Joitakin kriittisiä puheenvuoroja medikalisaatiosta on Suomessa lääkärienkin taholta esitetty. Sellaisia ovat olleet arkkiatri Risto Pelkosen puheenvuoro (Helsingin Sanomat 4.3.1998), professori Kalle Achtén yksipuolista biologispsykiatrista tutkimusta ja hoitoa arvosteleva haastattelu (Helsingin Sanomat 16.1.2000) ja vuoden 1999 professoriksi valitun Amos Pasternackin ajatukset, että myös kehollisten sairauksien tutkimusta ja hoitoa olisi monipuolistettava tuomalla mukaan humanististieteellinen näkökulma. Kuopiolaiset tutkijat K. Tuomainen, M. Myllykangas, J. Elo ja O.P. Ryynänen ovat julkaisseet kirjan Medikalisaatio – aikamme sairaus (Vastapaino 1999). Itse olen vuosikymmeniä kritikoinut julkaisuissani tätä suuntausta (viimeksi kirjassani Ihmisen ainutlaatuisuus, Yliopistopaino, 2. p. 1999). Olen ollut liikkeellä järeämmin asein kuin lääkärit painottaessani medikalisaation perusteitten virheellisyyttä.

Perusteitten analyysi on filosofian tehtävä. Sen tulee paljastaa, mikä on tutkimuskohteen perusluonne, jotta empiirisessä tutkimuksessa voitaisiin asettaa ongelmia vastaavat hypoteesit ja valita niiden koetteluun adekvaatit menetelmät. Empiirinen tiede ei voi omia perusteitaan tutkia, koska se on hypoteesiensa ja menetelmävalintojensa kautta aina jo ennalta sitoutunut johonkin tulkintaan tutkimuskohteen perusluonteesta. Se tuottaa sitä sirpaletietoa, jonka menetelmät loogisesti mahdollistavat. Vain ontologisfilosofinen analyysi on ennalta sitoutumatonta ja mahdollinen vastaamaan kysymykseen, miten ihminen on olemassa. Vastaukset tähän kysymykseen muodostavat ihmiskäsityksen.
 

Ihmiskäsitys

Analysoimani ihmiskäsitys, joka on monissa empiirisissä tutkimuksissa osoittautunut heuristiseksi, on kolmikantainen. Ihminen on olemassa kehollisuutena (orgaanisen tapahtumisen kokonaisuutena), tajunnallisuutena (kokemisen kokonaisuutena) ja situationaalisuutena (elämäntilanteeseensa kietoutuneisuutena). Viimeksi mainittu olemassaolon muoto tarkoittaa sitä, että ihmisen olemassaolo on aina myös suhteissa olemista. Hän on suhteessa maailmaan niitten olioitten ja asiantilojen kautta, jotka hänen yksilöllinen situaationsa maailmasta rajaa. Kaikki olemuspuolet ovat yhtä tärkeitä. Jos yksikin niistä puuttuisi, ei ihmistäkään reaalisena olentona olisi olemassa.

Yksityiskohtaisemmin suoritettu ihmiskäsityksen analyysi paljastaa myös sen tärkeän ja medikalisaation mielekkyyttä järisyttävän tosiasian, että kustakin olemuspuolesta tarjoutuu empiirisille tieteille oma toisiinsa redusoitumaton problematiikkatyyppinsä. Kehollisuudesta seuraa lyhyesti ilmaisten kysymystyyppi: miten elämä toteutuu aineellisuudessa (so. terveenä tai sairaana)? Tätä perusmuotoa kaikki ihmisen orgaanista elämää koskevat tutkimusongelmat ovat.

Tajunnallisuudesta seuraa kysymystyyppi: miten kokemukset kehkeytyvät ja organisoituvat subjektiiviseksi maailmankuvaksi? Kokemuksissa maailman oliot merkitsevät ihmiselle aina jotakin. Siksi niitä voidaan kutsua yleistävästi merkityksiksi. Maailmankuvan tutkimuksessa on siten kyseessä merkityksen ongelma.
Situationaalisuudesta seuraava problematiikka on edellisiä hankalampi lyhyesti ilmaista siksi, että situaatio eli elämäntilanne, johon suhteutuneisuutta ihmisen olemassaolo myös on, on monimuotoinen. Situaatiolla tarkoitetaan kaikkea sitä, mihin ihmisen kehollisuus ja tajunnallisuus ovat suhteissa. Siinä on paitsi konkreettisia esineitä, kuten puita, taloja, katuja, autoja jne., myös ei?aineellisia rakennetekijöitä, kuten arvoja ja normeja. Tärkeitä siinä ovat koti, työ, perhe ja toiset ihmiset yleensä. Myös ilmastolliset, maantieteelliset, yhteiskunnalliset ja muut kulttuuriset olosuhteet ovat olennaisia situaation rakennetekijöitä. Empiiriset tieteet joutuvat aina asettamaan kysymyksensä tältä osin siten, että saadaan valaisua siihen, miten suhde mihinkin rakennetekijään on mukana vaikuttamassa kehollisuuden ja tajunnallisuuden olemassaoloon ja niiden sisäiseen tapahtumiseen. On ilmeistä, että on tutkittava eri tavoin esimerkiksi arvojen ja auton pakokaasujen vaikutusta ihmisen olemassaoloon.

