Kasvavaan kohinaan kadonnut tieto

Nobel-voittaja Richard Feynman piti kuuluisan puheen ”There is plenty of room at the bottom” Caltechin yliopistossa vuonna 1959. Puheessaan Feynman esitti yksinkertaisen kysymyksen: olisiko Encyclopedia Britannica -tietokirjasarjan 24 osateosta mahdollista kirjoittaa nuppineulan päähän?

Miten fyysikko lähestyy tällaista kysymystä? Hän laskee yhteen osateosten kaikkien sivujen pinta-ala ja havaitsee, että sivujen kokonaispinta-ala on 25 000 kertaa nuppineulan pään pinta-alaa suurempi. Teksti voidaan kirjoittaa nuppineulan päähän pienentämällä fonttikokoa 25 000 osaan alkuperäisestä. Mutta onko tämä mahdollista?

Vuonna 1959 tämä oli teoriassa mahdollista. Fysiikan perusperiaatteet, kuten Feynman puheessaan oikein arvioi, eivät estä aineen muokkausta jopa yksittäisten atomien mittakaavassa. Mutta 1950-luvun teknologialla tämä ei vielä onnistunut. Hän tarjosikin 1 000 dollarin palkkion sille, joka ensimmäisenä toteuttaa sivun tekstiä tässä mittakaavassa.

Stanfordin yliopiston jatko-opiskelija Tom Newman kirjoitti ensimmäisen sivun Charles Dickensin Kaksi kaupunkia -romaanista elektronisuihkulitografialla vuonna 1985, ja Feynman lähetti onnittelunsa yhdessä 1 000 dollarin shekin kanssa Newmanille.

Teknologian kehitys viimeisen 60 vuoden aikana on ollut huimaava. Elektronisuihkulitografiaa käytetään rutiinityökaluna transistorien valmistuksessa, joiden pienimmät yksityiskohdat ovat nykyisin alle 10 nanometriä (noin kymmenestuhannesosa hiuksen paksuudesta,) ja joita pakataan miljardeja sormenpään kokoiselle alueelle modernien älypuhelimien prosessoreissa.

Tämä yhdessä tietoverkkojen kehittymisen kanssa on johtanut verkossa liikkuvan datan eksponentiaaliseen kasvuun: miljoonat päivittäiset twiitit, kuva- ja videopäivitykset, kommentit ja tykkäykset täyttävät sosiaalisen median väsymättömän virran, mistä itselle oleelliset uutiset on vaikea poimia. Luonnontieteilijän termein signaalin suhde taustakohinaan on heikko.

Filosofi Ilkka Niiniluoto arvioi tulevaisuuskirjassaan jo vuonna 1986, että informaation määrä tulee kasvamaan eksponentiaalisesti. Näin on tapahtunut. Mutta kuten Niiniluoto ennakoi, valtaosa tästä informaatiosta on kohinaa ja siten aidon tiedon suhteellinen osuus pienenee. Mitä tästä seuraa?

Tiede – luotettavin näyttöön ja tutkimukseen perustuva tieto – on ahtaalla kiihtyvästi muuttuvassa nykymaailmassa. Nykyisin tietoa on saatavilla enemmän ja helpommin kuin koskaan, mutta luotettavan tiedon löytäminen eksponentiaalisesti kasvaneen kohinan keskeltä on entistä vaikeampaa. Monimutkaisiin kysymyksiin on houkuttelevaa hakea yksinkertaista ja helppoa vastausta – ja usein väärää sellaista.

Maailman suurten ongelmien kuten ilmastonmuutoksen, lajien kuudennen sukupuuttoaallon tai koronapandemian ratkaiseminen tarvitsevat kipeästi tiedettä ja kansainvälistä yhteistyötä. Perustellun argumentoinnin ja faktaperusteisen päätöksenteon hukkuessa kohinaan tilaa saavat kovaääninen retoriikka, ”vaihtoehtoiset faktat” ja salaliittoteoriat. Oikean tiedon erottaminen tekaistusta on entistä vaikeampaa.

