Internet on mullistanut myös tieteen harjoittamisen lähes täysin

ESO:n ALMA -The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
teleskoopin  paraboliantenneja Chilessä

Internet on mullistanut myös tieteen tekemisen, koska esimerkiksi tieteellisiä laitteita voidaan käyttää etäkäytön avulla maailman toiselta puolen, mikä tietenkin on mullistanut tähtitieteen sekä fysiikan ja vulkanologian täysin. Tässä tapauksessa on kyse tieteen aloista, joiden objektia ei voi Suomeen tuoda, koska maassamme ei ole tarpeeksi korkeita vuoria, jotta tänne kannattaa ryhtyä rakentamaan huippuluokan observatorioita, eikä myöskään tulivuorta voi lähteä mistään kuljettamaan maahamme.

Esimerkiksi ESO:n eli European Southern Observatoryn laitteiden operointia voidaan seurata Internetin kautta ilman että tähtitieteilijä edes poistuu kotoaan, eli hän pyytää ensin luvan käyttää tuon Chilessä sijaitsevan observatorion havaintolaitteistoa, jonka jälkeen hänen tietokoneensa näytölle ilmestyy tuon teleskoopin CCD-kameroiden tai muiden laitteiden antama kuva. Mutta myös tiettyjä radioaaltojen aallonpituuksia ei voida havainnoida merenpinnan tasolta, koska maan ilmakehä imee noita radioaaltoja itseensä.

Eli tuolloin voidaan tietenkin toimia niin, että jos joku muukin haluaa havainnoida samaa kohdetta, niin hänen sähköpostiinsa tulee tiedote siitä, mitä kohdetta ryhdytään havainnoimaan. Silloin muutkin astronomit voivat samaan aikaan käyttää tuon observatorion resursseja hyväkseen, ilman että heidän työnsä häiriintyy. Tuon takia tuollaisten observatorioiden käyttö on varmasti mullistunut tällaisen tekniikan myötä, koska tämän takia ei enää astronomien tarvitse matkustaa mihinkään kotoaan. Jos heillä on opetustehtäviä, niin opiskelijoiden ei tarvitse  joustaa hänen takiaan, ja toki muutenkaan hänen muu työnsä ei varmasti tuolloin kärsi.

Tuon observatorion internet-palvelin voi jakaa noita kuvia useisiin palvelimiin sekä sähköposteihin, ja tutkijat voivat julkaista havaintonsa sekä olettamuksensa Internetissä. Tällainen Internetin yli tapahtuva kommunikaatio tekee myös esimerkiksi kaukana etelämantereella olevien tieteellisten välineiden käytön ilman, että ihminen poistuu kotoaan.

Ja tämä tietenkin tekee hyvää tieteelliselle työlle, koska entistä useampi tutkija voi seurata esimerkiksi etelämantereella sijaitsevan ”Ice cube” neutriinoilmaisimen toimintaa, ja tuon ilmaisimen toiminta perustuu täydelliseen pimeyteen, ja etelämanner sekä valtamerten pohja tarjoavat loistavan sijoituspaikan noille ilmaisimen valokennoilla, jotka rekisteröivät väliaineessa kulkevien neutriinojen jättämiä valonvälähdyksiä, ja Internetin kautta tapahtuva havaintojen kerääminen on tehnyt mahdolliseksi sen, että tutkijoiden työ on entistä helpompaa. Samoin myös esimerkiksi ALMA(The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)-observatorion käyttö on helpompaa, koska useita tutkijoita voidaan ikään kuin niputtaa yhteen maailmanlaajuisesti. ALMA:n kaltaiset välineet ovat siitä erikoisia, että niiden toiminta perustuu siihen, että ne ovat tarpeeksi korkealla, jotta nuo radio- sekä mikroaallot pääsevät niiden sensoreihin.