Problematiikkatyypeistä seuraa järjellisesti vaatimuksia myös tutkimussysteemille (so. hypoteeseille ja menetelmille). Niiden on oltava ongelmien luonnetta vastaavia. Kun tutkitaan häiriöitä eri olemuspuolissa, myös kuvauskategorioitten ja käsitteiden täytyy olla ilmiöitten kannalta mielekkäitä. Näistä vaatimuksista lähdettäessä häiriöt kehollisuudessa saavat peruskategorian, jonka nimi on sairaudet. Häiriöt tajunnallisuudessa kuuluvat kategoriaan, jonka nimeksi sopii subjektiivisen maailmankuvan epäsuotuisuudet. Ero näiden peruskategorioitten välillä on loogisesti jyrkkä. Merkitykset ei?aineellisina olioina eivät voi koskaan sairastua. Joskus käytetty nimi sielullinen sairaus on pelkästään hämmentävä. Sielulla ei ole mitään reaalista rakennetta eikä olemassaolon tapaa, jota voitaisiin empiirisesti tutkia. Siksi se ei voi myöskään sairastua. Sielun käsite kuuluu uskontojen alueelle. Sen sijaan maailmankuva on reaalinen ja empiirisesti tutkittavissa.
 

Maailmankuvan epäsuotuisuus

Medikalisaation ylläpitämistä tieteellisen ajattelun harhoista ehkä karkein on se, että maailmankuvan epäsuotuisuudesta puhutaan tauteina ja sairauksina. Niitä tutkittaessa ja korjattaessa toiminta keskittyy kuitenkin itse teossa koko ajan maailmankuvaan. Psyykkinen häiriö todetaan (so. tehdään ns. tautidiagnoosi) juuri maailmankuvasta ja eri terapiamuotojen menestystä seurataan muutoksista siinä. Aivosairautta ei kutsuta psyykkiseksi sairaudeksi ellei maailmankuvassa esiinny jotakin normaalista poikkeavaa. Maailmankuvan epäsuotuisuudesta puhuttaessa on mielekästä käyttää sellaisia ilmaisuja, että merkitykset ovat epärealistisia, sekavia, sisältököyhiä, ikään kuin väärissä paikoissa (so. tunteen paikalla järkeily ja päinvastoin), pakonomaisesti toistuvia, harhaisia jne. Näin puhuttaessa karkeilta kategoriavirheiltä vältytään.

Psyykkisten häiriöitten ja kehollisten sairauksien liittäminen yhteiseen tauti? ja sairausluokitukseen toteutui maailmanlaajuisesti saksalaisen psykiatri Emil Kraepelinin (1855–1926) elämäntyön vaikutuksesta. Tautiajattelua on sovellettu ihmisen epäsuotuisten maailmankuvien tutkimiseen ja niistä kärsivien auttamiseen noin sata vuotta ja medikalisaatio jatkaa yhä samassa suunnassa. Kuitenkin tieteellinen kehitys sen puitteissa on ollut erittäin vähäistä. Maailmankuvan häiriöitä ei ole onnistuttu liittämään kehollisten sairauksien kanssa mielekkääksi systeemiseksi kokonaisuudeksi. Yhteistähän niissä on vain epäsuotuisuus asianomaisen itsensä ja yhteiskunnan kannalta. Parannuskeinoiksi ns. mielitaudeissa ovat tarjoutuneet erilaiset shokkihoidot, lobotomia, joskus (etenkin naisten) sterilisointi ja jotkut yleiset rauhoittavat lääkkeet. Edistystä satavuotistaipaleella on tapahtunut vain Sigmund Freudin, C.G. Jungin ja monien muitten tutkijoitten psykologisen näkemyksen mukaan tuomisen ansiosta. Kehitys on kuitenkin yleisesti katsoen ollut tässä suunnassa niin vaatimatonta, että kokonaan uuden perusasennoituksen julkipanolle ja koettelemiselle on varmasti tilaa.

Ehdotus, että epäsuotuisa maailmankuva otettaisiin peruskategoriaksi, ei tarkoita sitä, että toisten olemuspuolien tutkimus syrjäytettäisiin. Kaikki olemuspuolet ihmisessä ovat mukana niin suotuisan kuin epäsuotuisankin maailmankuvan tuottamisessa. Ehdotus asettaa ensinnäkin tutkimustehtävät mielekkäämpään järjestykseen kuin tautiajattelu. Ensimmäiseksi ei etsitä mielitautia, vaan tutkitaan epäsuotuisaa maailmankuvaa sen omalla merkitystasolla. Ehdotus edellyttää myös, että kunkin olemuspuolen osuutta maailmankuvan muodostumisessa tutkitaan sen oman rakenteen ehdoilla ilman reduktion vaatimusta. Tutkimuksen on selvitettävä, miten toiset aivan erilaiset olemassaolon muodot voivat edistää tai häiritä ei?aineellisten merkitysten syntyä ja muuntumista tajunnan maailmankuvassa. Tässä tehtävässä filosofia suorittaa perustavan työn analysoimalla, mikä on olemuspuolien yhteispelin yleinen struktuuri. Empiiriset tieteet tutkivat sitten sen pohjalla vastavuoroista yhdessä olemista reaalisisältöjen tasolla.

