science museum

Parranajoa höyryllä vuonna 1800

To, 03/17/2016 - 10:03 Jari Mäkinen
Höyryparranajokone

Teollinen vallankumous käynnistyi 1700- ja 1800-lukujen vaihteessa, kun yhteiskunta Britanniassa muuttui radikaalisti niin sosiaalisesti, taloudellisesti, tieteellisesti kuin teknologisestikin. Muutos sai alkunsa uusista keksinnöistä ja löydöistä, ja voimansa koko mullistus sai höyrystä. 

Päivän kuvaPaitsi teollisuus, niin myös liikkuminen tapahtui pian höyryvoimalla! Ja niinpä nykyaikaisuus ja tekninen tulevaisuus olivat sama asia kuin höyrymoottorit.

Muutosta myös kritisoitiin, kuten aina uusia asioita, ja päivän kuvassa on tunnetun karikatyristin Shilsterin vuonna 1800 tekemä pilapiirros parranajosta höyryvoimalla. Piirros on tehty ikään kuin "Shavograph"-nimisen laiteen patenttihakemukseksi.

Pilapiirtäjän mielessä tällä mahtavalla laitteella pystyi ajamaan parrat nopeasti ja tehokkaasti ikään kuin liukuhihnatyönä, paitsi että pika-ajo nappasi asiakkailta myös neniä ja korvia.

Piirros on esillä Science Museumissa, Lontoossa, alla se on myös kokonaisuudessaan (otsikkokuvassa on vain itse piirrososa).

Lontoon tiedemuseo – kahdeksan kerrosta tiedettä ja tekniikkaa

Su, 03/02/2014 - 19:24 Markus Hotakainen

Lontoossa Exhibition Roadin varrella on seissyt jo liki vuosisadan ajan jyhkeä rakennus, jonka sisuksissa pitää majaansa alkujaan vuonna 1857 perustettu Science Museum. Verovaroin ylläpidettyjen Britannian museoiden tapaan pääsymaksua ei ole, mutta sisääntuloaulassa olevissa kylteissä toivotaan muutaman punnan lahjoitusta. Se kannattaa antaa, sillä museo on lievästi sanottuna mahtava.

”JoulukalenteriTiedemuseoon ei kannata mennä kiireen kanssa. Pintapuolinenkin tutustuminen massiivisiin kokoelmiin vie tuntikausia ja perusteellinen läpikäynti vaatii useita käyntejä. Alakerrassa kävijät ottaa vastaan valtavien höyrykoneiden armeija. Ne ovat keskeinen osa sitä keksintöjen sarjaa, joka teollisen vallankumouksen kautta on tuonut meidät nykypäivän moderniin maailmaan.

Alakerrassa ovat myös avaruusosasto sekä ”menopelihalli”, jossa on lentokoneita katossa, autoja pitkin seiniä, veneitä valmiina kiitävään lähtöön – vain vesi puuttuu – ja Apollo 10 -komentomoduuli. Näillä osastoilla ei ole kovin paljon ”hands on” -tyyppisiä kohteita, joissa itse voisi omin käsin tehdä asioita, mutta muutama kuitenkin. Apollo-kuumoduulin vieressä oleva ”kokeilepa itse kiertää mutteri pulttiin paksut avaruuspuvun hansikkaat käsissä” -simulaattori on ilmeisen suosittu, sillä etusormet ovat kuluneet hanskoista puhki.

Kulkuneuvoja esittelevässä hallissa on myös monenlaista muuta vempeleistöä. Oikeastaan kiinnostavimpia ovat koko seinän peittävissä vitriineissä olevat arkipäivän esineet. Koosteet on järjestetty aikakausittain, mutta muuten esineet ovat sikin sokin – aivan kuten keskivertokodin tavarat todellisessa elämässäkin.

Jo ensimmäisten osastojen jälkeen on valmis turvautumaan museokahvilan tarjontaan, joka antaa voimia suunnata ylempiin kerroksiin. Museon voi yrittää käydä läpi järjestelmällisesti, mutta paraskin yritys menee helposti kiville: kiinnostavaa nähtävää on niin paljon ja joka puolella, että hyvin pian kokonaisuudesta alkaa poimia helmiä kuin rusinoita pullasta.