Jos tuollaiset sensorit sijaitsevat liian alhaalla, niin silloin nuo havaintoalueella olevat kosmiset säteet imeytyvät ilmakehää, niin että noita laitteita ei enää voisi käyttää niiden tärkeimpään tehtävään, joka on millimetrin, ja alle millimetrin aaltopituudella kulkevan sähkömagneettisen säteilyn havainnointi.  Samoin nykyaikaiset teleskoopit rakennetaan lähes aina pilvien yläpuolelle, jotta niiden laitteet säilyisivät puhtaampina, ja niiden havaintoaika olisi mahdollisimman pitkä. Eli jos vaikkapa teleskooppi sijaitsee pilvien alapuolella, niin silloin jos taivas menee pilveen, niin teleskoppi ei kykene tekemään havaintoja.  Houkuttelevaa olisi myös lähettää radioteleskooppi Maan magnetosfäärin ulkopuolelle, jollin se kykenee havainnoimaan sellaisia radiosäteilyn taajuuksia, jotka normaalisti kimpoavat ionosfääristä. Tuollainen radioteleskooppi voi koostua useista pienistä radioteleskoopeista, joita ammutaan avaruuteen kantoraketeilla, ja sitten nuo satelliitit yhdistävät tietonsa, niin että ne toimivat kuin yksi valtavan suuri teleskooppi.

Mutta myös esimerkiksi vulkanologit voivat hyödyntää internetiä samalla tavoin kuin astronomit. Eli jonkun tulivuoren lähelle lasketaan infrapunakameroita sekä seismometrejä sisältävä kontti, joiden avulla se havainnoi noita vuoria. Ja tuollaiset kontit voidaan sijoittaa sekä jatkuvasti aktiivisten, että uninuvien vulkaanien sekä maakuoren siirroslinjoiden lähelle, jolloin niistä voidaan kerätä tietoa, jolla kyetään tulevaisuudessa laatimaan vulkaaneja sekä maankuoren liikkeitä koskevia ennustuksia. Mutta vulkaanisen toiminnan ennustaminen on melko vaikeaa, ja tuolla tavoin voitaisiin kerätä valtavasti metadataa noista kohteista, jotta niiden käyttäytyminen ennen purkausta tai maankuoren liikahdusta voidaan taltioida.


Kuitenkin juuri tulivuorten arvaamattomuus tekee tuollaisesta suuren datamäärän keräämisestä tuskastuttavan pitkäveteistä, koska esimerkiksi mt. Kenia-vuori voi purkautua seuraavan kerran vasta sadan vuoden päästä, ja jos käytetään miehitettyä tarkkailuasemaa, niin silloin tietenkin jonkun vulkanologin aika menee istuessa jossain mökissä. Kun puhutaan sellaisen datan keräämisestä, mikä voidaan globalisoida, niin silloin pitää tarkkailla suurta määrää tulivuoria, jotta tiedolle saadaan yleistettävyys. Ja tätä tunnetuista tulivuorista kerättyä tietoa voidaan käyttää esimerkiksi supertulivuorten purkausten ennakoinnissa. Ongelma näet on siinä, että mitä suurempi tulivuori on, niin sitä harvemmin se purkautuu.

Nimenomaan nuo supertulivuoret ovat ongelmallisimpia, koska niiden vaikutus ulottuu todella suurelle alueelle, mutta jos evakuointi alkaa turhaan, niin silloin vaikutus talouteen on valtavan suuri, sekä turhaan annetut evakuointikäskyt saavat ihmiset turtumaan, ja kun tuo suuri purkaus sitten alkaa, niin silloin voi käydä niin, että kaikki eivät viitsi reagoida, kun niitä vikahälytyksiä on tullut liian monta. Mutta pienemmistä vulkaaneista kerättyä tietoa voidaan käyttää siihen, kun noita valtavia tulivuoria koskevia ennustuksia aletaan laatia. Ja mitä suuremmasta määrästä vulkaaneja kerätään tieoja, niin sitä kattavampi otos saadaan aikaan, jolloin tietenkin saadaan tulos globalisoitua paljon helpommin kuin tarkkailemalla vain yhtä tulivuorta.

