Harvoin on tullut vastaan kirjoja joiden suomennettu ja alkuperäinen otsikko eroavat niin perustavanlaatuisesti. Alkuperäisen alaotsikon olisi voinut kääntää ”Miksi on jotain sen sijaan että ei olisi mitään”, suuri ja vavisuttava filosofinen kysymys, ja otsikon tarkoitus, arvaisin. ”Miksi maailmassa on jotain tyhjyyden sijasta” sen sijaan on huikean paljon tarkennettu kysymys.  Kumpaan tulee Kraussilta vastaus?

Lawrence M. Krauss:  Universumi tyhjyydestä – Miksi maailmassa on jotain tyhjyyden sijasta.

Basam Books, 2014.

Kraussin kirja oli helppo lukea. Se on hyvin kirjoitettu (huom. luin englanninkielisen alkuteoksen), ei ehkä yhtä lennokasta menoa kuin Valtaojat ja Enqvistit, mutta kuitenkin. Ja se on oikein mielenkiintoinen – jos joku tieteestä, kosmologiasta ja maailman synnystä, ja sen tarkoituksesta, on kiinnostunut. Mutta sitä on hankala arvioida koska se on niin kaksijakoinen.

Luvut 1-8 selvittävät modernia käsitystä maailmankaikkeuden alusta, kehityksestä, fysikaalisesta luonteesta ja tulevaisuudesta. Luvut 9-11 sekä alkusanat ja loppukaneetti sen sijaan ovat pääasiassa kirjoittajan filosofiaa ja tulkintaa siitä mitä hän ajattelee syvemmistä kysymyksistä. Pelkistetysti sanottuna nämä jälkimmäiset ovat muutaman luvun mittainen argumentti sen puolesta, että luojaa ei tarvita. Tätä myös takakansi ja sisäkannen arviot toitottavat.

Aloitetaan tiedepuolesta. Kirjassa käydään läpi tämän tyyppisten teosten jo perinteiset aiheet: alkuräjähdys-mallin synty Einsteinin, Lemaîtren, Hubblen ja muiden sankareiden avulla, pimeän aineen ongelma, joitain kvanttifysiikan ja alkeishiukkasten perusominaisuuksia, maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen ja pimeä energia, sekä universumin synkät tulevaisuuden näkymät.  Inflaatiomallin (eli alkumaailmankaikkeuden eksponentiaalinen laajeneminen), kaikkeuden kokonaisenergian ja  multiversumin esittelyn kohdalla aletaan jo osittain hyppiä kirjan ”sanoman” puolelle.

Pidin näistä tiedeluvuista oikein paljon. Krauss kertoo vaikeista asioista yksinkertaisesti ja huumorilla. Kirja ei ole kovin pitkä, eikä mene liiallisiin yksityiskohtiin.Tosin jos nimenomaan hakee syvyyttä, kannattaa hakea painavamman tuntuinen kirja. Jouduin lukemaan kappaleita uudestaan hitaasti vasta aivan loppupuolella. Olen kyllä tähtitieteilijä, mutta en kuitenkaan teoreetikko enkä kosmologi, ja uskoisin että asiasta kiinnostuneet, joille edes osa termistöstä on tuttua ennestään, voivat helposti seurata kerrontaa.

Toivon että tiedeskeptinen lukija ymmärtäisi esimerkit siitä kuinka uskomattomat mielikuvituksen ja nerouden loikat teoreettisilta fyysikoilta ja astrofyysikoilta ovat usein osoittautuneet tosiksi havaintojen perusteella vasta vuosia tai vuosikymmeniä myöhemmin (vaikkapa Einsteinin ja Zwickyn gravitaatiolinssit tai koko kosmisen taustasäteilyn ilmiö fluktuaatioineen). Usein kuulemani ”sehän on vain teoriaa” – lausahdus saa saada kyytiä.

