Aalto-yliopiston ja yhdysvaltalaisen Amherst Collegen tutkijat ovat ensi kertaa onnistuneet luomaan kvanttikaasussa kolmiulotteisen skyrmionin. Se ennustettiin teoreettisesti yli 40 vuotta sitten, mutta vasta nyt se on havaittu myös kokeellisesti.
”Olemme luoneet keinotekoisen sähkömagneettisen solmun, kvanttipallosalaman, vain kahden vastakkaiseen suuntaan pyörivän sähkövirran avulla", kertoo tutkimuksen teoreettisesta osuudesta vastannut tutkija Mikko Möttönen.
"Pidän siksi mahdollisena, että luonnollinen pallosalama voisi syntyä tavanomaisessa salamaniskussa.”
Video kuvaa skyrmionin kokeellista luontia sivusta. Eri magneettisen momentin eli spin-vektorin suunnat muodostuvat erillisiin alueisiin oikealla (ylöspäin), keskellä (vaakasuunta) ja vasemmalla (alaspäin). Alueet on kuvannettu erillisinä, vaikka todellisuudessa kondensaatteja on vain yksi. Mitä vaaleampi väri kondensaatissa on, sitä suurempi on hiukkastiheys. Video: Tuomas Ollikainen.
Möttönen kertoo myös nähneensä itse talon sisään syöksyneen pallosalaman. Vastaavia havaintoja on tehty läpi historian, mutta fyysisiä todisteita on vähän.
Magneettisten momenttien eli spinien muodostamat solmut luodaan erittäin harvassa ja kylmässä kvanttikaasussa. Spinien muodostamilla solmuilla on monia pallosalamaa muistuttavia ominaisuuksia. Joidenkin tutkijoiden mukaan pallosalama koostuu varautuneiden hiukkasvirtojen kietoutuneista vyyhdeistä.
Näkymä koelaitteiston tyhjiökammioon, jossa kolmedimensioinen skyrmioni luotiin. Kuva: Russell Anderson.
Kvanttikaasun atomien liike vastaa varautunutta hiukkasta pallosalaman solmumaisessa magneettikentässä. Solmujen kestävyys voi olla syy siihen, miksi pallosalama tai plasmapallo elää yllättävän pitkään verrattuna salamaniskuun. Nyt saavutetut tutkimustulokset voivat innoittaa löytämään uusia tapoja pitää plasmapallo koossa myös fuusioreaktorin sisällä.
”Pitää tutkixa tarkemmin, voiko tällaisella menetelmällä saada aikaan myös oikeita pallosalamia. Jatkotutkimus voisi johtaa esimerkiksi nykyistä vakaampaan fuusioreaktoriin, kun plasmaa voitaisiin pitää koossa nykyisiä keinoja tehokkaammin”, tarkentaa Möttönen.
Leikkaus pallomaisen skyrmionin rakenteesta sen luomisprosessin aikana. Skyrmionin muodostavan kentän tilaa kuvataan kolmikolla, jossa on kolme kohtisuoraa akselia. Aluksi kaikki kolmikot osoittavat samaan suuntaan, mutta luomisprosessin aikana ne pyörivät eri akselien ympäri, mikä lopulta saa aikaan skyrmionin, jossa kukin suunta esiintyy tasan kaksi kertaa. Kolmikon vihreä kärki osoittaa spinin suunnan. Kaikki kolmikot, joilla on sama spinin suunta, muodostavat suljetun käyrän, joita näytetään videossa kolme (keltainen, violetti ja oranssi). Kukin tällainen rengas lävistää kaikki muut renkaat kerran, mistä syntyy solmumainen rakenne. Video: David Hall.
”Kvanttikaasu jäähdytetään hyvin kylmäksi, Bosen-Einsteinin kondensaatiksi, jossa kaikki atomit päätyvät matalimman energian tilaan. Silloin se käyttäytyy kuin jättimäinen atomi tavanomaisen kaasun sijaan”, kuvailee tutkimuksen kokeellisesta osuudesta vastannut professori David Hall.
Skyrmioni luodaan alkutilasta, jossa jokaisen atomin magneettinen momentti eli spin osoittaa ylöspäin, kuten myös luonnollinen magneettikenttä. Sitten magneettikenttää muutetaan niin, että sen nollakohta asettuu kaasusta muodostuvan kondensaatin keskelle. Spinit lähtevät pyörimään kussakin paikassa olevan magneettikentän suunnan ympäri. Koska magneettinen kenttä osoittaa kaikkiin mahdollisiin suuntiin nollakohdan lähellä, spinit kiertyvät solmuun.
Skyrmionin solmumaisessa rakenteessa kukin alue, jossa spin osoittaa tiettyyn samaan suuntaan, muodostaa rinkulan, ja eri rinkulat menevät toistensa läpi. Siksi solmua voidaan löysätä tai sitä voidaan siirtää, mutta ei rikkoa.
”Skyrmionin ja kvanttisolmun erottaa siitä, että skyrmionissa spinit eivät vain kierry solmulle, vaan myös kondensaatin kvanttivaihe pyörii ympäri”, kertoo Hall.
Jos atomien spinin suunta muuttuu kondensaatin sisällä, kondensaatti käyttäytyy kuin se olisi varattu hiukkanen luonnollisessa magneettikentässä. Solmussa oleva spinien rakenne saa aikaan tällaisen keinotekoisen magneettikentän, joka on täsmälleen erään pallosalaman mallin mukainen magneettikenttä.
*
Juttu on Aalto-yliopiston tiedote käytännössä suoraan kopioituna.
Oulun yliopiston Kestävän kemian tutkimusyksikössä on kehitetty uusi synteettinen biopolymeeri, jonka tutkijat ovat nimenneet lyhenteellä PEBF. Polymeeriä voidaan valmistaa biomassapohjaisista raaka-aineista siten, että materiaalin sisältämä hiili on kokonaisuudessaan biomassaperäistä.