Jos joku muu tulivuori on purkautunut ennen tuota pääosan esittäjää, niin silloin siitä saatua dataa voidaan verrata supertulivuoren käyttäytymiseen. Jolloin purkauksesta saadaan varoitus esimerkiksi vertaamalla lämpötilan muutosta purkauskaasuissa sekä maanjäristysten tyypin muuttumista tuon uinuvan tulivuoren sekä jo purkautuneen vulkaanin välillä. Internetin kautta voidaa tuota järjestelmää käyttää samalla tavoin kuin tähtitieteellisiä laitteita käytetään.

marxjatalous.blogspot.fi

Professoreista sekä kirjoittamisesta ja siitä, että mittalaitteiden kehittyminen saattaa muuttaa muuttumattomina pidettyjä suureita radikaalisti

"Don't you mess with traveling stars"

Kun puhutaan professorien suhteesta kirjoihin, niin on toki hienoa, että yliopistoilla on paljon kirjoja, mutta toki voidaan hyvin olettaa, että professorien tehtävän yliopistoissa on tuottaa tietoa, eikä vain kopioida muiden ihmisten kirjoituksia. Jos esimerkiksi Nikolaus Kopernikus olisi aikoinaan tyytynyt vain kopioimaan muiden ihmisten kirjoituksia, niin silloin saattaisi vallitseva näkemys maailmankaikkeudesta olla edelleen sellainen, että Maa olisi kaikkeuden keskipiste. Eli yliopistojen olisi tuotettava tietoa ihan itse, jotta opiskelu niissä tuntuisi mielekkäältä.

Ja tieteellisesti hyväksyttävissä oleva  tieto tietenkin muodostuu havainnoista, joita tehdään kaukoputkilla sekä muilla laitteilla. Samoin noiden havaintojen pitää olla toistuvia ja koejärjestelyjen identtisiä sekä ne pitää tehdä useiden toisistaan riippumattomien toimijoiden toimesta, jotta niistä tulee tieteelliset normit täyttäviä asioita, eli ensin on väittämä, mistä sorvataan teoria, sitten kun teoriaa lähdetään todistamaan oikeaksi tai vääräksi, niin teoriaa seuraa normaalisti konjektuurivaihe, ja jos tuo teoria sitten todistetaan oikeaksi, niin siitä tulee tieteellinen tosiasia.

Toki Kopernikus oli vain yksi modernin maailmankuvan luojista, ja Galileo Galilei, Johannes Kepler sekä moni muukin ihminen on ollut mukana tuossa maailmankuvan työstämisessä, ja tietenkin tieteen sekä tekniikan kehitys muovaa käsitystämme tieteestä sekä sen harjoittamisesta kaiken aikaa. Osa noista miehistä maksoi tuosta asiasta hengellään ja osa taas koki voimakasta pilkkaa ja pannaan julistamisia, mutta nykyään heitä pidetään tieteen harjoittamisen suurina edelläkävijöinä. Ja esimerkiksi mittalaitteiden sekä laskimien kehittyminen saattaa merkitä sitä, että joku suure muuttuu todella paljon, kuten on tapahtunut valon nopeudelle.

Kun puhutaan esimerkiksi Einsteinin suhteellisuusteoriasta, niin silloin kauan sitten tuota teoriaa pidettiin fysiikan huipentumana, mutta myöhemmin on havaittu se, että on olemassa erikoistilanteita, missä tuo valtavan upea kaava, E=mc²:een ei pidäkään paikkaansa. Tarkalleen ottaen noita suhteellisuusteorioita on kaksi, eli toinen teoria on yleinen teoria, jossa olevat merkit merkitsevät sitä, että energia on massa kertaa valon nopeus potenssiin kaksi. Tuo teoria pätee suoraan avaruuteen, ja erityinen suhteellisuusteoria sitten on tehty suurimassaisten kappaleiden lähellä tapahtuvien liikeratojen laskemiseen. Mutta yksi syy siihen, miksi Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria ei pidä paikkaansa on sellainen, että hänen elinaikanaan ei valon nopeutta voitu mitata tarpeeksi tarkasti.

