[H-verkko] Agricolan kirja-arvostelut: Paikka järjestyksen ja kaaoksen välimaastossa

[agricola at utu.fi]

Agricolaan on lähetetty uusi kirja-arvostelu:
---------------------------------------------------------
Jouni Huhtanen <jouni.huhtanen at gmail.com> Tohtorikoulutettava, Aate- ja
oppihistoria, Oulun yliopisto
---------------------------------------------------------
Arvosteltavana:
Scharf, Caleb: Kopernikuskompleksi: Kosminen merkityksemme planeettojen ja
todennäköisyyksien universumissa (The Copernicus Complex: Our Cosmic
Significance in a Universe of Planets and Probabilities). Kääntänyt Tuukka
Perhoniemi. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2016. 287 sivua.


Paikka järjestyksen ja kaaoksen välimaastossa
---------------------------------------------------------

Kopernikuskompleksi on Columbian yliopiston astrobiologian professorin Caleb
Scharfin omaperäinen puheenvuoro astronomian piirissä viime aikoina Maan
ulkopuolisen elämän mahdollisuuksista käytyyn keskusteluun. Teos paneutuu
astronomian vakaviin asiakysymyksiin, mutta ottaa teesiensä lähtökohdaksi
”kopernikaanisena periaatteena” ja ”antrooppisena periaatteena” tunnetut
tieteelliset väittämät. Ensin mainitun mukaan maailmankaikkeus on
ominaisuuksiltaan samanlainen mistä tahansa suunnasta katsottuna.
Jälkimmäinen pitää ihmistä maailmankaikkeuden mittana ja pohtii sitä,
missä mielessä Maan asema on erityinen suhteessa muuhun aurinkokuntaan. Moni
antrooppisen periaatteen kannattaja uskoo, että maailmankaikkeuden ominaisuudet
ja fysiikan luonnonvakiot ovat jokseenkin tarkasti hienosäädettyjä Maassa
vallitsevaa elämää varten. Scharf ei suoranaisesti kiistä näitä
väitteitä, mutta lähtee siitä, että sekä ihmisen olemassaolon että Maan
aseman määrittelyn takeeksi täytyisi löytää kyseisten periaatteiden sijaan
selkeät mitattavissa olevat kriteerit.

Kopernikuskompleksia voi suositella kaikille elämän synnystä ja
kehityksestä, elämän biokemiallisesta perustasta, planeettakuntien
olosuhteista sekä muista astrobiologian keskeisistä ongelmista kiinnostuneille
lukijoille. Kysymykset sekä Maan erityisyydestä että Maan ulkopuolisen
elämän mahdollisuudesta ovat merkittäviä ja mielekkäitä tänään ennen
kaikkea siksi, että astronomia on kehittynyt pisteeseen, jossa sillä on
todellinen mahdollisuus pohtia kosmologian kysymyksiä erilaisia
lähestymistapoja ja tieteidenvälistä yhteistyötä hyödyntäen. Tästä
huolimatta Caleb Scharfin työ ei anna suoria vastauksia Maan ulkopuolisen
elämän olemassaolon todentamiseksi, vaan tavoittelee seikkaperäisempää
kokonaiskäsitystä siitä, miten ”yrityksemme ymmärtää merkitystämme
maailmankaikkeudessa edistyy käytännössä ja miten se samalla haastaa monia
ennakkokäsityksiämme ja omahyväisiä mielikuviamme” (s. 13).

Lähtiessään selvittelemään näitä ongelmia Scharf ottaa perustaksi kaksi
keskeistä astronomista teesiä eli ”kopernikaanisen kosmologisen
periaatteen” ja ”antrooppisen periaatteen”. Ensin mainittu pitää
maailmankaikkeutta vakaana ja katsoo sen olevan samanlainen mistä tahansa
suunnasta katsottuna (isotrooppisuus). Tämä oli erityisen tärkeä ajatus
esimerkiksi Albert Einsteinille (1879–1955) vuoden 1915 jälkeen, sillä sen
avulla hänen oli helpompi soveltaa yleistä suhteellisuusteoriaa (ja
kehittämäänsä kosmologisen vakion käsitettä) maailmankaikkeuteen
kokonaisuutena.