Kehollisuuden osuutta maailmankuvan syntyyn voidaan pelkistäen luonnehtia siten, että aivot ovat se aineellinen perusta, jonka avulla kokemuksellisuus ja merkitysten muodostus tulevat mahdollisiksi. Jos ne ovat sairaat, on niitä tietenkin hoidettava jotta ne voisivat suorittaa osuutensa merkitysten muodostamisessa. Merkityssisällöistä maailmankuvana puhuttaessa siirrytään kuitenkin aivoista aivan uudelle olemassaolon tasolle. Aivoihin kohdistuva tutkimus voi olla vain anatomiaa ja fysiologiaa (viime kädessä fysiikkaa). Tajunnallisia merkityksiä aivojen fysikaalisessa tapahtumisessa ei ole eikä niitä voida johtaa aivoista, vaikka ne ovat kokemisen välttämätön ehto. Kaikki merkityskokemukset ovat aivojen avulla. Uskonnolliset ja poliittiset mielipiteet ovat yhtä aivoperäisiä kuin epäsuotuisatkin merkitykset maailmankuvassa. Epäsuotuisuuden eli haitallisuuden aste määräytyy pääasiallisesti yhteiskunnan asettamista normaalisuuskriteereistä käsin. Toistaiseksi ei kuitenkaan – muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta – fysikaalisia aivopesutekniikoita ole sovellettu uskonnollisten ja poliittisten toisinajattelijoiden käännyttämiseen, vaan niiden kohdalla on yleensä turvauduttu periaatteessa kasvatuksellisiin keinoihin.

Situaatio on mukana merkitysten synnyssä siten, että siitä pääasiallisesti (osin myös itsestä) saadaan kokemusaiheet eli merkitysten sisältö. Situaation rakennetekijät eivät siten ole maailmankuvan kannalta mitään neutraaleja rakennuspalikoita. Jos maailmaa, josta yksilön situaatio on osa, ei olisi, ei hyvilläkään aivoilla voitaisi muodostaa mitään maailmankuvaa. Maailmattomaksi kuviteltu ihminen (reaalisesti mahdoton!) voisi ehkä kokea joko pohjatonta ahdistusta tai euforista hurmaa, mutta ei jäsentyneitä merkityksiä jostakin.

Edellisten tarkastelujen pohjalta on pääteltävissä, ettei ole tarpeen ratkaista, mikä olemuspuoli olisi maailmankuvan kannalta tärkein tai peräti yksin merkitykset selittävä. Medikalisaation ylläpitämä uskomus, että epäsuotuisa maailmankuva olisi tutkittavissa vain aivoista ja vääristymät siinä korjattavissa aivofysiikkaa manipuloimalla, eivät epäilijää vakuuta. Mielekäs tutkimusstrategia näyttäisi olevan se, että subjektiivinen maailmankuva on lähtökohta ja koko ajan keskeisenä pidettävä kohde. Selityksiä etsittäessä hyödynnetään ensisijaisesti sen oman tason tarjoamia mahdollisuuksia. Toisten olemuspuolien antamia selitysperusteita käytetään rinnakkaisesti niiltä osin ja sillä tavalla kuin on osoitettavissa, että ne ovat osallisia merkitysten tuottamisessa.
 

Auttamisen keinoja

Viime aikoina on tiedotusvälineissä esitetty huolestuneisuutta mm. lasten ja nuorten psyykkisten ongelmien lisääntymisestä ja auttamisresurssien riittämättömyydestä. Huoli on varmaankin aiheellinen, mutta lääkärien esittämät ratkaisumallit asiantilojen korjaamiseksi ovat tavallisesti medikalisaation sanelemia. Lapsi? ja nuorisopsykiatrien lisäämisellä ei näitä ongelmia ratkaista, kuten saatetaan ehdottaa (150 uutta virkaa!). Lääketieteellistä asiantuntemusta lienee alalla riittävästi. Sen sijaan tarvitaan muuta tietotaitoa. Puheena olevat ongelmat eivät pääosaltaan sijoitu lääketieteen eivätkä biologian pätevyysalaan. Medikalisaation kummallisuuksia on, että kaikki negatiivinen ihmisen kohdalla käsitetään sairaudeksi ja siksi niiden hoito kuuluisi lääkärille tai ainakin hänen valvontaansa.

Medikalisaatio on ottanut lisäpuhtia viimeaikaisesta aivotutkimuksen ja lääkekemian edistymisestä. Aivotutkimuksessa on mm. onnistuttu kuvaamaan ihailtavan tarkasti sähköisesti mitattavan impulssin kulkua hermoradoissa. On myös voitu seurata magneettikentän vahvistumista ja verenkierron vilkastumista tietyillä aivoalueilla merkkinä toimintojen aktivoitumisesta niissä. Edelleen on löydetty joitakin korrelaatioita yhtäältä aivojen ns. välittäjäaineitten ja aivohormonien sekä toisaalta esimerkiksi skitsofreenisen kokemisen välillä. Korrelaatiot eivät kuitenkaan ole yleensä hyviä selittäjiä. Auttamiskeinoja pelkästään niiden pohjalta ei juuri ole tarjolla. Aivofysiikan ja ei?aineellisten merkitysten yhteys jää aivotutkimuksen nykyvaiheessa edelleen mysteeriksi.

