Ilmastomme lämpenee. Vaikka paikallisia eroja lämpenemisessä onkin, ja tarkkaan katsoen taustakohina on melkoista, on yleinen trendi selkeästi kuumenemaan päin. Tämän näkee lämpötilamittauksista, joissa paikalliset erot ja jopa vuodenajat tasoittuvat.

Kuten kaikissa monimutkaisissa asioissa, asian visualisointi on ongelmallista. Maaliskuussa avointa ilmastotutkimusta edistävän Climate Lab Bookin sivuille ladattiin oivaltava animaatio, jossa planeetan kuukausittainen keskilämpötila kehittyy kiertävänä spiraalina. Lähtövuosi on 1850, josta alkaen ilmaston yleislämpötiloja voidaan katsoa mitatun jokseenkin luotettavasti.

Nyt kuvasta on julkaistu päivitettykin versio Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskuksen toimesta. Kuvasta näkee, kuinka lämpötilakäyrä jatkaisi kulkuaan vuosisadan loppua kohden, mikäli mitään ei tehdä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi, eli "business as usual" -skenaariossa.

Kuvasta on saatavilla pieni, keskikokoinen ja suuri versio.

Lumoavaa, mutta karmaisevaa. Koska kyse on keskilämpötiloista, todelliset vaihtelut voivat olla paikallisesti paljon kuvattua suurempiakin. Lämpötilan kasvu tuo mukanaan myös yleistyviä sään ääri-ilmiöitä sekä muita ei-toivottuja lieveilmiöitä. Muutos tulee vaikuttamaan voimakkaasti 7–10 miljardin ihmisen elämään, puhumattakaan kaikista muista eliöistä (joista nuo ihmiset tietystikin ovat riippuvaisia).

Mitä lämpenemiselle pitäisi sitten tehdä? "Mitä" ei oikeastaan ole enää minkäänlainen ongelma, sillä CO₂-päästöjen vähentämistavoite on ollut selvillä jo vuosikymmeniä. "Kuinka" on se oikea kysymys, alakategoriana myös "milloin". Aika näyttää, tehdäänkö Pariisin ilmastokokouksen päätöksen mukaisia toimia, vai jääkö päätöslauselma sanahelinäksi. Sen mukaan lämpeneminen pysäytettäisiin puolentoista asteen tienoille – siihen, missä melkein ollaan jo vuonna 2016.

Animaatiosta uutisoi aiemmin ainakin ilmastoasioihin erikoistunut uutissivusto Climate Central.

Kuvat: Ed Hawkins (Reading University) / Jay Alder (USGS)

Päivän kuvana on kemiasta tuttu jaksollinen järjestelmä, johon alkuaineet on luokiteltu ominaisuuksiensa mukaan. Versio on tosin hieman erikoinen, sillä kuvaan on ympätty jokaisen alkuaineen ikioma sormenjälki. Emissiospektri.

Kuvan spektrit tosin kattavat vain näkyvän valon alueen, mutta sekin riittää. Kahta samanlaista ei ole. Viivojen paikka, voimakkuus ja leveys kertovat suoraan, mistä aineesta on kyse.

Oudon aineen tarkka koostumus voidaan selvittää käytännössä varmasti kahdella tavalla. Yksi on kemialliset reaktiot tunnettujen aineiden kuten veden, ilman, happojen tms kanssa. Varmempi keino on kuitenkin selvittää oudon aineen säteilyspektri.

Emissiospektrin saa näkyviin lämmittämällä ainetta. Lisäenergian avulla aineen elektronit siirtyvät ylemmille viritystasoille, ja palatessaan alkuperäisille paikoilleen säteilevät sähkömagneettista säteilyä. Koska jokaisella aineella on oma tarkka määränsä elektroneja, jokainen säteilee omalla tavallaan. Spektri saadaan avattua tulkintakelpoiseksi spektrometrin avulla.

Esimerkiksi vedyltä (vasemmalla ylhäällä) voidaan erottaa näkyvän valon alueelta neljä viivaa, violetista punaiseen.

Vedyn näkyvät aallonpituudet ovat 410.2, 434.1, 486.2 ja 656.3 nanometriä. Balmerin sarjaksi kutsuttuun listaan kuuluu myös neljä ihmissilmälle näkymätöntä ultravioletin puolelle jäävää aallonpituutta (364.6, 383.5, 388.9 ja 397.0 nm). Ja vedyltä löytyy toki muitakin emissioviivasarjoja kuin Balmerin – huolimatta siitä että sillä on vain yksi ainokainen paikkaansa vaihtava elektroni.

