Kari Enqvist: Monimutkaisuus

Kari Enqvist: Monimutkaisuus 

Kansi: Elina Warsta 

WSOY 2005 

Sivuja: 359 

Enqvistin kirjan Uskomaton matka uskovien maailmaan yhteydessä heräsi kiinnostus lukea, mitä muuta hän onkaan kirjoittanut. Olen liittänyt hänen nimensä tieteen popularisointiin ja fysiikka on hänen ominta alaansa, joten se oli luonteva valinta. Olen opiskellessani lukenut fysiikan peruskursseja myös ei-populaareina versioina, mutta niitä en kaipaa yhtään lisää, sillä en koe yhtälöiden tuovan omalla kohdallani yhtään enempää ymmärrystä, ainakaan sillä perehtymisen määrällä johon tällä haavaa olen valmis. Lähtökohtani ei siis ole aivan sama kuin vaikkapa humanisteilla, mikä kannattaa ottaa huomioon arvostelua lukiessa.

"Mistä todellisuus on rakentunut? Miten luonnon pyörryttävä monimutkaisuus syntyy?" Siinä kaksi kirjan takakannessa esitettyä kysymystä, joihin Enqvist pyrkii antamaan vastauksensa. Kyseessä ei missään tapauksessa ole oppikirja, vaan pikemminkin läpikulkumatka fysiikan maailmaan. Matka pyrkii kulkemaan reittiä, joka jättäisi lukijalle käsityksen siitä, millaisena nykypäivän fysiikka näkee maailman. Matkan varrella kurkistetaan moneen otteeseen historiaankin siinä valossa, miten fyysikoiden maailmankuva ja todellisuuskäsitys ovat aikojen saatossa muuttuneet. Minulle tuli yllätyksenä mm. se, miten paljon matematiikka onkaan tuntunut olevan fysiikkaa edellä vaikkapa 1800-luvun alkupuolella. Selitys siihen on selvä, matematiikka ei rajoitu havaintovälineisiin, toisin kuin fysiikka.

Kirjassa on kolme osaa. Ensimmäinen on nimeltään energia, ja siinä pureudutaan vähä vähältä aineen rakennusosasiin yhä tarkemmin ja tarkemmin, päätyen aina säieteorioiden esittämiin käsittämättömän pieniin mittoihin, joissa koko avaruuden käsitekin katoaa. Kvanttifysiikka tulee kuvaan varsin vahvasti. Pidin kovasti siitä, miten kvantti-ilmiöitä onnistutaan valaisemaan, korostaen niiden eroa intuitiiviseen arkikokemukseemme nähden.

Toinen osa käsittelee entropiaa. Hyvin yksinkertaisenkin fysikaalisen systeemin täsmällinen kuvaaminen osoittautuu valtavan monimutkaiseksi, mutta tilastollinen fysiikka astuu nopeasti kuvaan, ja siihen liittyy entropian käsite tiiviisti. Miksi tilastollinen lähestymistapa voi toimia niin hyvin, vaikka se kuvaa lähestulkoon äärettömän monimutkaista järjestelmää? Tässä yksi näkökulma kirjan nimikkoaiheeseen.

Kolmas osa on nimeltään emergenssi, ja se tavallaan jatkaa edellisen osan tiellä kertomalla erilaisista yleistyksistä ja karkeistuksista, jotka toimivat jopa niin hyvin, että ne muodostavat omia tieteenalojaan. Esimerkiksi kemiallisilla ilmiöillä on selkeä fysikaalinen perustansa, mutta silti kemistit ovat kemistejä eivätkä tarvitse työssään hamiltoneja (termi, joka tulee kirjan aikana varsin tutuksi) eikä heidän tarvitse rasittaa päätään sillä, miten protonit ovat rakentuneet, vaikka ne ovatkin läsnä joka ikisessä kemiallisessa reaktiossa.

Tämä oli erittäin kiinnostava kirja, ja koin hyötyväni selvästi ennakkotiedoistani. Paikoitellen tuli mieleen, että mahtavatko kaikki asiat aueta kunnolla maallikkolukijoille, vaikka kirjassa ei taida oikeasti olla ainuttakaan kaavaa. (E=mc^2 ei lasketa kaavaksi, vaikka se taitaa tästä löytyäkin :) Toisaalta, enhän voi omma mitenkään varma siitä, että itsekään olen asioita oikein ymmärtänyt, joten yhtä hyvin maallikkotausta voi jopa auttaa asiaa, jos ei ole liian tiukkoja ennakkokäsityksiä.

Oli kiinnostavaaa havaita, miten Enqvistin uskontokriittisyys nostaa päätään jo tässä. Hän luo tässä pohjaa sille tieteelliselle näkemykselle, joka ei kaipaa Jumalan tai muunkaan älykkään suunnittelijan olemassaololle. Siinä mielessä olisi kiinnostavaa nähdä, mitä ne lukijat pitäisivät tästä kirjasta, joiden karvat ovat nousseet pystyyn vaikkapa alussa mainitsemaani kirjaa lukiessa.

Sitten pikkuisen kritiikkiäkin: Hyvin pienten lukujen ilmaiseminen näyttää vaikealta. On totta, että kuulostaa arkipäiväisemmältä ja kansantajuisemmalta puhua vaikkapa miljoonista miljoonista tai miljardeista triljoonista sen sijaan, että merkitsisi lukunsa eksponenttimuodossa 10^12 tai 10^27, mutta en jaksa uskoa sen olevan lopulta yhtään havainnollisempaa. Lisäksi biljooniin ja triljooniin liittyy tunnettu moniselitteisyys englannin- ja suomenkielisten tekstien välillä, kun billion on ihan eri asia kuin biljoona, puhumattakaan sitten triljoonista. Erittäin hyvä argumentti eksponenttimuodon puolesta löytyy sivulta 333, missä kirjoittaja itsekin jo kompuroi lukujensa kanssa, sillä fermimetri (tai mieluummin tavallisen SI-etuliitteen mukaisesti "femtometri") ei ole metrin triljoonasosa, ei suomeksi eikä englanniksi, vaan se on 10^-15 metriä, eli metrin tuhatbiljoonasosa. Kun professoriltakin menevät luvut sekaisin, niin miten maallikko niissä pysyy mukana?

Joka tapauksessa pidin tästä paljon, ja suosittelen sitä kenelle tahansa, joka tässä kohtaa vielä tuntee aiheeseen kiinnostusta.