Lääkekemian edistyminen on tuonut markkinoille lääkkeitä, joilla voidaan lievittää ahdistuneisuutta, masentuneisuutta sekä pelko? ja paniikkireaktioita. Ne ovat spesifimpejä ja pitkävaikutteisempia kuin esimerkiksi yleiset rauhoittavat ja piristävät lääkkeet sekä alkoholi. Periaatteessa eroa alkoholiinkaan ei sanottavasti ole. Nousuhumalassakin itsetunto kohoaa, huolet ja murheet lientyvät. Sekä lääkkeiden että alkoholin nauttimisen jälkeenkin esimerkiksi velat ovat yhä jäljellä ja niiden aiheuttama ahdistus luonnollista ja aiheellista. Työpaikan menetyksen uhka, asunnosta häätö, avioero, läheisen ihmisen menetys, toraileva ja harmeja aiheuttava anoppi yms. huolta ja stressiä aiheuttavat elämäntilanteen rakennetekijät eivät poistu lääkkein. Monissa tapauksissa situaation surkeus syöttää maailmankuvaan merkitysaiheita, joista ilman mitään psyykkistä tautia tai sairautta kehkeytyy juuri sitä huolta, tuskaa, pelkoa, epätoivoa jne., joitten kokonaisuus nimetään medikalisaation näkökulmasta toimien mielisairaudeksi. Kuitenkin juuri kuvatut kokemukset ovat primaarista ja tauti jälkikäteen niille annettu epäonnistunut nimi. Aivoja ei näissä tapauksissa tarvitse syyllistää, koska ne toimivat hienosti. Jos elämäntilanteen kurjuutta ei vastaisi onneton kokemus, silloin olisi aihetta etsiä vikaa aivoista.

Yritykset puhua maailmankuvallisten ongelmien kohdalla tieteellisyyden nimissä vain aivofysiikasta ja etsiä biologisia auttamiskeinoja ovat problematiikkasokeutta ja siksi varsinaista epätieteellisyyttä. Siinä on kyseessä tutkijoitten rajoittuneisuus, joka ainakin osaksi voisi olla korjattavissa koulutuksella. Ihmistutkijat tarvitsevat filosofiaa ymmärtääkseen tutkimusalansa perusteita. Niistä kenties tärkein on problematiikkatyyppien erottaminen ja huomioon ottaminen. Ne ovat muuttumattomia. Kun aivoista ei voida tutkia merkityksiä, ei siinä ole kyseessä mikään empiirinen vaikeus, jonka tutkimuksen kehitys joskus voittaisi, vaan perustavampi vaikeus, joka vallitsee niin kauan kuin on ihmisiä ja heidän tutkimustaankin. Sen asettamiin ehtoihin tutkimuksen on vain mukauduttava.

Esimerkiksi lasten ja nuorison ongelmissa ollaan laajassa ongelmavyyhdissä. Heidän elämäntilanteistaan on kulttuurin muutoksen johdosta tarjoutumassa kokemusainesta, jota he eivät pysty organisoimaan sellaiseksi ehyeksi maailmankuvaksi, että oman elämän hallinta ja ohjaus sen avulla toimisi. Asioitten typistäminen aivo?ongelmaksi ja ehdotukset sen hoitamiseksi lääkkeiden tai muiden biologisten menetelmien avulla ovat tieteisfantasioitten tasolla. Epäsuotuisan maailmankuvan kehittäminen elämäntaitoa lisääväksi on todennäköisesti aina oleva perusluonteeltaan kasvatuksellista, so. maailmankuvan tasolla tapahtuvaa toimintaa. Tärkeällä tavalla tätä tavoitetta voidaan tukea elämäntilanteita inhimillistämällä. Silloin on jo kyseessä kulttuurinen ongelma. Vaikka on ymmärrettävää, että kulttuurista käsin vaikuttamisessa nähdään iso asia ja siksi siihen puuttumista kavahdetaan, olisi kuitenkin tutkijapiirejä laajemminkin – medikalisaation vastaisesti – tiedostettava, että ongelmayhteydet ovat moninaisia. Sen jälkeen olisi mahdollista hahmotella kurssi, jonka suunnassa vähitellen edetään niin lasten ja nuorten kuin aikuistenkin elämäntaidon lisäämiseksi.

Kirjoittaja on emeritusprofessori.

Det fysikaliska tidsbegreppet
(Matts Roos)

I Tieteessä tapahtuu 1/2000  behandlade filosoferna Ilkka Niiniluoto och Simo Knuutila tidsbegreppet  ur filosofiskt och historiskt perspektiv.  Niiniluoto refererade också i korthet konsekvenserna av Einsteins speciella relativitetsteori, medan Knuutila avstod från att behandla tidsbereppet ur fysikalisk synpunkt. Inspirerad av dessa två artiklar vill jag gärna bredda diskussionen genom att ta upp det fysikaliska tidsbegreppet.

Aristoteles må ha kommit nära en fysikalisk definition, vilket är av historiskt intresse, men modern fysik bygger inte på traditioner. Det vi förstår med begreppet tid måste ingå logiskt, motsägelsefritt och experimentellt verifierbart i den teoretiska fysiken. En tankegång som ger en bara delvis riktig bild av fysiken kan vara historiskt intressant, men den är värdelös jämförd med den helt riktiga tankegången. 

Einsteins speciella relativitetsteori 1905 och hans allmänna relativitetsteori 1915 revolutionerade vårt tidsbegrepp på fyra sätt.  (Liksom Niiniluoto utgår jag från att läsaren känner till den speciella relativitetsteorin.) För det första är ljusets hastighet ändlig, eller nära 300 000 km/s, medan kommunikation med ljussignaler tidigare ansågs vara samtidig. Om två personer X och Y på 3000 km avstånd från varandra hade helt synkrona klockor (hur det vore möjligt förbigår jag just nu) och  kom överens om att sända en signal till varandra samtidigt vid tiden t, så skulle X uppfatta att Y’s signal anlände 0,01 s senare än t, medan Y skulle  uppfatta att X’s signal anlände 0,01 s senare än t. Låt oss med Einstein antaga, att X tillsammans med sin ljussignal färdas till Y. När X startar upplever han ett nu, medan han färdas pågår detta nu, och när han kommer fram upplever han samma nu som vid starten eftersom det inte finns något sätt för honom att mäta någon tidsskillnad.  För X existerar alltså tiden inte, här måste vi ge filosofen McTaggart rätt.  Men av detta exempel följer, att begreppen före och efter inte är invarianta, emedan de har olika betydelser för olika observatörer.  Man kan alltså inte använda dem för att definiera ”A-seriens” händelser (som inträffar före, nu eller efter) eller ”B-seriens” händelser (som inträffar före eller efter).  Jag vet inte om McTaggart 1908 var omedveten om Einsteins arbete, eller om hans slutsatser kom sig av att han ansåg att filosofins tidsuppfattning ostraffat kunde få stå i strid med den fysikaliska sanningen.

