Perustelun eteneminen.

Lauri Järvilehto tiivisti ajatteluprosessien kuvaukset yksinkertaisin kuvauksin. Se toi mieleeni erilaisia pieniä asioita, toimi ikään kuin kimmokkeena.

Induktio ja deduktio - vaikka ovatkin tärkeitä - jäävät tällä kertaa vähemmälle. Osittain siksi että olen kirjoitellut niistä aiemmin jo aika paljon. Ja kun minua sattuu huvittamaan. Nyt keskityn kahteen viimeiseen, eli abduktiiviseen päättelyyn ja lateraaliseen ajatteluun. Sillä niiden tunnuspiirre on prosessinomaisuus. Hyppään niistä tukea ottaen "logiikan maailmasta empirian maailmaan".

Abduktiivisessa päättelyssä ideana on se, että otetaan aineisto, josta arvataan induktiivinen teoria. Tämän jälkeen tätä teoriaa tulee vielä testata siten että siitä johdetaan deduktiivisia seurauksia ja katsotaan osuvatko ne. Tämä askel muistuttaa mekaniikaltaan empirian kehittämisen alkupuolella vallinnutta ajatusta siitä että luontoon pitäisi mennä tyhjän mielen kanssa ja huomata sääntö luonnossa, ja sitten katsoa toimiiko se muualla. Eikä sen sijaan päättää mitä luonnosta löytyy ja tukea sitä sitten. Lateraalisessa ajattelussa taas otetaan vaihtoehtoja, joista rikotaan tunnettu, keksitään villejä jopa satunnaisia vaihtoehtoisia ajatuksia ja sitten ammutaan huonot pois.

Abduktiivisessa prosessissa tehdään arvauksina mahdollisia induktioita, joita testataan. Järvilehto käytti esimerkkinä Sherlock Holmesia, ja tässä on korostettava että arvauksen jälkeen tarvittiin vielä vahvistava todiste. Holmesin ajattelu on todistettu, ei silloin kun aineistosta on tehty yleistävä arvaus, vaan vasta kun juuri se arvailuista deduktiivisesti johdettava todistusaineisto saadaan, eikä tule sellaisia joita tämä arvaus kieltää.

Lateraalisessa ideoidaan useita induktioita joista valitaan uskottavia ja näitä testataan. Järvilehto vertasi tätä MacGyveriin, jonka villin arvauksen onnistuminen varmistuu vasta kun väsätty kikka myös toimii.

Tämä tuo tietysti mieleen asioita joita olen kirjoittanut hypoteesinmuodostuksen kohdalla aikaisemmin. Abduktiivista ajattelua edustaa Wilsonin prosessimainen kuvaus ja lateraalista ajattelua soveltaa de Gennesin ajatus.

Molemmissa prosesseissa on jotain olennaista. Tästä olennaisinta kohtaa kuvaa Sean B. Carrollin "Kelpoisimman valmistus" josta on löydettävissä seuraava: "Tohtorin arvon hankkiminen ja kielteisten lausuntojen esittäminen on kuitenkin suhteellisen helppoa - uusien vahvistettavien keksintöjen tekeminen on kokonaan toinen asia. Kieltäjät erikoistuvat retoriikkaan ja sitaattien kaivamiseen, eivät laboratoriotutkimukseen." He ovat kuin Holmes, joka ei odota sitä varmistavaa todistetta vaan syyttää ennakkoluulon perusteella. Tai MacGyver joka keksii villin idean, mutta ei väsää ihmeellistä ratkaisuaan vaan sen sijaan päättelee että ratkaisu on jo tehty, ja jättää värkkäyksen kokoamatta, ja jättää linkkarin taskuunsa ja eristysteippirullan avaamatta. Tämä ei vaan toimi.

Asiaa kuvaa nimittäin prosessi. Thomas Alva Edison ei onnistunut aluksi tuottamaan hehkulamppua. Lopulta hän onnistui. Hän itse kuvasi tilannetta seuraavasti "En ole epäonnistunut kertaakaan. Päin vastoin, olen onnistuneesti eliminoinut 10 000 toimimatonta tapaa valmistaa hehkulamppu." Ideana oli se, että hän ei vain tehnyt satunnaisia asioita, vaan kokeili ja kun hän epäonnistui, ei kiinnostanut pelkkä tuloksen puute, vaan hän etsi syitä miksi ja millä tavalla hän epäonnistui. Sitten hän kokeili että jos epäonnistumisen arvatun syyn joko kiertää tai torjuu, niin toimiiko lamppu sitten. Näin hän korjasi tilannetta niin että lampun kehittäminen samalla myös edistyi. Ensimmäiset yritykset olivat taatusti huonompia kun taas loppupuolella tuli enemmän "ollaan jo lähellä" -tilanteita, koska Edison oppi prosessissa koko ajan, epäonnistumisistaan ja ennen kaikkea koska silloin tällöin onnistui korjaamaan jonkun epäonnistumisen - vaikka ei niitä kaikkia korjannutkaan. Lamppu meni vähintään eri tavalla rikki. Jos Edison ei olisi tuottanut toimivaa lamppua, hänellä ei olisi nykyään merkitystä. Tavallaan vasta se yksi toimiva antoi painoa 10 000 aikaisemmalle. Hän ei vain sanonut että "pieleen meni syystä X joten tiedän miten hehkulamppu toimii". Tämä asenne olisi ollut naurettava vaikka sen olisi tehnyt sen 9 000 lamppuyritelmän kohdalla.

Sama sopii tietysti Albert Einsteiniin. Hän loi arvauksen nimeltä suhteellisuusteoria. Sen voisi huomata auringonpimennyksen aikaan, koska auringon massan pitäisi vääristää valoa. Perinteisen fysiikan ei pitänyt tätä tehdä, joten tulosten kannalta teorian A kannalta asian olisi pakko tapahtua tavalla X ja teorian B kannalta asialla Y. Eri teorian oikeus olisi johtanut erilaiseen lopputulokseen. Näin tilannetta päästään vertailemaan.

Tämä hänen teoriansa taas sisälsi villiä "lateraalista ajattelua", koska se oli uudenlainen ja perusluonteeltaan varsin epäintuitiivinen. Mutta myös "abduktiivista ajattelua" koska siinä fysikaalisen maailman joukosta tehtiin arvaus siinä olevasta induktiosta, josta johdettuja seurauksia. Hän sitten halusi lähteä testaamaan, koska se kuuluu olennaisesti asiaan. Einstein lähetti pyyntöjä eri observatorioihin. Hänellä oli tässä kohden vaikeuksia. Hän ei kuitenkaan sairastunut Galilei -syndroomaan ja alkanut moittimaan muita vainosta. Eikä tiedemaailma pitänyt teoriaa oikeana ennen kuin testin tulosten jälkeen. Ja tässä se toimi oikein.

Vainotuksi tuleminen ei ole samaa kuin oikeassa oleminen. Se, että osaa rakentaa tuekseen epämääräisen voi olla -verkon ei ole samaa kuin perustellusti oikeassa oleminen. Koeasettelu, haasteen kesto. Se onkin sitten ihan eri asia.

Kaiken kaikkiaan tästä saadaan sanottua että tieteenfilosofiaankin sopii heitettäväksi Larry Kersten -sitaatti. "Quitters never win, winners never quit, but those who never win and never win are idiots." (Tekisi mieleni kursia joukkoon muutamia kapiteelikirjaimia, mutta jätän nyt väliin.)

Ohittamatonta tiedettä.

Usein tieteeseen yhdistetään kokeet ja testaamiset. Ja toisaalta kaikki tietävät ihmistieteiden ja luonnontieteiden eron. Ja toisaalta ihmistieteiden harjoittajat mielellään lainaavat luonnontieteen filosofiasta aineksia. Ja syyttävät luonnontieteilijöitä siitä että nämä käyttävät omia kriteerejään siellä mihin ne eivät kuulu. Ja hyppivät rajojen yli. Tämä on tavallaan sitä, mitä se on ja mitä sen pitääkin olla.

Yritän selventää asiaa (yleisellä väärinkäsityksellä, joten lienen epätoivoinen.) Esimerkki on etiikan maailmasta.

Humen giljotiini kieltää sen että asioiden olemisesta voitaisiin tietää suoraan se, miten niiden pitäisi olla. Tämä ei tarkoita että asiat jotka eivät tapahtuisi olisivat hyviä. Tämä ei tarkoita että asiat jotka tapahtuisivat olisivat hyviä. Se ei sano että asia joka tapahtuu on paha. Se ei itse asiassa tarkoita edes sitä että maailmassa tapahtuisi sekä hyviä että huonoja asioita. Sillä tämä malli ei ole perustaltaan ontologinen vaan epistemologinen. Se ei viittaa olemiseen vaan tietämiseen. Itse asiassatässä mennään jopa niin pitkälle että loikkaus siitä että maailman tosiolemus olisi moraaliton sisältää arvosidonnaisen loikkauksen. Nihilisti tuijottaa olevaa, ja pitää muuta turhana. Mutta hänkään ei huomaa että hän tekee päättelyhypyn tietämisestä pitämiseen. Nihilististä pitäminen on turhaa koska se ei kuulu maailman olevaan ja tutkittavaan luonteeseen ja rakenteeseen.

Tieteen maailma on tätä kautta ensi sijassa arvoneutraali, ei nihilistinen tai moraalikielteinen. Kuitenkin etiikkaakin tutkitaan ja mietitään. Se ei kuitenkaan selvästi ole saman tyyppistä mekaanista tietoa, kuin mitä luonnontieteissä tehdään. Sen parissa oleva toiminta on joko ihmistieteitä tai filosofiaa.

Tämä sopii hyvin Popperiin. Hän jakoi selitysalueet kolmeen osaan, jossa on mekaaninen puoli, kulttuurillinen puoli ja mentaalinen osa.

Popper tieteen luonteen olevan mekaanisen rakenteen testaamista ja sen testaamisen hän muutti perinteisestä todistamisesta "aitoon kritiikinkestoon". Tieto oli hänelle yhä "hyvin perusteltu uskomus", mutta perustelun sisältö korvaantui verifioinnista korroboraatioksi. Ennen ajateltiin että kokeet antoivat tukea. Nyt piti tehdä "potentiaalisesti teorialle tappavia testejä joista teorian pitää selvitä".
1: Perustelu ei enää näyttänyt todistamiselta, jossa parhaat sotilaat pistetään rintamalle, vaan siltä että kaikki sotilaat pistetään rintamalle ja selvinneille annetaan mitali, ja muille arkku. Kuvauksellani haluan kuvastaa falsifioinnin ankaruutta. Sillä se on juuri sitä.

Popperin maailmassa ei todellakaan riittänyt se, että oli relativisti joka voi kestää erimielisyyttä koska kaikki näkemykset ovat samanarvoisia. Tälläinen selitystapa selviää kaikesta erimielisyydestä saivartelemalla ja rakentamalla "voi olla" -tarinoita. Popper ei hyväksynyt dogmaattisuuttakaan, Siinä erimielisyyttä ja kritiikkiä kestetään jääräpäisyydellä saivartelun sijaan. Nämäkin ovat toki pysyviä, mutta ne eivät korroboroidu, koska ne ovat kritiikin ulkopuolella. Jos näkemys ei voinut esittää "oman tuhonsa siementä", eli esittää mitään joka voisi olla sitä kohtaan aidosti kriittinen, se ei ole kunnollista.