Teesin lähtökohtana on Nikolaus Kopernikuksen (1473–1543) kuuluisa teoria,
joka siirsi Maan pois maailmankaikkeuden keskipisteestä. Tiettävästi Charles
Darwinin teoria sai saman aikaan ihmisen biologisen aseman ja Sigmund
Freudinteoria ihmisen tietoisuuden määrittelyssä, sillä jälkimmäinen
alensi tietoisuuden kysymykset lopulta suurelta osaltaan yksilön alitajunnan
asiaksi. Scharfin mukaan Kopernikuksen opin keskeinen vaikutus on siinä, että
sen läpimurron jälkeen ihminen on ajatellut enemmän tai vähemmän vakavasti
ottaen asuvansa tavallista tähteä kiertävällä tavallisella planeetalla
ilman minkäänlaista erityisasemaa maailmankaikkeudessa. Teoksen nimi viittaa
tämän asennemuutoksen synnyttämään kompleksiin.



Kuva: Ptolemaolainen maailmankäsitys, Bartolomeu Velho 1568 (Bibliothèque
Nationale, Paris, Wikipedia)

Antrooppinen periaate puolestaan olettaa, että olemassaolomme kertoo
itsessään jotain maailmankaikkeuden fysiikan luonteesta, sillä ihminen
koostuu tähtien muodostamista alkuaineista ja on täällä havaitsemassa
maailmankaikkeutta. Teesi johtaa helposti turhan syvällisiin
filosofis-teologisiin ja ontologisiin pohdintoihin, mutta Scharf onnistuu
välttämään nämä ylilyönnit pitäytymällä tiukoissa asiakysymyksissä ja
teesin maltillisessa tulkinnassa. Vakavassa astronomisessa keskustelussa
antrooppinen periaate kulminoituu nykyisin usein kysymykseksi
”maailmankaikkeuden hienosäädöstä”, jolla tarkoitetaan sitä, että
luonnonvakioihin sisältyvät maailmankaikkeuden ominaisuudet ovat olleet
erityisen suotuisat elämän synnylle Maassa. Mikäli nämä avaintekijät
olisivat olleet toiset, elämää ei ehkä koskaan olisi syntynyt
maailmankaikkeudessa. Bernard Carr ja Martin Rees selvittelivät näitä
kysymyksiä ensimmäisen kerran jo vuonna 1979. Rees palasi samaan aiheeseen
vielä vuonna 1999 teoksessaan Just Six Numbers: The Deep Forces that Shape the
Universe (suom. Avaruuden avainluvut, WSOY 2001) esittämällä kuusi lukuarvoa,
jotka eivät voi vaihdella kovin paljon, mikäli maailmankaikkeuden oletetaan
synnyttävän ja ylläpitävän Maan kaltaista elämää. Nämä lukuarvot
koskevat yhtäältä voiman ja toisaalta aineen olemusta sekä näiden välistä
suhdetta. Arvot ovat seuraavat:

gravitaation ja sähkömagneettisen voiman välinen suhde
sellaisen aineen suhteellinen osuus, joka on muuttunut energiaksi vedyn
fuusioituessa heliumiksi
tavallisen aineen kokonaistiheys maailmankaikkeudessa
tyhjiön kvanttitärähtelyiden energiatiheys (joka saattaa olla
maailmankaikkeuden laajenemista kiihdyttävää pimeää energiaa)
varhaisessa maailmankaikkeudessa tapahtuneiden pienenpienten epätasaisuuksien
koko (näistä muotoutuivat muun muassa galaksien ja galaksiryhmien kaltaiset
rakenteet)
maailmankaikkeutemme avaruudellisten ulottuvuuksien todellinen lukumäärä