Yksi iso tila oli omistettu lentosimulaattoreille. Kävijät voivat omakohtaisesti kokea lentämisen riemua sinne tänne kieppuvissa simulaattoreissa. Niiden ulkopuolella on isot näytöt, joista saattaa seurata virtuaalisen lentokoneen ohjaamosta avautuvaa kuvitteellista näkymää. Kokemusta täydentää 3D-teatterissa pyörivä Red Arrows -taitolentoryhmän ilma-akrobatiaa esittelevä elokuva (vaikka museoon ei ole pääsymaksua, elokuviin täytyy ostaa lippu).

Ylivoimaisesti esteettisin on 1700-luvun tiedettä ja erityisesti tekniikkaa esittelevä osasto. Lasivitriineissä on toinen toistaan taidokkaammin toteutettuja mittalaitteita, optisia instrumentteja ja erilaisten kojeiden pienoismalleja. Jälleen kerran voi vain ihmetellä, kuinka paljon asioita tiedettiin ja osattiin jo vuosisatoja sitten. Ja kuinka paljon aikaa ja vaivaa saatettiin uhrata ”turhaan” työhön, esineiden ylenpalttiseen koristeluun.

Museo on aina museo, joten suuri osa eri osastojen esineistöstä on lasivitriinien tai -seinien sisällä. Jos sormet alkavat syyhytä oikein tosissaan, voi hakeutua ”laukaisualustalle”. Kolmoskerroksen Launchpad on tiedekeskus Heurekan tyyppinen osasto, jonka yli 50 kohteessa voi tehdä itse erilaisia kokeita eri tieteen ja tekniikan aloilta. Neuvoja saa ”selittäjiltä” (Explainers), jotka auliisti opastavat laitteiden käytössä ja pitävät myös erilaisia esityksiä, joissa tutustutaan kiinnostaviin asioihin ja ilmiöihin.

Huh! Tässä vaiheessa alkavat jalat painaa jo aika tavalla. Jos on aikeissa viettää museossa koko päivän, kannattaa välillä istahtaa alas ja katsastaa IMAX-teatterin tarjonta. Tällä hetkellä museossa pyörivät 3D-elokuvat pingviineistä, merten elämästä, Hubble-avaruusteleskoopista ja kolmen kärpäsen salamatkasta Kuuhun Apollo 11 -aluksen mukana.

Jos päivän kallistuessa kohti iltaa alkaa tuntua epätoivoisesti siltä, että jotain on vielä näkemättä, on taatusti oikeassa. Museon kokoelmissa on yli 300 000 esinettä, joten osa jää vääjäämättä väliin. Ja vaikka kaiken onnistuisi näkemäänkin, osan ehtii jo unohtaa ennen kuin museosta lähtee pois. Kaiken lisäksi näyttelyitä uusitaan jatkuvasti. Marraskuussa avautuu osasto, joka esittelee CERNin LHC-kiihdyttimen toimintaa ja sillä tehtävää tutkimustyötä. Viimeistään silloin on tultava uudestaan.

Tiedetuubin esittelemiä tiedekeskuksia ja muita kiinnostavia kohteita

Päivän kuva 9.11.2013: Tiedevalistusta työmatkalaisille

Pe, 11/08/2013 - 20:26 Markus Hotakainen

Lontoon tiedemuseossa avautuu ensi viikolla 13. marraskuuta uusi näyttely Collider eli "Törmäytin". Uutuutta mainostetaan esimerkiksi metroasemien suurissa kylteissä, joissa Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen CERNin Large Hadron Collider -kiihdyttimen ympärysmittaa verrataan Circle Line -metrolinjan kokonaismittaan. Tiedemuseon näyttelyssä on tarjolla esittelytekstin mukaan maanalaiseen hiukkaslaboratorioon suuntautuva virtuaalinen visiitti, jossa "teatteri-, video- ja äänitaide yhdistyvät CERNistä tuotuihin aitoihin laitteisiin". Keskeisenä teemana on luonnollisesti Higgsin hiukkanen, jonka löytyminen tällä maailman suurimmalla koelaitteistolla julkistettiin heinäkuussa 2012. Kuukausi sitten Peter Higgsille ja François Englertille myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto hiukkaseen liittyvästä teoreettisesta työstä.

Printterillä avaruuteen

To, 10/17/2013 - 13:42 Markus Hotakainen

Ei nyt aivan, mutta melkein. Euroopan avaruusjärjestö ESA järjesti 15. lokakuuta Lontoon Tiedemuseossa tiedotustilaisuuden, jossa julkistettiin AMAZE-projekti (Additive Manufacturing Aiming Towards Zero Waste & Efficient Production of High-Tech Metal Products). Sen vaatimattomana tavoitteena on viedä 3D-tulostus ”metalliaikaan”.