Kumotun teorian osan oli Popperin mukaan oltava kova. Ad hoc -selitykset olivat hänen silmissään jos ei aivan täysin niin ainakin miltei sama asia kuin totaalinen epäonnistuminen.

Tästä seurasi tietysti vaikeuksia. Sillä Popperin teoria itse oli tietysti kulttuurillista maailmaa. Ja falsifiointi sopii kuvaamaan mekanistista maailmaa. Falsifiointiperiaate ei siis itse ole falsifioitavissa. Ja Popper esittikin oppilaalleen joka hänelle sanoi tästä nuhtelun. Että hän on "heittänyt luokasta typerämmistäkin kysymyksistä." Uskon että Popper itse uskoi tähän selitykseen ainakin jollakin tasolla. Tätä kautta on hyvä miettiä sitäkin, mihin kohtaan falsifiointi sitten oikein sopii. Jos Popperin omaa teoriaa voidaan pitää turvassa ja falsifioinnin ulkopuolella, täytyy olla muutakin. On mietittävä rajat, joissa falsifiointi toimii.

Vastaus taitaa olla että "luonnontieteisiin". Kunnes miettii tarkemmin.

Ei nimittäin ole edes hirvittävän rohkeaa väittää että Popper oli liian tiukka.
1: Imre Lakatoksella korostuu kumoutumisen sijasta tutkimusohjelma ja sen hedelmällisyys. Hän huomasi että tiede toimii, vaikka se ei olekaan Popperin kumoustavan mukainen. Kuhn oli tuonut mukanaan tietoa siitä että teorioita täydennetään ad hoc -oletuksilla, ja että tämä on tavallista. Popperin vaatimaa tiedettä olisi siis itse asiassa vaikeaa ellei mahdotonta löytää. Siksi hän kiinnittikin huomiota tutkimusohjelman hedelmällisyyteen. Jos tutkimusohjelma tuottaa paljon uutta tietoa, se on hyvä. Tähän liittyvät esimerkiksi uudet hypoteesit ja koesarjat, jotka avaavat uusia reittejä uusille tutkimuksille. Sen sijaan loppuunkalutut ja väärät tieteet tuottavat selityksiä siitä miten ne sopivat havaintoihin. Ne rakentavat vain protective beltiä. Niillä teorian kannattajat käytännössä vahvistavat kuortaan, ja teorian itsekriittisyys pienenee tässä prosessissa. Siitä tulee yhä enemmän ja enemmän sellainen että se voi saivarrella tiensä mistä tahansa tilanteesta "voi olla" -maahan. Tässä kohden on tietysti oltava tarkkana, sillä käytännössä kaikilla teorioilla on mukana ainakin joitakin ad hoc -apuoletuksia. On osattava katsoa kokonaisuutta.
2: Duhem ja Quine ovat tulleet kuuluisiksi siitä että he muistuttivat että ei ole lainkaan selvää mitä ristiriitatilanteessa on kumottava. Jos havainto on ristiriidassa teorian kanssa, on havaintoväline (joka voi olla ihmisen silmä ja mielikin, hallusinaatio) yksi vaihtoehto. Heidän teesinsä mukaan sovellettavuus on keskeistä. Eli se, joka aikaansaa vähiten muutoksia kokonaisuuteen on parempi teoria. Tässä korostetaan konsilienssia. Ei enää voida tuijottaa yhtä teoriaa, vaan on katsottava kokonaisuutta.

Hedelmällisyysnäkökulmassa on pintavilkaisulla ongelma. Moni vakiintunut tutkimusohjelma voi näyttää "tylsältä". Esimerkiksi Pierre-Gilles de Gennesin "Hauraat esineet" -kirjassa muistutetaan siitä että valon fysiikan kohdalla oli tilanne jossa tuntui että kaikki oltiin jo tehty. Ala ei tuntunut vetävän, kaikki oli jo keksitty. Laseriin liittyvät löydöt kuitenkin johtivat myöhemmin valtavaan harppaukseen alalla. Keskiössä oli kuitenkin se, että ennen Laseria ei valoa pidetty epätieteellisenä, se oli tietyn fysikaalisen teoriajoukon paradigma -asemassa. Se oli ainut peli kaupungissa, ja se on sitä yhä. Konsilienssin kautta valon asema oli ymmärrettävä, koska kaiken aikaa sillä oli paljon sovelluksia eri alueilla koko ajan. Tätä kautta sillä oli paljon arvoa ja sen muuttaminen olisi vaatinut valtavia muutoksia tiedeverkkoon. Se osallistui tieteentekoon muiden alojen välineiden kautta.

Tässä mukaan voisi nostaa sosiaalitieteiden puolella joskus mainitun "ohittamattomuuden". Sitä pidetään hyvän tutkimuksen piirteenä, mutta sen tarkka kuvailu on melko vaikeaa. Nyrkkisääntönä sen voi kuitenkin kuvata melko hyvin: Jos jotain alaa tutkii, on ohittamaton tutkimus sellainen johon viittaamatta jättäminen olisi asiantuntemattomuutta ja huono asia. Ohittamattoman tutkimuksen tuntematta jääminen on samaa kuin alalla jälkeen jääminen, asiantuntemattomuus tai huono työtapa. Hyvää tutkimusta aiheesta on vaikea ohittaa, huono taas ohitetaan helposti ja huoletta.

Tämä on melko lähellä konsilienssin ideaa. Hyvä tutkimusala on sellainen joka on "ohittamaton" monissa muissa aloissa. Ohittamaton on mukana joko suoraan tai tutkinta välineiden kautta.

Tätä tarvitaankin, koska Lakatoksen ja Duhemin ja Popperin ja muiden vastaavien filosofien tapana on ollut keskittyä luonnontieteisiin. Tämä ei ole yllättävää, kun muistaa että kyseessä on "philosophy of science". Ja englannin kielen "science" -sana on sävyltään suppeampi kuin suomen "tiede" -sana, jolla viitataan usein sekä luonnontieteisiin että sosiaalisiin tieteisiin. Ei siis ihme, että Imre Lakatoksenkin näkemys sopii tätä kautta luonnontieteiden luonteeseen erityisen hyvin.

Mutta suuri osa humanistisista aloista kohtaa vaikeuksia. Sillä niissä ollaan usein esiparadigmaattisessa vaiheessa.

Tässä kohden en voi myöskään olla tuomatta mukaan psykoanalyysiä. Sillä Popper kritisoi sitä tunnetusti. Psykoanalyysissäkin on ties mitä koulukuntia jotka antavat keskenään erilaisia syitä samoille tiloille, ja ratkaisutkin ovat erilaisia. Siksi vaihtoehtoina on olla vaikkapa Freudilainen, Jungilainen, Lacanlainen... psykoanalyytikko. Näissä koulukunnissa on paljon keskinäistä erimielisyyttä. Ja paljon syitä hoitojen epäonnistumiselle. (Esimerkiksi hoidon torjunta, joka johtuu siitä että ihminen alitajuisesti taistelee vastaan. Ja miksikäs hän taistelisi, ellei sen vuoksi että terapeutti on oikeilla jäljillä?) Nämä antavat niille vähintään hyvin vaikeasti kumottavan luonteen. Se on kuitenkin sekä pysyvä että sen sisällä on oppiriitoja ja sen kautta on esitetty uusia ideoita. Tässä kohden olennainen kysymys on tietenkin se, mitä "tutkimusohjelman hedelmällisyys" tarkalleen ottaen on.
1: Runsaat ad hoc -selitykset viittaavat siihen suuntaan että alalla on suuri protective belt. Eikä eri koulukuntien olemassaolo suinkaan viittaa välttämättä siihen että ala olisi itsekriittinen. Itse asiassa alaa syytetään usein siitä että eri koulukunnat ovat protective beltin olennainen osa: Esimerkiksi Tammisalo on moittinut psykoanalyytikoita siitä että he aina esittävät että "Psykoanalyysi on muutakin kuin Freud" ja että "tuo koskee vain yhtä koulukuntaa, ei muita". Hän onkin vaatinut että psykoanalyytikot esittäisivät tiiviin teoriakokoonpanon, johon sitoutuisivat kerralla. Ennen tämän tekemistä kritiikin kohde voi aina vaihtaa paikkaa. Jokaista koulukuntaa pitäisi siis voida kritisoida yhtenä, ja vasta näin tekemällä saataisiin aidosti tietää onko kyseessä tiede vai ei. Ennen tätä status on hänestä vähintään kyseenalainen.
___1.1: Osuipa Tammisalon kritiikki psykoanalyysiin tai ei, se kuitenkin esittää selkeän tilanteen ja toimintastrategian, jossa erilaiset näkemykset ja oppikinat ovatkin aivan muuta kuin "hedelmällistä tutkimusohjelmaa". Se itse asiassa näyttää että ne voivat olla "protective beltin" olennainen osa. Se, mitä luultiin vahvuudeksi olikin heikkous. (Psykoanalyytikot voivat pelastua väitteeltä vain osoittamalla että he eivät harjoita tuollaista strategiaa.)

Eli voidaan sanoa että sosiaalitieteissä näkemyksiä harvoin kumotaan samalla tavalla kuin luonnontieteissä. Ei ole mitään selvää testijoukkoa joka olisi kääntänyt joukkojen päät. Tällä hetkellä sosiaalis-kulttuurillinen paine esimerkiksi voi lisätä ateismin käsittelyä "yli sen mikä ehkä muuten olisi tarpeen". Luonnontiede taas on luonteeltaan erilaista, Flogiston on mennyt eikä se enää palaa. Samoin esimerkiksi avaruuden väliaineen, eetterin, olemassaolo oli aikaisemmin suosittu teoria. Ja on vaikeaa keksiä yhtä koetta joka olisi kumonnut sen. Kuitenkin on selvää mikä yleistutkimusilmiö kumosi sen niin että sitä ei nykyään pidetä lainkaan uskottavana. (Teoria on kuollut ja kuopattu.) Takana ei ollut samanlainen ideologinen vellonta ja suosiosyy, joka mahdollisesti palaa ja ailahtelee.

Ehkä sosiaalitieteiden ei kuitenkaan täydy hylätä toimintatapaansa tämän vuoksi. Sillä hulavanteet tulevat ja menevät. (Sillä on ollut tietääkseni kaksi suosiohuippua, jolloin sitä on ostettu älyttömän paljon.) Silloin kun niitä ostetaan, ilmiön tutkiminen voi olla merkittävää esimerkiksi talousteorian kannalta. 1980 -luvulla oli varmaan ihan hyvä tutkia enemmän He-Man -universumia ja sen oheistuotteita. On se nykyäänkin sallittu aihe, mutta ei suosioltaan varmasti yhtä tutkittu nykyisin. Tätä kautta tähän asiaan voidaan saada uutta väriä.

