kuka tahansa nuori bisnesleijona myisi sielunsa silmää räpäyttämättä. Oman aikamme arvomaailmassa Mefiston tarjoama diili tuntuu todella edulliselta.
Mutta Faustin täysjärkisyyttä sopii myös todella epäillä. Goethen ja Gonoud'n tiedemies Faust on alkemisti. Kun diili on tehty, hän olisi hyvin nopeasti saanut tentattua Mefistolta, että alkemia on joutavaa puuhaa. Suuret tieteen läpimurrot olivat tuohon aikaan juuri lähtemäisillään liikkeelle. Mefisto olisi voinut opettaa Faustille hieman fysiikkaa. Faust olisi jäänyt historiaan yhtenä tieteen suurmiehistä. Hän olisi voinut kehittää modernin termodynamiikan tai luoda sähköteollisuuden ennen aikojaan. Tai ehkä puhuisimme nyt Faustin yhtälöistä Maxwellin yhtälöiden asemasta.
Mutta mitä tekee Faust? Hän tekee itsestään narrin. Goethen Faust hankkii kasoittain kultaa ja käyttäytyy arvottomasti naissuhteissaan. Tosiasiassa monet kauppiaat tienasivat häntä paremmmin, ja naisasioihin hän olisi varmaan löytänyt paremmankin mentorin. Gonoud'n Faust on vielä sitäkin typerämpi. Hän ei tavoittele edes tiedemiehen kunniaa, vaan saavuttaa arvokkaalla sijoituksellaan vain alhaisen naissankarin aseman!
Jotain särähtää tässä muutenkin. Ihana ja ihanteellinen Margareta antaa ostaa itsensä korurasialla kuin katuhuoran. Minä en kyllä ymmärrä libreton logiikkaa. Vai onko moraali vain miesten yksinoikeus? Vai demonstroiko Mefisto Faustille kaikkien naisten arvotonta luonnetta? Jotenkin entistä moraalittomammalta tuntuu tämä moraliteetti. (tästä kohtaukseta on muuten peräisin Tintin lukijoiden tuntema, Bianca Castafioren laulama koruaaria).
Mutta ehkä oman aikamme näkökulmasta Faustin moraalinen terä on jossain mielessä myös purevampi. Se korostaa vieläkin selvemmin sankarin haaveiden onttoutta, typeryyttä ja viiltävää turhuutta. Ainostaan ihanan naisen rakkaus on arvokasta, mutta sekään ei ole kaupan. Sen saavuttaa rakastamalla itse ja ilman vaatimuksia.
Mannin ja Szabón Faust on uskottavampi. Se nostaa esiin vaatimuksen kunnioittaa omia vakaumuksiaan. Helvetti ei tule Mefiston valtakunnassa, vaan tarkoittaa loppuelämää tahriutuneen itsetunnon kanssa.
Kaikesta huolimatta todellinen sankari on Mefisto. Sehän nähdään jo siitä, että oopperassa hän on basso, kun taas Faust on hieman reppana sukkahousutenori. Mefistolla on hyvä itsetunto, ja hän raataa rehellisesti ja johdonmukaisesti omien tavoitteidensa eteen. Samalla hän yrittää auttaa sähläävää asiakastaan saamaan edes jotain etua kaupastaan. Pidämme Mefistosta myös siksi, että juuri hän on mestari ja opettaja, joka näyttää meille maailman kataluuden ja ihmisen erehtyvyyden. Ottakaamme opiksi.
Faustin pohjalla oleva tarina on vanha, ja sitä on hyödynnetty taiteessa moneen kertaan. Goethen Faust on tunnetuin, mutta viime aikaisista teoksista tulee mieleen Istvan Szabón elokuva Mefisto, joka perustuu Klaus Mannin samannimiseen romaaniin.
Teoksen keskiössä on tiedemies (tai muu mainetta janoava ihnminen), joka myy sielunsa paholaiselle saadakseen haaveensa toteutettua. Jo perusasetelma on laimentunut. Maallistuneessa yhteiskunnassamme sielun myyminen ei säväytä. Voisipa jopa olla, että kuka tahansa nuori bisnesleijona myisi sielunsa silmää räpäyttämättä. Oman aikamme arvomaailmassa Mefiston tarjoama diili tuntuu todella edulliselta.
Mutta Faustin täysjärkisyyttä sopii myös todella epäillä. Goethen ja Gonoud'n tiedemies Faust on alkemisti. Kun diili on tehty, hän olisi hyvin nopeasti saanut tentattua Mefistolta, että alkemia on joutavaa puuhaa. Suuret tieteen läpimurrot olivat tuohon aikaan juuri lähtemäisillään liikkeelle. Mefisto olisi voinut opettaa Faustille hieman fysiikkaa. Faust olisi jäänyt historiaan yhtenä tieteen suurmiehistä. Hän olisi voinut kehittää modernin termodynamiikan tai luoda sähköteollisuuden ennen aikojaan. Tai ehkä puhuisimme nyt Faustin yhtälöistä Maxwellin yhtälöiden asemasta.