Asiantuntijoita, tiedemiehiä, tutkijoita ja journalisteja tarvitaan nyt enemmän kuin koskaan erottelemaan kohinasta kestävä totuus. Tieteellisen tiedon suurimpia vahvuuksia ovat sen itseään korjaava mekanismi, yleispätevyys ja riippumattomuus vallitsevasta poliittisesta tai yhteiskunnallisesta tilanteesta – mikä tulee kantamaan tiedettä myös tulevaisuudessa kiihtyvästi kasvavan kohinan keskellä.

Jarkko J Saarinen
Apulaisprofessori, materiaalikemia

Toivoa ilmastoahdistuksen keskellä

Ilmastoahdistus on viime aikoina noussut toistuvasti esiin mediassa. Kasvava huoli planeetasta ja samea tulevaisuus kuumeisella pallolla saa monet nuoret pohtimaan, voiko tällaiseen maailmaan saada lapsia.  

Ilmastoahdistuksella nykysukupolven kokemuksena ajan päättymisestä on monia yhtäläisyyksiä 1970-luvun kylmän sodan tuomaan maailmanlopun retoriikkaan. Silloin ydintalven riski oli merkittävä; olihan Neuvostoliitto osoittanut tuhovoimaansa jo vuonna 1961, kun se teki Novaja Zemljassa maailman suurimman ydinräjäytyksen, joka vastasi noin 3 800 Hiroshiman ydinpommia. Konkreettisesti maailma kävikin muutaman minuutin päässä täysimittaisesta ydinsodasta, kun Neuvostoliiton tutkat reistailivat 1983. Vain upseeri Stanislav Petrovin looginen päättely esti vastahyökkäyksen Yhdysvaltojen kuvitteelliseen ydiniskuun.  

On tieteellisesti kiistaton tosiasia, että ihmisen toimet lämmittävät planeettaa. Teollinen vallankumous ja nykyinen elämäntapamme pohjautuvat laajasti öljypohjaisiin tuotteisiin. Ilmakehän hiilidioksidin määrä on lisääntynyt noin yhdellä kymmenestuhannesosalla esiteolliseen aikaan verrattuna. Maapallon aikaskaalassa ihmiskunta on kuitenkin silmänräpäyksessä vapauttanut takaisin ilmakehään vuosimiljoonien aikana maaperään sitoutuneen hiileen.   

Mutta onko meillä vielä toivoa ja syytä luottaa tulevaisuuteen nopeasti muuttuvassa maailmassa? Ehdottomasti kyllä.   

Ihmisen suurin nerokkuus on kyvyssä löytää uusia ratkaisuja, etenkin pakon edessä. Fossiiliseen hiileen pohjautuvan talouden korvaaminen uusiutuvalla energialla etenee. Uudet teknologiat myös mahdollistavat sen, että tuotteiden ominaisuuksia on mahdollista parantaa merkittävästi vähemmällä raaka-aineiden kulutuksella.   

Nanoteknologia on yksi tällainen ratkaisu. Vuosi 1997 oli yksi shakin historian merkkipaalu, kun suurmestari Garri Kasparov taipui IBM:n DeepBlue-tietokoneelle. Nykyiset älypuhelimet ovat jo merkittävästi tehokkaampia kuin DeepBlue, ja niiden rakentamiseen tarvitaan alle kymmenestuhannesosa sen tarvitsemasta materiaalista. Tämä osoittaa teknologian voiman  vähemmällä materiaalilla voidaan saada aikaan enemmän. 2020-luvun hyvinvointi ei olisi mahdollista 1980-luvun teknologialla.   

Tulevaisuus on samea, kuten se on ollut kautta historian. Ihmiskunta on aina kyennyt löytämään ratkaisut ongelmiinsa, ja tulee löytämään ratkaisut myös ilmastonmuutoksen edessä.  