Kyseiset tekijät osoittavat, että antrooppiseen periaatteeseen sisältyvä
kysymys hienosäädöstä perustuu vakavasti otettaviin tieteellisiin ongelmiin,
ei filosofiseen saivarteluun. Kopernikuskompleksin hienous on huomattavalta
osaltaan siinä, että se pohtii seikkaperäisesti sekä kopernikaanisen että
antrooppisen periaatteen kysymyksiä ja pyrkii löytämään tasapainon näiden
välille. Scharfin mukaan ”kopernikaanisen maailmankuvan laveimmassa
tulkinnassa maailmankaikkeuden pitäisi kuhista samanlaista elämää kuin
maapallolla, ja tiukimmassa se ei oikeastaan kerro meille mitään suuntaan
eikä toiseen. Sen vaihtoehto (antrooppiset väitteet) tarvitsevat vain yhden
esimerkin elämästä maailmankaikkeudessa, eli meidät” (s. 42).
Periaatteessa kummankin teesin kannattaja voi vedota argumentaatiossaan omaan
kantaansa kumotakseen vastustajan väitteet. Totuus on jossain näiden
välillä, mutta saman tien joudutaan myöntämään, että suoranaisen näytön
antaminen suuntaan tai toiseen on äärimmäisen vaikeaa.

Kopernikuskompleksin uutuusarvo perustuu ennen kaikkea näkökulman
monipuolisuuteen. Aikaisemmin Maan kosmologista asemaa on käsitelty huomattavan
paljon astrofysiikan näkökulmasta. Erityisen laadukkaana ja syvällisenä
esimerkkinä tällaisesta lähestymistavasta mainittakoon Arizona State
Universityn teoreettisen fysiikan professorin Paul Daviesin (s. 1946) vuonna
2006 julkaisema The Goldilocks Enigma:Why is theUniverse just Right for Life?
(suom. Kultakutrin arvoitus, Ursa 2007). Siinä missä Davies tarkastelee Maan
asemaa kosmologina ja kytkee sen lähinnä pimeän energian,
alkeishiukkasfysiikan ja säieteorian kaltaisiin astrofysikaalisiin tekijöihin,
pyrkii Scharf näkemään omassa ennen kaikkea astrobiologian suuntaviivoja
avaavassa teoksessaan Maan aseman taustalla sekä planeettojen ja galaksien
syntyyn liittyviä astrofysikaalisia tekijöitä (makrotaso) että
hiiliperustaisten reaktioiden ja aminohappoketjujen kaltaisten rakenteiden
mukaisia astrobiologisia tekijöitä (mikrotaso). Tämä tarjoaa moneen
aikaisempaan tutkimukseen verraten merkittävästi tuoreemman näkökulman ja
haastaa pohtimaan Maan asemaa biologis-fysikaalisena kokonaisuutena.

Onko Maalla jonkinlainen erityisasema maailmankaikkeudessa?

Kopernikuskompleksi ei ole helppoa filosofista jutustelua, vaan vakavasti
otettava tieteellinen puheenvuoro Maan elämän synnystä ja kehityksestä. Työ
on erityisen seikkaperäisesti laadittu ja sen kaikki kahdeksan päälukua
sisältävät merkittäviä tieteellisiä huomioita sekä aurinkokunnan että
maailmankaikkeuden ominaisuuksista. Vaikka kysymyksessä ei ole varsinainen
tutkimus siinä mielessä, että se sisältäisi tarkat lähdeviitteet ja muut
kriittiseltä tutkimukselta vaadittavat muotoseikat, kestävät työn argumentit
lähemmän tarkastelun suhteessa mihin tahansa vakavasti otettavaan
tieteelliseen tutkimukseen. Työ ei tarjoa astronomisten yksityiskohtien osalta
varsinaisesti uusia avauksia, mutta esittää viimeisimmistä löydöksistä
asianmukaisen synteesin ja ehdottaa samalla uudenlaista lähestymistapaa Maan
astrobiologisen aseman määrittelemiseksi.

Teos jakautuu kahteen osaan siten, että sen neljä ensimmäistä lukua
käsittelevät pääosin astrofysiikkaa aurinkokunnan fysikaalisten
perusominaisuuksien, ajan ja avaruuden, gravitaation sekä planeettojen ja
planeettajärjestelmien synnyn näkökulmasta. Jälkimmäiset neljä lukua
painottavat puolestaan enemmän astrobiologiaa ja pyrkivät vastaamaan siihen,
missä mielessä maailmankaikkeuden biokemialliset ominaisuudet tarjoavat
edellytyksen elämän synnylle Maassa. Toisaalta mielenkiinnon kohteena on se,
onko muualta maailmankaikkeudesta mahdollista löytää Maan kaltaista
elämää. Osiot eivät ole toisistaan irrallisia, vaan täydentävät toisiaan.
Monet astrobiologian kysymykset tulevat ymmärrettäviksi sikäli kuin niitä
tarkastellaan astrofysikaalista taustaa vasten.



