Hyppää pääsisältöön

Kvanttimekaniikkaa, kissoja ja olemassaolon syviä kysymyksiä. Avaruusromua 17.4.2016

kissa, mustavalkoinen
kissa, mustavalkoinen Kuva: YLE Kuvapalvelu kissa

Suljetussa laatikossa on kissa. Laatikossa on järjestelmä, jonka toiminta riippuu siitä, hajoaako laatikossa oleva radioaktiivinen atomiydin. Jos näin käy, hajonneesta ytimestä lähtenyt hiukkanen avaa myrkkyastian ja kissa kuolee. Jos ydin ei hajoa, myrkkyastia pysyy kiinni ja kissa säilyy hengissä.

Laatikossa oleva kissa tunnetaan Schrödingerin kissana, ja edellä kerrotun ajatusleikin esitti matemaatikko Erwin Schrödinger vuonna 1935. Mutta miksi ihmeessä?

Asia liittyy kvanttimekaniikkaan. Kvanttimekaniikasta on sanottu, että jos joku väittää ymmärtävänsä mistä kvanttimekaniikassa on kyse, hän ei ymmärrä sitä. Tai että kun asiat menevät liian vaikeiksi, eikä niitä pysty enää selittämään, täytyy turvautua kvanttimekaniikkaan. No, ehkä asia ei sittenkään ole näin vaikea ja mutkikas.

Kvanttimekaniikka yrittää kuvata fysiikan tapahtumia atomeja pienemmällä tasolla, hiukkastasolla. Tasolla, jossa niin kutsuttu klassinen mekaniikka ei enää päde. Nimittäin hiukkasten tasolla asioiden havainnointia ja mittaamista haittaa se, että hiukkasten havainnointi ja mittaaminen vaikuttavat itse hiukkasiin. Hiukkaset eivät käyttäydy luotettavasti, ne eivät käyttäydy ennustettavasti.

Hiukkastason tapahtumia ei voi ennustaa. Alkeishiukkasilla ei ole täsmällistä sijaintia, niillä on ainoastaan todennäköisyys olla tietyssä paikassa tiettyyn aikaan. Me emme voi koskaan tietää varmasti. Me tiedämme vain asian matemaattisen todennäköisyyden.

Kvanttifysiikan mukaan hiukkaset voivat olla useassa paikassa samanaikaisesti. Vasta kun niitä aletaan havainnoida, niitä aletaan mitata, nähdään missä ne sijaitsevat, missä ne ovat. Voidaan sanoa, että vasta kun hiukkasia aletaan havainnoida, ne alkavat sijaita yhtään missään. Sitä ennen ne sijaitsevat monessa paikassa samanaikaisesti.

Ei ihme, että kvanttimekaniikkaa ympäröi outo ilmapiiri. Kvanttimekaniikka on paradoksaalista ja kummallista, sanovat monet meikäläisen kaltaisen maallikot. Fyysikot sen sijaan sanovat, että kvanttimekaniikka on juuri niin kuin sen pitää ollakin: se on pätevä ja käyttökelpoinen teoria, eikä siinä ole mitään salaperäistä. Outoa siinä maallikon kannalta on ehkä se, että kvanttimekaniikan kuvaama maailma eroaa aikalailla siitä maailmasta, jonka me olemme oppineet tuntemaan.

Niin kuin nyt vaikka tuo mainittu Schrödingerin kissa. Ajatusleikin idea on se, että aivan kuin atomiydin on epävakaassa tilassa, siis se voi hajota tai olla hajoamatta, myös kissa voi olla joko kuollut tai elävä. Ja hassuinta tässä on se, että kvanttimekaniikan mukaan niin kauan kuin me emme havainnoi atomiytimen tilaa, se on molempia yhtaikaa. Siis tuo atomiytimen epävakaa tila on jotakin, joka on olemassa kahdenlaisena yhtaikaa: hajonneena ja hajoamattomana. Sillä on ikään kuin mahdollisuus olla molempia yhtaikaa, ja niin kauan kuin me emme havainnoi sitä, se on niitä molempia yhtaikaa. Vasta meidän havaintomme määrittelee sen, kumpaa se on, ja se on sitä vain meidän havainnoidessamme. Ja samoin Schrödingerin kissa on kuollut ja elävä yhtaikaa, ja jompaakumpaa vasta kuin me kurkkaamme laatikkoon ja näemme miten asia sillä hetkellä on.

Kyllähän tämä nyt vähän paradoksaaliselta kuulostaa. No, tulee muistaa, että kissa liittyy vain ajatusleikkiin, jonka herra Schrödinger esitti kuvatakseen sitä kuinka epätäydellistä kvanttimekaniikka on jos sillä yritetään kuvata atomitasoa suurempia asioita. Kissat eivät käyttäydy kuten alkeishiukkaset käyttäytyvät ja päinvastoin.

Mitä hyötyä meille sitten on kvanttimekaniikasta? Sitä ovat monet kysyneet. Vastaukseksi riittänee se, että kvanttimekaniikka toimii, sen teoriat toimivat. Moni asia, kuten esimerkiksi nanoteknologia ja monenlainen elektroniikka toimivat kvanttimekaniikan pohjalta.