Mutta mitä tekee Faust? Hän tekee itsestään narrin. Goethen Faust hankkii kasoittain kultaa ja käyttäytyy arvottomasti naissuhteissaan. Tosiasiassa monet kauppiaat tienasivat häntä paremmmin, ja naisasioihin hän olisi varmaan löytänyt paremmankin mentorin. Gonoud'n Faust on vielä sitäkin typerämpi. Hän ei tavoittele edes tiedemiehen kunniaa, vaan saavuttaa arvokkaalla sijoituksellaan vain alhaisen naissankarin aseman!
Jotain särähtää tässä muutenkin. Ihana ja ihanteellinen Margareta antaa ostaa itsensä korurasialla kuin katuhuoran. Minä en kyllä ymmärrä libreton logiikkaa. Vai onko moraali vain miesten yksinoikeus? Vai demonstroiko Mefisto Faustille kaikkien naisten arvotonta luonnetta? Jotenkin entistä moraalittomammalta tuntuu tämä moraliteetti. (tästä kohtaukseta on muuten peräisin Tintin lukijoiden tuntema, Bianca Castafioren laulama koruaaria).
Mutta ehkä oman aikamme näkökulmasta Faustin moraalinen terä on jossain mielessä myös purevampi. Se korostaa vieläkin selvemmin sankarin haaveiden onttoutta, typeryyttä ja viiltävää turhuutta. Ainostaan ihanan naisen rakkaus on arvokasta, mutta sekään ei ole kaupan. Sen saavuttaa rakastamalla itse ja ilman vaatimuksia.
Mannin ja Szabón Faust on uskottavampi. Se nostaa esiin vaatimuksen kunnioittaa omia vakaumuksiaan. Helvetti ei tule Mefiston valtakunnassa, vaan tarkoittaa loppuelämää tahriutuneen itsetunnon kanssa.
Kaikesta huolimatta todellinen sankari on Mefisto. Sehän nähdään jo siitä, että oopperassa hän on basso, kun taas Faust on hieman reppana sukkahousutenori. Mefistolla on hyvä itsetunto, ja hän raataa rehellisesti ja johdonmukaisesti omien tavoitteidensa eteen. Samalla hän yrittää auttaa sähläävää asiakastaan saamaan edes jotain etua kaupastaan. Pidämme Mefistosta myös siksi, että juuri hän on mestari ja opettaja, joka näyttää meille maailman kataluuden ja ihmisen erehtyvyyden. Ottakaamme opiksi.
tiistai 2. helmikuuta 2010
Avaruusturismi
Lehtitietojen mukaan presidentti Obama aikoo yksityistää avaruussektorin. Kysymys on oikeastaan Yhdysvaltojen umpikujaan ajautuneesta avaruuspolitiikasta. Ja sitkeän uskomuksen mukaan yksityinen sektori hoitaa tämänkin asian ylivoimaisesti tehokkaammin. Aikoohan Virgin Galactic yhtiö aloittaa kaupalliset turistilennot avaruuteen lähiaikoina.
Katsotaan asiaa tarkemmin. Mainostetut turistilennot eivät ole lentoja kiertoradalle, vaan ns. ballistisia lentoja. Euroopan avaruusjärjestö ESA tekee näitä lentoja niitä rutiininomaisesti Airbus-koneella. Niissä kone lentää parabolisen eli ballistisen kaaren noin 12 kilometrin korkeuteen. Lennolla saadaan aikaan painoton tila noin kymmenen sekunnin ajaksi.
Virgin Galactic haluaa viedä matkustajat avaruuden rajalle, noin sataan kilometriin. Se edellyttää erikoiskonetta, kaupallinen suihkukone ei niin korkealle yllä, ja ilmakehän ylärajalla suihkumoottorit pitää korvata rakettimoottorilla. Kun paraabelin kaari saadaan ylemmäs, painoton tila voidaan ylläpitää jopa minuutteja. Näille lennoille löytyy varmaan myös tieteellistä kysyntää, pidentäähän se mikropainovoiman kestoa kertaluokilla.