Kuva: Nikolaus Kopernicus, De revolutionibus orbium coelestium, s.9, 1543.
Jagiellonian Library

Työn alku on tieteenhistoriallisesti katsoen mielenkiintoista luettavaa, mutta
sen tarkoituksena ei ole valaista astronomian kehitystä yleisellä tasolla,
vaan rakentaa pikemminkin puitteet teesille kopernikaanisesta yleisyydestä.
Scharf selostaa aluksi aristoteelisen kosmologian ja Aristarkhoksen
peruskäsityksiä maailmankaikkeuden rakenteesta ja siirtyy vaiheittain antiikin
ajan kosmologiasta Kopernikuksen, Johannes Keplerin ja Galileo Galilein kautta
Isaac Newtoniinesittäen pääkohdat sekä Klaudius Ptolemaioksen Almagestiin
sisältyvistä ekvantti-, eksentri- ja episykliteorioista että Kopernikuksen
niiden korjaamiseksi teoksissaan Commentariolus ja De revolutionibus
esittämistä väitteistä. Kysymys Maan asemasta maailmankaikkeudessa herätti
mielenkiintoa jo antiikin aikana, mutta tosiasiassa vasta Kopernikuksen
kehittämä teoria auttoi selittämään Auringon, Kuun ja planeettojen liikkeet
aikaisempaa yksinkertaisemmalla tavalla. Teoria oli varsinkin teologisesti
kiistanalainen, sillä se ei pitänyt ihmistä jalustalla, vaan haastoi
perustavalla tavalla kosmoksen rakennetta ja liikkeitä hallinneet ydinajatukset
ja pudotti Maan samalla sille aikaisemmin kuuluneesta erityisasemasta muiden
planeettojen joukkoon.

Lähemmäksi modernia astronomiaa Scharf tulee alkaessaan käsitellä luvuissa
kaksi ja kolme aurinkokunnan fysikaalisia ominaisuuksia, asteroidivyöhykettä,
pikkuplaneettoja sekä komeettojen syntyä. Tarkastelu tarjoaa perusteet
varsinaisten planeettojen synnylle, sillä monet aineen koostumuksen ja liikkeen
perusmekanismit pätevät sekä pienten että suurten taivaankappaleiden
tapauksissa. Varsinkin gravitaation vaikutus on tähtien ja planeettojen
synnylle välttämätön, sillä sen ansiosta atomit ja molekyylit yhdistyvät
kemiallisten reaktioiden myötä kiinteäksi aineeksi. Teoksen keskeisen
väitteen mukaan planeettojen muodostuksen periaatteet ovat niin yleisiä, että
niiden on toistuttava jokseenkin välttämättä samankaltaisina eri
aurinkokunnissa. Tämä puolestaan johtaa siihen, että maailmankaikkeuden
laajuuden huomioiden Maan kaltaisia maailmoja on todennäköisesti olemassa
eksoplaneettojen joukossa. Eräänlainen vahvistus tälle saatiin jo tammikuussa
1992, kun tähtitieteilijät Aleksander Wolszczan ja Dale Frail julkaisivat
Nature-lehdessä artikkelin, jossa kertoivat löytäneensä erään ”kaukaisen
pulsarin havaintoaineistosta vakuuttavia todisteita ensimmäisestä
eksoplaneettakunnasta: ensimmäiset tunnetut toiset maailmat galaksissamme”
(s. 83).