Tilaisuuden avanneen ESAn avaruustekniikkakeskuksen ESTECin johtajan Franco Ongaron mukaan uuden menetelmän keskeisiä etuja ovat komponenttien lujuus ja keveys, materiaalihävikin merkittävä väheneminen ja ylipäätään avaruusteollisuuden ”vihertyminen”: materiaalien lisäksi 3D-tulostus säästää energiaa.

Paikalla oli edustajia useista alan yrityksistä ja tutkimuskeskuksista. Vaikka kyseessä on ESAn ”lippulaivahanke”, tarkoitus ei ole kehittää teknologiaa pelkästään avaruustutkimuksen tarpeisiin. Esimerkiksi Chris Waldon Ison-Britannian atomienergiajärjestöstä esitteli ITER-fuusiokoereaktoria, jota rakennetaan parhaillaan Ranskan Cadaracheen. Kuumuuden ja kestävyyden kannalta kriittisiä reaktorikammion osia valmistetaan 3D-tulostusmenetelmällä.

Avaruus- ja lentokoneteollisuus ovat kuitenkin merkittävässä osassa kehitettäessä uutta tekniikkaa. Kumpainenkin käyttää komponentteja, joiden laatuvaatimukset ovat äärimmäisen tiukkoja. Samalla niiden on oltava mahdollisimman keveitä, sillä etenkin avaruusrakenteissa mutta toki myös lentokoneissa kaikki ylimääräinen paino on saatava karsittua.

Perinteisillä valu- ja työstömenetelmillä on usein pakko turvautua suoriin kulmiin ja krouveihin rakenteisiin, jotta vaatimukset lujuuden suhteen saavutetaan. 3D-tulostuksella komponenteista pystytään tekemään sulavalinjaisempia, tietyllä tavalla ”orgaanisia”: valmistusmetodi ei enää sanele muotoa, vaan komponentin käyttötarkoitus ja sille asetetut vaatimukset.

Additive Manufacturing eli ”kerrosvalmistus” toimii nimensä mukaisesti. CAD-ohjelmalla suunniteltu komponentti tulostetaan tietokoneen ohjaamalla laitteistolla, joka kasaa sen kerros kerrokselta. Näin pystytään valmistamaan esimerkiksi monimutkaisia, mutta keveitä verkkorakenteita, jollaisesta on esimerkki huomisessa päivän kuvassa.

Tulostuksen jäljiltä komponentti on muodoiltaan ja mitoiltaan jo hyvin lähellä lopullista, joten työstövaihe on yksinkertaisempi ja nopeampi, ja siinä syntyvä materiaalihukka on vain murto-osa perinteisen menetelmän hävikistä. Isokokoisiakin komponentteja pystytään valmistamaan yhden vuorokauden kuluessa ja tulostettavien komponenttien kokoskaala on suuri, millimetreistä metreihin – ainakin piakkoin.

3D-tulostusta kehitetään jo kovaa vauhtia eri puolilla maailmaa, mutta ESAn tavoitteena on lisätä hankkeensa avulla yhteistyötä ja kehittää laajamittaista tuotantoa. Avaruustutkimusta on aina moitittu kalleudesta ja jopa vähäisistä hyödyistä suhteessa siihen uhrattuihin rahasummiin – vaikka monet nykypäivän arkisilta tuntuvista asioista olisivat mahdottomia ilman avaruustekniikkaa.

AMAZE-hankkeen myötä tyyriiksi arvosteltu avaruusala on tavallaan maksamassa ”velkaansa” takaisin: avaruustekniikassa sovellettavaa 3D-tulostustekniikkaa kehittämällä pystytään parantamaan myös tavallisessa teollisuudessa käytettäviä menetelmiä. Jotkut puhuvat jopa ”kolmannesta teollisesta vallankumouksesta”.

Hilde Løken Larsen, Norsk Titanium AS -yrityksen tutkimus- ja kehitystoiminnan johtaja, näkee AMAZE-hankkeeseen osallistumisen luontevana osana Norjan avaruustoimintaa, vaikka projektilla on muitakin tavoitteita kuin tulostaa avaruusalusten osia. Larsenin mukaan avaruustekniikka on kuitenkin viemässä teollisuudenalaa voimakkaasti eteenpäin.

