Ei ikuisia arvoituksia

Carlo Rovelli ei ole kosmologi tai fyysikko, joka selittää vaikeatkin asiat niin helppotajuisesti, että me kaikki maallikot vaarista vauvaan ymmärrämme. Kirjassaan Todellisuus ei ole sitä miltä se näyttää : Kohti kvanttigravitaatiota (Ursa 2019) Rovelli käsittelee niin vaikeita asioita, että joutuu sekä spekuloimaan että myöntämään, että voi olla täysin väärässäkin. Ainoan lohdun tähän tilanteeseen tuo se tieto, ettei kukaan muu ole sen paremmassa asemassa. Kun puhumme kvanteista, olemme yksinkertaisesti hyllyvällä suolla, kuten meillä boreaalisen vyöhykkeen asukkailla on tapana epävarmuutta ilmaista.

Tämän pienehkön kirjan lukemiseen meni minulta täysi kuukausi, koska likimain jokainen lause piti lukea kahdesti, että edes tajuaisi, onko se maallikon tajuttavissa. Osittain on, osittain mielestäni ei. Kun Rovelli todistelee, ettei aikaa ja avaruutta oikeastaan ole olemassa kuin eräissä ei-niin-tärkeissä erityistapauksissa, lukija tuntee itsensä hiukan eteeriseksi totuttuaan juuri ajattelemaan, että sekä avaruus että aika ovat maailmankaikkeuden keskeisiä ulottuvuuksia, molemmat alkuräjähdyksen synnyttämiä ilmiöitä.

Haluan kuitenkin iloita siitä, että Rovelli todistelee kvanttimekaniikan tarkoittavan, että maailmamme ei ole ääretön. Se koostuu jyväsistä, jotka eivät voi olla Planckin pituutta pienempiä, eivätkä vuorovaikuttavat kvanttikentät ole äärettömän suuria. Tämä tarkoittaa mm. sitä, että joko maailmankaikkeutemme on lähtenyt käyntiin singulariteettia suuremmasta jyväsestä tai sitten luonnonlait ovat syntyneet vasta alkuräjähdyksen tai jonkin sen vastineen myötä.

* * *

Toinen kiehtova ajatus, jonka Rovelli tarjoilee lukijalle, koskee ns. mustia aukkoja. Niitähän on totuttu ajattelemaan jonkinlaisina alueellisina hautausmaina, paikkoina, joihin kaikki oleva lopulta päätyy ja katoaa. Stephen Hawking aikoinaan todisteli, että musta aukkokin hiljalleen höyrystyy ja katoaa (aikaa tosin menee kymmeniä tai satoja miljardeja vuosia). Rovelli tarjoaa paljon radikaalimman ajatuksen toteamalla, että myös mustat aukot voivat ruveta jossain kehitysvaiheessaan räjähtämään ja että hyvällä onnella voisimme tällaisen räjähdyksen maailmankaikkeuden tässä kehitysvaiheessa jo rekisteröidä (toki sillä ehdolla, että räjähdys tapahtuu riittävän, mutta ei liian kaukana).

Valitettavasti Rovellikaan ei vastaa kysymykseeni, mitä ehkä tapahtuisi, jos kaksi maksimaalisen kokoista mustaa aukkoa törmäisi toisiinsa. Tai voimmeko olla varmoja siitä, että kaikki supernovat ovat todella räjähtäneen tähden eivätkä räjähtäneen mustan aukon tuotoksia? Tai voisiko mustan aukon räjähdys synnyttää uuden maailmankaikkeuden? Tai mitä ehkä tapahtuisi, jos avaruuden kiihtyvä laajeneminen (joka on tällä hetkellä vallitseva oletus maailmankaikkeutemme yleisestä strategiasta) kääntyisi jonkin kvantti-ilmiön takia kiihtyväksi supistumiseksi? Odotukseni ovat tietysti kohtuuttomia, mutta niin siinä käy, kun kirjoittaa aivojen tajuntaan vaivoin mahtuvia näkymiä.

Rovellin kirjassa on mielenkiintoinen ja harvinainen punainen lanka, jonka avulla hän arvioi modernin kosmologian suhdetta muinaisiin kreikkalaisiin ajattelijoihin. Näiden häkellyttävä tarkkanäköisyys on tehnyt Rovelliin suuren vaikutuksen ja hän lainaa pitkin kirjaa erityisesti Demokritosta (oikeastaan Δημόκριτος eli Dimókritos) tuota antiikin atomiopin keskeistä muotoilijaa. Toistuvasti Rovelli muistuttaa meitä siitä, ettei pidä naureskella menneitten ajattelijoiden aikaansaannoksille. Heillä oli aina vähemmän jättiläisten hartioita, joilla seistä ja tutkia asioita tarkemmin.

* * *

Rovelli päättää luentonsa viehättävään lukuun "Mysteeri", jossa hän puhuu tiedon rajallisuudesta, tietämättömyydestämme, nöyryyden tarpeesta ja tieteellisen tutkimuksen olemuksesta. "Emme opi mitään, jos luulemme jo tietävämme kaiken olennaisen." (s. 230). "(...) kaikki jotka väittävät tietävänsä totuuden, ovat epäilyttäviä. Siksi tiede ja uskonto ovat niin usein törmäyskurssilla." (s. 232) "Aina löytyy valkoisiin kaapuihin pukeutuneita miehiä, jotka sanovat 'Kuuntele minua, minä olen Tie ja Totuus" (s. 233).

Rovellille kvanttigravitaatioon liittyvät ilmiöt ovat uusia ja outoja, maailma on täynnä mysteerejä, mutta samalla johdonmukainen selkeydessään ja kauneudessaan. Tämä maailma koostuu ainoastaan vuorovaikuttavista kvanttikentistä, joiden "kuhinasta syntyvät avaruus, aika, hiukkaset, aallot ja valo" (s. 235). Rovellin yhteenveto on kaunista runoutta ja täysin käsittämätön ainakin minulle: "Avaruuden kvantit sekoittuvat aika-avaruuden vaahtoon ja asioiden rakenne syntyy vastavuoroisesta informaatiosta, joka punoo eri alueiden korrelaatiot yhteen." (s. 235)

Jos informaatio syntyy kvanttikenttien vuorovaikutuksesta, selitettävä ketju siitä vuorovaikutuksesta esimerkiksi Rovellin kirjan kaltaiseen entiteettiin on toistaiseksi epäselvä ja katkonainen. Rovelli itse luottaa siihen, että uudet ihmissukupolvet jatkavat Demokritoksen viitoittamaa tietä ja ratkovat arvoituksia ja mysteerejä tieteen menetelmin. Sellaista vaihtoehtoa Rovelli ei selvästikään tunnusta, että mikään tuntemamme todellisuuden piirre tai ominaisuus jäisi ikuiseksi arvoitukseksi.