Itselleni loistavaa antia olivat esimerkiksi universumin rakenteen synnyn selvittely tavalla jota aion vast’edes käyttää opiskelijoilleni, sekä monet yksityiskohdat kiihtyvän maailmankaikkeuden luonteen löytymisestä 90-luvun lopulla. Tuon alan tutkijana Krauss saa kerrontaansa sisäpiirin mielenkiintoista tietoa. Olin tuolloin jatko-opiskelijana Yhdysvalloissa ja muistan jännittävän ilmapiirin, kun jotain suurta oli tapahtumassa luonnontieteissä, suurin läpimurto maailmankaikkeuden ymmärtämisessä sitten 1920-luvun – tai oikeastaan suuri askel taaksepäin siinä mielessä että huomasimme taas, että tajuamme siitä vielä vähemmän kuin luulimme!

Tässä yhteydessä korostan vielä, että alkuräjähdysmalli pääpiirteissään on todella tukevalla kokeellisella pohjalla. Sitä tosiasiaa ei minkään sortin filosofointi ja pohdiskelu muuta, ainoastaan joku perustavanlaatuinen uusi havainto vahvalla fysikaalisella selityksellään voisi teoriaa horjuttaa. Se on teoria, jonka perusteella voi tehdä lukuisia ennusteita ja päätelmiä siitä, mitä avaruudessa pitäisi havaita, ja ne ovat toteutuneet, usein huimalla tarkkuudella. Kiihtyvä laajeneminen on aika selvästi havaittu tosiasia, vaikka sen syystä käydään aktiivista keskustelua: pimeä energia on termi tuolle epävarmuudelle.

Myös alkumaailmankaikkeuden yksityiskohtiin menevällä inflatorisen laajentumisen mallilla, joka selittää kätevästi useita klassisen kosmologian ongelmia, esimerkiksi sen miksi universumi on niin samankaltainen kaikkialla, on vahva teoreettinen pohja ja se on johdonmukainen havaintojen kanssa. Mutta suoraa selkeää havaintotodistetta sille ei ole, ainakaan vielä.

Mielenkiintoista kyllä, viime vuonna näihin aikoihin uutisoitiin näyttävästi Etelämantereen teleskoopeilla tehdystä kokeesta, jossa inflatorisen laajenemisen merkit löydettiin alkumaailmankaikkeuden gravitaatioaaltojen signaalina taustasäteilyn rakenteesta (tarkkaan ottaen sen polarisaation, joka kuvaa säteilyn värähtelyn suuntaa, rakenteesta – kiinnostuneille, googlaapa vaikka ”inflaatio  BICEP2”). Tämä siis tapahtui Kraussin kirjan julkaisun jälkeen.

Alkuperäisen inflaatiomallin isät 80-luvulta olivat perin liikuttuneita, ja syystä, Nobeleita olisi luvassa. Seuraavien kuukausien aikana ikävä kyllä selvisi että kaikkia etualan komponentteja ei oltu otettu kunnolla huomioon, etenkään Linnunradan pölyä, ja tutkimusryhmä on palannut kammioihinsa. Samppanjat oli jo roiskutettu, mutta palkintoja ei sentään vielä onneksi jaeltu. Mutta tästä huolimatta odottaisin että suurella todennäköisyydellä on vain ajan kysymys milloin inflaatiomallit todistetaan havainnoilla oikeaksi. Tai sitten ei, ken tietää.

Sen sijaan multiversumimallit ja -teoriat ovat vielä lapsenkengissään eikä vakuuttavia havaintoja tai todisteita ole vielä näköpiirissä. Lopuksi vielä mielenkiintoinen sivuhuomatus: Krauss on hyvin kriittinen säie-teorian hyödyllisyydestä, teorian jota esimerkiksi Stephen Hawkingin ja monien muiden populaarit kosmologia-kirjat mainostavat.