Ohittamattomuuden, protect beltin välttämisen ja konsilienssin ajatukset yhdessä saisivat minut korostamaan lähdeviittauksia. Sillä lähdeviittausten käyttö on tavallaan liite siihen mitä muiden aikaansaannoksia tekijä pitää jollain lailla ohittamattomina. (Joko vähän tai paljon.) Tätä kautta esimerkiksi huonon tieteen tekijät kenties viittaisivat ohittamattomiin asioihin, mutta heihin itseensä ei viitata. Eli jos vaikkapa eimateriaalista ja ei energiaa olevaa "sielu" -rakennetta tuettaisiin ahkerasti ad hoc -selityksillä esimerkiksi aivotutkimuksen päälle, se kertoisi että aivotutkimus on tämän tahon mielestä ohittamatonta. Mutta jos aivotutkijat voivat lähestyä aihettaan ilman viittauksia sielu aiheeseen, se kertoo siitä että tämä hyötyminen ei ole kaksisuuntaista. Sielu -ajatus ei tuota kokeita, sen parissa työskentelevät vain sisäistävät näkemyksensä valmiisiin tuloksiin. Tämä taas on suorastaan oppikirjamainen "tunnistusohje" protective beltin rakentamiselle. Tämä taas kertoo että tämän tapainen toiminta ei ole Lakatoksen tiedekäsityksen mukainen, Popperista puhumattakaan.

Tämä näkökanta muuttaa viittauksenkäytön ja tukemisen ideaa. Siinä missä ihminen ajattelee rakentavansa omalle työlleen tukea ja arvovaltaa laittamalla siihen viittauksilla, hän samalla näyttääkin omat tieteelliset arvostuksensa ja näkemyksensä siitä mikä on tärkeää. Hän ei siis tuekaan itseään vaan sitä johon hän viittaa. Tätä kautta oman hännän nostaminen olisi vaikeaa, tosin kun ihminen on sosiaalinen olento, tämä on esimerkiksi kaveripyörityksen kautta mahdollista. Ja laajemmin: Tämäkin tapa on kuitenkin mahdollisesti herkkä muoti -ilmiöille. Lähdeviittauksen arvo ei siis selvästikään ole mikään "absoluutti".

---

Kuva:Erkki Hämäläinen.

Tieteen popularisointi ja tieteen populismi.

..."on tarkoitus tulla loistava, etten sanoisi, oivallinen. Sen on vedottava lukijan mielikuvitukseen, mutta tieteellisesti täysipainoisesti." ... "Tarkkuus ennen kaikkea. Mutta kultapohjalla. Sen on vedottava lukijaan, sen on saatava hänet tuntemaan että hän itse on läsnä, juuri sinä hetkenä jolloin koe suoritetaan. Ymmärrättekö? Tieteellisyys, realismi, tunne. On käytettävä tiedettä apuna ja vietävä lukija tapahtumien keskipisteeseen. Miten teatraalista, miten dramaattista"...
(Umberto Eco, "Foucaultin heiluri", sivu 267)

Tiedeyhteisön autonomisuus on paljon korostettu asia. Se tarkoittaa sitä että tiedeyhteisö päättää sen sisällön, eikä esimerkiksi demokraattinen kansanäänestys voi päättää onko jokin näkemys tiedettä tai teoria vai ei.

Tiede kuitenkin toimii yhteiskunnassa, ja tämän kohdalla korostuu vähintään tiedeyhteisön tiedottava tehtävä. Sen sanaa kuunnellaan. Koska muut eivät ole asiantuntijoita, tarvitaan tieteen popularisointia.

Tämä on sinänsä mutkikas käsite, koska se on helpoin määrittää sitä kautta, mitä on "muu kuin popularisoitu tiede", ja lähteä erittelemään sitä tästä lähtien. Pääsyy tähän mutkikkuuteen on tietysti se, että tieteen popularisointia voidaan kohdistaa vain valtaapitäviin päättäjiin. Ja vaikka "kaikki" olisivat kohteena, tosiasiassa "rivikansalaiset" ovat hyvinkin erilaisissa ryhmissä. Esimerkiksi osa voi tietää joistain asioista melko paljon ja toiset vähän. Lisäksi tähtitieteestä kertominen samalla tavalla totaalisen "ulkopuoliselle" ja tähtitieteen harrastelijalle ei toimi, koska jos harrastaja tykkää, ummikko ei tajua mitään. Ja jos ummikko saadaan mukaan, harrastaja nukahtaa penkkiin.

Siksi onkin turvallisempaa korostaa että tiedemaailmassa sisäinen viestintä on tilassa, jossa perusasioita ei tarvitse selittää. Sen sijaan keskitytään omaan panokseen, siihen mitä uutta on tuonut siihen. Tieto on samanarvoisten piirissä tehtyä, eli tutkimuksen tekijä ei ole auktoriteettiasemassa, vaan jakaa tietoa kolleegojen kanssa.

Popularisointi tarkoittaa siis sitä että yleisölle selitetään tietyt perusasiat. Menetelmistä, keinoista ja tuloksista ei keskustella, vaan niistä tiedotetaan. Kertojalla on siis jonkinlainen ylemmyysasema. Lisäksi popularisoinnille pidetään kunniakkaana jos se edustaa nimen omaan koko tutkimusalaa. Tieteen popularisoinnissa voidaan lisäksi lisätä tieteen luottamusta, eli osallistua eräänlaiseen poliittiseen puheeseen. Tästä esimerkkeinä voi esimerkiksi olla tiedepopulaarisarjan juttelu avaruuden tai matemaattisten kaavojen kauneudesta. (Itseni, nuorena shakkikerholaisena, aikoinaan vakuutti mm. fraktaalimatematiikan estetiikka.) Joku voi korostaa tieteen jo tekemiä saavutuksia ja osa voi esittää että tiede on jopa hyväksi etiikalle. Tämä ei ole "varsinaista tiedettä", eikä varsinaisesti siitä kertomista. Sen ideana on tuoda tiedettä läheiseksi. (Fraktaalin kauneus ei kerro sen matematiikasta, mutta joku hupsu shakkikerholainen voi kiinnostua niistä sen kautta.)

Rue Goodell on tehnyt jaottelun, jonka mukaan ihanteellisella tieteen popularisoinnilla on seuraavat piirteet: Tuloksia julkistetaan yleisölle vasta kun ne on esitetty tiedeyhteisössä. Popularisoinnin on pysyttävä "vakaalla alueella", eli äärimmäisistä ja kiistanalainen aihe ei ole paras tapa. Popularisoija ei lisäksi saisi ylittää omaa asiantuntemustaan, ja popularisoinnin aika on vasta kun on hankkinut mainetta hyvänä tieteentekijänä. Lisäksi popularisointi sopii erityisesti emeritusprofessoreille, jotka ovat lopettaneet varsinaisen tutkimustyön. Popularisoinnin tulisi lisäksi tukea tieteen julkista kuvaa, eikä herättää sitä kohtaan epäilyksiä.

Tämä näkemys korostaa sitä että tiedeyhteisöön ei vaikuteta viestinnällä. Tiedotus on tieteelle alisteista, eikä popularisointi tarjoa tietä siihen että tieteen autonomisuusperiaate särkyy.

Ongelmana on tietenkin tiedelehdistö. Sekin toki esittää popularisoivansa, mutta sen pääasiallinen tavoite on kuitenkin myydä lehtiä. Näiden kahden välillä on jännite. Ja ainakin itselleni se on "suorastaan niin ilmiselvä, että hämmästyin kun huomasin sen". Nimittäin kun minäkin ostan läpyskän, olen kiinnostunut jos se esittää uusia asioita. Uutisarvo näissä lehdissä kasvaa, jos uutinen on tuore, kiistanalainen ja mullistava. Eikä haittaa jos mukana on huikeita spekulaatioita. Voidaan siis sanoa että "tiedepopulismilla" on aivan päinvastaiset tavoitteet, ja tiedettä popularisoiva lehti helposti ajautuu tämänkaltaiseen sen takia että lehden feedbackjärjestelmä - eli se, mistä tulee rahaa - kannustaa tähän.

Popularisointi ei tarvitse populismia ollakseen ongelmallista. Ensinnäkin se yksinkertaistaa : Niissä pyritään käyttämään arkikieltä. Tämän vuoksi käy helposti niin, että tekstin kokee ymmärtävänsä. Mutta itse ilmiö takana onkin väärin ymmärrettyä. "Liian helpon mutta väärän ymmärtämisen riski" johtaa esimerkiksi siihen että populaarikirjoja lukenut lähtee helposti "päihittämään professoreja". Tästä hauska esimerkki löytyy Pierre-Gilles de Genneksen kirjassa "Hauraat esineet". Siinä tieteentekijöiden löytämä ongelmallinen ilmiö voidaan esittää lukiolaisille, ja kertoa että siihen ei ole selitystä. Pian tämän jälkeen saadaan lukuisia perusfysiikan kautta tehtyjä (vääriä) selityksiä asialle. Henkilöt ovat kokeneet ratkaisseensa käden käänteessä peruskaavoilla ja nopeasti tämänkaltaiset ilmiöt. Tälle voi olla helppo nauraa, mutta se on riskinä pitkin matkaa. Toisaalta arkikieli voidaan korvata jargonilla, jolloin saadaan tekstille uskottavuutta. Mutta myös sanahirviöt voivat aikaansaada vääriä ymmärtämisiä. Ja ne ovat lisäksi tylsiä. Tai kuten Stephen Hawking kirjoitti : "Jokainen kaava puolittaa kirjan myynnin."

Usein popularisoinnissa käytetään apuvälineenä erilaisia tarinoita. Siksi esimerkiksi Galileon kokeista ja tuloksesta tehdyt asiat ja hänen elämänsä sidotaan yhteen, ja vieläpä kerrotaan ikään kuin kamppailukertomuksena, jossa mukana on tarinallisia elementtejä. Tarinat ovat siitä ongelmallisia, että ne tuovat tapahtumat lähelle, jolloin ne tuovat tehoja ja uskottavuutta myös eitieteellisiin asioihin.

Maailma antaa.

Ihminen, joka tieteentekijäkin on, ei koskaan elä kulttuurillisessa tyhjiössä. Tätä kautta ympäröivä kulttuuri antaa vaikuttimia siihen, minkälaisia teorioita sen piirissä todennäköisemmin keksitään.

Lainaan tästä esimerkkiä "Olemisen porteilta":

"Darwin teki esimerkiksi päätelmänsä populaation yksilöiden välisestä olemassaolon taistelun Malthusin teorian pohjalta joka kuvaa orastavan kapitalismin talousjärjestelmää. Nähdäkseni tällaisessa kilpailuyhteiskunnassa on helpompaa päätyä ajattelemaan olemassaoloa taisteluna elämästä kuin toisenlaisessa yhteiskunnassa. Tämä ei tietenkään kumoa darwinistista ajattelua. Tämä tietenkin on pelkkää spekulaatiota... Kuitenkin kiinnostavaa rinnakkaisuutta darwinismin ja kehittyvän kapitalismin välillä on. Eräässä mielessä voimme ajatella Darwinin teorian historiallisen a priorin nousseen englannin yhteiskunnallisten olojen maaperästä. Mutta huom!, tämä ei kerro mitään siitä onko teoria tosi. Minusta olisi absurdia väittää Darwinin teoriaa vääräksi vain sen takia että sen esiintymisellä oli historialliset ehdot."

On toki selvää, että inspiraation syntymistä ei voida täsmälleen toisintaa, ja idean alkuperäinen lähde jää tätä kautta usein arvailuiksi ja spekulaatioiksi. Ja vaikka keksijälläkin olisi sanansa sanottavana, voi olla että tässäkin on kyseessä vain tarinointi. Kuitenkin tämä tuntuu "tietyllä tavalla uskottavalta": Darwinin kohdalla Malthusin teoria luultavasti loi assosiaatioita. "Entä jos samantapainen toimisi muualta". Tätä kautta maailmankuvalla ja kulttuuriympäristöllä on tietysti merkitystä. Se, mitä siinä on, tuottaa helpommin assosiaatioita samankaltaisempiin asioihin.