Varsinaiseksi avaruuslennoksi voitaisiin kuitenkin lukea vasta kiertoradalle meno. Virgin Galacticin koneella ei ole sinne mitään asiaa. Tein pikku laskelmia. Jos otamme koneen painoksi 10 tonnia, 100 kilometrin korkuinen parabolinen kaari vaatii energiaa noin 1,5 * 10 exp 10 (10 potenssiin kymmenen) Joulea (mukana kineettinen ja potentiaalienergia). Saman aluksen vienti kiertoradalle vaatisi noin 25 * 10exp10 Joulea. Laskelma on kuitenkin liian optimistinen. Se ei sisällä ilman kitkan vaikutusta. Lisäksi aluksen on raahattava mukanaan myös polttoainetta. Todellisuudessa kiertoradalle pääsyn energialisä on ainakin 100 - kertainen, ja teknologian hinta ehkä vielä kertaluokkaa isompi.
Virgin Galacticilla ei ole tällaista teknologiaa. Lennosta veloitettava hinta on kaiketi noin 150 000 euroa. Se kattanee kustannukset, jos tilaajia on riittävästi. Venäläiset laskuttavat kiertoradalle matkustavalta avaruusturistilta noin 20 miljoonaa euroa. Se vastannee suunnilleen omakustannushintaa, ja kuvaa hyvin myös lentojen teknologista vaativuuseroa.
Entä voiko kaupallinen kilpailu tuottaa teknologisia edistysaskeleita, joiden avulla todelliset avaruuslennot saadaan halvemmiksi?
Ehkä. Palaan asiaan lähiaikoina.
Katsotaan asiaa tarkemmin. Mainostetut turistilennot eivät ole lentoja kiertoradalle, vaan ns. ballistisia lentoja. Euroopan avaruusjärjestö ESA tekee näitä lentoja niitä rutiininomaisesti Airbus-koneella. Niissä kone lentää parabolisen eli ballistisen kaaren noin 12 kilometrin korkeuteen. Lennolla saadaan aikaan painoton tila noin kymmenen sekunnin ajaksi.
Virgin Galactic haluaa viedä matkustajat avaruuden rajalle, noin sataan kilometriin. Se edellyttää erikoiskonetta, kaupallinen suihkukone ei niin korkealle yllä, ja ilmakehän ylärajalla suihkumoottorit pitää korvata rakettimoottorilla. Kun paraabelin kaari saadaan ylemmäs, painoton tila voidaan ylläpitää jopa minuutteja. Näille lennoille löytyy varmaan myös tieteellistä kysyntää, pidentäähän se mikropainovoiman kestoa kertaluokilla.
Varsinaiseksi avaruuslennoksi voitaisiin kuitenkin lukea vasta kiertoradalle meno. Virgin Galacticin koneella ei ole sinne mitään asiaa. Tein pikku laskelmia. Jos otamme koneen painoksi 10 tonnia, 100 kilometrin korkuinen parabolinen kaari vaatii energiaa noin 1,5 * 10 exp 10 (10 potenssiin kymmenen) Joulea (mukana kineettinen ja potentiaalienergia). Saman aluksen vienti kiertoradalle vaatisi noin 25 * 10exp10 Joulea. Laskelma on kuitenkin liian optimistinen. Se ei sisällä ilman kitkan vaikutusta. Lisäksi aluksen on raahattava mukanaan myös polttoainetta. Todellisuudessa kiertoradalle pääsyn energialisä on ainakin 100 - kertainen, ja teknologian hinta ehkä vielä kertaluokkaa isompi.
Virgin Galacticilla ei ole tällaista teknologiaa. Lennosta veloitettava hinta on kaiketi noin 150 000 euroa. Se kattanee kustannukset, jos tilaajia on riittävästi. Venäläiset laskuttavat kiertoradalle matkustavalta avaruusturistilta noin 20 miljoonaa euroa. Se vastannee suunnilleen omakustannushintaa, ja kuvaa hyvin myös lentojen teknologista vaativuuseroa.
Entä voiko kaupallinen kilpailu tuottaa teknologisia edistysaskeleita, joiden avulla todelliset avaruuslennot saadaan halvemmiksi?
Ehkä. Palaan asiaan lähiaikoina.
perjantai 18. joulukuuta 2009
3D ja kuvan lumo
Avatar-elokuva on kaivanut naftaliinista ns. kolmiulotteisen (3D) elokuvan. Mitään uuttahan tämä tekniikka ei ole. Tällaisia elokuvia tehtiin jo elokuvan alkuaikoina, ja tehdään edelleen silloin tällöin. Elokuvissa on yleensä mukana jotain, josta toivotaan 3D teknologialla lisää huomioarvoa: usein autolla kaahaamista, vuorstoratoja, syvätarkkoja maisemia ja lentämistä. Ja tietenkin on tehty myös 3D pornoa.