Teoksen alkupuoliskoon sisältyvät huomiot planeettojen ja aurinkokuntien
synnystä ovat tarpeellisia pyrittäessä eroon kopernikaanisen
keskinkertaisuuden ja sen vastaväitteiden imusta. Kysymys elämän
merkityksestä maailmankaikkeudessa vaatii kuitenkin suuntautumista selvemmin
varsinaisten astrobiologisten kysymysten tarkasteluun. Näitä Scharf siirtyy
pohtimaan tarkemmin luvusta viisi lähtien. Teoksen tavoitteena ei ole etsiä
Maan kaltaista ”monimutkaista” elämää maailmankaikkeudesta, vaan
pikemminkin ehtona on jossain päin Maan pinnalla nykyisin tai Maan
menneisyydessä jonain aikana vallinneiden olosuhteiden samankaltaisuus
suhteessa etsittävään planeettaan. Käytännössä tämä tarkoittaa
sellaisia pintalämpötiloja, joissa vesi pysyy nestemäisenä ja kemiallisia
poltto- ja raaka-aineita on saatavilla. Toisena perustavana vaatimuksena on
jonkinlainen biofysikaalinen vakaus, mikä tarkoittaa sitä, ettei planeetta ole
joutunut liian nopeiden ja rajujen fysikaalisten muutosten tai sen olemassaoloa
uhkaavan haitallisen säteilyn alaiseksi. Kiehtova kysymys on siinä, voiko
tällaista Maan kaltaista paikkaa löytyä paikoista, jotka ovat päällisin
puolin erilaisia kuin kotiplaneettamme. Löytämiselle pitäisi olla
periaatteessa hyvät mahdollisuudet, sillä Linnunrata sisältää Maan
kokoluokan planeettoja muutamasta miljardista muutamaan kymmeneen miljardiin.

Lähtiessään pohtimaan tarkemmin kysymystä Maan ulkopuolisen elämän
yleisyydestä ja harvinaisuudesta Scharf ottaa perustaksi kolmen maapallolla
esiintyvän elämän päähaaran mukaisesti bakteerien, arkeonien ja tumallisten
solujen välisen erottelun. Ihmisen kaltaisilla tumallisilla on suuremmat solut
kuin bakteereilla ja arkeoneilla ja ne sisältävät monimutkaisempia
rakenteita. Tämä jaottelu herättää kysymyksen Maan ainutlaatuisuudesta ja
johtaa helposti pitämään monimutkaista Maassa tavattavaa elämää
harvinaisena maailmankaikkeudessa. Teesi lähtee oletuksesta, jonka mukaan
monisoluinen älyllinen elämä vaatii kehittyäkseen tietynlaisen
biokemiallisen tapahtumaketjun ja tiettyjen kemiallisten ominaisuuksien joukon.
Yksinkertaisia eliöitä (kuten kiviä syöviä mikrobeja) sen sijaan ilmaantuu
paljon helpommin. Väitettä voi tukea lukuisilla Maan historiasta ja
olosuhteista löytyvillä yksityiskohdilla, joista hyvänä esimerkkinä toimii
vesi. Yksinkertainen kahden vetyatomin ja yhden happiatomin muodostama molekyyli
on elintärkeä biokemiallinen liuotin ja keskeinen osatekijä Maan
geofyysisessä koneistossa.

Keskeisellä sijalla näissä tarkasteluissa ovat ”mikrobimoottoreiksi”
(microbial engines) kutsutut monimutkaiset aminohapoista muodostuneet
proteiinit, jotka toimivat katalyytteinä, liittyvät toisiinsa ja muodostavat
suurempia aminohappoketjujen rakenteita. Scharfin mukaan puhe ”moottoreista”
on siinä suhteessa perusteltua, että kyseiset proteiinit ovat olennainen osa
maailmankaikkeuden aineenvaihduntaa tuotettaessa käyttökelpoista kemiallista
energiaa ja syntetisoitaessa uusia yhdisteitä, jotka ovat kaiken elämän
voimanlähteitä. Maan elämälle ovat tärkeitä ennen kaikkea sellaiset
hiiliperustaiset reaktiot, joissa hiilidioksidin kaltaiset epäorgaaniset
lähteet muuttuvat orgaanisiksi. Todennäköisesti tällaista sitoutumista
löytyy Maan ulkopuolisesta avaruudesta huomattavan paljon. Maan yksilöllisyys
häviää helposti selittäessä toimintaa molekyylien ja mikrobien avulla.