Muovia on nykyisin joka puolella ja siitä on tulossa (ja on jo tullut) varsinainen kiusaus. Sääli vain, että samalla se on erittäin hyvä ja käyttökelpoinen materiaali.
Tosin muoveja on monenlaisia, ja etenkin uudenlaiset biomuovit ovat erittäin kiinnostavia, koska ne tehdään ei-fossiilisesta biomassasta. Sen ansiosta niiden raaka-aine on peräisin uusiutuvista lähteistä ja se maatuu verrattain nopeasti.
Sitä ei siis päädy vuosituhansiksi ekosysteemiin, kuten perinteinen muovi.
Uuden oululaisen muovilaadun monomeeri valmistetaan käyttäen apuna Pd-katalysoitua suorakytkentämenetelmää, jonka avulla saadaan valmistettua ns. bisfuraanirakenne.
Tutkijat vertasivat uuden synteettisen biomuovin ominaisuuksia pakkausmateriaaleista tuttuun PET-muoviin. Uuden PEBF-muovin havaittiin pitkälti muistuttavan sekä mekaanisilta että termisiltä ominaisuuksiltaan PET-muovia.
PET, eli polyetyleenitereftalaatti on eritoten pakkausteollisuudessa käytetty muovi, mutta esimerkiksi fleece-kankaat kudotaan PET-kuiduista. Sitä voidaankin tehdä muun muassa kierrätetystä virvoitusjuomapullojätteestä – tai tulevaisuudessa kenties PEBF-muovista.
Itse asiassa syitä PET:in korvaamiseksi PEBF:llä on ekologisuuden lisäksi muitenkin : uuden muovin barriääri- eli läpäisyn esto-ominaisuudet osoittautuivat huomattavasti PET:iä paremmiksi. Esimerkiksi happikaasua ja vesihöyryä kulkeutui kaksinkertainen määrä PET-muovista valmistetun kalvon läpi verrattuna uudesta PEBF-muovista valmistettuun kalvoon.
Lisäksi tutkijat havaitsivat, että polymeerirakenteen sisältämä bisfuraanirakenne estää tehokkaasti UV-säteilyn kulkeutumisen materiaalista valmistetun kalvon läpi.
PET-muoviin on näet lisättävä erillisiä UV-suoja-aineita, jos materiaalista halutaan valmistaa UV-suodattava filmi.
Tutkijat arvioivatkin, että ensi vaiheessa uudelle synteettiselle biomuoville voi löytyä käyttökohteita korkean teknologian sovelluksissa, joissa tarvitaan kehittyneitä materiaalin suojaominaisuuksia.
Tutkimustulokset julkaistiin Macromolecules-lehden artikkelissa UV-Blocking Synthetic Biopolymer from Biomass-Based Bifuran Diester and Ethylene Glycol.
*
Juttu perustuu Oulun yliopiston tiedotteeseen.
Kuin tilauksesta "juhlistamaan" suomalaisten surkeaa kisamenestystä kemistit ovat onnistuneet luomaan molekyylin, joka muistuttaa rakenteeltaan olympiarenkaita.
Ensimmäisen rengasrakenteisen olympiseeni-molekyylin kehittivät brittitutkijat vuonna 2012 Lontoon olympialaisten aattona. Tuolloin prosessi oli hankala ja monivaiheinen, mutta nyt homma hoituu huomattavasti helpommin.
Ylimääräinen hiiliatomien muodostama rengas saadaan liitettyä suoraan polveilevan molekyylirakenteen jatkoksi. Työvaiheita on vain kaksi, kun niitä aiemmin oli kaikkiaan seitsemän.
Olympiseenit muistuttavat rakenteeltaan ja ominaisuuksiltaan grafeenia, joka on monikäyttöinen aine, sillä se johtaa hyvin sekä sähköä että lämpöä ja lisäksi se on 200 kertaa terästä lujempaa.
Tällaisten mittatilausmolekyylien valmistus on kuitenkin ollut aiemmin niin hankalaa, että "ihmeaineen" sovellukset ovat olleet vähissä. Uuden prosessin myötä sitä voidaan hyödyntää niin ilmaisintekniikan, aurinkokennojen, ledien kuin tallennuslaitteidenkin kehittämisessä.
Uudesta olympiamolekyylistä kerrottiin Floridan valtionyliopiston uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Angewandte Chemie -tiedelehdessä (maksullinen).
Kuva: FSU
Viime vuoden akatemiapalkinnot jaettiin tällä kertaa normaalia myöhemmin, vuoden 2018 puolella. Viime torstaina pidetyssä tilaisuudessa akatemiatutkija Matti Jalasvuori Jyväskylän yliopistosta ja tutkijatohtori Ville Kivimäki Tampereen yliopistosta pokkasivat paitsi palkintoina olevat suupuhalletut, lasiset taideteokset, niin myös saivat ansaittua kunniaa.
Palkintoja on siis kaksi, yksi tieteelisestä rohkeudesta ja toinen yhteiskunnallisesta vaikuttavuudesta.
Määritelmän mukaan Akatemiapalkinto tieteellisestä rohkeudesta myönnetään tieteellisestä rohkeudesta tutkijalle, joka on työssään osoittanut palkinnon nimen mukaisesti poikkeuksellista tieteellistä rohkeutta, luovuutta tai ennakkoluulottomuutta. Palkinnon voi saada esimerkiksi rohkeasta tai omaperäisestä uudesta tutkimusideasta, ennakkoluulottomasta tieteellisten rajojen ylittämisestä tai valmiudesta tutkimuksellisen riskin ottamiseen.
Palkinnon yhteiskunnallisesta vaikuttavuudesta saa tutkija, joka on merkittävällä tavalla tehnyt tunnetuksi tieteellistä tutkimusta tai tutkijan työtä, lisännyt toiminnallaan kiinnostusta tiedettä kohtaan, osallistunut tutkijana yhteiskunnalliseen keskusteluun tai edistänyt muuten tutkimuksen merkitystä, hyödyntämistä ja vaikuttavuutta yhteiskunnassa.