Keksijän gloorian tarttuminen.

"How Isaac Newton was not only Isaac Newton of gravity, but the Isaac Newton of alchemy and biblical studies also."

Myös uskontojen kohdalla usein nostetaan esiin puheita siitä, miten esimerkiksi Newton oli uskovainen. Tämä pitää tietenkin paikkaansa. Ja tämä ei ole yllättävää: Siihen aikaan oltiin yleisesti uskovaisia. Tätä kautta Newtonillakin oli "historialliset ehdot". Toki uskovaisuus näkyy myös teoreettisemmalla tasolla : Hänen keskeinen teologinen perustelusna koskien planeettojen kiertoratoja oli mm. se että hän uskoi että ne eivät voisi toimia pidemmän päälle, ellei Jumala kävisi ratoja aina välillä korjailemassa. Näin Jumala ei jäänyt toimettomaksi ja turhaksi. Kristillisellä maailmankuvalla on ollut taattu vaikutus.
1: Tosin tämä taustaperustelu on nykyajasta katsoen siitä erikoinen, että nykyään ei enää uskota että Jumalaa tarvitaan korjailemaan planeettojen ratoja. Newtonin aikaa on kuitenkin katsottava Newtonin ajan kautta.

Tähän ajattelutapaan liittyy kuitenkin yleinen "epäreiluuskuoppa". Se on tilanne, jossa "kruuna minä voitin - klaava sinä hävisit". Tämä on yleinen uskovaisten piirissä, ja muissa sellaisissa tahoissa jossa oikea maailmankuva nousee tärkeämmäksi kuin testaaminen :
1: "Kruuna" : Jonkun heidän pitämänsä maailmankuvan kautta inspiroidutaan teoriaan, joka tarkoittaa sitä että tämä on tuki sille että tämä maailmankuva auttaa tieteenteossa. Tässä on syynä koko maailmankuvan totuudenkaltaisuus. Tätä kautta Newtonin näkemys sopii, paitsi gravitaation todisteeksi, myös kristinuskon ja Jumalan todisteeksi.
2: "Klaava" Ja jos jonkun heidän inhoamansa maailmankuvan kautta inspiroidutaan, tätä teoriaa pidetään pahana ja huonona tieteenä. Vaikka se saisi yhtä suuren suosion kuin tuo edellinen. Ja kun tämä teoria on vaara, se nähdään osoituksena siitä, että miten turmiollinen tämä "heistä paha" maailmankuva on. Tämä näkyy erityisen vahvasti evoluutioteorian kohdalla. Mutta aina keskustelevasta tahosta riippuen myös Big Bang -teoria on yleinen dissauksen kohde. Tämän teorian suosio ei siis kerro että maailmankuva olisi mitenkään oikea tai hyvä. Jossain tapauksissa tosin voidaan "liennyttää", ja hyväksyä että tämän uuden teorian takana onkin se, että tutkija ei ollut oikea ateisti, vaan yhteiskunnan perinteet, eli kristinusko, vielä näkyvät hänessä tuon keksinnön kautta.

Moni fiksukin ihminen on tehnyt kuitenkin ylläolevan rinnastuksen. Maailmankuvasta saatu inspiraatio kertoisi jotain siitä että juuri se olisi tapa löytää uusia toimivia hypoteeseja on siis ihmiselle jotenkin erityisen intuition mukaista. Ehkä tässä on syynä se, että tiedemies glorifioidaan kauttaaltaan, ja hänen nerokkuuttaan kehutaan kaikilla alueilla vain koska "on viisas yhdessäkin". Tämä näkyy tietysti siinäkin, miten "Hän ja hän sanoi näin + siteeraus" on yleinen tapa, jolla saa asialle uskottavuutta. Tämä on tietysti kätevä kikka, koska jokainen tiedemieskin on puhunut ei omasta alastaan, ja olipa näkemyksesi sitten mikä tahansa, on lähes varmaa että löydät siteerauksia jotka on sanonut joku menestynyt tiedemies tai filosofi ja joka on ollut samaa mieltä.

Erikoista kyllä, yksi esimerkki tälläiseen illuusioon uskomisesta on Isaac Newton. Hän uskoi omaan illuusioonsa; Eikä tietenkään vähemmästä syystä kuin onnistumisiensa innoittamana. En usko että häntä ajoi niinkään itseriittoisuus, kuin konkreettiset meriitit. Kuitenkin hänen huima uransa lopahti jännittävästi. (BTW. Juuri minun ijissä. En ole toistaiseksi mullistanut mitään tiedettä. No, lohduttaudun sillä että minulla on ollut pitkä ura luuserina. Kun Mozart viisivuotiaana sävelsi, minä opettelin joko istumaan potalla tai olemaan istumatta potalla. Tai jotain muuta vastaavaa. Että pitkät perinteet minulla näiden "ikien ylittämisessä jossa moni muu on tehnyt jotain merkittävää.")

Lainaan Newtonin lopputuloksen Pierre-Gilles de Genneksen ja Jacques Badozin "Hauraat esineet" -kirjasta pätkän sivulta 163. "Mutta äkisti 27 tai 28 vuoden ikäisenä hän vaihtoi tutkimusaihetta eksyen alkemian pariin, jolle hän omisti 10 täysin hukkaan heitettyä vuotta. Tämä hävitty uhkapeli on eräs tieteen historian turhauttavimpia näytöksiä. Newtonilla oli tutkimusvälineitä, joilla Lavoisier vuosisataa myöhemmin loi perustan kemialle. Mutta Newton, ortodoksinen protestantti, joka noudatti tiukasti Pyhää Kirjaa ja Jumalan Sanaa, uskoi löytäneensä tiedon avaimet alkemian formalismista - sen rakenteista, numeroista, geometrisiin kuvioihin perustuvista luokitteluskeemoista. Tässä mielentilassa hän eksyi kuuluisan keskiaikaisen "Ruusurunon" veroiseen esoteeriseen labyrinttiin."

Newtonin hairahdus saattaa monista tuntua vahingolta ja sattumalta. Kuitenkin voi olla että Newton painottui juuri gravitaation toimivuuden kautta kohti alkemiaa ja okkultismia : Newtonin painovoimalaki ja fysiikka oli ajankuvaan verrattuna okkultistismilla sävytettyä : Hänen aikansa fysiikka kun oli kirkon perinteen mukaan aristoteelinen: Maailmassa törmäilevien hiukkasten valtakunta. Kaikenlaiset kaukovaikutukset olivat siinä täysin tuntematon käsite. Sen sijaan sen ajan okkultistisissa teoksissa oli mainintoja mystisistä vetovoimista kappaleiden välillä, pohdintoja äärimmäisen pienestä ja suuresta. On luultavaa että antoi aihetta Newtonin pohdiskeluihin aristotelisen järjestelmän ulkopuolisista käsitteistä. Tämä toi löytöjä. Ja löytöjen tekeminen sai ajattelemaan että inspiraatioimiskyvyn, ja kyvyn ajatella uudesta näkökulmasta, lisäksi se sisälsi niin ison osan totuutta, että sen kautta saadaan aikaan tosia hypoteeseja, joita tarvitsee vain testata. Tässä on siis takana ajatus siitä että empiria voidaan ottaa päätestin sijasta "sijaiseksi", kun totuus saadaan sellaisenaan maailmankuvasta. Tämä on idealismia ja rationalismia, ei empirismiä. Empirismi ja testaus on vain sen soveltamisen viimeinen niitti, jolla vakuutetaan "skeptikotkin" ja osoitetaan kanssauskovaisille että maailmankuva todellakin on hyvä.

Lyhyt mutta tärkeä huomautus joka ansaitsee oman lukumerkintänsä.

Osa taas on neutraalimpia, ja pitää tätä vain muistutuksena että kristittykin voi tehdä ihan hyvää tiedettä, jolloin kyseessä ei ole vastaava erilaisten maailmankuvien mollaamiskampanjointi. On tietenkin mielenkiintoista huomata, että monet ateistitkin pitävät hyviä tiedetuloksia saaneita ateisteja ikään kuin todisteena ateismin yleisestä oikeudellisuudesta. Käsittääkseni juuri tämä maailmankuvan totuusarvo on kuitenkin jäänyt todistamatta.

Mistä pitäisi olla kyse?

Ratkaiseva "juttu" on tietenkin siinä, että sekä Newton että Darwin tekivät hyvää tiedettä. (Joskin heistä ainakin Newtonin näkemykset on hylätty tieteessä ja korvattu paremmilla, niin hän teki sangen suositun paradigman, joka on tietysti todiste siitä että se täytti sen ajan tiedekäsityksen vaatimukset paremmin kuin erinomaisesti.) Kumpikaan heistä ei elänyt kulttuurillisessa tyhjiössä. Molempien teorioiden syntyminen ei näytä olevan irrallaan sen ajan kulttuurin tuulista. He ovat päässeet tuloksiin erilaisilla ajattelutavoilla. Hypoteeseja voidaan kuitenkin kehitellä vaikka huumeiden vaikutuksen alaisena, eikä tämä tee huumeiden käytöstä "oikeaa maailmankuvaa" - mutta ei tietenkään tee näin keksitystä toimivasta teoriasta myöskään väärää. Koska empiria on sidottu ensi sijassa testaamiseen, kun hypoteesinmuodostus taas nähdään enemmän sen luovana toimintana. Jos testaus on se, joka tekee oletetut teoriat rationaalisiksi ja sellaisiksi että niihin on syytä uskoa, on niiden kehitteleminen tieteenfilosofienkin mielestä ainakin pienen "irrationaalisen elementin sisältävä" aktio.

Luonnontieteiden kannalta olennaista on se, että mitään sosiaalista määräävää suhdetta testituloksiin ei ainakaan luonnontieteen suurissa linjoissa esiinny. Newtonilla ja Darwinilla oli kaikilla myös tiedolliset perusteet heidän teorioilleen. Tai ainakin tämän voidaan totuusteorioiden valossa osoittaa. Juuri tämä korostaa tieteen maailmankuvavapautta. Nykytieteessäkin on huippunimiä ties mistä maailmankuvista. (Toivottavasti tämä ei todista että New Age on oikeassa - heillähän "sirpale kaikesta" on se keskeinen idea!) Tämä tarkoittaa sitä että keksijänsä maailmankuvilla teorioita ei voida oikeuttaa. Ne eivät synny tästä vapaana, mutta kuitenkin juuri teorian testattavuus on pääasia, ja puheet siitä että olisi jokin yksi ja tietty maailmankuva, joka olisi pakko olla jotta voisi keksiä hyviä hypoteeseja sisältää vähintään implisiittisenä esityksen siitä että kaikki muut maailmankuvat olisivat huonoja ja niiden kannatajien päästäminen tiedemaailmaan ei ole yhtä fiksua kuin oikean maailmankuvan kannattajan.