Hiilen lisäksi toinen perustava alkuaine maailmankaikkeudessa on vety, jota
löytyy riittävä määrä miltei mistä tahansa elämän ylläpitämiseksi.
Maailmankaikkeuden aloitettua viilenemisensä joitain satojatuhansia vuosia
alkuräjähdyksen jälkeen vedyllä oli parhaat mahdollisuudet muodostaa
molekyylejä ja laittaa samalla liikkeelle kaikkein raskaimpien alkuaineiden
tuotanto. Scharfin mukaan maailmankaikkeudessa syntyy tavanomaisen kaksiatomisen
vetymolekyylin (H2) lisäksi jatkuvasti kolmiatomisia vetymolekyyleja (H3+),
jotka ovat taipuvaisia muodostamaan uskomattoman monenlaisia veden, sinihapon,
metanolin, etanolin ja asetyleenin kaltaisia molekyylirakenteita. Kyseisen
muodon avulla miltei ”mikä tahansa vaikuttaa olevan mahdollista avaruuden
harvan kylmyyden asettamissa termodynaamisissa puitteissa” (s. 147).

Kopernikuskompleksi operoi pääosin näissä astrobiologisissa kehyksissä.
Työ ei etsi monimutkaisen elämän muotoja, vaan pidättäytyy
molekyylibiologisella tasolla ja pyrkii esittämään selkeät kriteerit
elämän yksinkertaisten muotojen löytämiseksi maailmankaikkeudesta. Scharfin
mukaan astrobiologiselle tutkimukselle on tuottanut yleisesti ottaen ongelmia
se, että siltä on puuttunut ratkaisevia tietoja esimerkiksi siitä, onko
elämä syntynyt maapallolla tai jossain muualla maailmankaikkeudessa kerran
vain useampia kertoja. Todistusaineistoa sitä vastoin alkaa olla jo
riittävästi siitä, että tunnettu elämä sopii hyvin yhteen
maailmankaikkeuden alkuaineiden ja kemiallisen koostumuksen kanssa. Lisäksi
tiede on havainnut, että planeettoja muodostuu tuhkatiheään ja mahdollisuudet
Maan ulkopuolisen elämän löytämiselle ovat tässä suhteessa hyvät. Tästä
huolimatta ihmisen täytyy pystyä sovittamaan oma olemassaolonsa tämän kaiken
kanssa yhteen jollain mitattavissa olevalla menetelmällä. Ainoa järjellinen
ratkaisu näiden ongelmien selvittämiseksi on edetä päättelyssä isommasta
pienempään eli tehdä yleistyksiä siitä, mitä tiedämme tähtienvälisistä
molekyyleistä ja planeettojen muodostumisesta. Elämän ominaisuudet
maapallolla liittyvät näihin kosmisiin olosuhteisiin ja ehtoihin.
Toisensuuntaiset yleistykset – jotka ottavat lähtökohdakseen elämän synnyn
Maassa ja pyrkivät päättelemään Maan olosuhteiden perusteella elämän
todennäköisyyden muualla – eivät tunnu tuottavan todenmukaisia tuloksia,
vaan johtavat helposti joko antrooppisen ainutlaatuisuuden tai kopernikaanisen
yleisyyden ylikorostamiseen.

Kohti kosmokaaottista periaatetta

Kopernikuskompleksi noudattaa ihailtavalla tavalla keskeistä metodologista
periaatettaan lähestyessään todellisuuden luonnetta sekä biologian että
fysiikan näkökulmasta. Scharf suuntaa Maan täsmällisen aseman
määrittelemiseksi katseensa yhtäältä sisäänpäin, kohti mikroskooppisia,
pieniä molekyylejä ja vielä sitäkin syvemmälle aineen ja energian
kvanttimaailmaan. Toisaalta hän kohdistaa huomionsa ulospäin kohti ajan ja
avaruuden suurimpia linjoja, joihin kuuluvat tähdet ja galaksit, aine, pimeä
aine ja kosminen säteily. Kyseiset suunnat ovat vastakkaiset, mutta eivät
toisistaan erilliset. Aineen ja energian sisäinen rakenne auttaa
ymmärtämään huomattavan paljon maailmankaikkeutta kokonaisuutena. Tämä
lähtökohta selittää myös sen, miksi Scharf aloittaa teoksensa kuvaamalla
alankomaalaisen Antoni van Leeuwenhoekin (1632–1723) mikroskooppisia
tutkimuksia eikä esimerkiksi Newtonin taivaanmekaniikkaa.



Kuva: Anthonie van Leeuwenhoek, Natuurkundige te Delft_Rijksmuseum. Wikipedia.