Puhtaan spektrikuvan ilman aineiden nimiä voi ladata Field Tested Systemsin sivuilta. Kannattaa humata, että tästä jaksollisesta järjestelmästä puuttuu muutamia hyvin raskaita ja radioaktiivisia alkuaineita.

Otsikkokuva: Field Tested Systems / Stephen Shawl

Kyseessä on yksi niin sanotun synkrotronisäteilyn sovelluksista. Eri puolilla maailmaa on kompakteja hiukkaskiihdyttimiä, joilla ei yleisesti tunnettuun tapaan tutkita alkeishiukkasia, vaan joilla yksinkertaisesti kiihdytetään hiukkasia, jitka tuottavat sähkömagneettista säteilyä rinkulassa nopeasti lentäessään ja voimakkaiden sähkömagneettien kääntäessä koko ajan niiden lentorataa.

Kiihdyttimestä ja sen käytöstä riippuen tuloksena on erittäin voimakasta infrapuna-, ultravioletti- tai röntgensäteilyä, jota voidaan käyttää mm. läpivalaisuun ja ikään kuin mikroskopiaan.

Menetelmää käytetään paljon lääketutkimuksessa ja biologiassa, koska sillä voidaan esimerkiksi tutkia (vähän aikaa) eläviä soluja toiminnassa tai molekyylejä.

Erityisen paljon näitä supervoimakkaita "valonlähteitä" käytetään materiaalifysiikassa, ja päivän kuva liittyy juuri tähän: Yhdysvaltain Argonnen kansallisen laboratorion tutkijat Fikile Brushett, Xianghui Xiao ja Lynn Trahey ovat tutkineet laboratoriossaan olevalla maailman voimakkaimmalla "valonlähteellä" eri metallien ja metallista tehtyjen seosten sisäistä rakennetta tutkimuksessaan, jonka tarkoituksena on kehittää parempia akkuja mm. tulevaisuuden sähköautoihin.

Kuvan kohde on noin viiden eurosentin kolikon kokoinen ja tarvittavan röntgensäteilyn tuottamiseen käytettiin suurta synkrotronia, joka sijaitsee Chicagon luona. Lähin vastaava laite on Ruotsissa, Lundissa, ja voimakkain eurooppalaislaite on Pariisin luona sijaitseva SOLEIL (lyhenne, joka on myös ranskan kielen sana "Aurinko"). Nyt kesäkuussa Lundissa otetaan käyttöön uusi synkrotroni, MAXIV, josta tulee Euroopan ärein.

Kuva: Argonne National Laboratory

Syynä kuuluisuuteen oli Albert Einstein, jonka tuore, ympäri maailman huomiota herättänyt suhteellisuusteoria laitettiin pimennyksen aikaan ensimmäiseen, kunnolliseen testiinsä. 

Testi oli yksinkertainen: mikäli suhteellisuusteorian painovoimaselitys toimisi, pitäisi hyvin läheltä Aurinkoa kulkevan, Maasta katsottuna Auringon suunnassa olevan tähden valon taipua hieman silloin, kun se ohittaa suuripainovoimaisen Auringon. Kun tähti näkyy hyvin lähellä Aurinkoa, sen sijainnin pitäisi siis muuttua taivaalla. Hyvin vähän, mutta kuitenkin.

Ongelmana tuonaikaisessa havaintotekniikassa oli kuitenkin se, että hyvin lähellä Aurinkoa olevia tähtiä ei voitu havaita, joten niiden näkemiseen ja valokuvaamiseen tarvittiin täydellinen auringonpimennys, jolloin kuu peittää kirkkaan Auringon. Silloin lähellä olevat tähdet pystyttäisiin näkemään.

Einstein ennusti tämän ilmiön vuonna 1915 ilmestyneessä yleisessä suhteellisuusteoriassaan.

Ensimmäinen sopiva auringonpimennys yleisen suhteellisuusteorian esittämisen jälkeen oli toukokuun 29. päivänä vuonna 1919. Sopiva tarkoittaa tässä sellaista, mitä havaitsemaan päästiin suhteellisen helposti Euroopasta, missä riehui Ensimmäinen maailmansota kesästä 1914 marraskuuhun 1918 saakka. Sota ymmärrettävästi haittasi hieman tieteellisten tutkimusretkikuntien tekemistä, etenkin kun kohteena oli saksalaisen fyysikon esittämä teoria.

Useat tutkimusryhmät lähtivätkin havaitsemaan pimennystä, ja kiinnostavimmat näistä olivat Brasiliassa ja Afrikan rannikolla olevalla Principen saarella. Näiden kahden ryhmän organisaattori oli Iso-Britannian kuninkaallisen tähtitieteellisen yhdistyksen Arthur Eddington, joka oli hyvin innostunut suhteellisuusteoriasta ja opetti sitä mm. Cambridgen yliopistossa (missä hän oli työssä).

Pimennyksen aikaan Aurinko oli kätevästi lähellä Hyadien tähtijoukkoa, Härän tähtikuvion "päätä", ja näin kuviin saatiin juuri sopivasti tähtiä.

Kuuluisin kuvista on tänään päivän kuvana, oikealla luonnollisena ja vasemmalla negatiivina, missä viirujen osoittamat tähdet näkyvät paremmin.

Tulokset osoittivat selvästi, että Aurinko taivuttaa tähden valoa lähellään, ja että Einstein oli oikeassa.

Tietoa levitettiin nopeasti ympäri maailman ja Einstein sai uutisen ystävänsä Konrad Lorenzin lähettämällä teleksillä (alla).

Lopullisesti uutinen vahvistettiin marraskuun 8. päivänä 1919 Lontoossa pidetyssä tilaisuudessa, missä havainnot virallisesti esiteltiin ja Newtonin painovoimateoria "korvattiin" 40-vuotiaan saksalaisneron suhteellisuusteorialla.

Planeetan osaset, aina alkuaineista lähtien, ovat eri-ikäisiä. Molekyylejä ja mineraaleja hajoaa jo muodostuu koko ajan. Maan ydinkin on rakentunut yllättävän vastikään, kuten taannoin kirjoitimme. Mutta nuo kaikki ovat vain sivuseikkoja.

Tässä jutussa on kysymys jostain rakennuspalikkojakin perustavammasta: Painovoimasta ja aika-avaruuden vääristymistä.

Kuuluisan fyysikon, Richard Feynmanin, kerrotaan sanoneen luennollaan joskus 1960-luvulla jotakuinkin seuraavaa: "Gravitaatiopotentiaalin vuoksi Maan ytimen pitäisi olla päivän tai pari pintaa nuorempi".

Feynman tarkoitti sitä, että yleisen suhteellisuusteorian mukaan kellot käyvät sitä hitaammin, mitä suuremmassa gravitaatiokuopassa (eli painovoimapotentiaalissa) ne kulloinkin ovat. Tai siis näyttävät käyvän hitaammin muualta tiirailevan havaitsijan silmin. Omasta mielestään kukin kello käy toimii aivan normaalisti.

Maan ytimessä ollaan keskellä planeetan aiheuttamaa painovoimakuoppaa. Me pinnalla elelijät taas kekkaloimme kuopan rinteellä, mutta planeetta estää meitä tippumasta syvemmälle kuoppaan.

Päivän tai pari. Yksi tai kaksi päivää.

Suunnan voi todeta oikeaksi, jos tuntee jonkin verran suhteellisuusteoriaa. Lukuarvon suuruutta ei kuitenkaan tiettävästi ole aiemmin tarkistettu (tai ainakaan tarkistuslaskuja ei ole julkistettu). Lainausta on käytetty populaaritieteessä, luennoissa ja muuallakin. Luultavasti näin on käynyt Feynmanin tutkijan maineen vuoksi – anekdoottia käyttäneet ovat luottaneet siihen, että kuuluisuus teki laskunsa oikein.

Mutta kun ei tehnyt, ja väite menee päin prinkkalaa. Tämän huomaisi, jos asian tarkistaisi. Tämän todistamiseen liittyvistä laskuista selviäisi lukiofysiikalla tai viimeistään yliopiston fuksikurssien jälkeen.

Kyse on vuosista, ei päivistä.

Alkoholinkäytön vaikutuksista hermostoa rappeuttavien sairauksien, kuten Alzheimerin taudin syntyyn on ristiriitaisia käsityksiä.

Tampereen yliopistossa tehdyssä, Alcoholism: Experimental and Clinical Research -lehden verkkoversiossa 24.5.2016 julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin erilaisten alkoholijuomien – oluen, viinin ja väkevien alkoholijuomien – kulutuksen yhteyttä yhteen Alzheimerin taudin neuropatologiseen ilmentymään, beeta-amyloidin (Aβ) kerääntymiseen aivoihin.

Tutkimusaineisto oli peräisin Helsinki Sudden Death Autopsy -tutkimuksesta 125 mieheltä, jotka olivat kuolleet 35-70-vuotiaina. Näytteistä määriteltiin alkoholinkulutus, beeta-amyloidin kertymä aivoissa ja apolipoproteiini E:n (APOE) genotyyppi.

Tutkittujen sukulaiset täyttivät kyselylomakkeen, jonka avulla selvitettiin miesten alkoholinkäyttöä. Beeta-amyloidia havainnoitiin aivolohkojen immunohistokemiallisen  värjäyksen avulla.

Tutkimuslöydösten perusteella olut saattaa suojella beeta-amyloidin kertymiseltä aivoihin. Asiaa tutkittiin määrittelemällä tilastollisten analyysien avulla alkoholityypin ja sen kulutuksen ja beeta-amyloidin yhteydet. Tutkijat havaitsivat, että olutta juoneille kehittyi harvemmin beeta-amyloidin aiheuttamia aivomuutoksia. Näin ollen oluen juominen saattaisi suojella näiltä muutoksilta. 

Olut sisältää muun muassa B-vitamiineja ja hermostolle tärkeitä hivenaineita. 

Alkoholinkulutuksen määrä ei ollut yhteydessä beeta-amyloidin kerääntymiseen, ei myöskään väkevien juomien tai viinin kulutus.

Kun otetaan huomioon, että dementia kehittyy useiden vuosien, jopa vuosikymmenien aikana, tutkijat toteavat, että tarvitaan lisätutkimusta niiden varhaisen iän ja keski-iän tekijöiden tunnistamiseksi, jotka kiihdyttävät beeta-amyloidin kerääntymistä aivoihin tai suojaavat siltä.

Myös viinin on havaittu myös useissa tutkimuksissa olevan kohtuudella nautittuna enemmän hyväksi kuin pahaksi; siinäkin on aivoille ja elimistölle tärkeitä aineita. Myös alkoholi sinällään on hyväksi – mutta vain kun käyttö on kohtuullista, sillä haitat muualla, mm. maksassa, ovat pian suurempia kuin hyödyt hermostolle.

Linkki Tampereen yliopiston tutkimukseen:  Beer Drinking Associates with Lower Burden of Amyloid Beta Aggregation In the Brain: Helsinki Sudden Death Series. E.H. Kok, T.T. Karppinen, T. Luoto, I. Alafuzoff, P. Karhunen (page #’s). onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1111/(ISSN)1530-0277

Teksti perustuu Tampereen yliopiston tiedotteeseen.

Tekniikan Akatemia TAF myönsi vuoden 2016 Millennium-teknologiapalkinnon yhdysvaltalaiselle biokemistille Frances Arnoldille.

Arnoldin uraauurtava innovaatio, suunnattu evoluutio (directed evolution), matkii laboratoriossa luonnonvalintaa. Menetelmällä voidaan luoda uusia ja parempia proteiineja, joita voidaan käyttää hyödyksi esimerkiksi uusiutuvan energian sovelluksissa ja lääkkeiden valmistuksessa.

Suunnatun evoluution avulla entsyymeille voidaan jalostaa ihmiskunnan kannalta hyödyllisiä ominaisuuksia, jotka eivät kehittyisi ilman ihmisen ohjausta. Frances Arnoldin menetelmä on vallankumouksellinen, koska halutun geenin DNA-rakenteeseen voidaan tehdä sattumanvaraisesti mutaatioita, kuten luonnossakin spontaanisti tapahtuu. Muokatut geenit tuottavat aivan uudenlaisia proteiineja, joiden joukosta valitaan teollisuusprosessien kannalta hyödylliset.

”Suunnatulla evoluutiolla voidaan kiertää se tosiasia, ettei ihminen pysty ennustamaan laboratoriossa tuotettujen mutaatioiden vaikutusta proteiinien ominaisuuksiin. Evoluutio on saanut aikaan planeettamme kauneimmat, monimutkaisimmat ja toimivimmat ratkaisut. Vain evoluution avulla voimme tuottaa sellaista, mitä emme kykene ennalta suunnittelemaan. Siksi tätä maailman parasta luonnon insinööritaitoa kannattaa käyttää hyödyksi”, palkittu Frances Arnold kertoo.