Edesmennyt presidentti Koivisto sanoitti tämän hyvin: ”Ellemme varmuudella tiedä, kuinka tulee käymään, olettakaamme, että kaikki käy hyvin”. Tätä viestiä kerron kotona kasvaville 9- ja 11-vuotiaille lapsilleni.   

Jarkko J Saarinen
Apulaisprofessori
materiaalikemia
 

Planetaarinen sivistys on vastaus aikamme ongelmiin

Planetaarinen sivistyminen on vastaus nykyajan haasteisiin, joissa ylisukupolvisuus, paikallinen ja globaali sekä ihminen ja luonnon ekosysteemit kietoutuvat toisiinsa.

Sivistymisessä on kyse siitä, että elämää ankkuroidaan pitäviin todellisuuden tulkintoihin. Koska uusi tieto korvaa vanhaa, muuttuu myös käsitys siitä, mitä edistymisellä ymmärretään.

Myönteisellä kehityksellä on kaksi luovuttamatonta periaatetta, jotka varmistavat (a) ihmisen olemassaolon ja (b) ihmisten välisen reilun kanssakäymisen.

Molemmat näistä luovuttamattomista periaatteista toteutuvat vaillinaisesti. Homo sapiensin jälkeensä jättämä maailma haastaa kysymään, mitä nykyajan sivistys on tai mitä sen pitäisi olla.

Sivistymättömyyteen viittaa se, että luonnonvarat hupenevat, ilmaston lämpenemisen nopeus häkellyttää ja sukupuuttoaalto pyyhkii yli sinisen planeetan.

Muutama maapallon vauraimmista ihmisistä omistaa yhtä paljon kuin puolet maailman köyhimmistä ihmisistä. Eriarvoistumisen seurauksena ihmisten välinen luottamus heikkenee ja yhteiskuntien eheys murenee.

Planetaarinen sivistyminen ilmenee niin, että ihminen toimii jokapäiväisessä elämässään siten, että hän (a) hahmottaa menneisyyden, nykyisyyden ja tulevaisuuden jatkumon, (b) huomioi oman toimintansa paikalliset ja globaalit seuraukset, sekä (c) sisällyttää huolenpidon piiriinsä ihmiset ja muun luonnon.

Menneisyys määrittää nykyisyyttä, mutta tulevaisuus ei rakennu pelkästään menneisyyden lineaariseksi jatkumoksi. Huomisesta voidaan tehdä menneisyyden jatkumosta poikkeavaa. Mutta se vaatii kuvitteellisen näkymän siitä, mitä elämä kaikessa täyteydessään voisi olla. Vision lisäksi tarvitaan tahtoa, jonka avulla näkemys muutetaan todellisuudeksi.

Planetaarisen sivistymisen myötä ihmisen huolenpidon piiri laajentuu omasta lähipiiristä kattamaan ne ihmiset, joiden elämään oma elämä on kytköksessä. Kyse on esimerkiksi siitä, mitä puemme päällemme, millä pidämme kotimme lämpimänä ja kuinka saamme ruoan pöytään.

Planetaarinen sivistys ilmenee huolenpitona, joka ei rajoitu vain ihmisiin. Se kattaa myös ei-inhimillisen todellisuuden: eläimet, kasvit, ilmakehän ja maaperän sekä näiden muodostamat ekosysteemit, joista elämä maapallolla on täysin riippuvaista.

Planetaarinen sivistys lisää tulevaisuuden toivoa. Siksi sen toteutumismahdollisuuksien tutkiminen on jo itsessään ratkaisuksi asettumista eli hyvän tulevaisuuden muotoilemista.

Sosiaalipedagoginen tutkimusorientaatio uskoo ihmisen mahdollisuuksiin oppia uutta ja rakentaa sellaista sivistysyhteiskuntaa, josta tulevat sukupolvet voivat olla ylpeitä.

Arto O. Salonen

Apulaisprofessori, Suomen kestävän kehityksen asiantuntijapaneelin jäsen

Yhteiskuntatieteiden laitos

Salosen kotisivut ovat osoitteessa www.artosalonen.com