Krauss esittää useita johtopäätöksiä siitä, mihin nykyinen kiihtyvästi laajeneva maailma johtaa. Yksi erikoisimmista on se että elämme siitä erityisessä ajanjaksossa (joka toki on miljardeja vuosia pitkä), että juuri nyt on ainoa mahdollisuus mitata minkälaisessa maailmassa elämme. Aiemmin universumin historiassa kiihtyminen ei ollut vielä huomattavissa, ja paljon myöhemmin se dominoi niin vahvasti että galaksimme ulkopuolinen avaruus häviää horisontistamme. Astrofyysikot silloin luulisivat maailmankaikkeuden koostuvan vain Linnunradasta. Tämä on oikeastaan aika hurja juttu, enkä voi olla ajattelematta kerta toisensa jälkeen tapahtuneen Kopernikaanisen vallankumouksen hengessä, että maailmankaikkeuden takataskusta on vielä tulossa lisää yllätyksiä ja kiemuroita. Mutta, tosiaankin, nykytiedon valossa elämme jännittäviä aikoja, ystävä hyvä.

Tiedepuoli kirjasta on mielestäni kunnossa ja suosittelun arvoinen. Joitain teknisiä kriittisiä kommentteja kirjallisuudesta löytyy (esimerkiksi tämä) mutta kokonaisuutena Universumi tyhjyydestä on antoisa ja suoraviivainen populaari kirja kosmologiasta. Mutta sitten siihen toiseen puoleen.

Krauss ei peittele filosofiaansa, tai uskoansa. Jo alkusanat kertovat suoraan mikä on kirjoittajan tarkoitus. Hän asettaa tavoitteekseen osoittaa että modernin tieteen, ja siis nimenomaan fysiikan ja kosmologian, avulla on täysin mahdollista selittää maailmankaikkeuden olemassaolo luonnollisena tapahtumana, joka ei vaadi mitään sen kummempaa syytä. Pystyykö Krauss vakuuttavasti esittämään että maailmankaikkeus voidaan täysin selittää ilman ulkoisia syitä? En ole filosofi enkä teologi, en edes nojatuoli-sellainen, mutta oma tuntumani silti on että ei onnistu.

Kraussin lukujen 9-11 argumentaatio on kolmivaiheinen. Ensin hän näyttää että koko maailmankaikkeuden aine ja energia voi syntyä ”tyhjästä” inflatorisessa mallissa. Sana tyhjä, tai ”ei-mitään”, on tietenkin kriittinen, ja sen pyörittelemiseen kirjoittaja käyttää paljon tilaa. Tässä yhteydessä Krauss tarkoittaa vain avaruutta, jossa ei ole mitään, siis tyhjiötä.

Toisessa vaiheessa hän esittää mahdollisuuden, että kvanttigravitaation (jota vielä metsästetään Hawkingin ja kumppaneiden toimesta) avulla on periaatteessa mahdollista saada aikaan kokonaisia pitkäikäisiä aika-avaruuksia tyhjästä, hieman analogisesti sen kanssa, että materia-antimateria hiukkasia voi spontaanisti syntyä ilman että mitään energiansäilyvyyslakeja rikotaan. Tämän ajatuksen tueksi Krauss esittää, että jos maailma olisi syntynyt näin, sen geometrian ja kokonaisenergian pitäisikin näyttää juuri sellaisilta kuin sen havaitsemme olevan.

Mutta vaikka aika-avaruuksia voisi periaatteessa syntyä tyhjästä, vaatii se kuitenkin sen että fysiikan lait ovat jo olemassa ja kaikenlisäksi juuri oikeanlaiset. Tämä on  vaikeampi ongelma ja sen Krauss pyrkii lakaisemaan maton alle argumenttinsa kolmannessa vaiheessa käyttäen jo vanhaa ajatusta multiversumeista. Jos maailmankaikkeuksia on ääretön määrä, sopivat lait varmasti toteutuvat jossakin. Siinä se. En ole tarpeeksi teoreettinen fyysikko että osaisin tuosta kaikesta sanoa kovinkaan painavaa juuta tai jaata, paitsi sen, että lukuisat ahkerat kollegani kyllä ottavat nämä asiat todella vakavasti ja tekevät hurjasti urakkaa palapelin fysikaalisen puolen kokoon saamiseksi. Mutta selittikö tämä miksi fysiikan lakeja ylipäänsä on? Palaan tämän kolmivaiheisen argumentin filosofisen puolen ilmeiseen ongelmaan vähän myöhemmin.