On kuitenkin jännittävää huomata, miten että tieteen teoriat on nousseet uuden mukana. Voi olla että yksi maailmankuva toimii pitkänkin aikaa hyvin. Mutta se ei sisällä uusien näkökulmien mahdollisuutta. Ja siksi jonkin ajan päästä maailmankuvan vaihdolla voi olla juuri se "jättipotteja synnyttävä" vaikutus. Vaikka kyseessä olisi jokin niinkin outo juttu, kuin alkemia ja okkultismi. Newton oli aikaansa nähden sangen epänormaali. Vaikka hän oli sen ajan hengen mukaan vahvasti hengenmies, oli sinä aikana okkultistinen puuhastelu virallisesti kiellettyä. Alkemian harjoittaminen oli Newtonin elinaikana laitonta. Tämän puolesta kertoo sekin, kuinka monet ovat olleet useiden eri aateryhmien vaikutuksen alla. Newton oli kristitty ja okkultisti. Impetuksen kehittänyt Filoponoskin oli elämänsä aikana kristinuskon, uusplatonismin ja Egyptiläisten puolikristillisen triteistisen näkemyksen piirissä.

Kupla.

Saippuakuplat ovat tunnettu vanitas -taiteessa käytetty symboli. Siinä on nähty kasvaminen, kehittyminen ja tuhoutuminen. Se on olemassaollessaan hauras ja kaunis. Tätä kautta haluttiin taidetta seuraavalle muistuttaa, kuinka elämä on lyhyt.

Omakohtaisesti niihin saippuakupliin liittyy hieman nolojakin tapauksia, esimerkiksi saippuakuplaveden juomista lapsena Keravalla. Toisaalta ensimmäisiä muistamiani "hypoteeseja" perustui siihen. Ajattelin että kuplat ovat aina pyöreitä, ja niitä puhallettiin aina pyöreillä puhaltimilla, joten ajattelin että se puhaltimen muoto jotenkin välittyi siihen kuplaan. Siksipä ajattelin, kuten analogiaa ja induktiota soveltaen rationalisti voisi tehdä, että vaihtamalla puhaltimen muotoa saisin erimuotoisia kuplia. Pieleen meni, tietenkin. Tämä muistuttakoon kaikkia siitä, miten empiirisellä kokeella on aina sellainen luonne, että se voi tuhota ajatusrakennelman. Ja jos ei pidä vastauksesta, pitää hyväksyä että on kysynyt vääriä kysymyksiä. (Ajaako lapsuuden epäonnistumiset ja traumat kohti kriittistä ja analyyttistä filosofiaa? Auttaisinko ihania kukkia ylittämään tietä jos lapsena olisin tehnyt jotain muuta?)

Ajattelin että vaikka kupla onkin sellaisenaan kaunis, niitä voidaan lähestyä myös fysiikan kautta. Ja lisäksi tämän viikon lukulistalla on ollut Pierre-Gilles de Gennesin ja Jacques Badozin "Hauraat esineet", jossa oli melko pitkälti kuplista ja vaahdosta. Kirjaa lukevat voivat tietenkin helposti huomata, että en ole jäänyt pelkästään sen varaan. Sen esittämiä yksityiskohtia on ripoteltu eri kohtiin. (Kaikkia mainitsemiani ilmiöitä ei valitettavasti edes mainita em. kirjassa. Joskin ne jotka on mainittu, ovat kirjassa luultavasti paremmin esitetty.)

Tästä aiheesta on tietysti tutkimuksia. Tämä muistuttakoot myös siitä, että arkipäiväisetkin asiat voivat olla kiinnostavia ja ne voivat sisältää tosi ihmeellisiä asioita.

Kuplan muoto

Kuplan muoto ei johdu puhaltimesta, vaan fysiikasta. Tässä avainkysymys on oikeastaan se, miksi vedestä ei voi tehdä kuplia. Syynä on se, että vesimolekyylillä on suuri pintaenergia. Se ei pidä suurista kalvoista. Se, että lammikon vedellä on suuri pintajännitys, jolla esimerkiksi vesimittarit voivat liikuskella, johtuu siitä että vettä on paljon. Ohut kalvo vettä "menee kasaan". Tätä voi yrittää vaikkapa kylpyhuoneessa. Kun pistää lattialle pienen lammikon, ja yrittää levittää sitä ympäriinsä, se vetäytyy. Pintaan muodostuu reikiä ja lammikoiden muoto menee kasaan.

Tästä päästään siihen, että saippua ei itse asiassa tee kalvolle vahvaa pintajännitystä. Tämä on selvää jo sillä, että jos on ilkeä ja kaatelee saippuaa veteen, sen pintajännitys ei kasva vaan pienenee. Se, mitä saippua sen sijaan tekee, on tasaaminen. Saippua ei vahvista kuplan jännitystä tai tee siitä kovempaa. Vaan se tekee juuri päin vastoin. Se tekee siitä "virheitä kestävän". (Siksi saippuakuplat venyvät tuulessa ja puhaltamisen alla melko helposti.)

Tasaaminen tapahtuu Marangoni effectin kautta. Tämä on outo ilmiö, johon liittyy mm. viinin kyynelehtiminen. Eli vaikka viini on nestettä, sen ominaisuudet ovat sellaiset että pinnan yläpuolelle muodostuu rengas, josta viiniin putoaa pisaroita. Kuplissa se vaan tasaa, eikä itketä. Saippuassa on molekyylejä, joiden toinen (hydrofobinen) pää "karkaa vedeltä", kun taas toinen (hydrofilinen) pää "kulkee vettä kohti". Tämän ominaisuuden vuoksi molekyylit kulkeutuvat pinnalle siten että vettä "kaihtava" pää saa olla kuivassa ja vedestä "pitävä" pää saa olla märässä.

Kun saippuakalvo venyy jostain kohden, saippuan pitoisuus pienenee venyvältä alueelta, jonka seurauksena pintajännitys siltä alalta kasvaa. Tämä ilmiö on tuettu mm. I. Langmurin tutkimuksissa. Jos kalvoa venytetään, syntyy harventuma, jossa saippuakalvossa "alaosa" "työntää" kohti venytettyä yläosaa. Tämä vaikutus vastustaa venytetyn osan painoa, jolloin kalvo kestää paremmin. Tätä kautta kupla kestää saippuan ansiosta. Siksi kuplavaahdon sisällöllä on paljon merkitystä. (Kuten jo lapsena opin.) Sirkuslaisten isoihin parimetrisiin kupliin tarvitaan "oikeat aineet", sellaiset joilla voidaan jännittää metrien kokoinen kalvo.

Saippua nesteessä toimii myös selektiivisesti: Se vahvistaa heikoimpia kohtia ja saa ne kestämään. Saippua tietysti myös vähentää hieman haihtumista, mutta tämän vaikutus ei ole yhtä suuri. Selektiivisyys johtuu rajapintojen termodynamiikasta. Jos saippuakalvoon tulee reikä, sen ympäriltä sitä peittämään työntyy pinta -aktiivisia aineita. Muu neste tietenkin virtaa satunnaisiin suuntiin ja aikanaan ne päätyvät myös tämän rei'än alueelle.

Kuplassa muoto johtuu kuitenkin jännityksestä. (Se, että se on pieni ei tarkoita että sitä ei ole.) Saippuakalvo "pyrkii" olemaan melko pieni. Hieman kuten jos on kumikalvo, jota jännittää, se pyrkii olemaan pieni. Kuitenkin jos siitä tehdään kalvo, joka estää ilman karkaamista, se muotoutuu "mahdollisimman pieneksi". Saippuakupla on hieman kuten tämä kumikalvo - lukuun ottamatta sitä että kumikalvon koko on melko suuri ja paksuus melko vakio. Tästä on seurauksena se, että kupla muodostaa minimipintoja. Toisin sanoen, se muodostaa kalvoja pintojen välille siten että kalvolla on mahdollisimman pieni pinta -ala. Kun se on "yksin liikenteessä" se on pallo sen vuoksi että tällä muodolla on suurin tilavuus suhteessa pinta -alaan. Saippuakuplien minimipintoihin liittyvän muodon kanssa tärkeää tutkimusta on tehnyt mm. J. A. F. Plateau. (Jos siis haluaisin neliömäisiä kuplia, puhaltimen tuunaaminen ei ratkaisisi ongelmaa, vaan pitäisi muuttaa luonnonlakeja. Minusta kehikossa oleva kalvo kun ei enää ole "ihan rehellinen" ratkaisu. Tavoittelin siis jo lapsena mahdottomia.)

Tämä tietysti vaikuttaa myös silloin kun puhutaan useista kuplista. Niissäkin toinen kupla nähdään "esteenä", jonka kanssa pitää muodostaa minimipinta. Kun molemmat tekevät samaa, syntyy kompromissi. Tässä syntyy yhteinen seinämä. Kuplat sulautuvat. Tässä kuplan koko ratkaisee. (Joskus koko ratkaisee paljon, eikä kyseessä ole vain siitä miten taitavasti kuplia puhaltelee.) Kuplan yhteinen seinämä pullistuu suuremman kuplan suuntaan, tätä kutsutaan nimellä Ostwald ripening. Syy on se, että pienemmällä kuplalla on suurempi sisäinen paine. Yhtä suuret kuplat synnyttävät suoran tasaisen seinämän.

Kuplan väri

Saippuakupliin liittyy tietenkin kalvot. Värin kannalta tämä on erityisen merkittävää. Saippuakupliin liittyy väritutkimusta jo Babylonialaisten aikaan. Aihe oli ennustaminen. Tätä tarkoitusta varten he tekivät vesikulhon, jonka pinnalle he laittoivat pienen öljykerroksen. Tästä syntyy tietysti värejä. Halvalla saatiin kiva värien show, joka ei ollut sellainen että kaataja voisi sen yksityiskohtiin vaikuttaa. Siispä ajateltiin että korkeammilla voimilla voisi hyvinkin olla pääsy tähän ilmiöön. Tästä ennustamista kutsutaan lekanomansiaksi. Ja se voittaa miellyttävyydessään ja hinnassaan huumeiden avulla tai eläinten suolista tehdyt ennustamiset. Tärkeä menetelmä tässä olivat tummat täplät, joita kalvoon syntyi. Niiden kulkua sitten tulkittiin. Esimekriksi jos kaksi tummaa täplää kohtasi, se voisi kertoa vaikka avioliitosta.

Toki ennustaminen ei ole tässä muodossa tiedettä vaan taikauskoa, mutta tämä on kuitenkin vanhin tiedetty havainto näistä tummista täplistä.

Tämä taas on tärkeää, koska Isaac Newton tutki värin vaikutusta kuplissa. Hän havaitsi että kalvon väri johtuu sen paksuudesta. Kalvon paksuus on vain muutamia mikrometrejä, ja se heijastaa ja taittaa valoa.

Kalvon paksuus on alhaalta hieman suurempi kuin ylhäältä, joten se taittaa valoa hieman eri tavalla. Syynä on se, että valoaallot, jotka heijastuvat sekä etuseinästä että takaseinästä törmäävät toisiinsa, jolloin niistä syntyy interferenssi. Sen seurauksena osa valon aallonpituuksista vahvistuu ja toiset heikkenevät. Tässä olennaista on kalvon paksuus : Jos kuplaa katsotaan valkoisessa valossa, alle mikrometrin paksuinen kalvo ei heijasta lainkaan valoa, jolloin kalvo on musta. (Kalvo on ohuempi kuin yksikään väri jota ihmisen silmä näkee.) Nämä ovat niitä tummia pilkkuja, joita Babylonialaiset ennustajat tulkitsivat. Jos kalvo on 4 mikrometriä paksu, valon käytös tuhoaa "keltaisen värin", eli tietyn aallonpituuden valon, ja kalvo näyttää purppuran väriseltä. Paksummat seinät taas tuhoavat punaiset värit, jolloin siitä näkyvät värit sinisestä vihreään. Tämän vuoksi pienikin ero kalvon paksuudessa vaikuttaa väriin.