Larsenin edustama Norsk Titanium keskittyy nimensä mukaisesti titaanikomponenttien valmistukseen. Titaani on kevyttä ja lujaa, joten sitä on perinteisesti käytetty lentokoneiden ja avaruusalusten rakenteissa. Sen sulamispiste on liki 1700 celsiusastetta, mutta Larsenin esittelemässä tulostusmenetelmässä titaanin, alumiinin ja vanadiinin seoksesta valmistetun metallilangan sulattamiseen käytetään ionisoidun argonin muodostamaa plasmakaarta, jonka lämpötila on yli 5000 celsiusastetta.

”Tällä hetkellä kehitystyö kohdistuu erityisesti komponenttien rakenteelliseen laatuun. Kun osat tulostetaan kerros kerrokselta, niiden väliin ei saa jäädä vähäisimpiäkään saumoja tai huokoisuutta. Se on aikamoinen haaste, mutta olemme päässeet jo hyvin tuloksiin”, Larsen toteaa.

Omasta innostuksestaan huolimatta EADS Innovation Worksissa tutkimusryhmää johtava Jonathan Meyer toppuuttelee vielä innokkaampia: ”Joidenkin mielestä 3D-tulostus on ratkaisu kaikkeen. Ei se kuitenkaan ole. Sillä pystytään valmistamaan monia sellaisia komponentteja, joiden valmistus perinteisin valu- ja työstömenetelmin on hyvin hankalaa ja kallista tai tyystin mahdotonta, mutta silläkin on rajoituksensa. Hassua kyllä, yksinkertaiset asiat ovat hankalimpia. Yksi hyvä esimerkki ovat umpimetalliset, massiiviset kappaleet. Sellaisia ei kannata valmistaa 3D-tulostuksella, koska niihin muodostuu voimakkaita jännityksiä.”

Tieteiskirjallisuuden kuvitelmat ovat silti muuttumassa vähitellen todellisuudeksi, kun metallijauheesta tai -langasta voidaan tulostaa melkein minkämuotoisia kappaleita tahansa. Ja kohta myös missä tahansa: Kansainväliselle avaruusasemalle ollaan viemässä ensi vuonna 3D-tulostinta. Tosin Meyer on siinäkin suhteessa sanoissaan varovainen: ”Pikapuoliin science fiction voi olla todellisuutta, mutta ei ihan vielä.”

Aiheeseen liittyy Lontoon Tiedemuseossa vastikään avattu näyttely 3D: printing the future, joka on avoinna ensi kesään saakka. Lisätietoja löytyy Tiedemuseon sivuilta.

3D-tulostuksen avaruussovelluksista on kerrottu tarkemmin Tiedetuubin ESA-blogissa.

Roinaa museo(kaupa)ssa

Pakko vielä palata piipahdukseemme Lontoon Science Museumissa – jos nyt yli neljän tunnin visiittiä voi sanoa piipahdukseksi. Siinä ajassa ehti rouhaista vain pintaa, museoon pitää mennä vielä uudemman kerran (tai kolme), jotta pääsee vähän syvemmälle kiinnostaviin kokoelmiin.

Maittavan ja pikaisen – hyvin organisoidussa kuppilassa ei tarvinnut ihmeemmin jonotella – välipalan jälkeen oli vuorossa vähemmän pikainen tutustuminen museokaupan tarjontaan. Science Museumissa on useitakin myyntipisteitä, mutta sisääntuloaulan kupeessa on varsinainen valintamyymälä.

Putiikilla on pinta-alaa ainakin parin keskiverto-omakotitalon verran ja hyllyjen, pöytien ja vitriinien väliin mahtuu risteilemään helposti vähintään kymmenittäin ihmisiä – eikä ole vielä ollenkaan ahdasta.

Takanurkkauksen seiniä peittää kirjallisuus: lasten värityskirjoista paksuihin hakuteoksiin, käytännön luonto-oppaista tieteenhistoriallisiin opuksiin. No mitäpä muuta? Aika lailla silkkaa roinaa. Kyniä, kumeja, jääkaappimagneetteja. Pahvilennokkeja, pinssejä, kivisiä ”jääkuutioita”. Rihkamaa, jolla on hyvin vähän tai ei lainkaan tekemistä tieteen kanssa.

Äkkiseltään ärsyttävää. Onko tämä ainoa oikea tai edes järkevä tapa houkutella kävijöitä tieteen pariin. Mutta tarkemmin ajatellen…

Konseptihan on vallan toimiva: lapset hinkuvat kauppaan penkomaan rojulaareja, jolloin myös vanhemmat tulevat perässä ostoksille. Taskurahallakin saa tiedemuseosta pienen muiston, joka ehkä yllyttää tulemaan toistekin.