Valittu lähestymistapa tuottaa täysin uudenlaisen käsityksen Maan asemasta
suhteessa maailmankaikkeuteen. Maa sijaitsee monessa mielessä sopivan leudolla
vyöhykkeellä, joka ei ole aineen koostumuksen, lämpötilojen, ravinteiden tai
muiden biofysikaalisten ominaisuuksiensa suhteen liian vakaa tai liian
epävakaa. Tämän takeena on maailmankaikkeuden perusominaisuuksien
hienovarainen tasapaino. Hieman liikaa johonkin suuntaan ja maailmankaikkeuden
ominaisuudet olisivat ratkaisevasti toiset. Pieni muutos gravitaatiossa estäisi
sekä tähtien synnyn että raskaampien alkuaineiden muodostumisen. Muutos
toiseen suuntaan saattaisi synnyttää valtavankokoisia, nopeasti sammuvia
tähtiä. Vastaavasti, mikäli sähkömagneettinen voima olisi erilainen,
atomien väliset kemialliset sidokset olisivat liian heikkoja tai liian
voimakkaita muodostaakseen kompleksisia molekyylirakenteita maailmankaikkeuden
monimuotoisuuden ylläpitämiseksi. Scharfin mukaan nämä tosiseikat
kannustavat muodostamaan uuden tieteellisen käsityksen, joka poikkeaa sekä
kopernikaanisesta että antrooppisesta periaatteesta. Tätä voitaneen kutsua
kosmokaaottiseksi periaatteeksi, paikaksi järjestyksen ja kaaoksen
välimaastossa.

Kyseisen teesin ydin on siinä, että Maan kaltainen elämä sijaitsee ja tulee
aina sijaitsemaan eräänlaisella keskialueella tai välitilassa, jonka energia,
mittakaava, aika sekä järjestys ja epäjärjestys ovat muokanneet elämälle
suotuisaksi. Sekä planeettojen ilmaston ja pinnanmuodostuksen vaihtelut että
niiden ratojen tasapaino riippuvat suoraan näistä tekijöistä. Liian kaukana
keskialueesta tasapaino horjahtaa kohti elämän kannalta epäsuotuisaa tilaa.
Toisin kuin Maan keskinkertaisuutta korostava kopernikaaninen periaate, kaventaa
tämä uusi vaihtelevien ja dynaamisten olosuhteiden yhdistelmää elämän
perustana painottava teesi ratkaisevasti mahdollisuuksia Maan ulkopuolisen
elämän löytämiseksi. Toisaalta se ei sitoudu antrooppisen periaatteen
äärimmäiseen tulkintaan eikä pidä Maata elämän kannalta ainutlaatuisena,
vaan pyrkii osoittamaan täsmällisesti sekä elämän ilmenemisen että sen
yleisyyden mahdollisuudet maailmankaikkeudessa. Elämä on emergentti ilmiö,
joka hakee paikkaansa monien fysikaalisten olosuhteiden rajapinnoilla. Scharfin
sanoin:

”Ratkaisu on tämä: Paikkamme maailmankaikkeudessa on erityinen, mutta se ei
ole merkittävä. Se on ainutlaatuinen, mutta ei poikkeuksellinen.
Kopernikaaninen periaate on sekä oikeassa että väärässä, ja meidän on
vihdoin syytä tunnustaa tämä” (s. 231).

Näin on tehty täysi kierros antrooppisista ajattelutavoista ja
kopernikaanisesta periaatteesta kohti uuden kosmokaaottisen teesin
määrittelyä. Tästä selostuksesta ei tee raskasta niinkään se, että se
perustuu kahdeksaan suhteellisen pitkään päälukuun, vaan se, että työ
sisältää yleisesti ottaen huomattavan määrän yksityiskohtaista tietoa
tieteenhistoriasta, astrofysiikan ja astrobiologian viimeisimmistä tuloksista,
tieteenfilosofiasta sekä ihmisen aseman määrittelystä suhteessa sekä hänen
ensisijaiseen biologiseen ympäristöön että maailmankaikkeuteen.