Oli hauska huomata, että Krauss itsekin myöntää tuon viimeisen multiversumivaiheen pettymykseksi. Jokainen tutkija haluaisi saada selville miksi maailma on juuri sellainen kuin se on, ja jos vastaus on että olet lottovoittaja, äläkä kysele sen enempää, se on jotenkin älyllisesti epätyydyttävää. Vaikkakin mahdollista.

Lisäksi Kraussin tekstistä tulee jotenkin ristiriitainen vaikutelma. Toisaalta hän mainitsee nöyränoloisesti, että emme todellakaan tiedä kaikkea, emme edes fyysisen universumin perimmäistä olemusta. Hän myöntää mahdollisuuden, että emme ehkä koskaan saakaan selville tuota totuutta. Hän myös myöntää, että tarkoitus ei ole edes yrittää kysyä Miksi maailmankaikkeus on olemassa, vaan ainoastaan Miten. Ja hän jopa siteeraa kollegaansa Steven Weinbergia, joka sanoo että moderni kosmologia ei niinkään tee uskoa Jumalaan mahdottomaksi, vaan pikemminkin epäuskon Jumalaan mahdolliseksi. Se on aivan ok, maailmankatsomusvalintahan kyseessä on.

Mutta tästä huolimatta monessa muussa paikassa Krauss haluaa olla täysin varma siitä että maailmalla ei ole mitään sen kummempaa itsestään riippumatonta “syytä” eikä malta olla samalla sivaltelematta oikealle ja vasemmalle filosofeja, teologeja, ja kaikenlaista uskontoa minä-olen-varmasti-oikeassa jalustalta käsin. Välillä esiintyvä terve nöyryys siis jää usein taka-alalle. Olisin kaivannut rehellistä suoraviivaista lausuntoa, jonka voi vain hyvällä tahdolla sieltä täältä koota: ”En ole löytänyt fysikaalisesta luonnossa, en edes sen alussa, merkkejä mistään yliluonnollisesta.” Ja piste siihen. Tähän päätelmään hänen ja muiden kosmologien argumentit voisivat hyvin riittää, tai ehkä joskus riittävät. Ja jos tutkimus sen selvästi näyttää, niin se sen näyttää, ja sen tulisi jokaisen rehellisen tutkijan sitten hyväksyä. Minäkin kristittynä hyväksyn sen, jos niin on.

Mutta Krauss ei malta lopettaa siihen, vaan jatkaa asioihin joihin hänellä ei varsinaisesti ole kompetenssia. Ja niinpä kirjan loppulukujen argumentissa tulee esiin aivan liian selvästi kirjoittajan suurin harha. Krauss yrittää ampua alas ajatusmallia jota ei edes ole. Tai siis on, mutta jonka pitäisi olla jo ajat sitten kuollut ja kuopattu. Perimmältään Krauss jahtaa aukkojen jumaluutta, jumaluutta josta täytyy löytyä fysikaalisia merkkejä tämän todellisuuden sisällä tai ainakin selitykseksi.

Se ”tyhjä” ja ”ei-mitään” josta Krauss puhuu ei ole lainkaan sitä. Kaikki mistä hän kirjoittaa on edelleen ”jotakin”. Eli Kraussin koko kirja ei tuo kysymystä siitä miksi multiversumeita tai täydellisen tyhjiön kvanttifluktuaatioita ylipäänsä on olemassa yhtään lähemmäksi ratkaisua. Eikä se voikaan. Miten me voisimme edes periaatteessa fysiikan avulla sanoa koko fyysisen maailman ulkopuolella olevan todellisuuden olemassaolosta tai olemattomuudesta yhtään mitään puoleen tai toiseen?