Tätä voi tutkia samassakin kuplassa. Syynä on se, että kupla muuttuu koko olemassaolonsa ajan. Siihen vaikuttaa kaksi voimaa: Painuminen (gravitaatio) ja haihtuminen (lämpö). Koska painovoima vetää kaikkea, siis myös kuplan vettä, puoleensa, kupla yleensä paksunee alhaalta ja ohenee ylhäältä. Tätä voi seurata vaikka tummien pisteiden liikkumista tuijottelemalla. Toinen ilmiö on tietysti se, että kalvosta haihtuu koko ajan vettä, jonka vuoksi kupla muuttuu koko ajan ohuemmaksi. Tätä kautta väristössä näkyy yleensä liikettä, jossa tietyt värit "painuvat kohti pohjaa" ja toiset, kuten reiät, jotka kulkevat ylös. Ja toisaalta väriskaala muuttuu. Keltaiset värit yleistyvät ja siniset vähenevät.

Kuplan värissä on myös ilmiö nimeltä iridescence. Se tarkoittaa sitä, että kuplan väri vaihtuu kun sitä katsotaan eri kulmista. Osa valosta heijastuu vain kerran, osa taas heijastuu sisällä lukuisia kertoja ennen kuin päätyy lopulta ulos. Se, miten valo käyttäytyy johtuu tietysti kulmasta, josta se tulee sisään. Näin kuplan värimaailma muuttuu hieman jos sitä katsotaan eri kulmista.

Lisäksi kalvoihin liittyy turbulenssia, pyörteilyä. Koska kupla rajoittuu omaan itseensä, eli sillä ei ole joen tai lammikon tapaan rantaa, sen pyörteet vaikuttavat myös toisiinsa. Siksi jos kalvolla esiintyy jokin hitaasti liikkuva häiriö, sen perään syntyy säännöllisen von Karmannin polun. Nopeammilla häiriöillä kalvoon syntyy mutkikkaita vaikutuksia, kun aallot ja pyörteet kohtaavat toisensa. Syntyy kaaoottisia muotoja.

Vakio vai muuttuva.

"Ilmastomuutos??
Siis se, joka nosti varhaisella keskiajalla lämmöt Euroopassa niin korkealla, että Englannissa viljeltiin viiniä??
Ja se sama, jonka aikana hirmuliskot marssivat maan päällä ja nauttivat n. 5 astetta korkeammasta keskimääräisestä lämpötilasta kuin me paavot tällä hetkellä?
Ilmastomuutos, joka jäädytti kesät ja sadot pienen jääkauden aikana Suomessa n. 400 vuotta sitten?
Olen ihan ymmällä. Mistä ilmastomuutoksesta on kysymys?"
(tuntematon)

Minulla ei ole, laiskuuden ja poliittisen ignoranttiuden vuoksi, varmuutta siitä tapahtuuko ilmaston lämpenemistä vai onko se vain isoa kinastelua. Se, mitä tiedän ilmastosta, on se, että se on aika mutkikas aihe. Ja kun siihen liittyy myös kaaoottisia ominaisuuksia, voi pieni muutos tehdä isoja muutoksia lopputilaan. Toki ymmärrän että tasaaviakin voimia on. Vuodenajat suuntaavat säätä paljon. Talvella on kylmä ja kesällä kuuma. Saharassa on lämmin ja pohjoisnavalla kylmä. Tätä kautta tietojen käsittelyn kanssa pitäisi olla extratarkka. Ilmiö vaatii siis selvästi harvinaisen paljon tutustumista. Vaikuttavia ja mahdollisesti vaikuttavia elementtejä, jossa mukana on kosmista auringon ja maan asemaa sekä eliökunnan tilaa (kasvit kuluttavat yhteyttäessään hiilidioksidia), että monia muita asioita. Ihminenkin on vielä yksi potentiaalinen vaikuttaja. Kaikki pitäisi osata jotenkin fiksusti sitoa yhteen. Minusta tämä on isompi haaste, kuin voisi luulla.

Kuitenkin kaikista erikoisinta on se, että henkilö luettelee luonnolliseen ilmaston muuttumisen viittaavia asioita. Ennen on ollut lämpimiä ja kylmiä kausia. Hän kertoo miten eri aikoina on ollut lämmintä. Joten ilmastonmuutosta pitäisi epäillä. Se, mikä tässä on olennaista tajuta, on se, että ilmaston muutoksen voi falsifioida, vääräksi osoittaa, sillä että ilmaston keskilämpötilan osoittaa vakaaksi. Tässä tapauksessa taas kerrotaan siitä, että ilmaston lämpötila muuttuu. Siis miten niin ilmastonmuutos ei ole järkevä puheenaihe? Ilmasto ainakin voi selvästi muuttua. Siksi siihen vaikuttavista elementeistäkin on fiksua esittää asioita.

Samoin, ekologian kautta, on selvää että perhosesimerkki kertoo siitä että ilmasto on viime aikoina lämminnyt. Tätä kautta ilmastonmuutosteoria saa tukea, koska ainakin ennustaa tämänkaltaisia muutoksia. Perhonen ei tässä kohden ole vain perhonen, koska se elää tietynlaisissa lämpötiloissa jne. olosuhteissa. Kannanmuutokset johtuvat yleensä ottaen jostain syistä. (Ilmaston lämpenemisen voi siis saada tukea tällä tavalla epäsuorasti ilman että lämpömittaria edes kaivetaan repusta.)

Ongelmana on tietysti se, että tämä perhostelu voi olla lyhytaikaista, ja irrelevanttia. Valitettavasti muutosten pysyvyyttäkään ei esimerkeissä kumottu. Jääkausikin kuitenkin kesti erinäisen kauan aikaa. Eikä ne hirmuliskotkaan tainneet viettää vain "yhtä kuuminta vuotta". Pidempiaikaisuuskin on siis ainakin mahdollista.
1: Eli me tiedämme, että ilmakehän lämpeneminen ainakin 5 astetta kuumempaa kuin nykyisin, ja muutos voi kestää ihmisiässä katsoen pitkään. Niinhän on käynyt jo dinosaurusten aikana. Tämä mahdollisuus vaikuttaa maailmaan sen verran paljon, että mahdollisuutta tulisi tutkia vakavasti. Ja vaikka ihmisillä ei olisi mitään tekemistä sen kanssa, siihen varautuminen olisi oleellista.

Toinen asia, mikä tässä tulee selväksi on "trendi". Ehkä esimerkkejen tarkoitus oli nostaa esiin sitä, että jääkausi ja kylmä kausi nollaavat toisensa, eli ilmastossa on paljon luontaista vaihtelua. Ehkä näin on, mutta tämä ei vielä sinällään "poista trendiä" : On järkevää puhua kuumemmista kausista ja jääkausista. On siis järkevää puhua ilmaston lämpenemisestä ja viilenemisestä.
1: Samaan tapaanhan sekä sade että haihtuminen on järkevä elementti vaikka ne yhteenlaskettuna "nollaavatkin toisensa". (Luultavasti aika tarkkaan jopa määrissä: Ilmakehään haihtuu meristä kosteutta, eikä siellä voi olla sitä sitä loputtomia määriä, joten sitä sataa ainakin jossain tasapainopisteessä alas likimain saman verran.)

Toinen asia on tietysti tekijä. Se, mikä ilmaston muuttumisessa vaikuttaa.

Väite saa edes hitusen arvostusta, jos siinä yritetään selittää että ilmasto on muuttunut aina, ja että se on luonnollista. Ja että muutoksissa ei ole mitään tekemistä ihmisten vaikutusten kanssa. Kuitenkin argumentti tuollaisenaan on siltikin melko huono. Se on sama, kuin väittäisi että koska luonnossa on luolia, jotka ovat syntyneet luonnollisesti, ei ihminen voi rakentaa taloja. Tai että ihmisten vesiputkistoteoria olisi väärä koska joet virtaavat luonnollisesti. Luonnossa moniin asioihin vaikuttavat monet asiat. Se, että osoittaa että yksi asia on vaikuttanut, ei tarkoita että muut asiat eivät vaikuttaisi.

Moni varmasti ajattelee, että ihmiskunta ei voi omistaa jumalallisia ominaisuuksia. "Sään ja ilman säätäminen" ei ole se, mitä ihminen tekee ajaessaan autolla kauppaan. Kuitenkin tiedetään, että ihmisiä on paljon ja heillä kaikilla on jonkin suuruinen hiilijalanjälki. Ja kaasun sisällön vaikutus lämpötilaan on myös selvä asia. Itse asiassa vaikka ihmisen tuottama hiilen määrä olisi "kaikkeen muuhun verrattuna" melko pienikin, se voisi silti vaikuttaa.

Otan analogian metsäteollisuudesta. Oletetaan että meillä on alue, jossa kasvaa metsää. Puu uusiutuu luonnollisesti ja puita on myös aina kaatunut luonnollisesti. Joten metsänkaato mitään tahtia ei voi muuttaa tilannetta? Puita on ollut joskus vähän ja joskus paljon, tässä on luonnollista kiertoa, joten ihminen ei voi vaikuttaa siihen. (Ilmastologiikalla.) Kuitenkin on selvää, että jos puuta kaadetaan enemmän kuin mitä se pystyy uusiutumaan, puu loppuu ennen pitkää. Vaikka kaadetun puun määrä olisi vain "yhden joulukuusen verran liikaa", se kasautuisi ajan mittaan, ja lopulta puu loppuisi. Samoin jos puuta istutetaan aina vain enemmän, kuin sitä kaadetaan, metsien määrä tietenkin lisääntyy. Ja tätä kumpaakin voidaan tehdä ihmisen vaikutuksesta. Sademetsien pieneneminen on tästä hyvä esimerkki. Ihmisiä on niin paljon että meillä voi ainakin periaatteessa olla runsaasti vaikutusta.
1: Argumentatiivisesti juttua voidaan verrata esimerkiksi muuttokyyhkyyn (Ectopistes migratorius). Se oli erityisen runsaslukuinen lintulaji, se oli 1800 -luvulla maailman yleisin lintulaji. Sillä oli valtavia parvia, joiden ohilento kesti älyttömän kauan aikaa. Luonnossa on tietysti aikojen saatossa kuollut useita lajeja sukupuuttoon. Ja uusiakin on syntynyt. Muuttokyyhky on kuitenkin dokumentoidusti juuri ihmisten tappama laji. Ne olivat orjien ja köyhien ruokaa USA:ssa. Siksi niitä metsästettiin, eikä kanta kestänyt metsästystä. Aluksi taantuma tuntui pieneltä metsästyksen aloittamisen jälkeen 70 vuotta, ja se oli vain hieman taantunut. Kuitenkin seuraavien kymmenen vuoden aikana kanta romahti tästä selvästi. Syynä on tietysti lisääntyminen. Pienempi määrä lintuja myös lisääntyy vähemmän. Siksi se määrä, jota voidaan metsästää ilman että määrä pienenee, muuttuu olennaisesti pienemmäksi jos kantaa ylimetsästetään. Taikasana metsästyksessä ja ilmastonmuutoksen potentiaalisessa aiheuttamisessa on tietysti se, että ihmisiä on maailmassa "ältsin monta".