Tieteellisen rohkeuden palkinnon saanut akatemiatutkija Matti Jalasvuori on virustutkija (otsikkokuvassa vasemmalla), joka on eriskoistunut erityisesti virusten hyötykäytöstä antibiooteille vastustuskykyisten bakteeri-infektioiden hoidossa.
Jalasvuoren tutkimusaiheet ovat kuitenkin olleet vuosien varrella moninaisia. Hän on tutkinut muun muassa virusten ja elämän synnyn yhteyttä, ;virusten alkuperää, virusten ja seksuaalisen lisääntymisen evoluutiota sekä virusten käyttämistä syöpähoitona.
"Opintojeni loppupuolella tajusin, että geneettisen tiedon siirtyminen organismista toiseen on hyvin merkittävä osa elämää ja viruksilla on siinä iso rooli", Matti Jalasvuori kertoo.
"Ymmärryksemme tästä kokonaisuudesta on kuitenkin vielä kovin vajavainen. Se on sittemmin toiminut yhdistävänä tekijänä hyvinkin erilaisissa tutkimuksissa, joiden pariin olen usein päätynyt vain, koska olen unohtunut pohtimaan tieteellisiä ongelmia illasta toiseen. Tällä niin sanotulla horisontaalisella geeninsiirrolla on myös paljon käytännön sovelluksia, ja se on pitkälti syypää antibioottivastustuskyvyn nopeaan leviämiseen."
Antibioottivastustuskyky on yksi merkittävimmistä ja kiireellisimmistä lääketieteen ongelmista.
Jalasvuori tutkii antibioottivastustuskyvyn leviämistä bakteereissa ja kehittää uudenlaisia virus- ja plasmidipohjaisia keinoja tämän vastustuskyvyn leviämisen estämiseksi.
Tutkimuksessaan hän yhdistää virustutkimuksen osaamistaan rohkean monitieteisellä tavalla, ja luo näin mahdollisuuksia uudenlaisten ratkaisujen löytymiseen antibioottivastustuskyvyn käytännön haasteisiin.
Jyväskylän yliopistossa työskentelevä Jalasvuori on julkaissut yleistajuisen Virus – elämän synnyttäjä, kuoleman kylväjä, ajatusten tartuttaja -teoksen.
Yhteiskunnallisesen vaikuttavuuden palkinnon sai tutkijatohtori Ville Kivimäki.
Otsikkokuvassa oikealla oleva Kivimäki on historioitsija, joka on tutkimuksissaan käsitellyt erityisesti sota-ajan sosiaali- ja kulttuurihistoriaa sekä mielenterveyden ja psykiatrian historiaa.
Palkintoperustelujen mukaan hän kykenee tutkimusotteensa kautta avaamaan keskustelua Suomen historiassa pitkään vaietuista, monia koskettaneista, kivuliaistakin aiheista.
Hänen tutkimuksensa ovat esimerkiksi nostaneet näkyville sodan piileviä vaikutuksia ja lähentäneet näin eri sukupolvien kokemuksia. Ymmärrys siitä, kuinka monin tavoin sota vaikuttaa yksilöihin ja yhteiskuntaan, voi auttaa hahmottamaan paremmin myös oman aikamme väkivaltaisten konfliktien seurauksia.
Tampereen yliopistossa dosenttina toimiva Kivimäki tuo tutkimustaan ja historian aineistoja laajasti yleisön ulottuville ja julkaisee paljon suomeksi. Muun muassa hänen väitöskirjaansa pohjautunut teos Murtuneet mielet sai Vuoden historiateos- ja Tieto-Finlandia -palkinnot vuonna 2013.
”Erityisesti juuri historioitsijoilla on toinen yleisö akateemisen tutkijayhteisön ulkopuolella. Suomessa on erittäin sivistynyt suuri lukijakunta, joka harrastaa laajasti historiantutkimusta ja täyttää penkit historiaa käsittelevissä yleisötilaisuuksissa”, Kivimäki toteaa.
”Tämän yleisön kanssa historiantutkijat keskustelevat menneisyyden ja nykyisyyden suhteesta – ja siis myös nykyhetkestä ja tulevaisuudesta. Tälle yleisölle kirjoittaminen on tutkijoiden tehtävä siinä missä kansainväliselle tiedeyhteisöllekin kirjoittaminen.”
Kivimäen mielestä on mahdotonta mitata tämän keskustelun arvoa tai merkitystä, mutta monien aiheiden kannalta historiantutkimuksen yhteiskunnallinen vaikutus syntyy juuri keskustelussa suuren yleisön kanssa.
Juttu on Suomen Akatemian tiedote lähes suoraan kopioituna.
Etenkin täällä "tuhansien järvien maassa" vesi mielletään tuttuakin tutummaksi aineeksi, mutta todellisuudessa sillä on useita tosi omituisia ominaisuuksia.
Jään kelluminen ei ole kenellekään yllätys: kiinteässä olomuodossa veden tiheys on pienempi kuin nestemäisessä. Siihen perustuu vesistöjen jäätyminen sillä tavoin kuin ne pakkasten tullen jäätyvät.
Yllättävämpää on, että jäästä tunnetaan 17 erilaisia muotoa ja toisaalta vesi voi esiintyä nesteenä ankarassakin pakkasessa.
Vedellä on teoreettisesti päätelty olevan myös hyvin harva-aineinen nestemäinen olomuoto, mutta sen tuottaminen on osoittautunut hankalaksi. Nyt Chuanlong Lin, Jesse Smith, Stanislav Sinogeikin ja Guoyin Shen ovat siinä onnistuneet.
Veden tiheys normaalioloissa on gramma kuutiosenttimetriä kohti eli litra vettä painaa kilon. Tiheys voi olla lämpötilasta riippuen jotain muutakin, joko suurempi tai pienempi, mutta etenkin "harvan" veden tutkimus on vaikeaa, koska sellaiseen olomuotoon on siirryttävä asteittain melkein yhtä hankalien, painetta ja lämpötilaa laskevien, vaiheiden kautta.