Mielestäni Kraussin sokea piste on siinä missä ehkä monen kreationistinkin: vastapuolen ajatuksista kehitellään pinnallinen karikatyyri, joka hajotetaan ja jota pidetään todisteena siitä, että ollaan itse oikeassa. Asettamalla luvussa 9 esimerkiksi ikuisesti olemassa olevan universumin samantasoiseksi ajatusmalliksi kuin kristillisen persoonallisen Jumalan, joka on läsnä aika paljossa muussakin kuin fysiikassa, Krauss uusateististen kavereidensa kanssa kantaa surullisen naiivia käsitystä siitä mihin monet uskovat ihmiset oikein uskovat ja miksi. Siihen Kraussilla on tietysti täysi oikeus, mutta se ei toimi argumenttina Luojan poistodistamiseksi.

Suomenkielisen kirjan ala-otsikko tosiaan on, ehkä tahattomasti, paljon oikeampi otsikko kirjan sisällölle kuin alkuperäinen  –  ”Miksi maailmassa on jotain tyhjyyden sijasta”. Fysiikka, ja tiede yleensäkin, kyllä voi tuohon etsiä ja löytää oikein hyviä vastauksia!  Miksi universumissa on tähtiä ja galakseja, planeettoja, ja jopa elämää, ja mistä ja miten ne ovat sellaisiksi tulleet, sen selvittäminen on oikeaa ja hienoa tiedettä. Mutta miksi koko todellisuus on, siihen se ei voi vastata. Ei kai fysiikalla voi kiivetä fysiikan ulkopuolelle. Luulisi jo ensimmäisen vuoden filosofian opiskelijankin sen ymmärtävän, ja siksi on täysin uskomatonta että myös professori Richard Dawkins loppusanoissa (englanninkielisessä versiossa) julistaa tämän kirjan olevan kuolinisku kaikelle yliluonnolliselle uskolle (!).

Mutta lopuksi vielä hieman positiivista palautetta kirjan pehmeämmästä osasta. Luonnontieteilijänä olen monessa kohdassa aivan samaa mieltä. Krauss korostaa että maailmankaikkeus on mikä on, riippumatta siitä minkälainen haluaisimme tai uskomme sen olevan. Selvä juttu (tosin samaa pätee jumalauskoon).  Luonnontieteen tehtävä on selvittää sitä, minkälainen maailma on ja seurata johtolankoja ja tuloksia rehellisesti sinne minne ne vievät, henkilökohtaisista mieltymyksistä välittämättä.

Aamen. Kokeellinen tiede on selittänyt maailman käytännön olemusta paljon hyödyllisemmin kuin nojatuolitiede. Olen aivan samaa mieltä. Onko alkuräjähdys tapahtunut vai ei, on selkeästi tieteellinen kysymys, ei filosofinen tai teologinen. Suoraan sanottuna minäkin mieluummin lähden kaukoputkelle galaksien punasiirtymiä mittaamaan, kuin jäisin miettimään mitä ”ei-mitään” ihan tarkkaan ottaen merkitsee – mutta voihan se tietysti olla vain persoonallisuuteni heikkous.  Ja Krauss haluaa julistaa valtavan upean ja yllätyksiä täynnä olevan luonnon suuruutta. Tähtitieteilijänä minulla on usein samanlaisia “iho kananlihalla”-tuntemuksia.

Kenelle siis suositella kirjaa? Jokaiselle jota nykykosmologia kiinnostaa, mutta tietyin varauksin. Filosofisesti se ei liene kovin rautaista tavaraa. Ja voi itse asiassa olla varsin harhaanjohtava (Hei, kaverihan juuri todisti että Jumalaa ei ole olemassa!) jos ei ole itse aivan selvillä maailmankatsomuksensa perusteista, tai ole tarkkana Kraussin argumenttien heikkouksista. Columbian yliopiston filosofian professori David Albert, joka on myös fyysikko, ei säästele sanojaan kirja-arvostelussaan New York Timesissa, jossa nimenomaan keskitytään kirjan filosofiseen puoleen. Eli jos ostat kirjan tieteestä kiinnostuneella teinille, niin olisi hyvä samalla ottaa keskustelun aiheeksi sen mitä tiede on, mitä se voi saada selville, ja mitä ei, ja millä jaloilla uskosi, jos sellaista on, oikeastaan seisoo.

Kuva: NASA Goddard Space Flight Center@Flickr.com. CC BY 2.0.