Samoin hiilidioksidin kanssa oleellista on se, että miten joustava hiilen nieleminen on verrattuna siihen mitä ulos suolletaan. Jos luonto kestää juuri ja juuri ylimääräisiä hiilidioksidipiikkejä, kuten tulivuorenpurkaukset, koska se voi toipua niistä suhteellisen pitkän aikaa, voi olla että ihmiskunnan autoilu murtaa tasapainon. Minusta oleellisin kysymys onkin siinä, kuinka "tarkoilla" luonto itse asiassa on jo luonnollisessa kierrossa. Tarkkuus tarkoittaa sekä hyötykäytön määrää, että sen joustavuutta. Jos kasvanut hiilidioksidipitoisuus vaikkapa imeytyy tehokkaammin, se suojaa muutoksilta. Sen sijaan jos sillä on kerrannaisvaikutuksia, kuten metaanin erityksen lisäämistä, onkin mahdollita että pieni muutos aikaansaa "itseäänruokkivia ketjuja". Kausaalinen takaisinkytkentä kuitenkin on mukana monissa luonnonilmiöissä. Paul Davies kertoo kirjassaan "Viides ihme" sivulla 107:

"Jos A tarvitsee B:tä ja B tarvitsee A:ta syntyy eräänlainen kausaalinen takaisinkytkennän piiri. Pieni muutos A:ssa näkyy B:ssä, ja tämä puolestaan vaikuttaa A:han ja niin edelleen kierros kierrokselta piirin ympäri. Kausaalinen takaisinkytkentä voi tuottaa dramaattisia ilmiön vahvistumisia. Jos satunnainen parannus tapahtuu A:ssa siten, että se parantaa B:tä joka puolestaan parantaa A:ta, parannukset vahvistuvat nopeasti."

Tiedän siis varmasti, että osa ilmastonmuutosta kritisoivien argumenteista on todella huonoja. Niissä on tyypillistä yksinkertaistava arroganssi: Yksityiskohtien mainitsemisella jotka ovat vain näennäisesti osuvia, jätetään itse asia syrjään. Jos argumentti ei käsittele ilmiön kannalta oleellisia elementtejä, se on vain tarinointia. Kun ilmiön mutkikkuus tekee siitä vaikean, sitä ei käsitellä näennäisyyksien luettelulla. Ainakaan mikäli itse ilmiö kiinnostaa ja sen oikeudellisuudesta haluaa varmistua.

Tämä muistuttaa vuonna 1991 Nobelin saaneen Pierre-Gilles de Gennesin kokemuksia, joista kerrotaan "Hauraat esineet" -kirjassa. Siinä hän kertoi, kuinka hän lukiolaisille luennoidessaan demonstroi ilmiön, jolle ei oltu keksitty selitystä. Hän oli saanut lukiolaisilta valtavasti selityksiä sille, miten ilmiö tapahtuu. Nämä selitykset perustuivat tietenkin peruskaavoihin, eli ne olivat selityksinä "yksinkertaisia". Näiden mieleen ei juolahtanut että asiantuntijat kenties miettivät näitä ensin. He siis kokivat voivansa - ja vieläpä nopeasti - löytää selityksen sellaiseen mihin Nobelistit eivät pysty, olettamalla että nämä ovat jättäneet lukiokirjansa lukematta. On olemassa raja, jossa yritys ratkaista ongelma on jalo ja valistunut ja osoittaa kiinostusta. Ja sellaisia, joissa henkilön oma tietämättömyys ja pätemisen tarve ovat avainasemassa.

En siis väitä että asiallista ilmastonmuutoskritiikkiä ei olisi. Mutta väitän että tuonkaltainen tarinointi tuo toki uskottavuutta tarinankerronnan tasolla. Mutta mitään varsinaisesti rationaalista siinä ei ole. Se vetoaa tunteisiin ja se ehkä emotionaalisesti tuntuu puhuvan oleellisesta, eli lämpötiloista. Se ei kuitenkaan perustele; vaikka joka sana olisi totta, se ei tarkoita mitään. Olennaiset asiat, ne jotka oikeasti vaikuttavat prosessiin, jätetään analyysin ulkopuolelle.

Ja se on se, mitä tässä on juuri tapahtunut: Voi olla että joka ikinen mainitsemani "voi olla" on väärä. Mutta juuri niiden käsittely on oleellista kun puhutaan ilmastonmuutoksen tapahtumisesta. Ja juuri niitä vaihtelussa ei käsitelty. Siinä vain kerrottiin että ilmasto on muuttunut ajan mittaan.

Siksi toivonkin ilmastonmuutosskeptikoilta vähemmän tämän kaltaisia satuiluja. Sillä jos heillä on oikeaakin asiaa, voi joku varomaton vaikka luulla tämänkaltaisten huonojen heittojen vuoksi, että kaikki muukin on samantasoista roskaa.

Tieteen keksiminen.

"J'ai fait l'amour et la révolution. / J'ai fait le tour de la question. / J'avance, avance à reculons. / Oui, je tourne en rond, Je tourne en rond."
(Zazie, "Je Suis Un Homme")

Hypoteesinmuodostus (tai se, mitä sillä tässä tarkoitan) on juuri se, mitä arki -ihminen helposti arvostaa tieteenteossa. Uuden teorian keksimistä. Ajatus on siis että ensin on hypoteesi, joka testauksen jälkeen muuttuu teoriaksi. (Toinen merkitys hypoteesilla on tietysti "seuraus, joka johdetaan mahdollisimman deduktiivisesti teoriasta. Tässä hypoteesi ei ole esiteoria, eikä näit hypoteeseja testata, vaan hypoteesien avulla testataan teorioita.)

Niihin liittyviä tarinoita kerrotaan. Newton katsomassa omenaa putoamassa on kaikille tuttu. Samoin Galileo Galileista kerrotaan sankaritarinoita, joissa keskiössä on hänen viisautensa ylemmyys ja vainot joita hän kohtaa. Hieman vähemmän tunnettu - mutta silti melko tunnettu - keksimistarina on Friedrich August Kekulé von Stradonitzin näkemä uni käärmeestä, joka johti hänet keksimään bentseenimolekyylin muodon.
1: Ongelmana näissä tarinoissa on tietysti se, että niiden todenmukaisuuttakin on vaikeaa varmistaa.
2: Ja toisaalta ne ovat sankarinpalvontaa, jotka arvostavat keksimistä, eivät koettelua. Tämä haiskahtaa idealismin ja/tai rationalismin arvostamiselta empirismin ja koettelun yli. Tämän vuoksi esimerkiksi uskovaisissa on ihan tavallista törmätä päättelyyn jossa "se ja se tiedemies on ollut kristitty", joten takana on joko suora Jumalallinen inspiraatio tai sitten heidän vakaumuksensa vaan on niin todenmukainen, että se tuo tiedon luokse jonkinlaisen oikotien.
3: Kolmannekseen ne tekevät sen, että tieteenteossa tärkein asia on inspiroitunut keksiminen, ei työ. Arkielämä on, "ainakin sen mukaan, mitä itse olen ollut huomaavinani", jotain ihan muuta. Ilmassa on siis illuusio luovasta nerosta, joka salamannopeasti keksii ja tätä kautta generoi tietoa ja mullistaa kaiken tiedon. Tiede on siis ikään kuin idealampun välähdys, joka luo kaavan, joka on "keksittäessä" kultaa, mutta on "omistettuna" vain iso kasa tylsää, jota vähemmän luovat tiedemiehet dogmaattisesti valvovat norsunluutorneissaan..

Ja toisaalta menetelmä, jolla he ovat keksinnön tuoneet voi olla merkityksetön: Esimerkiksi Karl Popper oli sitä mieltä, että jokainen keksintö joko luo tai on hyppäys ulos vanhoista teorioista (eli on vanhan tieteen perustaan heijastaen tavallaan irrationaalinen.) Tätä kautta keksimisprosessia ei voi rekonstruoida, siinä on aina häivähdys irrationaalisuutta. Paul Feyerabendin mukaan hypoteesinmuodostukselle ei ole mitään metodia. Heistä "oikotietä" ei ole. Tätä kautta Jeesuksen rukoilu tai hallusinoivat huumeet tai unien näkeminen voivat olla keinoja jotka ovat tuoneet hypoteeseja, mutta ne eivät ole ainut metodi. Itse asiassa yhteen menetelmään jämähtäminen voisi jopa dogmatisoida tieteen. Sen keksimiseen ja luomiseen panostava osa alistettaisiin "puristisen tarkkailun alle", jolloin tieteentekijän maailmankuva olisi korostetun kritiikin alla. Ensin ei päästäisikään testaamaan, vaan ensin punnittaisiin se, että henkilöllä on "oikea maailmankuva".

Moni on kuitenkin jakanut tieteentekoprosessin osiin. Näissä näkemyksissä tyypillistä on se luonne, että ensin ideoidaan ja sitten "ammutaan infantiilit kehtoihin". Esimerkiksi Hans Reichenbach esitti että hypoteesinmuodostuksessa on kaksi vaihetta. Keksiminen ja oikeutus. Kordig taas jakoi sen hieman pienempiin osiin: Hänestä ensin intuitio tuottaa arvauksia. Sen jälkeen mielessä niistä suuri osa tulkitaan suoraan typeriksi, ja tästä selvinneet ovat uskottavia. Ne ovat niin hyviä että ne voidaan ottaa vakavasti. Mutta tämän jälkeen ne tietysti testataan, ja vasta tämä tuo hyväksynnän.

Tässä kohden voisin lainata Thomas Edisonia: "Tiede on 5% inspiraatiota ja 95% perspiraatiota". Sillä on aika ottaa filosofien sijasta itse tieteentekijöiden kannanotot pöydälle. Heillä lienee jokin kuva tekemästään työstä. Se, mitä heidän puheissaan toistuvasti tulee esiin, on se että anomalioilla on uuden keksimisessä valtava merkitys. Tämä korostuu tietysti myös tieteentekoa prosessina tutkineiden filosofien jutuissa. Thomas Kuhnin paradigma -näkemyksen mukaan tiede etenee siten että uusi teoria korvaa vanhan. Ja tässä keskeistä on se, että vanhassa teoriassa on anomalioita, jotka kasautuvat ja uusi teoria selittää nämä poikkeukset:
1: Esimerkiksi Einstein kehitti teoriansa paikkaamaan vanhan paradoksin: Hyvin testatuissa näkemyksissä oli ristiriita; Hänen teoriallaan niiden välinen ristiriita saatiin katoamaan. Olennaista on, että kumpaakaan näistä ei kumottu. Toisaalta Einsteinin teoriat myös korvasivat Newtonin mekaniikan. Tässä korostuu kuitenkin se, että tuhoaminen ei ole prosessissa välttämätöntä. Myös hyvä teorioiden ristiriitojen poisto on "vaihtoehto".
2: Toisessa "mallivastauksessa" Kepler huomasi että hänen ja Tyko Brahen näkemysten välillä oli ristiriita. Hän teki tältä pohjalta erilaisia muunnelmia, joita kokeili.
3: Kolmas, mielestäni arkijärkeen hyvin iskevä esimerkki on kuitenkin aika konkreettinen. V. W. Ekman katsoi jääpalojen liikettä, ja huomasi että vastoin sen ajan odotuksia lautat eivät liikkuneetkaan täysin tuulen mukana : Eli odotusten mukaisesti. Niissä oli säännönmukainen poikkeaminen "siitä mitä teoria odotti". Syyksi hän kehitti teorian maan pyörimisen vaikutuksesta. Se on nykyään tärkeä osa valtamerten virtausten tutkimista.