Arnoldin kehittämät innovaatiot ovat mullistaneet aiemmin hitaan ja kalliin proteiinimuokkauksen, ja hänen menetelmänsä ovat käytössä sadoissa laboratorioissa ja yrityksissä ympäri maailmaa. Muokatuilla proteiineilla korvataan kallista tai fossiilisia raaka-aineita käyttävää tuotantoa muun muassa polttoaineiden, paperituotteiden, lääkkeiden, tekstiilien sekä maataloudessa käytettävien kemikaalien valmistuksessa.

Vihreää kemiaa ja mullistavia lääkkeitä

Suunnatun evoluution keskiössä ovat entsyymit, joiden tehtävä luonnossa on muuttaa yhdisteitä toisiksi.

”Suunnattua evoluutiota voidaan hyödyntää biotekniikkaa käyttävillä teollisuuden aloilla, koska biokemialliset reaktiot perustuvat entsyymeihin”, sanoo kansainvälisen palkintolautakunnan puheenjohtaja, professori Jarl-Thure Eriksson.

Suunnatulla evoluutiolla valmistetaan esimerkiksi entsyymejä, jotka muuttavat kasvien selluloosaa biopolttoaineiksi tai kemikaaleiksi. Uusiutuviin raaka-aineisiin ja biotekniikkaan perustuvan vihreän kemianteollisuuden luominen onkin ollut yksi Arnoldin suurimmista tavoitteista.

”Koko urani ajan olen ollut huolestunut vahingosta, jota ihmiset aiheuttavat maapallolle ja toisilleen. Tieteellä ja teknologialla voimme radikaalisti pienentää kielteisiä vaikutuksiamme ympäristöön. Kaikkein tärkeintä on kuitenkin asenteiden muuttaminen, ja tämä on helpompaa, jos meillä on taloudellisesti varteenotettavia korvaajia haitalliselle toiminnalle”, Arnold sanoo.

”Frances Arnoldin innovaation palkitseminen on juuri nyt hyvin ajankohtaista, koska useat maat, Suomi mukaan lukien, pyrkivät vahvistamaan puhdasta teknologiaa käyttävää teollisuutta ja vihreää kasvua”, sanoo Tekniikan Akatemia TAF:n hallituksen puheenjohtaja, professori Marja Makarow.

Palkitun menetelmän tärkeäksi sovellutusalaksi on vihreän kemian ja uusiutuvan energian ohella noussut myös lääketeollisuus. Arnoldin innovaatiolla voidaan rakentaa entsyymejä entistä tehokkaampaan lääkkeiden valmistukseen. Menetelmällä on luotu useita lääkkeitä, esimerkiksi uudenlainen lääke tyypin 2 diabetekseen.

Vahva roolimalli naisille

Frances Arnold toimii Caltechissa (California Institute of Technology) kemiantekniikan, biotekniikan ja biokemian professorina. Arnold on uransa alusta saakka ollut edelläkävijä aiemmin varsin miehisellä alalla. Hän on muun muassa ensimmäinen nainen, joka on valittu kaikkiin kolmeen USA:n kansalliseen tiedeakatemiaan.

”Toivon, että nuoret naiset voivat nähdä itsensä minun paikalleni. Haluaisin palkitsemiseni korostavan sitä, että naiset pystyvät rakentamaan vankan tiede- ja teknologiauran, vaikuttamaan maailmaan ja saamaan tunnustusta”, Arnold sanoo.

Miljoonan euron arvoinen Millennium-teknologiapalkinto jaettiin tänään seitsemättä kertaa.

Artikkeli on Tekniikan akatemian lähettämä tiedote hieman toimitettuna.

Joukkotuho iski pahiten merten eläimistöön: 96 prosenttia eläinlajeista kuoli sukupuuttoon. Tähän saakka on oltu siinä käsityksessä, että elpynyt eläinkunta kehittyi hyvin hitaasti. Vastikään tehty fossiililöytö viittaa kuitenkin vauhdikkaaseen evoluutioon.

Ennestään tuntematon matelijalaji, iktyosaureihin eli kalaliskoihin kuulunut Sclerocormus parviceps eli maapallolla samoihin aikoihin kuin ensimmäiset dinosaurukset. Monet iktyosaurilajit muistuttivat jossain määrin nykyisiä delfiinejä, mutta uusi löytö poikkeaa niistä selvästi. 

Sclerocormus parvicepsilla oli lyhyt kuono eikä piiskamaisen pyrstön päässä ollut eviä. Sillä ei myöskään ollut hampaita, joten sen arvellaan saalistamisen sijaan "imuroineen" ravintoa suuhunsa. Poikkeavuudet läheisistä sukulaislajeista kertovat tutkijoiden mukaan nopeasta evoluutiosta.

"Iktyosaurit kehittyivät ja monimuotoistuivat ripeästi varhaistriaskauden lopulla", toteaa tutkimustyöhön osallistunut Olivier Rieppel. "Tuolta ajalta ei tunneta kovin paljon merissä eläneiden matelijoiden fossiileja, joten tämä näyte on merkittävä, sillä se viittaa toistaiseksi tuntemattomaan diversiteettiin."

Uuden lajin kehittyminen nopeasti hyvin erilaiseksi kuin sukulaisensa tuo lisäselvyyttä myös evoluution etenemiseen. "Darwinin evoluutiomallin mukaan hyvin pitkän ajan kuluessa tapahtuu pieniä, vähittäisiä muutoksia eikä se näytä pätevän tähän tapaukseen. Nämä iktyosaurit ovat mitä ilmeisimmin kehittyneet hyvin nopeasti ja monet muutokset ovat tapahtuneet lyhyinä hyppäyksinä ja loikkina", Rieppel arvelee.

Sclerocormus parvicepsin kaltaiset lajit, jotka elivät pian joukkotuhon jälkeen, kertovat myös siitä, miten elämä vastaa suuriin ympäristöhaasteisiin. 

"Parhaillaankin on tapahtumassa joukkotuho, mutta sen aiheuttajana eivät ole tulivuoret tai asteroidit, vaan ihminen", Rieppel sanoo. "250 miljoonaa vuotta sitten tapahtunut joukkotuho ei auta meitä ratkaisemaan nykypäivän ongelmia, mutta se havainnollistaa evoluutioteorian toimintaa. Mitä ymmärrämme ravintoketjun ja ekosysteemin toipumisesta ja rakentumisesta uudelleen? Miten tilanne korjaantuu ja mitä tapahtuu ensimmäiseksi?"

Uudesta fossiililöydöstä kerrottiin EurekAlert-tiedesivustolla ja tutkimus on julkaistu Nature-tiedelehdessä.

Kuva: Da-yong Jiang

Jo pitkään on tiedetty, että valo on sekä hiukkasia että aaltoliikettä. Myös valolla on impulssimomentti eli pyörimismäärä, joka on kvanttimaailman keskeisen luvun eli Planckin vakion kokonaislukumonikerta. Tai niin luultiin. 

Dublinilaisen Trinity Collegen tutkijat ovat todenneet, että valon impulssimomentti voi olla kuitenkin myös puolet tästä lukuarvosta. Kun impulssimomentti kertoo, miten valonsäde kiertyy oman akselinsa ympäri, uusi havainto kertoo valolla olevan ominaisuuksia, joista ei aiemmin tiedetty.

Mullistavaksi luonnehdittava havainto tehtiin, kun valo muutettiin kiteiden avulla kiemurtavaksi, korkkiruuvimaiseksi säteeksi. Tarkoitus oli kehittää optista tietoliikennettä entistä paremmaksi, mutta kun säteen ominaisuuksia tutkittiin tarkemmin, sen impulssimomentti osoittautui kummalliseksi: Planckin vakion kerroin ei ollutkaan kokonaisluku, vaan puolikas.

Vaikka havainto oli yllättävä, teoreettisesti se oli odotettavissa. 1980-luvulta lähtien teoreettisessa fysiikassa on tullut esiin mahdollisia tilanteita, joissa hiukkasten kvanttiluvut voivat olla jotain muuta kuin yleensä oletetaan, esimerkiksi kokonaislukujen sijasta puolikkaita. Nyt sille saatiin vahvistus hiukkasilta, jotka kuviteltiin tunnettavan erittäin hyvin: fotoneilta.

Tutkimustulos ei ole merkittävä pelkästään perusfysiikan ja kvanttimekaniikan kannalta, vaan sillä saattaa olla tärkeitä käytännön sovelluksia. Uusi valon ominaisuus voi auttaa kehittämään nopeampia ja turvallisempia valokuituyhteyksiä.

Toistaiseksi tutkijat kuitenkin keskittyvät kokeen toistamiseen ja havainnon varmistamiseen. Vasta sen jälkeen – jos kaikki pitää kutinsa – päästään käytännön ongelmien kimppuun.

Tutkimuksesta kerrottiin Science Alert -sivustolla ja se on julkaistu Science Advances -tiedelehdessä.