Carnegie-instituutin tutkijaryhmä käytti uutta tekniikkaa, jolla painetta pystytään alentamaan hyvin nopeasti. He muuttivat korkeassa paineessa esiintyvää kiteistä "jää-VIII:aa" rakenteeltaan timanttia muistuttavaksi "jää-Ic:ksi", jota esiintyy lämpötilavälillä 140–165 kelviniä eli 133–108 celsiusastetta pakkasta.
Röntgensäteilyn avulla tutkijat pystyivät havaitsemaan, että tiheydeltään alhaista nestemäistä vettä esiintyi noin puolen sekunnin ajan -108 celsiusasteen lämpötilassa.
Oleellista oli paineen alentaminen hyvin nopeasti, lähes 50 gigapascalia sekunnissa. Jos paineenalennus tapahtui hitaasti, alle 0,01 gigapascalia sekunnissa, jää-VIII muuttui vaiheittain muiksi jään muodoiksi ilman nestemäistä, joskin lyhytaikaista välivaihetta.
Hyisestä vedestä kerrottiin Garnegie-instituutin uutissivuilla ja tutkimus on ilmestynyt Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedejulkaisussa.
Kuva: Chuanlong Lin & Guoyin Shen
Eräs jännimmistä ja tärkeimmistä alkeishiukkasista, W-bosoni, nousi kuuluisuuteen vuonna 1984, kun sen löytämisestä annettiin Nobelin palkinto. Löytö tapahtui Euroopan hiukkastutkimuskeskus CERNissä vuotta aikaisemmin, mutta vasta nyt, yli 30 vuotta myöhemmin, on vaakaa selvästi karsastaneen hiukkasen tarkka massa saatu selville.
W-bosonin nimi tulee sanasta weak, eli heikko, ja se puolestaan johtuu siitä, että tämä hiukkanen on fysiikan erään perusvoiman, heikon ydinvoiman välittäjähiukkanen. Heikko ydinvoima on tärkeässä osassa mm. radioaktiivisessa hajoamisessa sekä ydinfissiossa.
Kyseessä on hiukkaseksi varsin suurimassainen hiukkanen, mikä on tiedetty jo pitkään – itse asiassa teoreettisesti jo ennen hiukkasen löytämistä. Massan tarkka mittaaminen on osoittautunut erittäin vaikeaksi, mutta nyt siinä on onnistuttu: tästä kertova artikkeli ilmestyi eilen European Physical Journal C -julkaisussa.
Massa on 80370±19 MeV ja se onnistuttiin määrittämään CERNin LHC-hiukkaskiihdyttimen ATLAS-koeaseman tekemien havaintojen perusteella.
Fyysikot voivat paitsi olla iloisia lukuarvon saamisesta selville näin tarkasti, niin myös siitä, että luku on hyvin tarkalleen se, mitä hiukkasfysiikan perusteoria, niin sanottu standardimalli ennustaa.
Tulos on saatu tutkimalla kaikkiaan 14 miljoonaa W-bosonin tuottanutta hiukkastörmäystä, jotka havaittiin ATLAS-koeasemalla vuonna 2011. LHC-kiihdytin toimi tuolloin alkuperäisellä seitsemän teraelektronivoltin energialla, eli tämän jälkeen saadut havainnot ovat vieläkin parempia. Niitä ei kuitenkaan ole vielä saatu mukaan tähän tutkimukseen, missä pelkkä tietojen käsittely vei viisi vuotta.
W-bosonin massan tarkka määrittäminen auttaa täsmentämään standardimallia, koska siinä melkeinpä kaikki vaikuttaa kaikkeen. Erityisen tärkeää W:n parempi tunteminen on viime vuosina tunnetuksi tulleen Higgsin bosonin tarkemman ymmärtämisen kannalta.
Mikäli W-bosonin havaittu massa olisi ollut olennaisesti erilainen teoreetikkojen laskemaan massaan verrattuna, olisi edessä ollut mahdollisesti jokin uusi ilmiö, mistä ei aikaisemmin ole ollut tietoa. Nyt näyttää siltä, että sellaista ei ole – toisaalta onneksi, toisaalta valitettavasti.
Avain tarkan massan mittaamisessa oli W-bosonin läheinen kumppani, Z-bosoni, jonka avulla ATLAS-koeaseman havainnot pystyttiin kalibroimaan erittäin tarkasti.
Alla on CERNin julkaisema video aiheesta:
Tiedetuubin Klubi on yllättäen nyt ajan hermolla, koska klubilaiset pääsevät tutustumaan paitsi CERNiin yleisesti, niin erityisesti juuri ATLAS-koeasemaan nyt torstaina. Seuraamme matkaa myös täällä Tiedetuubissa.
Neandertalilaisia saattoi elää Euroopassa vielä noin 30 000 vuotta sitten eli nykyihmisen rinnalla kuljeskeli pitkään toinenkin fiksu kaveri. Ei kuitenkaan riittävän fiksu.
Siinä missä nykyihminen loi loisteliasta luolataidetta jo kymmeniätuhansia vuosia sitten, neandertalinihminen ei kyennyt riipustelemaan oikeastaan mitään tunnistettavaa. Serkkumme eivät osanneet piirtää.
Moinen puute kuulostaa vähäiseltä taitovajeelta, mutta se saattoi sinetöidä neandertalilaisten kohtalon. Sukupuuton syitä on pohdittu pitkään, mutta mitään selkeää, yksittäistä syytä ei edelleenkään tiedetä.
Piirustustaidon puutekaan ei ole sellainen, mutta se voi kertoa vakavammista ongelmista.
Sekä nykyihminen että neandertalinihminen metsästivät ja käyttivät jopa samanlaisia aseita eli keihäitä. Saaliseläimissä oli kuitenkin eroa.