Kaikille näille elokuville on yhteistä, että ne eivät oikeasti esitä kolmiulotteista kuvaa. Kyseessä on stereoskopia. Sen vanhimmassa muodossa kuvaa tai elokuvaa katsellaan erityisellä kiikarilla. Tällaisia katselulaitteita oli sirkuksissa ja muissa huvipaikoissa jo 1800- luvulla. Kun suurempi joukko katsoo kuvaa valkokankaalta, katsojien pitää käyttää silmälaseja. Ne ovat puna-vihreät, tai niissä on polarisaatiosuodatin tai elektroniset LCD-sulkimet.
Todellinen 3D kuva voidaan tuottaa hologrammeilla, mutta niille on ominaista huono värintoisto ja kapea katsomiskulma – eikä niitä osata projisoida elektronisesti. Muitakin järjestelmiä on kokeiltu, mutta teknologia on hyvin vaikeaa ja vasta kehitysasteella. Stereoskooppisessa elokuvassa kuvan esittämiseen tarvitaan sama (punavihreät lasit) tai kaksinkertainen informaatiomäärä kuin normaaliin elokuvaan, mutta aito 3D kuva vaatisi vähintäänkin monikymmenkertaisen informaatiomäärän (riippuu katselukulmasta ja kuvan yksityiskohtien määrästä).
Mutta kannattaako 3D elokuva? Sillä saavutetaan hyvä huomioarvo – niin kauan kun se ei ole jokapäiväistä. Ainakaan tähän asti siitä ei ole tullut merkittävää lisäominaisuutta. Avatarin kaltaisessa elokuvassa, joka tuotetaan pitkälle digitaalisena animaationa, stereoskooppinen kuva syntyy oikeastaan sivutuotteena. Tällaisessa elokuvassa lavasteet tehdään osin 3D tietokonemalleina. Näyttelijöistä otetaan erityistä videokuvaa, joka muutetaan niin ikään 3D tietokonemalliksi. Sitten mallit yhdistetään ja animoidaan. Lopuksi mallista renderoidaan tavallinen videokuva. Tekniikka on suunnattoman vaivalloista, ja kuvan renderointi samalla kertaa stereoskooppiseksi videokuvaksi on vain pieni lisä kaikkeen muuhun verrattuna.
Stereoskooppisella kuvalla on maaginen vaikutus – joissakin olosuhteissa. Stereomikroskooppi on huima laite elektroniikan laadunvalvonnassa. Ehkä puhtaimmillaan stereoskopia toimii amerikkalaisessa View Master katselulaitteessa, jota pidetään lasten leluna. Sen avulla voi myös tutkia, minkälainen materiaali toimii ja minkälainen ei. Laitetta saa edelleen lelukaupoista – se on ollut kestohitti yli puoli vuosisataa, ja monissa lapsiperheissä löytyy laitteita ja kuvakiekkoja. Mutta muistan myös, millainen valtava pettymys oli katsella laitteella sarjakuvasankareita, kuten Aku Ankkoja. Nehän ovat kolmiulotteisina vain typerän näköisiä nukkeja. Jostain syystä piirretty ja paperille painettu sarjakuva tuottaa hyvin voimakkaan illuusion. Se on kokonaan oma maailmansa, joka tuhoutuu ja latistuu täysin stereoskoopissa. Tämä on mysteeri, jota on vaikea selittää. Jätän sen selittämisen yrittämisen toiseen kertaan. En ole käynyt Disneyworldissa mutta kuvien perusteella vaikutelma on kuin menisi suuren View Master laitteen sisään: lattea ja typerä. Ehkä siinä on sen paikan viehätys.
Harrastin myös itse aikoinaan stereoskooppista diakuvausta. Otin jalustalla kaksi perättäistä kuvaa hieman eri paikoista, eli siirsin kuvien välillä kameraa sivusuunnassa ns. stereokannan verran, noin 7-8 senttiä. Kuvia katselin rakentamallani kiikarilla. Kokeilin erilaisia kohteita ja eri suuruisia kantoja. Parhaiten toimi lähikuvaus ja suhteellisen normaali kanta. Olen ymmärtänyt, että myös Avatar- elokuvassa käytetään suurimmaksi osaksi pientä stereokantaa, jopa nollaa. Ymmärrän sen, sillä jatkuva stereokuvan tiiraus on vain rasittavaa.
Kaikille näille elokuville on yhteistä, että ne eivät oikeasti esitä kolmiulotteista kuvaa. Kyseessä on stereoskopia. Sen vanhimmassa muodossa kuvaa tai elokuvaa katsellaan erityisellä kiikarilla. Tällaisia katselulaitteita oli sirkuksissa ja muissa huvipaikoissa jo 1800- luvulla. Kun suurempi joukko katsoo kuvaa valkokankaalta, katsojien pitää käyttää silmälaseja. Ne ovat puna-vihreät, tai niissä on polarisaatiosuodatin tai elektroniset LCD-sulkimet.
Todellinen 3D kuva voidaan tuottaa hologrammeilla, mutta niille on ominaista huono värintoisto ja kapea katsomiskulma – eikä niitä osata projisoida elektronisesti. Muitakin järjestelmiä on kokeiltu, mutta teknologia on hyvin vaikeaa ja vasta kehitysasteella. Stereoskooppisessa elokuvassa kuvan esittämiseen tarvitaan sama (punavihreät lasit) tai kaksinkertainen informaatiomäärä kuin normaaliin elokuvaan, mutta aito 3D kuva vaatisi vähintäänkin monikymmenkertaisen informaatiomäärän (riippuu katselukulmasta ja kuvan yksityiskohtien määrästä).
Mutta kannattaako 3D elokuva? Sillä saavutetaan hyvä huomioarvo – niin kauan kun se ei ole jokapäiväistä. Ainakaan tähän asti siitä ei ole tullut merkittävää lisäominaisuutta. Avatarin kaltaisessa elokuvassa, joka tuotetaan pitkälle digitaalisena animaationa, stereoskooppinen kuva syntyy oikeastaan sivutuotteena. Tällaisessa elokuvassa lavasteet tehdään osin 3D tietokonemalleina. Näyttelijöistä otetaan erityistä videokuvaa, joka muutetaan niin ikään 3D tietokonemalliksi. Sitten mallit yhdistetään ja animoidaan. Lopuksi mallista renderoidaan tavallinen videokuva. Tekniikka on suunnattoman vaivalloista, ja kuvan renderointi samalla kertaa stereoskooppiseksi videokuvaksi on vain pieni lisä kaikkeen muuhun verrattuna.
Stereoskooppisella kuvalla on maaginen vaikutus – joissakin olosuhteissa. Stereomikroskooppi on huima laite elektroniikan laadunvalvonnassa. Ehkä puhtaimmillaan stereoskopia toimii amerikkalaisessa View Master katselulaitteessa, jota pidetään lasten leluna. Sen avulla voi myös tutkia, minkälainen materiaali toimii ja minkälainen ei. Laitetta saa edelleen lelukaupoista – se on ollut kestohitti yli puoli vuosisataa, ja monissa lapsiperheissä löytyy laitteita ja kuvakiekkoja. Mutta muistan myös, millainen valtava pettymys oli katsella laitteella sarjakuvasankareita, kuten Aku Ankkoja. Nehän ovat kolmiulotteisina vain typerän näköisiä nukkeja. Jostain syystä piirretty ja paperille painettu sarjakuva tuottaa hyvin voimakkaan illuusion. Se on kokonaan oma maailmansa, joka tuhoutuu ja latistuu täysin stereoskoopissa. Tämä on mysteeri, jota on vaikea selittää. Jätän sen selittämisen yrittämisen toiseen kertaan. En ole käynyt Disneyworldissa mutta kuvien perusteella vaikutelma on kuin menisi suuren View Master laitteen sisään: lattea ja typerä. Ehkä siinä on sen paikan viehätys.
Harrastin myös itse aikoinaan stereoskooppista diakuvausta. Otin jalustalla kaksi perättäistä kuvaa hieman eri paikoista, eli siirsin kuvien välillä kameraa sivusuunnassa ns. stereokannan verran, noin 7-8 senttiä. Kuvia katselin rakentamallani kiikarilla. Kokeilin erilaisia kohteita ja eri suuruisia kantoja. Parhaiten toimi lähikuvaus ja suhteellisen normaali kanta. Olen ymmärtänyt, että myös Avatar- elokuvassa käytetään suurimmaksi osaksi pientä stereokantaa, jopa nollaa. Ymmärrän sen, sillä jatkuva stereokuvan tiiraus on vain rasittavaa.
maanantai 14. joulukuuta 2009
Gernsbackin jatkumosta kyberpunk-nykyaikaan
William Gibson on science fiction kirjailija ja eräs kyberpunkin perustajista. Hän on kirjoittanut novellin ”Gernsbackin jatkumo” (Gernsback's continuum). Sen päähenkilö joutuu vahingossa outoon rinnakkaistodellisuuteen. Siinä ihmiset ovat pukeutuneet outoihin univormuihin. He lentelevät sulavalinjaisilla lentoautoilla ja avaruusaluksilla, ja tekevät piknik-retkiä, joilla jyrsitään ravintopillereitä.
Päähenkilö ymmärtää joutuneensa Gernsbackin jatkumoon. Siinä maailma onkin muuttunut scifi-kirjallisuuden luoman todellisuuden mukaiseksi. Gibsonin kuvaama Gensbackin jatkumo on metafora scifi-kirjallisuudessa. Aikanaan scifi syntyi ajatuksesta yhdistää uusimpaa tiedettä esittelevä tietokirjallisuus ja fiktiivinen romaanimuoto. Tämä Jules Vernestä alkanut lajityyppi on edelleen hengissä, ja siitä käytetään nimitystä hard core. Mutta valtavirta scifistä otti toisen suunnan. Se kehitti aivan oman todellisuutensa, johon on valittu juonenkehittelyn kannalta käteviä aineksia: tähtienväliset lennot, sädepistoolit, mulkosilmäiset avaruushirviöt, avaruuden merirosvot ja geneettisesti muokatut ihmislajit. Suurin osa tieteiskirjallisuutta hyödyntää näitä aineksia, ja samalla sekä scifi että puhe scifistä on täynnä viittauksia muihin scifi-kirjoihin ja elokuviin. Se on oma kulttuurialansa, oma todellisuutensa.
Gernsbackin jatkumo on myös metafora kulttuurista. Ei kulttuuri käsittele todellisuutta, vaan enintään tapaamme käsitellä todellisuutta. Kulttuuri on itseensä viittaava käsite- ja ymmärrysjärjestelmä.
Gibsonin novelli oli ironinen ja sillä oli tarkoitus. Kyberpunkin piti olla uusi scifin virtaus, joka palauttaisi siihen realismin ja yhteiskuntakriittisyyden. Gibsonin kyberpunk on kummallisen tuttu, tietoverkkojen varassa toimiva kapitalistinen dystopia. Käytännössä taisi kuitenkin käydä niin että Gernsbackin jatkumo imaisi sisäänsä myös kyberpunkin. Osittain siksi, että Gibsonin kirjat olivat niin tavattoman nerokkaita ja kiehtovia. Niitä kannattaa jäljitellä.
Gibson, s. 1948, on USAssa ja Kanadassa vaikuttava kirjailija. Hänen näkemyksellisissä teoksissaan ennustettiin tietoverkkojen ja virtuaalitodellisuuden syntyminen ennen kun useimmilla ihmisillä oli niistä minkäänlaista kokemusta. Urbaanin legendan mukaan Gibson kirjoitti legendaariset kirjansa maaseutumökissä, ilman tietokoneita ja sähkövirtaa, mekaanisella kirjoituskoneella.
Hugo Gernsback (1884-1967) perusti vuonna 1926 Amazing Stories – lehden, joka julkaisi scifi-novelleja. Hän teki scifistä todellista massaviihdettä, ja monien mielestä myös roskakirjallisuutta. Scifi oli Amerikassa suunnattoman suosittua. Emme voi oikeastaan ymmärtää lainkaan Yhdysvaltoja ilman tätä tietoa. Gernsbackin mukaan on nimetty alan tärkein tunnustus, Hugo-palkinto.
Vaikka Suomessa on julkaistu scifistä lähinnä vain sen helmiä, oma kulttuuriväkemme on omaksunut sitkeästi (ja ulkomaisia esikuvia imitoimalla) käsityksen roskaviihteestä. Ei meillä ole oikeaa pulp-scifiä oikeastaan edes nähty!
Entä miten Gibsonin novellihenkilö pääsi ulos Gernsbackin jatkumosta? Se vain haihtui ilmaan kuin paha uni.
Päähenkilö ymmärtää joutuneensa Gernsbackin jatkumoon. Siinä maailma onkin muuttunut scifi-kirjallisuuden luoman todellisuuden mukaiseksi. Gibsonin kuvaama Gensbackin jatkumo on metafora scifi-kirjallisuudessa. Aikanaan scifi syntyi ajatuksesta yhdistää uusimpaa tiedettä esittelevä tietokirjallisuus ja fiktiivinen romaanimuoto. Tämä Jules Vernestä alkanut lajityyppi on edelleen hengissä, ja siitä käytetään nimitystä hard core. Mutta valtavirta scifistä otti toisen suunnan. Se kehitti aivan oman todellisuutensa, johon on valittu juonenkehittelyn kannalta käteviä aineksia: tähtienväliset lennot, sädepistoolit, mulkosilmäiset avaruushirviöt, avaruuden merirosvot ja geneettisesti muokatut ihmislajit. Suurin osa tieteiskirjallisuutta hyödyntää näitä aineksia, ja samalla sekä scifi että puhe scifistä on täynnä viittauksia muihin scifi-kirjoihin ja elokuviin. Se on oma kulttuurialansa, oma todellisuutensa.
Gernsbackin jatkumo on myös metafora kulttuurista. Ei kulttuuri käsittele todellisuutta, vaan enintään tapaamme käsitellä todellisuutta. Kulttuuri on itseensä viittaava käsite- ja ymmärrysjärjestelmä.
Gibsonin novelli oli ironinen ja sillä oli tarkoitus. Kyberpunkin piti olla uusi scifin virtaus, joka palauttaisi siihen realismin ja yhteiskuntakriittisyyden. Gibsonin kyberpunk on kummallisen tuttu, tietoverkkojen varassa toimiva kapitalistinen dystopia. Käytännössä taisi kuitenkin käydä niin että Gernsbackin jatkumo imaisi sisäänsä myös kyberpunkin. Osittain siksi, että Gibsonin kirjat olivat niin tavattoman nerokkaita ja kiehtovia. Niitä kannattaa jäljitellä.
Gibson, s. 1948, on USAssa ja Kanadassa vaikuttava kirjailija. Hänen näkemyksellisissä teoksissaan ennustettiin tietoverkkojen ja virtuaalitodellisuuden syntyminen ennen kun useimmilla ihmisillä oli niistä minkäänlaista kokemusta. Urbaanin legendan mukaan Gibson kirjoitti legendaariset kirjansa maaseutumökissä, ilman tietokoneita ja sähkövirtaa, mekaanisella kirjoituskoneella.
Hugo Gernsback (1884-1967) perusti vuonna 1926 Amazing Stories – lehden, joka julkaisi scifi-novelleja. Hän teki scifistä todellista massaviihdettä, ja monien mielestä myös roskakirjallisuutta. Scifi oli Amerikassa suunnattoman suosittua. Emme voi oikeastaan ymmärtää lainkaan Yhdysvaltoja ilman tätä tietoa. Gernsbackin mukaan on nimetty alan tärkein tunnustus, Hugo-palkinto.
Vaikka Suomessa on julkaistu scifistä lähinnä vain sen helmiä, oma kulttuuriväkemme on omaksunut sitkeästi (ja ulkomaisia esikuvia imitoimalla) käsityksen roskaviihteestä. Ei meillä ole oikeaa pulp-scifiä oikeastaan edes nähty!
Entä miten Gibsonin novellihenkilö pääsi ulos Gernsbackin jatkumosta? Se vain haihtui ilmaan kuin paha uni.
Tässä itse Hugo Gernsback katselee televisiota vuonna 1928. Kannattaa panna merkille kahden tuuman kuvaruutu.
(wikimedia commons).
perjantai 11. joulukuuta 2009
Galileo ja nanotekniikka
Muinaiset rakennusmestarit yrittivät varmistaa rakennustensa kestävyyden laatimalla niistä pienoismalleja. Valitettavasti menetelmä ei oikein toiminut. Kun mallia aletaan suurentamaan, se jossain vaiheessa romahtaa oman painonsa alla. Rooman Pietarinkirkon kupoli on tästä kuuluisa esimerkki. Kupolista rakennettiin puinen peinoismalli. Kun oikeaa kupolia sitten alettiin rakentaa, se alkoi murtua jo rakennusvaiheessa, ja sitä jouduttiin vahvistamaan rautaketjuilla. Ketjut on ovelasti piilossa, turistin silmää ne eivät häiritse.
Nanotekniikassa hyödynnetään niitä ilmiöitä, joita skaalaus aiheuttaa, kun rakenteet menevät aivan pieniksi. Toisaalta ne ovat myös teknologisia haasteita. Luin Richard Jonesin nanotekniikkaa esittelevän kirjan ”Pehmeät koneet” (Terra Cognita 2008). Olin valaistunut.
Oletteko koskaan ihmetelleet, miksi itiöt ja siitepölyhiukkaset leijuvat vaivatta ilmassa? Se ei johdu niiden ”keveydestä”. Lapsena tutkin tuntikausia mikroskoopilla siitepölyhiukkasia. Ne olivat muodoltaan ällistyttäviä: palloja, piikkipalloja, tetroja, kuutioita, tähtiä. Mutta ne ovat kovia, ei niissä ollut rakkoja, siipiä tai purjeita. Jos hiukkanen olisi jalkapallon kokoinen, se painaisi viisi kiloa.
Miksi lentokoneet eivät räpytä siipiään? Kyse on aerodynaamisten voimien skaalautumisesta. Pienet linnut räpyttelevät nopeasti, mutta isot jo hitaasti. Sorsat ja hanhet lentävät vaivalloisesti, koska ne ovat lentotapaansa nähden liian suuria. Ne joutuvat kehittämään valtavat rintalihakset, onneksemme, sillä ne ovat makoista syötävää. Suurimmat linnut liitelevät vaivattomasti, ja se on lentokoneellekin edullisin tapa liikkua. Vain harvat hyönteiset liitävät. Hyönteisten skaalassa aerodynamiikka on aivan erilaista ja viskositeetti alkaa haitata liikkumista. Kalvomaiset siivet ovat parhaita sitkeän ilman kauhomisessa. Koon pienentyessä ne joutuvat räpyttämään yhä kiivaammin, jopa 1000 kertaa sekunnissa. Mäkärää pienemmille olioille aktiivinen lento alkaa jo olla fysiikan takia mahdotonta. Niiden valinta on passiivinen leijuminen.