Jos hyllyillä olisi pelkästään "vakavaa" tiedekamaa (mitä se sitten olisikaan), ainakaan lapsiperheet eivät välttämättä kävisi kaupassa ollenkaan. Ellei punnalla tai parillakin saisi ostettua jotakin, koululaiset tuskin olisivat yhtä innokkaasti syöksähtelemässä laarilta toiselle.

Ja kun silmäili kassajonossa ihmisten koreissa olevia ostoksia, niissä oli aika usein rihkaman lisäksi myös tanakampaa tiedetavaraa kirjoista kemistinvälineisiin.

Ei siis sittenkään niin yksiulotteisen huono asia, että museokaupassa on myynnissä myös silkkaa roinaa. Ja ensi kerralla aion itsekin ostaa Einstein-jääkaappimagneetin...

Internetin ääni

Ke, 08/14/2013 - 20:37 Helena Sederholm

Kahdensadan pienen näytön verkko hohtaa vihreitä sanoja. Pehmeä miesääni lukee sadantuhannen ihmisen ajatuksia.

Mark Hansenin ja Ben Rubinin teos Listening Post (2003) esittää reaaliaikaisia, editoimattomia ja sensuroimattomia poimintoja verkon keskustelupalstoilta, ilmoitustauluilta ja muilta julkisilta verkkofoorumeilta. Se on moniaistinen online-kommunikaation muotokuva.

Sinfonian tavoin teos jakautuu seitsemään osaan, joista jokaisella on oma sisäinen logiikkansa: tekstifragmentit liikkuvat, järjestäytyvät ja suodattuvat teokseen eri tavoin. Hansenin luoma tietokoneohjelma prosessoi datasta esimerkiksi yleisimpiä ilmaisuja: I am… I like… I love… sekä harvinaisempia sanoja ja toistuvia keskustelunaiheita.

Teosta voi verrata rakenteellisesti sinfoniaan, mutta sitä voi pitää myös jättimäisenä irtosanarunona. Sata vuotta sitten eräät taiteilijat leikkelivät tekstejä saksilla palasiksi, sekoittivat sanat hattuun ja poimivat hatusta sattuman sanelemia ”dada-runoja”. Sattumaelementtien käyttö on sittemmin vakiintunut tavanomaiseksi taiteen tekemisen menetelmäksi.

Teos on myös kunnianosoitus minimalistiselle ruudukkoestetiikalle. Modernissa taiteessa mykkiä ruudukkoja on nähty kyllästymiseen asti. Perinteisestä kuvataiteesta Listening Postin erottaa kuitenkin mediateknologian käyttö sekä monimutkaiset data-analyysitekniikat. Teoksen materiaalina on jatkuva reaaliaikainen informaatiovirta, jota jäsennetään tilastollisin menetelmin. Tarkasteltavana ovat sekä merkityksien muotoutumisen tavat että tilastojen muokattavuus. Kuten modernin taiteen materiaaliksi hyväksyttiin aikanaan löytöesineet, Listening Post luottaa löytödataan ja ajatuskatkelmiin.

Syntetisoidun äänen ja musiikin rytmi, hitaus ja rauhallisuus vertautuu aina välillä valtavan tietomäärän kiihkeään raksutukseen. Sitten raksuttava data liudentuu miehen yksinpuheluun, kun hän melkein liian siloisella sävyllä lausuu sattumia keskusteluistamme. Jotakin se ilmaisee siitä, että ihmisillä tuntuu olevan valtava ikävä toistensa pariin. Inhimillinen tuntuu tässä kohtaavan tietosysteemit, ja suistumme koko posthumanistisen ajattelun ytimeen: teos näyttää verkon sosiaalisen toiminnan valtavan skaalan ja ilmaisun eri asteet. Ja jossakin siellä kylmän datan keskellä olemme eksyksissä.

Kun julkisten keskustelufoorumeiden data on erotettu alkuperäisestä yhteydestään, se muuntuu kokemukseksi, jossa vakaumukset, mielipiteet, toiveet ja unelmat uudessa yhteydessään, taideteoksena, terävöityvät ja saavat myös uusia merkityksiä: niistä tulee osuvia – tai absurdeja. Arkiselle annetaan monumentin mittasuhteet ja monumentaalinen muuttuu tavanomaiseksi.

Listening Post on parhaillaan esillä Lontoon Science Museumissa ja sitä voi katsella/kuunnella tästä linkistä.