För det andra framgår det av den speciella relativitetsteorin (vilket också Niiniluoto påpekade) att tiden går långsammare för en observatör i rörelse än för en observatör i vila (tidsdilatation), vilket betyder att de inte kan komma överens om vad klockan är.  Exemplet med tvillingen i rymdfarkosten som återvänder yngre än sin hemmablivna broder torde vara allmänt bekant. Det låter som science fiction, och vi känner inga tvillingar som upplevt detta, så vi tenderar att förpassa historien till kuriosakabinettet. Men det är inte alls science fiction! Varje gång vi åker spårvagn åldras vi långsammare, det är ett mätbart faktum med vår tids mätningsprecision.  Låt mig som exempel ta en person som gör en 24 timmars flygresa: ett medföljande precisionsur visar att han vunnit  0,01 mikrosekunder på resan (precisionsur mäter miljoner gånger kortare tider).

För det tredje utvidgade Einstein i den allmänna relativitetsteorin det tredimensionella rummet till ett fyrdimensionellt rum, där tiden utgör den fjärde dimensionen.  Härav följer, att det inte är meningsfullt att mäta avståndet i tid mellan två händelser förutom i det speciella fall att mätningarna sker i samma punkt i den tredimensionella rymden. Analogt är det ju inte heller meningsfullt att ange avståndet mellan två punkter på jorden med endast en rymddimension, till exempel höjd över havet, förutom i det speciella fall att punkterna befinner sig på samma vertikallinje. 

Den fjärde konsekvens, som den allmänna relativitetsteorin har, är att tiden rör sig med olika hastighet i gravitationsfält av olika styrka. Den går långsammare i ett svagare gravitationsfält, som t.ex. på högre höjd över havet. Den tid vi upplever fysiologiskt är således kortare om vi bosätter oss i Alperna än i Helsingfors, med kanske en biljontedel. När Mössbauer visade detta experimentellt ungefär 1960, var mätnoggrannheten redan så god att han använde sig av en höjdskillnad på endast 2 meter.

Man kan kanske tycka att det är småaktigt att hålla reda på så obetydliga tidskorrektioner, men principiellt är det av betydelse att vara exakt. Detsamma gäller för de stora tidsskalor som naturvetenskapen rör sig inom: människans ursprung ligger kanske 150 000 år i forntiden, jordens och solsystemets ålder är 4,7 miljarder år, de äldsta stjärnornas ålder omkring 12 miljarder år. 
 

Tiden är en kontinuerlig variabel

Tiden är en kontinuerlig variabel. Temperaturen utanför mitt vardagsrumsfönster är en kontinuerlig funktion av t vare sig jag tittar på termometern eller inte. Temperaturförändringen eller tidsderivatan är också en kontinuerlig funktion av t, förändringens förändring eller andra tidsderivatan är också en kontinuerlig funktion av t, etc. Ingen derivata kräver ändliga tidsintervaller för sin definition, i princip kan varje ändligt intervall betraktas som en summa av ett oändligt antal intervaller av längden noll. Det är detta som avses med begreppet differentialkalkyl (som Niiniluoto också refererade till). När vi studerar t.ex. geologiska formationer är vi intresserade av magmans avsvalningshastighet, av den tid som olika mineraler behöver för att kristalliseras, av den tid som Alperna behövt för att resa sig som en följd av kontinentalplattornas rörelser och kollisioner, kort sagt, vi är intresserade av att beskriva ett förlopp i det förgångna eller i framtiden som en och samma funktion av tiden t. 

Varje tidpunkt t är ett nu, varje nu är en tidsrymd av längden noll. Endel filosofer förefaller att anse, att en punkt på tidsaxeln med längden noll inte kan existera. Men häri ligger ingen motsägelse: också en  matematisk punkt i rymden är väldefinierad trots att den har utsträckningen noll, och en linje i rymden är väldefinierad trots att den har bredden noll. Den filosofiska diskussionen tycks implicera, att begreppet nu kräver någons närvaro, någon person som upplever detta nu. I naturvetenskapen behövs inget sådant vittne, en funktion av t är inte beroende av hur människan uppfattar begreppen före, nu, efter.

Filosoferna har grubblat över om universum existerat och kommer att existera under en ändlig eller en oändlig tid. För kosmologerna är tidpunkten och mekanismen för universums uppkomst ett tills vidare olöst problem. Enligt den allmänna relativitetsteorin uppstod både universum och tiden vid Big Bang, tiden var då noll och någon föregående tid är en omöjlighet. All den energi som universum nu består av var då fixerad i en matematisk punkt, en singularitet, energitätheten var oändlig och temperaturen oändlig.  Men detta resonemang är absurt, och vi känner en orsak härtill: när vi går bakåt till Plancks tid, en punkt 0,000…0001 sekunder efter Big Bang - det skall finnas 43 nollor i det här talet - så är universum lika litet som en elektron, och under sådana omständigheter måste vi ta kvantmekaniken till hjälp. (Låt mig här notera, att det är rimligare att använda en logaritmisk tidsskala för mycket korta tider. Då är avståndet mellan 0,01 och 0,1 sekunder efter Big Bang lika långt som mellan 0,001 och 0,01 sekunder, eller mellan 0,000001 och 0,00001 sekunder. På den skalan kommer man aldrig fram till tiden noll.)

I kvantmekaniken kan ingenting fixeras exakt till en punkt. Ju exaktare man försöker placera en elektron i centrum av en atom, desto obestämdare blir dess hastighet, enligt Heisenbergs osäkerhetsrelation. Men den allmänna relativitetsteorin har inte utvecklats för att beskriva atomfysik, och därför innehåller den inte Heisenbergs osäkerhetsrelation. För att beskriva universum före Plancks tid behöver vi en en teori som förenar relativitetsteorin och kvantteorin, men en sådan har ingen ännu lyckats formulera.
 

Extra dimensioner

På frågan om hur länge universum ännu kan tänkas existera, finns det ett helt nytt och överraskande svar. Universum expanderar i dag och expansionen kommer inte att upphöra, eftersom det tydligen finns för lite materie för att utvidgningen skall stoppas av materiens gravitationella attraktion. Ännu för några år sedan fanns möjligheten att expansionen en dag skulle upphöra och förbytas i kontraktion, alltså en retur till Big Bang. Genom att studera fjärran supernovors expansionshastighet har man nyligen fått belägg för att expansionen tvärtom tycks accelerera. Rymden omkring oss kommer alltså att bli allt tommare med tiden, och tiden kommer alltid att finnas.

Ett annat olöst problem som väl kunde vara besläktat med Big Bang-problemet är vad som händer i centrum av ett svart hål. Inga upplysningar kan nå oss därifrån, men enligt allmänna relativitetsteorin finns också där en absurd singularitet.

Moderna spekulationer går ut på att universum kanske har fler än fyra dimensioner. Extra dimensioner representerar genvägar: när vi rör oss på Finlands (lokalt) plana yta är det lång väg till Australien, men om vi använder oss av den tredje dimensionen och borrar en tunnel genom jorden så är det en genväg till Australien. Rör vi oss rakt fram på jordytan kommer vi också förr eller senare till Australien, och till och med hem igen utan att behöva vända.  Vi har då följt en cirkel i den tredje dimensionen. Om det finns för oss okända dimensioner, en viss teori väntar sig rentav 11 dimensioner, så måste de vara så små att vi inte märker dem. Men de kunde tänkas ha spelat en viktig roll vid Plancks tid och kunde förändra vår uppfattning om Big Bang totalt. Universum kanske har följt en cirkel i en högre dimension och kommit någon annanstans ifrån. På samma sätt kan man tänka sig att det i centrum av svarta hål finns genvägar via högre dimensioner till andra universa. Resonemanget låter oerhört spekulativt, men klarar vi oss utan den lika spekulativa teorin om Big Bang så är något vunnet.

Enligt samma resonemang kunde det också finnas fler än en tidsdimension, så att den vanliga tiden som består av rörelse framåt (mot ökande entropi) längs en tidsaxel, kompletteras med rörelse till höger eller vänster längs en tvärgående tidsaxel eller tidscirkel. (Dock inte så, att vi skulle kunna resa med tidsmaskiner bakåt eller framåt längs den normala tidsaxeln.)  Kom universum kanske från någon annan rymdtid? Finns det genvägar i tiden som använder sig av extra tidsdimensioner? Den helt obesvarbara frågan om vad som hände före Big Bang ersätts då med den helt meningsfulla frågan om vad som hände före Plancks tid. 

De närmaste åren kommer att ge svaren på några av kosmologins gåtor, även om vi naturligtvis inte får några upplysningar om vad som verkligen hände vid Plancks tid. Men sålänge den teoretiska fysiken brottas med teoretiska omöjligheter, så är det en intellektuell utmaning att skapa nya motsägelsefria teorier där det omöjliga och det absurda eliminerats. Vi kan stå inför rätt stora omvälvningar i vår förståelse för universum.  I de här diskussionerna borde också filosoferna deltaga.

Författaren är emeritus professor i partikelfysik  vid Helsingfors universitet.

Genotyypistä, fenotyypistä ja geenin käsitteestä
(Petter Portin)

Tämän lehden n:o 2/2000 oli kolmannelle kulttuurille omistettu teemanumero, jossa pohdittiin monipuolisesti voidaanko englantilaisen kirjailijan C. P. Snow’n vuonna 1959 alunperin esittämä jako kahteen kulttuuriin, humanistiseen ja luonnontieteelliseen, ylittää ja löytää kolmas kulttuuri, joka yhdistäisi molemmat perinteet. Teemanumerossa oli mm. neljä kiintoisaa kirjoitusta, joissa tarkasteltiin geenien ja ympäristön merkitystä ihmisen käyttäytymisen kehityksessä. Nuo kirjoitukset innoittivat minut kirjoittamaan seuraavat rivit, joilla haluan ennen kaikkea täsmentää tiettyjä peruskäsitteitä.

Mielestäni kysymys siitä kumpi merkitsee enemmän ihmisen käyttäytymisen kehityksessä, geenitkö vai ympäristö, on väärin asetettu tyypillinen länsimainen dikotomia. Yrjö Haila problematisoikin kysymyksen kirjoituksessaan mielenkiintoisella ja ansiokkaalla tavalla. Sisäisten ja ulkoisten tekijöiden tiukka erottaminen toisistaan biologisissa systeemeissä on mielivaltaista, kirjoittaa Haila. Tähän käsitykseen kernaasti yhdyn. Jo Eino Kaila kirjoitti teoksessaan Persoonallisuus, ettei ole olemassa mitään perinnöllisyyttä ilman ympäristöä. Kumpikin sekä geenit että ympäristö ovat välttämättömiä yksilön kehityksessä.

Geenien muodostamaa kokonaisuutta kutsutaan yksilön genotyypiksi, minkä käsitteen loi tanskalainen Wilhelm Johannsen 1909. Johannsen itsekin varoi konkretisoimasta genotyypin käsitettä. Genotyyppiä pitää pitää abstraktisena käsitteenä. Se on niiden mahdollisuuksien kokonaisuus, jotka geeneihin kätkeytyvät. Edes yksilön koko DNA-sekvenssi ei ole hänen genotyyppinsä, vaikka molekyyligeneetikot puhuvat genotyyppauksesta sekvensoidessaan geenien DNA:ta. Genotyyppi määrää yksilön reaktionormin eli suhtautumissäännön; siis sen säännön jonka mukaan yksilö elinkaarensa aikana reagoi erilaisiin ympäristötekijöihin. Ainoa tapa konkretisoida genotyypin käsitettä on kasvattaa genotyypiltään identtisiä yksilöitä kaikissa niissä ympäristöissä, jotka käytännössä tulevat kysymykseen, ja tutkia sitten millainen fenotyyppi eli ilmiasu missäkin ympäristössä kehittyy. Tällaisia kokeita onkin tehty kasveilla, joita voidaan lisätä suvuttomasti, siis kloonata. Tällaiset kokeet ovat paljastaneet monipuolisen mahdollisuuksien kirjon, joka yhteen ja samaan genotyyppiin kätkeytyy.

Fenotyyppi eli ilmiasu on puolestaan täysin konkreettinen käsite. Se on yksilö sellaisena kuin hänet havaitaan tehtiinpä havainnot millä biologisen organisaation tasolla tahansa. Havainnoimmepa yksilön molekyylejä, soluja, kudoksia tai toimintaa, on aina kysymys fenotyypistä. Päinvastoin kuin yksilön genotyyppi, joka on pysyvä, fenotyyppi muuttuu mm. iän myötä ja jopa saman vuorokauden kuluessa. (Painan iltaisin enemmän kuin aamuisin. Nukkuessani tajuntani tila on täysin erilainen kuin valveilla.)

Käytännössä on niin, että toiset ominaisuudet ovat vähemmän ympäristöstä riippuvaisia kuin toiset. Sääntönä voitaneen pitää, että biologisen hierarkian alimmat ominaisuudet, kuten molekulaariset ominaisuudet (esim. veriryhmät), ovat vahvemmin puskuroituja ympäristön muutoksia vastaan kuin hierarkiassa korkeammalla olevat ominaisuudet, kuten käyttäytyminen. Ja jos kulttuurikin luetaan ihmisen (laajennettuun) fenotyyppiin, kuten Timo Vuorisalo kirjoituksessaan ehdottaa, on sen sisältö tietysti mitä suurimmassa määrin ympäristöstä 
riippuvainen.

Tällaista erottelua ominaisuuksien välillä ei kuitenkaan voi tehdä kaikissa mahdollisissa maailmoissa. Ei ole niin kuin Juha Kere kirjoittaa, että mutatoitunut veren hyytymistekijän geeni johtaa verenvuototautiin ympäristöstä riippumatta. Emme vain vielä ole keksineet sellaista ympäristöä (so. lääkettä), jossa verenvuototauti ei puhkeaisi.
Juha Kere kirjoittaa myös, että geenit ovat viimeisen vuosikymmenen tai kahden kuluessa muuttuneet abstrakteista käsitteistä koeputkessa pidettäviksi objekteiksi. Itse olen sitä mieltä, että molekyyligenetiikan kehityksen myötä käsiimme on jäänyt entistä avoimempi, monimutkaisempi ja abstraktisempi geenin käsite; tämä huolimatta siitä, että konkreettinen tietämys geenien rakenteesta ja toiminnasta on samaan aikaan lisääntynyt. Kun 1960-luvun lopussa näytti selvältä, että yhdessä geenissä on aina informaatio yhden polypeptidin synteesiä varten, tunnetaan nykyisin lukuisia mekanismeja, joilla yksi geeni voi ohjata useiden polypeptidien synteesiä. Tällaisia mekanismeja ovat vaihtoehtoinen pujonta, monimutkaiset promoottorit ja polyadenylaatiokohdat. Lisäksi tunnetaan polyproteiinigeenejä. Tällaisia ovat neuropeptidien geenit, joiden tuottama polypeptidi pilkkoutuu geneettisen translaation jälkeen pienemmiksi peptideiksi. Kaiken lisäksi vasta-aineita tuottavat koostuneet geenit poikkeavat ratkaisevasti siitä mitä geenillä yleensä ymmärretään. Tässä tapauksessa nimittäin geneettinen yksikkö ituradassa on aivan eri kuin toimiva geeni veren valkosolussa. Entäpä sitten transposonit eli ns. hyppivät geenit, joita tunnetaan suuri joukko kautta koko eliökunnan. Päinvastoin kuin muilla geeneillä niillä ei ole mitään kiinteää paikkaa kromosomistossa.
Enää ei siis ole olemassa yksiselitteistä, konkreettista geenin käsitettä, vaan meidän on todellakin omaksuttava avoin, monimutkainen, kehittyvä ja abstraktinen geenikäsitys.