Teos sisältää oikeastaan kaiken tarpeellisen koskien Maan ulkopuolisen
elämän etsintää ja sen historiaa. Päähuomion vie edellä mainitut Maan
aseman määrittelyyn liittyvät tieteelliset väittämät, mutta Scharf pohtii
näiden lisäksi teoksensa loppuluvussa hieman vapaamuotoisemmin muun muassa
Maan ulkopuolisen elämän etsintään keskittyvää SETI-projektia sekä
italialaisen fyysikon Enrico Fermin (1901–1954) 1950-luvulla esittämää
paradoksia, jonka mukaan galaksimme on jo niin vanha, että mikäli elämä on
jollain tavalla yleistä, pitäisi kehittyneitä sivilisaatioita esiintyä
jokseenkin runsaasti ympärillämme. Paradoksi syntyy siitä, ettei kyseisiä
sivilisaatioita niiden oletetusta yleisyydestä huolimatta näytä ilmaantuvan
näkyviin. Tätä kysymystä on käsitellyt asianmukaisesti muun muassa Stephen
Webb vuonna 2002 julkaisemassaan teoksessa Where is Everybody? (suom. Missä
kaikki ovat?, Ursa 2005). Toinen historiallisesti mielenkiintoinen yksityiskohta
on tähtitieteilijä Jerry Ehmanin elokuussa 1977 havaitsema niin sanottu
”Wow!-signaali”, https://fi.wikipedia.org/wiki/Wow-signaali jota monet
pitävät yhä parhaana näyttönä Maan ulkopuolisesta älyllisestä
elämästä.

Kopernikuskompleksi on tarpeellinen teos ennen kaikkea siksi, että se
hahmottelee uudenlaista lähestymistapaa sekä Maan aseman määrittelyn että
Maan ulkopuolisen elämän etsinnän perustaksi. Astrobiologian piirissä on
perinteisesti otettu Maan elämä kaiken Maan ulkopuolisen elämän tutkimisen
lähtökohdaksi. Tutkijoiden on ollut luontevaa ajatella, että elämä
esiintyisi muualla jokseenkin samankaltaisena kuin Maassa (so. hiiliperustainen
elämä). Tämänsuuntaista ajattelutapaa hahmottelevat muun muassa biologi
Peter Wardin vuonna 2005 julkaisema Life as We Do Not Know It: The Nasa Search
for (and Synthesis of) Alien Life (suom. Tuntematon elämä: Vieraan elämän
synteesi ja Nasan tutkimukset maanulkoisesta elämästä, Ursa 2006) sekä
jossain määrin myös Wardin ja Donald Brownleen vuonna 2002 julkaisema The
Life and Death of Planet Earth (suom. Planeetta Maan elämä ja kuolema, Ursa
2003). Scharf sen sijaan ottaa lähtökohdakseen vastakkaisen suunnan ja pyrkii
päättelemään maailmankaikkeuden yleisistä ominaisuuksista edellytykset
sekä Maassa että muualla mahdollisesti esiintyvän elämän perustaksi.

Tähän näkökulmaan liittyvän uutuusarvon lisäksi tunnustusta täytyy antaa
teoksen selkeälle muodolle. Kopernikuskompleksi sisältää huomattavan paljon
asiaa ja yksityiskohtia, mutta teoksen rakenne säilyy tästä huolimatta
hallittuna, sillä Scharf määrittelee käyttämänsä käsitteet
asianmukaisesti eikä juuri tee epäjohdonmukaisia hyppäyksiä aiheesta
toiseen. Tutkimuksen päälinja etenee pienin täsmällisin argumenttiaskelin
astrofysiikan suurista linjoista kohti astrobiologian mikroskooppisia
yksityiskohtia. Tarkennuksia ja laajennuksia keskeisiin käsitteisiin tekijä
esittää loppuviitteissä. Lisäksi työhön sisältyy suhteellisen laaja nimi-
ja asiahakemisto. Kopernikuskompleksia on kaiken kaikkiaan erityisen
miellyttävä lukea sen syvällisyyden ja perusteellisuuden vuoksi ja sitä voi
varauksetta suositella jokaiselle astrobiologian uusimmista tuloksista
kiinnostuneelle lukijalle.

 

---------------------------------------------------------
Tämä arvostelu on luettavissa ja kommentoitavissa Agricolan
arvostelujulkaisussa osoitteessa
http://agricola.utu.fi/julkaisut/kirja-arvostelut/