Keksimisessä on tätä kautta selvästi kolme osaa. "Anomalian spottaaminen", ja "paikkan muotoilu ja sen arvailu" sekä "purukumin testaaminen".

Pierre-Gilles de Gennes ja Jacques Badoz kirjoittivat "Hauraat esineet" -kirjassa tämänkaltaisesta anomalioiden spottaamisesta: "Yleensä uuden keksimisen saa liikkeelle jokin provokatiivinen kysymys (esimerkiksi täysin mystinen ilmiö, joka kutittaa tutkijan uteliaisuutta) ja kärsivällisesti kehitetty asiantuntemus. Nämä ehdot ovat välttämättömiä, mutta eivät aina riittäviä: Ajattelun skeemat, jotka alussa näyttävät vankoilta, romahtavat yhtäkkiä surkeasti ratkaisevassa kokeessa ja tarkastelutasoa muutettaessa. Päämääriään täytyy alituiseen korjailla ja ajatustapojaan muuttaa."

Olennaista on huomata, että ero nousee jostain havainnoista. Anomaliaa ei keksitä kuin salamaa taivaalta. Eikä teoria ole "mistään tuleva, mihinkään riippumaton". Se ei ole luovaa siinä mielessä että "keksitään tyhjästä uutta", vaan pikemminkin siinä huomataan puutteita siinä missä ollaan, eikä jäädä pelkästään sen teorian moittimisen piiriin vaan tämän päälle ns. "aletaan tekemään asialle jotain". Molemmat vaiheet vaativat tietysti paljon työtä ja ns. "näkemystä".

Tätä kautta ehkä yllättävää, mutta silti tärkeää on huomata, miten tärkeää myös se tylsä "kaavanyhjääminen" on tämän kannalta : Toki moni osaa ratkaista erilaisia yhtälöitä, jos ei pitkällä matikalla niin ainakin treenillä. Se, että tiedemies huomaa eron "odotuksissa" nojautuu siihen että hän kykenee "ikään kuin automaattisesti" tietämään mitä se "odotettu" on. Tämä tarkoittaa sitä samaa, mihin törmää miekkailussa. Minäkin osaan selittää iskun fysikaalisista perusteista ja strategiasta. Osaan perustekniikat. Ja muutenkin osaan tarvittaessa jauhaa paskaa aiheesta niin paljon että "kokeneempiakin miekkailijoita voi hirvittää". Mutta se, että niitä pystyy käyttämään tehokkaasti, on paljon paljon vaikeampaa. Siksi minäkin "kaikesta paskanjauhuustani huolimatta" häviän melkoisen usein freeplayssa. Olen kuin aloitteleva fyysikko joka osaa laskea kaavoilla, mutta ei ole sisäistänyt niiden interaktiota niin että osaisi nähdä miten ne ovat maailmassa - etenkin silloin kun ne eivät ole kaavan mukaisia.

Ja tähän vaaditaan sitä, mitä idealistifilosofit tässä kohden yleensä haluavat väheksyä. Se vaatii työtä ja kaavajumppaa jopa tylsyyteen asti.

Ontologisilla mietinnöillä ja saivarteluilla ei ole tässä kohden näytä olevan kovin suurta tilaa. Tietenkin on aina syytä miettiä sitäkin, että johtuuko "hypoteesinmuodostus anomalioiden kautta" siitä että se on aidosti toimiva menetelmä, vai siitä että luonnontieteiden tutkimuksen henki on sen mukainen että sitä harjoitetaan paljon. Emme siis yksinkertaisesti varmasti tiedä onko se "tehokkain". Se, että jokin asia liittyy toiseen voi johtua myös perinteistä. Siitä että ihmisiä joko kannustetaan tähän. Tai jopa siitä että vanhat menestykset tuottavat intoa kopioida ne, jolloin myös keksimistavat vain "otetaan ylhäältä".

Tieteen asema

"I keep saying to my students that science and math are about:
(1) stuff,
(2) structures of stuff, and
(3) properties of structures of stuff.
(that being a deep insight from Category Theory). And relentlessly connecting that to their own lives. And making it hands-on, collaborative, and fun."
(Jonathan von Post's comment)

Tieteessä on kyse merkitysverkkojen löytämisestä ja niiden koettelusta. Tätä kautta saadaan tietoa asioiden suhteista toisiin asioihin. Tätä kautta saadaan esimerkiksi tietoa siitä, mitkä asiat muuttuvat - ja joskus osataan jopa sanoa mihin suuntaan - jos jotain asiaa muutetaan. Lisäksi voidaan tietää mitä asioita ei voida muuttaa.

Kun tätä sovelletaan ihmisiin, on selvää että tällä tiedolla on arvo. Mutta tiede on sellaisenaan "vain" välineellistä. Tieteellinen tieto atomien toiminnasta ei kerro pitääkö sillä tehdä ydinvoimala, ydinpommi, vai olisiko parasta jättää koko juttu tekemättä. Se, mitä tulee tehdä, taas tulee arvoista.

Otan konkreettisen esimerkin.

Meillä on aistinelimiemme antamissa tiedoissa kasa ölliäisiä, jotka tuntuvat liikkuvan yhdessä. Tietysti aina on "yksinäisiä" ja parvesta irtautuu jäseniä ja siihen liittyy joskus uusia jäseniä. Mutta kuitenkin kokonaisuus virtaa enemmän yhdessä kuin erikseen. Kutsumme tätä kokoonpanoa laumaksi tai parveksi.

Jos tieteentekijä soveltaa Fokker-Plank -yhtälöä, hän voi tarkastella erilaisten parvien ja laumojen liikkumista. Siis voimme tutkia sen avulla myös meidän parvemme tai laumamme liikettä. Kaavan avulla tarkastellaan ulkoisia voimia, jotka vaikuttavat parven käyttäytymiseen. Ulkoiset voimat voivat houkutella, kuten vaikkapa vesilähde ja hyvä ruoka -alue. Toiset voimat, kuten vaikea maasto tai petoeläimet, ajavat sitä poispäin. Tätä on testailtu ja se on havaittu "empiirisesti riittävän vahvaksi". Se ei ehkä ole lopullinen totuus, ja jo itse "parven" käsitekin voi myöhemmin paljastua typeräksi. Mutta tällä hetkellä se on fiksu odotus siitä miten kasa ölliäisiä tulee sijaitsemaan ajallisesti.

Tätä tietoa käyttäen voidaan (1) Tehdä uskottava arvaus mihin parvi on menossa. Tätä kautta siihen voidaan varautua. (2) Voidaan tehdä uskottavia arvauksia miten sen liike muuttuu jos sille tehdään asioita X. Kaavaan laitetaan "oletukset", eli parven määritelmä, ja miten se vuorovaikuttaa toiseensa, eli se kaava. ("Luonnonlaki" -sana parveilun kohdalla on hieman korni, se on sääntö jota laumat vain noudattavat, jos siihen laitetaan oleelliset vaikuttavat ilmiöt oikein). (3) Voidaan jopa arvailla, mistä tämä lauma ja parvi on lähtöisin.

Tässä ei mietitä "syntejä syviä", kuten sitä eletäänkö sitä oikeasti Matrixin lumejärjestelmässä vai ei. Ajatellaan vain että jos se "parvi" sellaisena kuin se meille ja mittalaitteillemme ilmenee, jotenkin kiinnostaa. Ja sen muuttaminen mitä me ja mittalaitteemme havaitsevat, kiinnostaa. Niin siinä on kaava ja oletus. Tämä kaava ja oletus ei sellaisenaan sisällä tavoitetilaa. Vasta ihmisen arvot ja tavoitteet päättävät tavoitetilan. Halutaanko parvi mehiläisiä saada houkuteltua tietylle pellolle? Halutaanko kulkusirkkalaumat muualle - vai haluaako maan johto ohjata naapurimaan pelloille? Tältä kannalta "perimmäinen todellisuus" on merkittävä vain siinä määrin, miten niitä saadaan "kaavoitettua ja testattua".

Tiede antaa keinot, se on väline. Siksi esimerkiksi atomifysiikan epämoraalisista implikaatioista puhuminen on tavallaan järjetöntä. Sillä voidaan tietysti saada keinot atomipommeihin tai siihen että jonkin alueen ihmiset kasataan ydinvoimalan ydinjätteeseen saamaan syöpää. Mutta luonto itsessään toimii kuitenkin kaavan mukaan. Moraalittomat teot ovat arvojen ja tavoitteiden - eivät tieteen ja luonnonlakien - väärinvalintoja. Voimme valita mitä haluamme, mutta emme voi muuttaa luonnonlakeja tai luonnonilmiöitä pelkästään muuttamalla ne toisenlaisiksi.

Tätä kautta minun ei siis auta muuta kuin myötyvästi siteerata Pierre-Gilles de Gennesin ja Jacques Badozin kirjaa "Hauraat esineet" : Luku 3 sisältää alaluvun "Tiede informoi, mutta päätösvaltaa sillä ei ole":

"Julkinen kuva tiedemiehistä on länsimaissa usein virheellinen. Yleisö joko suo heille profeetan kykyjä tai näkee heidät jonkinlaisina paholaisen oppipoikina. Molemmissa tapauksissa on kysymys virheellisistä stereotypioista.
Tieteenharjoittajalla on ennen kaikkea velvollisuus viipymättä informoida maanmiehiään, jos hän havaitsee että kehitteillä oleva sovellus tai käsite voi muodostua ongelmaksi. Kyseessä voi olla pilleri, ase tai tekninen prosessi. Mutta tieteenharjoittajalla itsellään ei ole valtaa ratkaista hyvää ja pahaa toisten puolesta. Olen teknokraattien ja yleensä asiantuntijoiden hallintoa vastaan. Demokratiassa vastuu yhteiskunnan valinnoista kuuluu kansalaisille ja heidän valituille edustajilleen. Tieteenharjoittajien vastuu on tehdä työtään ja ilmoittaa yleisölle, kun jokin asia vaatii heiltä kannanottoa."

Karkeasti: Tietoa ei hallita tiedolla, vaan arvoilla ja tavoitteilla, jotka saadaan ideologioista. Arvoja ja tavoitteita taas ei tavoiteta ideologialla, vaan tiedolla. Tieteen tehtävä on tätä kautta enemmänkin edustaa välineellistä järkeä. Se on kuin autoissa oleva karttaneuvoja: Se pyrkii mahdollisimman hyvin neuvomaan miten perille päästään kätevästi, mutta se ei kerro minne kuski haluaa ajaa.

Tietenkin tiede voi yksilölle edustaa muutakin kuin "välineitä". Mutta heidän arvonsa ja tavoitteensa sisältävät tällöin ne elementit, jotka ohjaavat ja inspiroivat hänet yksilönä tähän työhön.