Schrödingerin kissa on monesti johdattanut ajatuksia myös olemassaolon syvimpiin kysymyksiin. Näin kävi myös Euroopan Yleisradioliiton EBU:n Taiteen syntymäpäivänä 2016, kun slovakialaiset muusikot ja äänitaiteilijat Marek Kundlákin johdolla syventyivät aiheeseen: Schrödinger's CATch - In vivo (meta)physics.

On myös syytä muistaa, että herra Schrödinger ei tutkimuksissaan vahingoittanut ainoatakaan kissaa. Kaikki oli vain mielikuvitusta

Rrose Sélavy on eräs 1900-luvun taiteen kiinnostavimmista hahmoista, vaikka häntä ei edes ollut olemassa. Kiinnostavan hänestä tekee se, että hän oli Marcel Duchamp, naiseksi pukeutuneena.

1920-luvun alussa Man Ray kuvasi valokuvien sarjan, joka esitti Duchampia naisena. Kuvat onnistuivat niin hyvin, että kaksikko jatkoi kuvien ottamista koko 1920-luvun ajan. Duchamp myös käytti myöhemmin tätä feminiinistä sivupersoonaansa signeeraamalla muutamia tekstejään, ainakin yhden veistoksensa ja yhden elokuvansa tämän nimellä. Rrose Sélavysta tuli melkein todellinen henkilö, hän oli kirjoittanut tekstejä ja tehnyt taideteoksia ja elokuvia.

Myös ranskalainen surrealisti-runoilija Robert Desnos alkoi käyttää Rrose Sélavyn nimeä. Hän julkaisi aforismeja ja ajatelmia Sélavyn nimellä. 1930-luvun lopulla hän julkaisi kokonaisen aforismikokoelman Sélavyn nimissä. Rose Sélavysta tuli siis myös kirjailija. Ei hassummin taiteilijalta, jota ei ollut olemassa.

Katalonialainen Raquel Garcia-Tomàs on todistetusti olemassa, näin ainakin me voimme uskoa. Hän on kiinnostunut kielestä ja sanoista. Taiteen syntymäpäivän konsertissa häntä kiinnostivat kieleen ja sanoihin liittyvät ilmiöt. Kuten ilmiö, jossa jotkin sanat kiehtovat ja kiinnostavat meitä epätavallisen paljon. Tai tila, jossa ihminen ei kykene muistamaan tai tunnistamaan jotakin tiettyä sanaa. Näistä ajatuksista hän teki radiofonisen teoksen nimeltä Logolepsy / Lethologica, jonka hän esitti Euroopan yleisradioliito EBU:n Art's Birthday 2016 -satelliittilähetyksessä.

AVARUUSROMUA 17.4.2016 - OHJELMAN MUSIIKKI:
MAREK KUNDLÁK / HRÁCI: Schrödinger’s CATch - In vivo (meta)physics (Live in Bratislava - EBU Art’s Birthday 2016)
MICHAEL SHANAHAN aka MIXILE: A Rose for Rrose Sélavy (Live in Dublin - EBU Art’s Birthday 2016)
RAQUEL GARCIA-TOMÀS: Logolepsy/Lethologica (Live in Barcelona - EBU Art’s Birthday 2016)

Kommentit
  • Anssi Kelan lyriikka vakuutti ja liikutti

    Anssi Kela löysi vanhan menestysreseptin

    Tällä kertaa kokonaan kotimaisessa Levylautakunnassa oli mukana monen hittiartistin uutta tuotantoa. Uusia lauluja olivat kuuntelemassa Diandra, Samuli Laiho ja Pekka Laine. Äänestyksen tulos ja kommentit 1. Anssi Kela: Ilves 26 pistettä (Anssi Kela) Diandra: Ei tätä voinut ruveta analysoimaan, jäi vaan kuuntelemaan. Tarina vei heti mukanaan.

  • Kylie Minoguen kantrivalssi ja Maj Karman rokkileka

    Kylie Minoguen kantrivalssi Levylautakunnan voittaja

    Levylautakunnan arvioille alttiiksi valikoitui viikon uutuuksista mm. Australian lahja pop-maailmalle, tuore laulaja-lauluntekijä ja kotimainen rokkijyrä. Arvionsa antavat Ylen Juha-Pekka Sillanpää, Susanna Vainiola ja Jyrki Koskenseppä. Äänestyksen tulos ja kommentit 1.

  • Kolme sointua riittää tangokuninkaillekin

    Tangokuninkaat Jukka Hallikainen ja Marko Maunuksela

    Tangokuninkaat Jukka Hallikainen ja Marko Maunuksela ovat yhdistäneet voimansa duoksi, joka alkaa keikkailla yhdessä ja levyjäkin on tekeillä. Levylautakunnassa Marko ja Jukka saavat arvioitavakseen viikon uutudet. Tämän duon täydentää trioksi toimittaja Maija Salminen. Pisteet ja kommentteja 1.

Lue myös - yle.fi:stä poimittua