Siinä missä neandertalilaiset väijyivät vähemmän vaarallista suurriistaa Euraasian aroilla, nykyihminen metsästi Afrikan ruohosavanneilla vikkelämpiä eläimiä – jotka saattoivat äkkiä muuttuakin saaliista saalistajiksi. Sen myötä nykyihminen kehittyi neuvokkaammaksi ja ehkä myös älykkäämmäksi kuin neandertalinihminen.
Miten metsästys liittyy piirtämiseen? Richard Cossin, Kalifornian yliopiston psykologian emeritusprofessorin, mukaan ehkä hyvinkin läheisesti.
Cossin kehittelemän hypoteesin mukaan nykyihmisen pyöreämpi kallo kehittyi antamaan tilaa suuremmalle päälakilohkolle, joka puolestaan kasvoi pakon edessä. Päälakilohkon alueella olevat aivojen osat ohjaavat näköaistin ja liikekoordinaation yhteistyötä. Ja se puolestaan oli kirjaimellisesti elintärkeää, ellei halunnut päätyä saaliseläimensä ateriaksi.
Silmän ja käden yhteistyö on oleellista myös piirtämisessä ja jos siinä on puutteita, näköaistin välittämät havainnot ympäristöstä eivät siirry luolan seinämiä peittäviksi piirroksiksi.
"Neandertalilaiset pystyivät muistinsa avulla visualisoimaan mielessään aiemmin näkemiään eläimiä, mutta he eivät kyenneet kunnolla muuttamaan näitä mielikuvia hallituiksi käden liikkeiksi, jotka ovat piirtämisen edellytyksenä", Coss arvelee.
Nykyihminen sen sijaan metsästi keihäillä vaarallista riistaa yli puolen miljoonan vuoden ajan, mikä vaikutti ihmisen lisäksi myös saaliseläinten evoluutioon. Ne kehittyivät yhä vaarallisemmiksi ja se vaati puolestaan ihmiseltä entistä suurempaa nokkeluutta.
Cossin mukaan pään sisällä olevien kuvien piirtäminen ohjaa käden liikkeitä samaan tapaan kuin metsästäjän mielikuvat siitä, miten keihäs pitää heittää, jotta se osuu lentonsa päätteeksi saaliseläimeen.
Piirustustaito ei merkinnyt pelkästään asuinsijojen koristelua: piirroksia saatettiin käyttää opetusvälineinä. Niiden avulla nykyihmiset kenties opettivat toisilleen metsästykseen liittyviä taitoja, kuten sopivien saaliseläinten valintaa ja niiden haavoittuvimpien kohtien sijaintia.
Luolamaalaukset ja -piirrokset eivät siis olisi olleet pelkkää tuntemattomiin seremonioihin liittyvää kuvitusta. Samalla piirtäminen mahdollisti kulttuurin kehittymisen. Nykyihminen meni menojaan, neandertalinihminen hiipui historian hämäriin, kun näppärämpi nykyihminen levittäytyi vähitellen samoille seuduille.
"Kyvyllä välittää mielikuvia muille ryhmän jäsenille oli valtaisat sosiaaliset seuraukset", Coss toteaa.
Cossin tutkimuksesta kerrottiin Kalifornian yliopiston (University of California, Davis) uutissivuilla ja se on julkaistu Evolutionary Studies in Imaginative Culture -tiedelehdessä (maksullinen).
Kuva: Ministère de la Culture/Centre National de la Préhistoire/Norbert Aujoulat
Ungarinyinin, torlakin ja vepsän kieliä halutaan tutkia ja elvyttää, kun se vielä on mahdollista. Niitä yhdistää kolme asiaa: puhujat ovat iäkkäitä, puhuttu muoto on vahvempi kuin kirjoitettu ja ne ovat uhanalaisia.
Laura Siragusa, Stef Spronck ja Max Wahlström ovat lingvistejä ja Helsingin yliopiston humanististen tieteiden ohjelman tutkijatohtoreita, jotka tutkivat katoamisvaarassa olevia kieliä.
He kaikki ovat kiinnostuneita kielten ja kulttuurin suhteesta, ja siihen pääsee käsiksi pienten alkuperäiskielten tutkimuksen kautta.
Yllä olevalla videolla tutkijat puhuvat omituisia kieliä, ja alla olevassa, Helsingin yliopiston tiedotuksen julkaisemassa Niina Niskasen, Piia Purran ja Suvi Uotisen kokoamassa teksteissä he kertovat enemmän tutkimuskohteestaan.
"Joskus käy niin, että informantteja on lähdettävä etsimään niityiltä vuohipaimenesta", kertoo Max Wahlström.
"Kun heidät saadaan tupaan, alamme kysellä vanhoista asioista, ja samalla tallentuu murre."
Torlakki on eteläslaavilainen siirtymämurre serbian, makedonian ja bulgarian välissä. Sitä puhutaan Itä-Serbiassa ja Bulgariassa. Wahlström tutkii Timok-joen laaksossa Serbiassa puhuttavaa torlakin varieteettia.
"Serbia on kieliopiltaan lähellä esimerkiksi venäjää. Serbiassa on muun muassa samat sijamuodot kuin venäjässä. Makedoniassa ja bulgariassa sijoja ei ole, ja kielet ovat lisäksi kehittäneet esimerkiksi määräisen artikkelin sekä säilyttäneet muita slaavilaiskieliä monimutkaisemman verbijärjestelmän. Merkittävä syy torlakissa tapahtuneisiin kielenmuutoksiin ovat pitkäkestoiset kielikontaktit vuosisatojen aikana."
"Torlakissa on piirteitä paitsi serbiasta myös makedoniasta ja bulgariasta, ja siksi sen tutkiminen on niin kiinnostavaa. Torlakin avulla on mahdollista päästä kurkistamaan siihen, miten kielenmuutokset tapahtuvat."