Kirjoittaja on Turun yliopiston perinnöllisyystieteen professori.
 

Varoittava esimerkki
(S. Albert Kivinen)

Tieteessä tapahtuu 2/2000 sisälsi melkoisen paketin “kolmatta kulttuuria” ja erilaisia maailmankuvia käsitteleviä kirjoituksia. Useimmat kirjoitukset olivat teräviä ja mielenkiintoisia. Kalle Michelsenin kirjoitus on mielenkiintoinen lähinnä varoittavana esimerkkinä.

Suurin osa siitä on ajatuksellisesti ja kielellisesti sotkuista tekstiä, jota Raimo Lehti samassa niteessä jo pani järjestykseen.

Suuri osa noista puppulauseista voidaan kääntää selkokielelle, ehkä useammallakin kuin yhdellä tavalla. Katsotaan pari esimerkkiä:

(1) “On monia totuuksia”
Selkokielellä: (1,1) “On monia tosiasioita/tosia propositioita”. Tätä tuskin kukaan kiistää. On mm. totta (ja me tiedämme, että on totta) että 317 on alkuluku, Napoleon pakeni Elbalta keväällä 1815, Tasmaniassa on vompatteja jne.

Lauseella (1) voidaan myös tarkoittaa (1,2) “Ihmisillä on keskenään loogisesti yhteensopimattomia uskomuksia”. Kukapa tätäkään kiistäisi? Keskenään yhteensopimattomista propositioista enintään yksi voi olla tosi, joten on sanan “totuus” käytön prostituoimista kutsua “totuudeksi” propositiota vain siksi, että joku uskoo siihen.

Lauseella (1) voidaan myös tarkoittaa (1,3) “On keskenään yhteensopimattomia tieteellisiä teorioita, joita on eri aikoina tai eri piireissä kannatettu”. Kukapa tätäkään kieltää? On vain syytä muistaa, että teoriasta tulee totta sillä perusteella, että tiedeyhteisö julistaa sitä vakaumuksen rintaäänellä.

Lukija voi harjoitustehtävänä miettiä, kuinka monta selkokielistä käännöstä voi antaa lauseelle (2) “On monia todellisuuksia”.

Kalle Michelsenin mukaan (s. 55): “Todellisuus merkitsee sitä olemassaolevien ilmiöiden, kokemusten ja havaintojen kokonaisuutta, johon yksilö syystä tai toisesta uskoo.”

Tähän voi sanoa lyhyesti ja dogmaattisesti: Ei merkitse!

Todellisuuden ja olemassaolon käsitteet ovat määrittelemättömiä peruskäsitteitä (NB On puppukieltä sanoa “todellisuus on määrittelemätön peruskäsite”. Ei todellisuus ole mikään käsite). Erityisesti todellisuutta ja olemassaoloa ei voi määritellä seuraavien tunnusmerkkien avulla: a) ajallisuus, b) ajattomuus, c) aineellisuus, d) henkisyys, e) olla entiteetti, jonka olemassaolo on postuloitu parhaiten selittävissä tieteellisissä teorioissa.

Joka puolustaa jotakin materialistista/spiritualistista ontologiaa sanomalla, että “määritelmän mukaan” todellisuus on samaa kuin aineellisuus/henkisyys, on huijari. Voidaan tietysti antaa mielivaltaisia symbolisopimuksia eli stipulatiivisia määritelmiä, mutta ne eivät yleensä ole mielenkiintoisia. Voidaan esimerkiksi antaa määritelmä, että todellisia ovat nakkimakkarat ja vain ne. Koska maailmassa näyttää olevan muutakin kuin nakkimakkaroita, saadaan suuria oppiriitoja. Ovatko pöydät ja tuolit epätodellisia? Vai ovatko ne “pohjimmiltaan” nakkimakkaroita? Huijaus on tässä läpinäkyvää eikä sillä ketään naruteta, mutta a)-d) (puhumattakaan Michelsenin sanapötköstä) ovat yhtä lailla huijausta, jos niitä esitetään todellisuuden määritelminä.

Ceterum censeo: Sokalin ja Bricmontin Impostures intellectuelles olisi syytä pikaisesti kääntää suomeksi ja ottaa korkeakoulujen kurssikirjaksi.

Kirjoittaja on teoreettisen filosofian dosentti emeritus.
 

Oikaisu: 
Kuperia vai koveria linssejä?

Tieteessä tapahtuu -lehden numerossa 7/1999 olleeseen Raimo Lehden artikkeliin sisältyy asiavirhe (s. 32). Lehti kirjoittaa: “Huomattavan suurennoksen aikaansaamiseksi täytyy yhdistää heikko kovera linssi vahvaan kuperaan ...”. Todellisuudessa yhdistämällä heikko kupera linssi vahvaan koveraan linssiin saavutetaan huomattava suurennos. Kyseinen virhe esiintyy saman sisältöisenä myös Raimo Lehden toimittamassa kirjassa Sidereus Nuncius sivulla 130.

Pauli Ollikainen
Optikko, Espoo
 

Kiitoksia

Pauli Ollikaisen mainitsemassa teoksen Sidereus Nuncius -kommentaarin tekstissä ovat todellakin sanat “kovera” ja “kupera” vaihtuneet keskenään, ja virhe on periytynyt myöhempään artikkeliin. Kiitän tarkkaavaista lukijaa korjauksesta.

Raimo Lehti