Ja nykyään valon nopeutta ei enää pidetä vakiona, vaan on havaittu sellainen asia, että painovoima taivuttaa valoa, sekä myös mittalaitteiden kehittyminen muuttaa tuon suureen suuruutta, ja Einsteinin aikaan varmaan oletettiin, että valon nopeus olisi tasan 300 000 km/s, mutta nykyään valonnopeus on 299 792 458 m/s. Tarkalleen sanottuna valonnopeus on tuon suureen nimi, ja erikseen kirjoitettuna sanat  valon nopeus taas tarkoittaa fotonin nopeutta kullakin hetkellä. Ja nykyisin mittaustekniikka kehittyy valtavan nopeasti, joten tuo suure sitten muuttuu kaiken aikaa, mikä tietenkin muuttaa mittausarvoja sekä niiden verrannollisuutta suhteessa teoreettisiin  eli laskennallisiin tuloksiin. Ja samoin monissa suurta tarkkuutta vaativissa  ei olla otettu huomioon sitä, että valon nopeus tyhjiössä on eri kuin kaasupilvissä, koska tuo ero on merkityksetön esimerkiksi, kun rakennustyömailla määritellään seinän pituutta.

Mutta kun puhutaan jopa miljoonien valovuosien pituisesta muodostumasta, niin silloin tuosta erosta tulee merkityksellinen. Eli vaikka mittausten epätarkkuustekijä olisi vain 0,5 mm luokkaa, jos etäisyys olisi aurinkokuntamme säteen verran, eli tällä tarkoitan etäisyyttä auringosta Plutoon, mutta jos tuo mittavirhe jatkuu saman suuruisena jopa miljoonien valovuosien kokoisissa muodostelmissa kuten galakseissa, niin tuolla virheellä on silloin aivan toinen merkitys. Ja se sitten on tietenkin teoreettisen tieteen ero käytännön työhön nähden. Kun tutkitaan esimerkiksi universumia, niin silloin kohdataan valtavia muodostumia, joiden takia pienikin mittausvirhe voi olla ratkaiseva.

Eikä Einsteinin aikaan myöskään ollut käytössä lasermittauslaitteita eikä atomikelloja, vaan kaikki mittaukset tehtiin mekaanisilla kelloilla sekä kolmiomittausmenetelmällä, mikä tietenkin aiheutti epätarkkuutta tuossa mittauksessa, joka koski putkea, jonka avulla Michelson aikoinaan määritti valon nopeuden. mutta nykyään on myös otettu huomioon sellainen asia, että kun valo syöksyy mustaan aukkoon, niin silloin sen syöksymisnopeus tuohon aukkoon tai suurimassaiseen kohteeseen tapahtuu tuon mustan aukon pakonopeudella. Eli kun Einstein puhui mustista aukoista, niin hän pohti ajatusta siitä, että on olemassa kappale, jonka painovoima on niin valtavan suuri, että valo ei pääse pakoon sen pinnalta, ja toki Newtonin muistiin merkitsemät mekaniikan sekä dynamiikan  lait ovat edelleen voimassa. Joten tuolloin voidaan ajatella, niin että musta aukko syöksee materiaa johonkin, koska jos näin ei käy, niin tuo valtavan voimakkaalla painovoimakentällä varustettu kappale laajenisi loputtomasti.


pimeakronikka.blogspot.fi 

Olemme siirtymässä yhteen totuuteen pyrkivästä tutkimuksen mallista monen ratkaisun malliin, jossa ei ole olemassa selkeästi oikeaa tai väärää ratkaisua

Maailma on muuttunut monisäikeisen totuuden kodiksi, jossa ei enää pyritä tai edes voida pyrkiä yhteen absoluuttiseen totuuteen. Ei ole enää mahdollista väittää jotain totuutta suoraan oikeaksi tai vääräksi.Tässä kirjoitelmassa sana "totuus" kattaa myös hypoteesit, ja muut asiat, joita yleisesti pidetään totuutena.  Eli aina pitää muistaa se, että jonkun ilmiön takana saattaa olla useita asioita, jotka saavat aikaan saman tuloksen. Ja toki on olemassa se malli, missä ei samoilla välineillä saada samoja tuloksia, jolloin kokeen sarjoittaminen sekä sitä kautta empiirisyys kärsii. Eli tämän takia tieteen tekijät ovat uusien haasteiden edessä. Kun puhutaan siitä, että ennen oli tapana esittää kaikista asioista yksi, ja ainoa oikea teoria, niin tästä ollaan onneksi päästy eroon. Tämän huomaa silloin kun keskustellaan esimerkiksi oman aurinkokuntamme synnystä.

Ennen oli tärkeää esittää teoria, jonka mukaan planeetat saivat alkunsa Auringon ympärillä olevan kaasu- ja pölykiekon osien tiivistyessä, mutta nykyään hyväksytään se, että vaikka kaikki maailmankaikkeuden planeetat syntyvät kaasu- ja pölypilvien tiivistyessä, niin esimerkiksi muutamien  aurinkokuntamme ulompien planeettojen syntyminen saattaa toisen tähden ympärillä, josta Aurinko sitten on siepannut sen omaksi kiertolaisekseen. Eli ohittaessaan esimerkiksi punaisen kääpiötähden, niin aurinko on siltä ryövännyt ehkä Neptunuksen, Pluton sekä mahdollisesti Uranuksen. Mutta pääosin planeetat sitten ovat syntyneet Auringon ympärillä, tai kaikki planeetat ovat peräisin toisten tähtien ympäriltä. Sitten tietenkin voidaan saivarrella siitä, onko Pluto planeetta vai kääpiöplaneetta, ja tuosta asiasta voidaan sitten pitää erittäin pitkiä symposiumeja.

Esimerkiksi CERN:issä työskennellään erittäin pienten partikkelien sekä suurten energiatasojen parissa, että sitä on vaikea käsittää, mutta samalla tarvittava mittaustarkkuus on niin suuri, että teoriassa jopa kuun asema maahan nähden saattaa vaikuttaa mittaustuloksiin. Samoin supernovien räjähdysten aiheuttamat gravitaatioaallot saattavat täristää maapalloa niin, että ne vaikuttavat suurta tarkkuutta vaativiin mittauksiin.  Eli siksi pitää muistaa, että tuossa tapauksessa ei tietenkään kaksi koetulosta ole täysin yhteneviä.

Kuitenkin koe sinällään voi olla täysin oikein tehty. Mutta tuo kuvitteellinen tutkija ei kuitenkaan vain ottanut kuun asemaa taivaalla huomioon, tai sitä että joku tähti räjähtässään lähettää gravitaatiopulssin läpi universumin, mikä sitten taivuttaa CERN:in kiihdytinputkea niin, että koetulokset eivät ole vertailukelpoisia silloin, kun tarvitaan äärimmäistä tarkkuutta. Ja samalla voidaan kysyä, että olisiko hänen tämä asia pitänyt huomioida? CERN sijaitsee maan sisällä olevassa luolassa, jotta se olisi mahdollisimman turvallinen. Ja kukaan ei ole miettinyt esimerkiksi gravitaatioaaltojen vaikutusta tuon synklotronin asemaan vaikutusta tutkimukseen. Jos joku supernova on tuon tärinän aiheuttaja, niin silloin kyseessä on ainutkertainen tutkimusasetelma, joka saattaa antaa ainutkertaisen tuloksen, tai ainakin tutkija saattaa niin väittää, jos yksi tässä mielikuvituksen tuottamassa kokeessa saatu tulos poikkeaa merkittävästi muista koesarjan tuloksista

 Eikä tuota aina huomata tutkimusryhmän taholta. Joten tämä asia pitää aina huomioida tutkimustuloksia arvioitaessa, vaikka se ei toki tee tuosta ainutkertaisesta tapauksesta sellaista, että sitä voidaan pitää empiirisen tutkimuksen kriteerejä täyttävinä asioina. Ja toista supernovaa ei ehkä räjähdä samassa suunnassa koskaan, joten tämän taakse voi jokainen tutkija aina vetäytyä. Eli hän voi sanoa, että tuon poikkeaman aiheutti joku tietyllä suunnalla ja tietyllä teholla räjähtänyt supernova, mitä ei ehkä aivan pian tapahdu uudestaan. Tähän voi sitten vedota myös väitöstilaisuudessa, kun joku kiinnittää huomiota tuohon poikkeavaan mittaustulokseen.