Torlakin puhujien määrästä ei ole tarkkaa tietoa, sillä jotkut puhuvat murretta vain vähän, toiset enemmän. Uhanalainen murre kuitenkin on, ja siksi sen tallentamisella ja tutkimisella on kiire.
Max Wahlström tekee tutkimusta yhdessä Serbian Tiedeakatemian Balkanologisen instituutin kanssa. Yhdessä instituutin tutkijoiden kanssa kerätään sekä kielitieteellistä että kansatieteellistä aineistoa. Tämä tapahtuu kiertämällä Timokin alueen syrjäisissä kylissä ja koputtelemalla talojen oviin.
"Balkanilla on helppo tehdä kenttätöitä", kiittelee Wahlström.
"Ihmiset ovat avoimia ja ottavat meidät hyvin vastaan. Etsimme jututettaviksi erityisesti vanhoja naisia, sillä he taitavat murteen miehiä paremmin. Vanhat miehet ovat kaikki käyneet Jugoslavian armeijan ja oppineet siellä serbokroaattina tuolloin tunnetun yleiskielen. Naiset ovat pysytelleet kotikylissä, ja he myös elävät miehiä pidempään."
Alkuperäiskielten tutkija huomaa konkreettisesti, miten kieli ja kulttuuri kietoutuvat yhteen. Stef Spronck antaa esimerkin.
"Länsimaiselle kielentutkijalle lause ’istun siskoni vieressä’ on yleensä vain kokoelma sanoja ja kielioppia", Spronck sanoo.
"Tyypillisesti kielentutkija ryhtyy tutkimaan kieltä pyytämällä puhujia kääntämään tämän tyyppisiä yksinkertaisia lauseita. Ungarinyinin kielen puhujalle tämä lause on kuitenkin perustavanlaatuisesti outo."
Syy: ngarinyinin kulttuurissa vastakkaista sukupuolta olevat sisarukset eivät ole läheisesti tekemisissä keskenään, joten ungarinyiniä puhuva mies todennäköisesti vastaisi kysymykseen: ’ei niin voi sanoa’.
Hollantilainen lingvisti lähti vuonna 2008 Australiaan tekemään tohtorintutkintoaan. Häntä kiehtoi se, miten kulttuuri ja kielioppi kietoutuvat yhteen Australian kielissä.
Spronck oli kotimaassaan opiskellut yleistä kielitiedettä ja slaavilaisia kieliä, mutta Australiassa hän päätyi sattumalta ngarinyin-kansan ja heidän alkuperäiskielensä ungarinyinin pariin. Kielen käyttäjät elävät nykyisin Länsi-Australiassa Derbyn kylässä ja sen lähettyvillä.
Ungarinyinin kieli on vakavasti uhanalainen. Sen puhujia on alle viisikymmentä, ja kieli elää lähinnä harvojen, jo iäkkäiden käyttäjien puheessa. Kielen puhujat, jotka työskentelivät Spronckin kanssa kielen nauhoituksen parissa, toivoivat tarinoiden siirtyvän seuraaville sukupolville. He haluavat varmistua siitä, että ungarinyiniä voi kuulla myös tulevaisuudessa.
Ungarinyin on säilynyt vuosisatoja ilman kirjoitettua kieltä, ja osa vanhoista puhujista suhtautuu kirjoittamiseen varauksella.
Ungarinyin on säilynyt vuosisatoja ilman kirjoitettua kieltä, ja osa vanhoista puhujista suhtautuu kirjoittamiseen varauksella, sillä kielellä on vahvat perinteet nimenomaan puhuttuna kielenä.
Nuoremmat sukupolvet suhtautuvat kirjoitukseen työkaluna, jonka ansioista kieltä on helpompi jakaa ja se pysyy muistissa. Kielen puhujat ja kielitietieteilijät ovat kehitelleet useita tapoja kirjoittaa ungarinyiniä vuosien ajan, ja viettäessään aikaa ngarinyinien yhteisössä Spronck esitteli niitä työpajoissa ja keskustelutilaisuuksissa.
Spronck vietti lopulta Australiassa yli kuusi vuotta, sillä alkuperäiskansaan tutustuminen ja henkilökohtaisten suhteiden rakentaminen veivät aikaa. Spronckin työhön kuului kenttämatkoja, ihmisten haastattelua ja kielen dokumentointia ja kuvailua.
Australiassa on ollut parhaimmillaan 250 alkuperäiskieltä. Nyt niistä enää noin kymmenen on päivittäisessä käytössä. Eri puolilla Australiaa nousseet liikkeet tekevät työtä vanhojen alkuperäiskielten elvyttämiseksi.
Kun italialainen Laura Siragusa opiskelijana valitsi pääaineekseen venäjän, hän ei vielä aavistanut päätyvänsä pienen vepsän kielen pariin.
Hän sai ensi kontaktin suomalais-ugrilaisiin kieliin vaihto-opiskelijana Helsingissä ja palasi myöhemmin oppimaan lisää. Yksi hänen esikuvistaan on vepsäläinen tutkija ja aktivisti Zinaida Strogalschikova.
Viime elokuussa Suomeen saapunut Siragusa viihtyy Helsingissä hyvin: yhteistyömahdollisuuksia muiden alkuperäiskansatutkijoiden kanssa on paljon, koska kiinnostuksen kohteet ovat yhteisiä.
Itämerensuomalaisella vepsän kielellä on noin viisituhatta puhujaa. Vepsäläiseksi identifioituvia on Siragusan mukaan kuutisen tuhatta. Vepsää puhutaan Äänisjärven etelä- ja länsipuolella, ja se voi parhaiten Karjalan tasavallassa, jossa käynnistyi tarmokas elvytysliike 1980-luvulla. Siellä vepsä saa tukea paikallishallinnolta: on kirjallisuutta ja sanomalehtiä, tv ja radiokin toimivat. Sanastoa kehitetään aktiivisesti esimerkiksi koulumaailman käyttöön.