Viskositeetin takia pienille olioille on vaikeaa myös uiminen. Bakteerien ja siittiöiden näkökulmasta vesi on kuin sitkeää liimaa. Niille on paras metodi luikerrella eteenpäin kiivaasti piiskaavien siimojen avulla. Eräät liikkuvat pyörittämällä siiman muodostamaa korkkiruuvia muistuttavaa potkuria.
Suuri tähtitieteilijä ja fyysikko Galileo Galilei ratkaisi tämän arvoituksen. Hän ymmärsi mittakaavan suunnattoman merkityksen. Vaikka fysiikan lait ovat samoja kaiken kokoisille esineille, ei ole yhdentekevää, missä mittakaavassa ne vaikuttavat. Galileo osoitti, että kun rakenteen kokoa muutetaan, sen lujuus ei skaalaudu samassa suhteessa kuin koko.
Nanotekniikassa hyödynnetään niitä ilmiöitä, joita skaalaus aiheuttaa, kun rakenteet menevät aivan pieniksi. Toisaalta ne ovat myös teknologisia haasteita. Luin Richard Jonesin nanotekniikkaa esittelevän kirjan ”Pehmeät koneet” (Terra Cognita 2008). Olin valaistunut.
Oletteko koskaan ihmetelleet, miksi itiöt ja siitepölyhiukkaset leijuvat vaivatta ilmassa? Se ei johdu niiden ”keveydestä”. Lapsena tutkin tuntikausia mikroskoopilla siitepölyhiukkasia. Ne olivat muodoltaan ällistyttäviä: palloja, piikkipalloja, tetroja, kuutioita, tähtiä. Mutta ne ovat kovia, ei niissä ollut rakkoja, siipiä tai purjeita. Jos hiukkanen olisi jalkapallon kokoinen, se painaisi viisi kiloa.
Syynä leijuntaan on hiukkaseen kohdistuvien voimien skaalautuminen koon pienetessä. Ilma on viskoosia, aivan kuten vesi tai öljy tai siirappi. Ratkaisevaa on hiukkasen painon ja viskositeetin tuottaman vastuksen suhde. Pienen hiukkasen näkökulmasta ilma on kuin paksua siirappia. Jos ihminen hyppää neljännen kerroksen ikkunasta, hän putoaa maahan alle kahdessa sekunnissa ja pahoin seurauksin. Pieni itiö samasta ikkunasta pudotettuna alkaa vaivalloisesti vajota sitkeän ilman läpi, ja tuo vajoaminen veisi siltä päiviä, jopa kauemminkin. Maahan se ei kuitenkaan ehtisi, sillä pienkin ilman virtaus vie sen mennessään.
Miksi lentokoneet eivät räpytä siipiään? Kyse on aerodynaamisten voimien skaalautumisesta. Pienet linnut räpyttelevät nopeasti, mutta isot jo hitaasti. Sorsat ja hanhet lentävät vaivalloisesti, koska ne ovat lentotapaansa nähden liian suuria. Ne joutuvat kehittämään valtavat rintalihakset, onneksemme, sillä ne ovat makoista syötävää. Suurimmat linnut liitelevät vaivattomasti, ja se on lentokoneellekin edullisin tapa liikkua. Vain harvat hyönteiset liitävät. Hyönteisten skaalassa aerodynamiikka on aivan erilaista ja viskositeetti alkaa haitata liikkumista. Kalvomaiset siivet ovat parhaita sitkeän ilman kauhomisessa. Koon pienentyessä ne joutuvat räpyttämään yhä kiivaammin, jopa 1000 kertaa sekunnissa. Mäkärää pienemmille olioille aktiivinen lento alkaa jo olla fysiikan takia mahdotonta. Niiden valinta on passiivinen leijuminen.
Viskositeetin takia pienille olioille on vaikeaa myös uiminen. Bakteerien ja siittiöiden näkökulmasta vesi on kuin sitkeää liimaa. Niille on paras metodi luikerrella eteenpäin kiivaasti piiskaavien siimojen avulla. Eräät liikkuvat pyörittämällä siiman muodostamaa korkkiruuvia muistuttavaa potkuria.
Ei bakteerin tarvitsekaan liikkua (vaikka jotkut innokkaimmat niin tekevät). Brownin liikkeen (se olisi jo toisen jutun aihe) aiheuttama diffuusio työntää niiden ulottuville jatkuvasti ruokaa. Oikeita laiskiaisia!
Tilaa:
Blogitekstit (Atom)
