Auto- ja avaruusmiljardööri Elon Musk hyödynsi keksintöjä, vaan ei itse lukeudu historian suurten fysiikan sankareiden joukkoon. Autolleen hän keksi nimen Serbiassa syntyneeltä Nikolai Teslalta, joka amerikkalaistui ja keksi induktiomoottorin, jolla Teslakin kulkee. Muskin mahtailua kuvastaa se, että hän lähetti raketillaan autonsa aurinkoa kiertävälle Maan ja Marsin väliselle radalle.
Heikki Oja on tullut tunnetuksi palkittuna tähtitieteen kansantajuistajana. Fysiikan lait ovat pienoiskoossa kuin sukua maailman kaikkeuden ihmeellisyyksien kanssa. Kansan ymmärryksen silmissä suuret keksinnöt on jo tehty, ja siksipä kirjan luettelemat keksijät ja havainnot ovat pääosin historiaa. Näiden tutkijoiden käänteentekeviä huomioita on vaikea ylittää.
Ojan sankariluettelo alkaa Blaise Pascalista (1623-1662) ja päätyy Peter Higgsiin (1929-2024). Tuohon aikaväliin mahtuvat kirjan keksinnöt ja niiden keksijät. Tänään tutkimustuloksia syntyy, mutta askeleet ovat lyhentyneet ja keskittyvät yhä pikkutarkempiin ja vaikeaselitteisimpiin havaintoihin.
Toista oli ennen, kun fysiikan oivallusten dramaattisuus ja merkitys edustivat valtavia harppauksia. Niinpä näiden Ojan esittelemien nerojen nimet ovat jääneet elämään vuosisadoiksi: Newtonin lait, Doppler-ilmiö, Siemens, Geiger-mittari, Siemens, Herz, Gaussin käyrä, Celsius, Röntgen-säteet, Watt, Ampére ja niin edelleen.
Teoreetikkoja ja hupiveikkoja
Fysiikan nerot ovat tavallisen kansalaisen silmissä usein hiukan erikoisia. Esimerkiksi Richard Feynman (1918-1988) tuli enemmän tunnetuksi laaja suosiota saaneilla kirjoillaan ”Laskette varmaan leikkiä, Mr. Feynman” ja ”Mitä siitä, mitä muut ajattelevat”, joissa ei puhuta kovin vakavasti ja yksityiskohtaisesti hänen saavutuksistaan kvanttisähködynamiikan alalla.
Nobelin palkinto vuodelta 1965 oli vakava muistutus hänen merkityksestään historian suurimpien tiedemiesten joukossa. Hänen kirjojaan lukiessa ei tule havainneeksi, että hän oli osallistunut atomipommin rakentamiseen sota-aikana niin sanotussa Manhattan-projektissa. Hupimielessä sanelemissa kirjoissaan hän kertoilee niin matemaattisia ajatusleikkejä kuin yksityiselämän seikkailuja drinkit ja naiset mielessään. Hän muotoutuukin pilailijaksi ja matemaattisten taikatemppujen tekijäksi vastoin kuin moni muu nerokategoriaan yltävistä valikoiman hahmoista.
Heikki Ojan esittelemistä fysiikan sankareista usea on totisia taistelijoita, joille fysiikan lakien ja merkittäviin keksintöihin johtava työ ei ollut pelkkää jälkikäteen tapahtuvaa hihittelyä. Vaikka joukkoon mahtuu yrmeitä erakkoja, keskeinen menestyksen sääntö liittyy kuitenkin kykyyn löytää yhteistyökumppaneita ja ymmärtäjiä.
Kurkistus mustaan aukkoon
Albert Einstein (1879-1955) loi suhteellisuusteorian, josta hänen tunnetaan aina ja kaikkialla. Se on antanut mahdollisuuden ymmärtämään maailmankaikkeuden lakeja ja havainnoida uutta. Ensin löydettiin valon kaartuminen Auringon lähellä, myöhemmin koko avaruuden kaareutuminen ja mustien aukkojen olemassaolo, jonka ideoi jo aiemmin Karl Schwartzssild.
Mustat aukot ovat tänäänkin puheenaihe, jota on vaikea ymmärtää. Se vetää kappaleita sisäänsä ja pois meidän maailmankaikkeudestamme. Heikki Oja selittää kuin rautalangasta vääntäen, mutta nerojen keksinnöistä on kaikkien vaikea ymmärtää.
Vaikka Einsteinin teoriat ovat jo vuosisadan ikäisiä, niiden johtopäätökset saavat yhä uusia ulottuvuuksia. Niiden rinnalla on suorastaan turvallista ymmärtää käytännön työtä, jota vaikkapa Christian Doppler (1803-1853) harrasti, hiukan onnahdellen. Kyse oli tähtien säteilyn aallonpituuden vaihtelusta, kun tähti joko loittonee tai lähestyy.
Käytännössä tuo ”Dopplerin ilmiö” konkretisoitiin, kun nopeasti lähestyvän ja ohikiitävän junan aiheuttama ääni on korkeampi tullessa kuulijaa kohti kuin sen etääntyessä. Kun teoriaa ryhdyttiin tarkoilla mittauslaitteilla soveltamaan tähtiin tai tähtisumuihin, kyettiin pian määrittelemään laajenevan maailmankaikkeuden osasten liikkeitä ja niiden nopeuksia.
”Fysiikan sankareita” sisältää pienoiselämäkertoja ja tieteellisten saavutusten enemmän tai vähemmän ymmärrettäviä saavutuksia. Joukkoon mahtuu menestystarinoita ja ihmiskohtaloita, joiden arvon osaamme käsittää nyt, vasta satojen vuosien kuluttua. Siksipä tämä kirja vuodenkin vanhana on kuin uuni tuore.
Heikki Oja: Fysiikan sankareita viideltä vuosisadalta. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa 2025.