Muualla kylät ovat eristyneempiä ja tyhjenevät nuorista, potentiaalisista puhujista. Toisaalta kylissä kieli on läheisemmässä suhteessa perinteiseen ympäristöön ja arkeen. Vepsänkielinen musiikkitoiminta, kuten kuorot ja yhtyeet, voi hyvin.
Vaikka vepsällä on kirjakieli, myös puhutulla kielellä on Siragusan mukaan merkitystä. Kun kielellä on puhujia, se pysyy elävämpänä.
"Vepsäläiset itse ovat optimistisia kielensä tulevaisuudesta. He eivät halua uhrin asemaa. Vepsä selvisi jo sodasta, Stalinin terrorista ja Venäjän assimilaatiopolitiikasta. Toivoa siis on."
Suosituimmat tänään
Tunnettu aerosolitutkija, akateemikko Markku Kulmala ehdottaa Nature-lehdessä maailmanlaajuisen mittausverkoston rakentamista planeettamme tilan selvittämiseksi ja jatkuvaksi seuraamiseksi. Tuhat asemaa riittäisi – esimerkkinä suomalaisten SMEAR.
Hyytiälässä, Juupajoella, on Helsingin yliopiston SMEAR II -asema, missä mitataan jatkuvasti yli 1200 erilaista muuttujaa ilmassa ja ympäristössä.
Kasvihuonekaasujen pitoisuudet, pienhiukkasten pitoisuudet ja koostumus, otsoni, typen oksidit, rikki- ja typpihappo, sadat erilaiset hiilivedyt, molekyyliklusterit, maaperän ominaisuudet, fotosynteesi ja puiden kaasuaineenvaihdunta – nämä kaikki ja paljon muuta kirjautuvat tietokoneisiin ympäri vuorokauden.
Mittaustiedot näyttävät miten Hyytiälän metsämaasto hengittää ja elää, sekä kuinka muualta tulleet ilmavirtaukset tuovat sinne aineita ympäröivästä maailmasta.
Markku Kulmala ehdottaa viime torstaina, 4. tammikuuta Nature -lehdessä olleessa artikkelissa Build a global Earth Observatory SMEAR:in ottamista esimerkiksi hankkeessa, joka rakentaisi maailmanlaajuisen mittausverkoston maapallon tarkan tilan kartoittamiseen ja seuraamiseen.
Ympäri maailman tehdään koko ajan paljon mittauksia, joten niistä ei sinällään ole pulaa, mutta yhtenäinen, samalla tavalla samoja merkkikaasuja pitkäaikaisesti ja luotettavasti mittaava järjestelmä, jonka tuottamat havainnot olisivat vapaasti kaikkien maailman tutkijoiden käytössä, olisi huima askel eteenpäin.
Tiedot auttavat erilaisten luonnonilmiöiden takaisinkytkentöjen ja vuorovaikutusten selvittämisessä.
Kulmalan ehdottama maapallonlaajuinen uusi Global SMEAR (Stations for Measuring Earth Surface Atmosphere Relations) -verkko tarvitsee noin tuhat Hyytiälän kaltaista asemaa.
"Investointikustannukset asemaa kohden ovat 10 miljoonaa euroa, joten investoinnit Global SMEAR -verkkoon olisivat samaa suuruusluokkaan kuin Trumpin muuri Meksikon rajalle", akateemikko Kulmala sanoo.
Global Observatory (Global SMEAR) mittaisi kasvihuonekaasuja, pienhiukkasia, hivenkaasuja, oksidantteja, pilvien ominaisuuksia, sadetta, ekosysteeminen tilaa ja yleisesti ottaen ympäristön muutoksia, ihan niin kuin Hyytiälässä jo tehdään.
Lisäksi mukaan olisi hyvä ottaa myös uutta teknologiaa, kuten massaspektrometria, joka pystyy ilmakehässä mittaamaan erittäin pieniä hiukkaspitoisuuksia.
"Global SMEARin toteuttaminen vaatii laajaa kansainvälistä yhteistyötä, jota voisi pitkällä aikavälillä johtaa esimerkiksi meteorologian kansainvälinen järjestö WMO yhdessä suomalaisten toimijoiden kanssa", Kulmala arvelee viitaten Hyytiälän SMEAR-asemalta saatuun korkeatasoiseen aineistoon.
Hyytiälän SMEAR II -asema. Kuva: Helsingin yliopisto.
Helsingin yliopiston ilmakehätutkijat ovat kehittäneet SMEAR-konseptia vuodesta 1989, jolloin professori Pertti Hari ja Markku Kulmala aloittivat ensimmäisen SMEAR-aseman suunnittelun. Konseptin oleellisena osana on avoin data ja datavirrat.
"Kun on riittävästi avointa dataa maapallon tilasta, se mahdollistaa riittävän monipuolisen analyysin. Näin saadaan tietoa esimerkiksi siitä, mitkä alueet maapallolla voivat vahvistaa hiilinieluja ja lisätä ilmakehää viilentävien pienhiukkasten syntyä."
Kulmala uskoo myös, että uusia ilmastonmuutosta hillitseviä takaisinkytkentöjä voi löytyä.
"Vain riittävällä datalla ja monipuolisella analyysillä päästään tekemään kestäviä päätöksiä, hän sanoo.
Se jo tiedetään kipeän hyvin, että ilmaston muuttuessa kaupungistuminen lisääntyy, ruoka ei riitä, ja puhdas vesi muuttuu yhä vaikeammin saatavaksi; ilma saastuu, biodiversiteetti kärsii, ympäristö kemikalisoituu, epidemiat globaalistuvat ja energia on käymässä niukaksi – kaikki ovat ilmiöitä, jotka liittyvät oleellisesti toisiinsa eikä niitä voi ratkaista yksitellen.
*
Juttu perustuu Helsingin yliopiston viestinnän tiedoteeseen.
Moniaistisen kokemuksen tutkimusmenetelmällä on selvitetty mitä suomalaiset maastaan ajattelevat. Se ei ole yllätys: lähes puolet näkee mielessään järvimaiseman ja mieltävänsä tuoksuksi metsän tai puun.
Suomen 100-vuotisjuhlien innoittamana syntyneestä tutkimuksesta selviää, minkälaisista aistimuksista muodostuu kokemuksesta nimeltä ”Suomi”. Tutkimuksen tuloksena syntyi myös yli 300 kuvan kokoelma vastaajien valokuvia näkymistä, jotka heidän kokemuksensa mukaan kuvaavat parhaiten Suomea.
"Kun tarkastellaan vain visuaalisia aistimuksia, yksi kokemus on ylitse muiden", selittää Turun yliopiston Funktionaalisten elintarvikkeiden kehittämiskeskuksen Aistilan tutkimuspäällikkö Laura Forsman.
"Järvimaisema on jopa 47 prosentille se näkymä, jonka ajatus Suomesta asukkaidensa mielikuvissa synnyttää. Vastaavasti myös hajuaistimuksissa metsän ja puiden tuoksu liitetään selkeästi voimakkaimmin Suomen kokemiseen: 45 prosentilla mieliin nousevat nämä tuoksut, kun he pohtivat Suomea nenänsä kautta."
”Miltä Suomi tuntuu?” -tutkimus tehtiin Turun yliopiston Aistilan moniaistisen kokemuksen tutkimusmenetelmällä yhteistyössä Visit Finlandin kanssa. Vastaajia oli vähän yli 1000.
"Tulokset vahvistavat tuttua kuvaa, että kokemuksemme Suomesta on nimenomaan luontokokemus", jatkaa tutkimuksen analyysistä vastaava tutkimuspäällikkö Terhi Pohjanheimo.
Suomen asukkaille voimakkaimmat kokemukset kotimaastaan kiteytyvät neljään kokemuskontekstiin; metsään, järveen, mereen ja tunturiin.
"Metsä on näistä ydinkokemuksista kaikkein voimakkain, eli kaikkein useimmin vastauksissa toistuva ja moniaistisin", Pohjanheimo valottaa tuloksia.
Tutkimustulokset ilmentävät hyvin, kuinka voimakkaita tunteita aistielämykset ihmisille saavat aikaan. Useat aistimusten kuvailut lähentelevät runoutta: ”Hiljainen tuulen humina. Hiljaisuus, vain lintujen laulu ja metsän äänet.”, ”Istun kalliolla ja katson aavaa sinistä merta. Tunnen tuoksun nenässäni.”, ”Kolin vaaralta näkyvä maisema. Vihreä, avara, laakea.”
Visit Finlandin tutkimuspäällikön Katarina Wakosen mukaan matkakohteet myydään maamielikuvilla.
"Voimakkaimmat mielikuvat syntyvät matkailijan omista tunnepitoisista kokemuksista, jotka puolestaan syntyvät todellisten aistimusten yhteisvaikutuksesta. Siksi Finpron Visit Finland lähti rohkeasti kokeilemaan tutkimusmenetelmää, jonka avulla matkailu- tai asiakaskokemuksia voidaan tarkastella entistä konkreettisemmalla, moniaistisella tasolla", Wakonen kertoo.
Kaikki ihmiskokemukset saavat alkunsa aistein havaittavien ärsykkeiden vaikutuksesta. Moniaistisen kokemustutkimuksen perusajatus onkin ymmärtää, minkälaisten aistiärsykkeiden yhteisvaikutuksena ihmisille syntyy kokemus jostakin merkityksellisestä, abstraktista asiasta, eli mielikuvasta – kuten kokemus Suomesta sen asukkaille.
"Moniaistisen kokemustutkimuksen hyöty elinkeinoelämälle on se, että erilaisia kuluttaja- ja asiakaskokemuksia voidaan ymmärtää, suunnitella ja toteuttaa entistä laadukkaammin", Forsman kertoo.
"Tutkimus tuottaa lopputuloksena moniaistisia kokemusreseptejä, jotka kertovat minkälaisten aistiärsykkeiden summana kohderyhmälle syntyy jokin tietty mielikuva ja tunne-elämys. Ja kääntäen voimme tutkia, minkälaisella moniaistisella kokemuksella kohderyhmälle voidaan aikaansaada haluttu mielikuva ja tunnekokemus."
Turun yliopiston Funktionaalisten Elintarvikkeiden Kehittämiskeskuksessa moniaistista kokemista on tutkittu jo pitkään.
"Aistila on viime vuosien aikana kehittänyt tutkimusmenetelmien soveltamista yritysten ja erilaisten toimialojen tarpeisiin", valottaa asiaa Turun yliopistossa Aistilaa vetävä Mari Norrdal.
"Tarve asiakaskokemuksen jalostamiselle aistielämysten näkökulmasta kasvaa. Siihen Aistilalla on tarjota huippuosaamista erilaisille elinkeinoaloille, joiden tuotteessa tai palvelussa aistielämykset luovat arvoa loppuasiakkaalle,
Moniaistinen kokemus, jossa näkö-, kuulo-, haju-, tunto- ja makuaistit viestivät aivoille yhtäaikaisesti positiivisesta, merkityksellisestä asiasta, on voimakkaita tunteita herättävä elämys.
"Uskomme, että moniaistisen asiakaskokemuksen tutkiminen antaa uuden kilpailuedun yrityksille, joiden tavoite on menestyä elämystaloudessa", sanovat Forsman ja Pohjanheimo.
"Inspiroivien tutkimustulosten myötä seuraavaksi kiinnostaa tietysti se, miten Suomi aistitaan ja koetaan Suomen matkailulle tärkeiden kohderyhmien kuten aasialaisten keskuudessa", miettii Visit Finlandin Katarina Wakonen.
*
Juttu perustuu Turun yliopiston tiedotteeseen, jonka on kirjoittanut Erja Hyytiäinen. Otsikkokuva: Flickr / ville.fi
Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved