Hiukkaskiihdytin maailmanrauhan puolesta – 1960-luvun hanke, joka ei toteutunut
Hiukkaskiihdytin maailmanrauhan puolesta – 1960-luvun hanke, joka ei toteutunut
Heinäkuussa 1955 Nikita Hruštšov tapasi pääministerinsä Nikolai Bulganinin kanssa Yhdysvaltojen presidentin Dwight Eisenhowerin ja muita länsimaiden johtajia Genevessä. Vuodet 1956–1964 tunnetaan liennytyksen aikakautena, jolloin Neuvostoliiton ja länsimaiden suhteet lähenivät monilla rintamilla, niin myös tieteessä (Taubman 2007).
Eisenhower oli pitänyt 8.12.1953 YK:n yleiskokouksessa puheen, jonka otsikko oli Atoms for Peace (Eisenhower 1953). Puheellaan hän pyrki saamaan ajatukset pois USA:n atomipommimenneisyydestä ja suuntaamaan ne kohti atomienergian rauhanomaista hyödyntämistä. Yhdysvallat aloitti puheen jälkeen ohjelman, jossa se harjoitti laajaa tiedotustoimintaa atomiteknologiasta ja sen tarjoamista mahdollisuuksista hyödyttää ihmiskuntaa.
Pian edellä mainitun tapaamisen jälkeen Genevessä järjestettiin suuri atomienergian rauhanomaista käyttöä käsitellyt konferenssi, josta käytettiin Eisenhowerin puheeseen viitaten nimeä Atoms for Peace -konferenssi. Se oli ensimmäinen tilaisuus toisen maailmansodan jälkeen, jossa Neuvostoliiton ja sen liittolaismaiden hiukkas- ja ydinfysiikan tutkijoiden oli myös mahdollisuus tavata toisiaan.
Joukko kokoukseen osallistuneita Neuvostoliiton ja USA:n tutkijoita käytti tilaisuuden hyväkseen ja keskusteli mahdollisista tulevaisuuden yhteistyömahdollisuuksista omalla tutkimusalallaan (Marshak 1990). Hiukkasfysiikan tutkimus vaatii kalliita hiukkaskiihdyttimiä ja monimutkaista tekniikkaa, joten kansainvälistä yhteistyötä pidettiin sillä alalla tarpeellisena ja luonnollisena. Edellisenä vuonna Geneveen oli tätä silmällä pitäen perustettu eräiden Länsi-Euroopan maiden yhteinen hiukkasfysiikan tutkimuslaitos CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). Erään Neuvostoliiton edustajan kokouksessa esittämä ajatus Neuvostoliiton liittymisestä CERNiin torjuttiin ystävällisesti (Khandozhko 2019).
Kansainvälisen yhteistoiminnan alkaminen hiukkasfysiikassa
Helmikuussa vuonna 1956 Hruštšov piti Neuvostoliiton kommunistisen puolueen 20. kongressin salaisessa istunnossa puheen, jossa hän hyökkäsi voimakkaasti stalinilaista politiikkaa vastaan (Taubman 2007). Tämä puhe aloitti Neuvostoliitossa ”suojasään” kauden, joka ilmeni erityisesti kulttuurielämän muuttumisena avoimemmaksi ja suvaitsevammaksi. Myös kansainvälisissä suhteissa siirryttiin vapaamielisempään suuntaan. Tämän ansiosta pieni joukko Neuvostoliiton hiukkasfyysikoita saattoi osallistua huhtikuussa 1956 Yhdysvalloissa järjestettyyn hiukkasfysiikan niin sanottuun Rochester-kokoukseen. Vähän myöhemmin joukko amerikkalaisia fyysikoita osallistui puolestaan Moskovassa järjestettyyn suurenergiafysiikan kokoukseen.
Hiukkasfyysikkojen suhteiden lähentymiselle tarjoutui lisätilaisuus, kun syyskuussa 1956 järjestetyssä maailman fysiikan tutkijoiden yhteistyöjärjestön International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) kokouksessa järjestöön päätettiin perustaa USA:n esityksestä erityinen suurenergiafysiikan toimikunta (nykyisin Particles and Fields -toimikunta). Yhdysvaltalaiset fyysikot ottivat yhteyttä neuvostoliittolaisiin kollegoihinsa ja ehdottivat, että komissioon tulisi edustus myös Neuvostoliitosta.
Ehdotus sai myönteisen vastaanoton. Komissioon tuli kuusi jäsentä, USA:sta, Neuvostoliitosta ja Euroopasta kustakin kaksi (Marshak 1990). Komitea sopi, että aikaisemmin aina Yhdysvalloissa pidetyt Rochester-konferenssit järjestettäisiin siitä eteenpäin vuorotteluperiaatteella Länsi-Euroopassa, Neuvostoliitossa ja Yhdysvalloissa.
Presidentti Eisenhower esitti 15. toukokuuta 1959 julkilausuman kansainvälisestä yhteistyöstä hiukkasfysiikan alalla. Hän ehdotti, että Yhdysvaltojen ja muiden maiden, Neuvostoliitto mukaan luettuna, tutkijat alkaisivat yhdessä tutkia uusia kiihdytinteknologioita ja suunnitella kiihdyttimiä korkeaenergiaisten hiukkasten tuottamiseksi. Hän antoi aloitteensa ajamisen maansa kansallisen tiedeakatemian National Academy of Sciencesin tehtäväksi.
Heinäkuussa 1959 Kiovassa järjestetyssä 9. Rochester-kokouksessa IUPAP:n suurenergiafysiikan toimikunta päättikin amerikkalaisten ehdotuksesta perustaa työryhmän pohtimaan Eisenhowerin aloitetta. Työryhmässä oli seitsemän jäsentä, kolme USA:sta, kaksi Neuvostoliitosta ja kolme Länsi-Euroopasta.
He olivat kaikki kansainvälisesti korkealle arvostettuja alan tutkijoita. Työryhmä julkaisi syyskuussa 1959 suunnitelman, jonka toteuttaminen annettiin – neuvostoliittolaisten aloitteesta – National Academy of Sciencesin, CERNin ja Neuvostoliiton tiedeakatemian yhteiselle vastuulle (Marshak 1990).
McCone-Emeljanov-sopimus tukijoiden ja tutkimustietojen vaihdosta
Yhteistyö neuvostoliittolaisten ja amerikkalaisten välillä sai lisävauhtia Eisenhowerin ja Hruštšovin tapaamisesta Washingtonissa syyskuussa 1959. Siinä yhteydessä solmittiin niin kutsuttu McCone-Emeljanov-sopimus, joka koski tietojen vaihtamista ja tutkijoidenvaihtoa tavoitteena yhteisten ja yhteisesti rahoitettujen hankkeiden edistäminen, mukaan luettuna hiukkasfysiikan hankkeet (Science 1959).
Sopimuksen olivat neuvotelleet maidensa atomienergiakomiteoiden johtajat John A. McCone ja Vasily S. Emeljanov. Salaisiksi luokitellut alat, kuten ydinaseisiin liittyvä tutkimus, jätettiin tietenkin sopimuksen ulkopuolelle.
Sopimusta alettiin toteuttaa toukokuussa vuonna 1960, kun amerikkalaistutkijoiden lähetystö vieraili Neuvostoliitossa tutustumassa ydinfysiikan alan tutkimuskeskuksiin Dubnassa, Moskovassa, Leningradissa, Suhumissa, Jerevanissa ja Harkovassa. (Moskovan lähistöllä sijaitsevaan Dubnaan oli vuonna 1957 perustettu Itä-Euroopan maiden yhteinen tutkimuskeskus Joint Institute for Nuclear Research JINR, Länsi-Euroopan maiden CERNin vastine.)
Pahaksi onneksi juuri vierailun aikoihin neuvostoliittolaiset ampuivat alas Yhdysvaltojen Lockheed U-2-tiedustelukoneen, joka oli kuvaamassa eräitä Neuvostoliiton sotilaskohteita ja ydintutkimuslaitoksia. Tämän selkkauksen takia toukokuun puolivälissä vuonna 1960 Pariisissa alkanut neljän maan (Neuvostoliitto, USA, Iso-Britannia ja Ranska) valtionpäämiesten aseistariisumiskokous epäonnistui. Nämä maailmanpoliittiset tapahtumat myrkyttivät myös tiedemiesvierailun ilmapiirin, ja vierailun päätteeksi pidettyyn tutkijoiden yhteistapaamiseen neuvostoliittolaisista osallistui mielenosoituksellisesti ainoastaan Emeljanov (Marshak 1990).
Hiukkasfyysikoiden yhteydenpito jatkuu
U-2-selkkauksen aiheuttamasta suhteiden kiristymisestä huolimatta lähes kolmekymmentä neuvostoliittolaista tutkijaa osallistui 10. Rochester-konferenssiin, joka järjestettiin Rochesterin yliopistossa New Yorkin osavaltiossa elokuussa vuonna 1960. Konferenssin aikana Cornellin yliopiston professori Robert Wilson kutsui kolmisenkymmentä yhdysvaltalaista, neuvostoliittolaista ja länsieurooppalaista huipputason tutkijaa epämuodolliseen kokoukseen keskustelemaan uudesta kiihdyttimestä.
Paikalla olivat muiden muassa kvanttimekaniikan luojiin kuuluva Werner Heisenberg ja sodan aikana Los Alamosin atomipommilaboratoriota johtanut Robert Oppenheimer. Kiihdyttimen energiaksi kokous kaavaili 1000 GeV:iä, ja hinnaksi arvioitiin miljardi dollaria (Kolb 1993). Kokousillallisella John McCone puhui toiveikkaasti yhteisestä hiukkaskiihdyttimestä.
McConen jälkeen Yhdysvaltain atomienergiakomitean johtajaksi nimitettiin vuonna 1961 Glenn T. Seaborg (McConesta tuli CIA:n johtaja). Hän oli taustaltaan ydinfysiikkaan erikoistunut Berkeleyn yliopiston kemian professori.
Pian nimittämisensä jälkeen häneltä kysyttiin eräässä lehdistötilaisuudessa suurvaltojen kiihdytinkaavailuista, jota kutsuttiin myös juhlallisella nimellä ”World Accelerator for World Peace”. Hän totesi, että kyseessä olisi USA:n ja Neuvostoliiton yhdessä kustantama kiihdytin, jota myös muut maat voisivat käyttää. Hän totesi, että hanke ei liity suoraan CERN:iin, ja että kiihdytintä ei rakennettaisi Dubnan tutkimuskeskukseen Neuvostoliitossa eikä esimerkiksi Brookhavenin tutkimuskeskukseen Yhdysvalloissa vaan johonkin puolueettomaan maahan. Kun toimittaja kysyi, tarkoittaako tämä jotain puolueetonta Euroopan maata, Seaborg ei ottanut siihen kantaa vaan totesi hankekaavailujen olevan vielä alkuvaiheessa (Seaborg 1992).
Kesäkuussa 1961 Dubnan johtaja D. I. Blokhintsev, Robert Marchak IUPAP:sta ja Eduardo Amaldi CERN:stä keskustelivat CERN:n virkaatekevän johtajan John Adamsin aloitteesta kiihdyttimen toteuttamisesta Neuvostoliiton, Yhdysvaltojen ja CERN:n yhteistyönä. Tällä tavalla CERN:iä oltiin liittämässä hankkeen osapuoleksi. Ryhmä jopa kaavaili John Adamsia hankkeen johtajaksi (Kolb 1993).
Toukokuussa 1963 Seaborg johti amerikkalaisen tiedemiesdelegaation vierailua Neuvostoliitossa. Vierailun lopussa järjestetyssä lehdistötilaisuudessa häneltä kysyttiin jälleen, mitä kuuluu yhteiselle kiihdytinhankkeelle. Hän kertoi, että aihetta ei ollut käsitelty vierailun yhteydessä (Seaborg 1992b). Hän lisäsi, että hankkeeseen liittyy tiettyjä ongelmia, kuten sen kalleus ja sijoituspaikan valinta. Amerikkaan palattuaan Seaborg piti toisen lehdistötilaisuuden, jossa hän totesi keskustelleensa kiihdyttimestä epävirallisesti erään neuvostoliittolaisen kollegansa kanssa ja kertoi molempien osapuolien olevan edelleen kiinnostuneita hankkeesta, neuvottelut olivat vain edenneet kovin hitaasti (Seaborg 1992).
Elokuussa 1963 Dubnassa järjestettiin kansainvälinen hiukkaskiihdytinkokous, jossa hanke sai fyysikkojen laajan tuen ja sen toteuttamisen aikataulusta käytiin keskustelua (Khandozhko 2019). Kiihdyttimen energiaksi kaavailtiin 1000 GeV:ia.
Kiihdytinkeskustelu Suomessa
Euroopassa oli 1960-luvulla neljä puolueettomiksi luettua maata: Napoleonin ajoista lähtien puolueettomina olleet Ruotsi ja Sveitsi sekä II maailmansodan jälkeen puolueettomiksi tulleet Itävalta (kansainvälisen sopimuksen mukaan) ja Suomi (oman ilmoituksensa ja toimintansa mukaan). Kun kävi ilmi, että Neuvostoliitto ja USA kaavailivat mahdollisen yhteiskiihdyttimensä rakentamista puolueettomaan Euroopan maahan, sekä Itävallassa että Suomessa alettiin keskustella asiasta.
Sveitsissä toimi jo CERN, ja Ruotsi oli parhaillaan ehdolla CERN:n kaavaileman uuden suuren kiihdyttimen (”Super-CERN”) sijoituspaikaksi. Tämän takia Neuvostoliiton ja USA:n jättikiihdytinhanke ei herättänyt näissä maissa sen suurempaa kiinnostusta.
Kiihdytinhankkeen Dubnan kokouksessa saama hyvä vastaanotto huomattiin Suomessa. Helsingin yliopiston ydinfysiikan professori Lennart Simons puhui hankkeesta innostuneeseen äänensävyyn työtovereilleen (Jungner 2023; Stenman 2023).
Hanke esiteltiin myös presidentti Urho Kekkoselle, joka suhtautui siihen niin myönteisesti, että lupasi kirjoittaa asiasta pääsihteeri Hruštšoville. Simons laati hankkeesta 3.9.1963 päivätyn kaksisivuisen muistion, jonka Kekkonen laittoi kirjeensä liitteeksi. Kekkosen kirje oli päivätty seuraavalle päivälle (Kekkonen 1963).
Arkistoista ei ole löytynyt merkkejä siitä, että hanketta olisi käsitelty ennen tätä esimerkiksi ulkoministeriön virkamieskunnassa, joten Simons on saattanut toimia oma-aloitteisesti suoraan Kekkosen suuntaan. Tämän puolesta puhuu se, että Kekkonen otti asiaan kantaa vain muutama viikko Dubnan kiihdytinkokouksen jälkeen.
Simons esitti muistiossaan Neuvostoliiton ja USA:n kiihdytinhankeen taustan ja siihenastiset vaiheet. Hän totesi, että kiihdyttimen mahdolliseksi sijoituspaikaksi on esitetty kahta valtiota – Suomea ja Itävaltaa. ”On merkillepantavaa, että maailman johtavat tiedemaat ovat sitä mieltä, että meidän maamme voisi tarjota tälle yhteishankkeelle tarvittavat ulkoiset puitteet.” Simons arvioi, että 1 000 000 MeV:n kiihdytin vaatisi noin 4 000 hehtaaria maata, ja sen rakentamiseen tarvittaisiin 6–7 vuoden aikana noin 1 000 henkeä. Rakennustyön jälkeen kiihdytin työllistäisi noin 3 000 henkeä. Hän päätti muistionsa korostamalla, että hankkeen tarkoitus oli puhtaasti tieteellinen, nimittäin ”alkeishiukkasten ongelman ratkaiseminen”. Sen takia hanke sopisi mitä parhaiten kansainvälisenä yhteistyönä toteutettavaksi.
Kekkonen pyysi Hruštšovia kiinnittämään hankkeeseen huomiota. Hän kirjoitti: ”Suomi tekee parhaansa tarjotakseen kaikki, mitä kiihdyttimen rakentaminen vaatii. Siinä mielessä rohkenen toivoa Neuvostoliiton taholta myönteistä suhtautumista, että vireillä oleva suunnitelma voitaisiin toteuttaa Suomea sijoituspaikkana käyttäen” (Kekkonen 1963). Hanke olisi tietenkin sopinut ulkopolitiikassaan idän ja lännin suhteen tasapainoilleelle Suomelle paremmin kuin hyvin, paremmin kuin CERN-jäsenyys (se toteutui vasta Neuvostoliiton hajottua vuonna 1991) (Tuominiemi 2018).
Suomessa suurkiihdytinhanke tuli suuren yleisön tietoon vuoden 1964 alussa sanomalehtien alkaessa kirjoitella siitä. Esimerkiksi Uusi Suomi julkaisi 26.2.1964 artikkelin, jonka otsikko oli ”Suomi ehkä yleismaailmallisen tutkimuslaitoksen sijoituspaikaksi. Valtavia summia suurenergiafysiikan tutkimukseen” (Uusi Suomi 1964). Artikkelissa kerrotaan lukijoille Neuvostoliiton ja USA:n välisistä neuvotteluista yhteisen maailman tehokkaimman kiihdyttimeen rakentamiseksi ja että kiihdytinlaitoksen sijoituspaikaksi on ajateltu muiden muassa Suomea. Kiihdyttimen käyttötarkoituksesta lehti toteaa, että kiihdyttimillä saatavaa uutta tietoa voidaan käyttää maailmankaikkeuden rakenteen ja aineen ja energian välisen vuorovaikutuksen tutkimiseen. Lehden tiedot ovat saattaneet hyvin olla peräisin Lennart Simonsilta, niin hyvin hanketta ja sen tarkoitusperiä oli uutisessa kuvailtu.
Ajatus maailman yhteisestä kiihdyttimestä haipuu
Elokuussa 1964 järjestettiin 12. Rochester-konferenssi Dubnassa. Suomalaiset odottivat tätä kokousta mielenkiinnolla, sillä Neuvostoliitto-USA-kiihdytinhankkeen piti aikaisemmin sovitun mukaan olla siellä esillä. Suomesta konferenssiin osallistui ainoastaan Lennart Simons. Kiihdytinhanke ei ilmeisesti edennyt Dubnan kokouksessa, jos se oli siellä lainkaan esillä. Hanke käytännössä loppui noihin aikoihin. Syyksi on arveltu sitä, että neuvostoliittolainen osapuoli pelkäsi hankkeen vaikuttavan liian kielteisesti heidän kansalliseen kiihdyttimien kehitystyöhönsä (Kolb 1993).
Idän ja lännen välinen yhteistyö hiukkaskiihdyttimien alalla ei kuitenkaan päättynyt ”rauhankiihdytinhankkeen” kaatumiseen. Yhteiskiihdytin oli esille lähes vuosittain eri konferensseissa. Vuonna 1973 Yhdysvaltojen presidentti Richard Nixon ja Neuvostoliiton johtaja, pääsihteeri Leonid Brežnev sopivat yhteistyöstä maailmaa uhkaavan energiapulan ratkaisemiseksi. Siinä aineen perusrakenteen tutkimus oli nostettu yhdeksi kolmesta pääteemasta.
Pian perustettiinkin Neuvostoliitto-USA-yhteiskomitea edistämään atomienergian rauhanomaista käyttöä. Helsingissä kesällä 1975 järjestetyn ETYK-kokouksen valmistelutyössä ja kokouksen päätöksissä tieteellinen yhteistyö ja tiedon vapaa kulku nostettiin osaksi yleisiä ihmisoikeuksia. Tämä osaltaan edisti tieteen kansainvälisiä yhteishankkeita.
Hiukkasfysiikan tutkijoiden New Orleansissa vuonna 1975 järjestetyssä tapaamisessa lausuttiin alkusanat uudelle kansainväliselle kiihdytinhankkeelle VBA:lle (Very Big Accelerator). Tavoitteeksi asetettiin rengasmainen kiihdytin, jossa 5 TeV:n energiaan kiihdytettyjä hiukkasia törmäytetään toisiaan vastaan.
Paitsi tieteellisillä tavoitteilla tätäkin hanketta perusteltiin kansoja lähentävän yhteistyön ja rauhan avulla. Oli ironista, että lähinnä poliittiset syyt jarruttivat hankkeen etenemistä puheista tekoihin. 1980-luvulle tultaessa tämä toinenkin haavekuva yhteisestä suurkiihdyttimestä haipui pikkuhiljaa pois tutkijoiden ja poliitikkojen näkökentästä (Kolb 1993).
•
Kiitokset
Kiitän Markus Ahlskogia, Högne Jungneria, Keijo Kajantietä, Tom Simonsia ja Folke Stenmania hyödyllisistä keskusteluista ja tiedonannoista. Urho Kekkosen arkistoa, ulkoministeriön tietopalvelua sekä Jyväskylän ja Berkeleyn yliopistojen kirjastoja kiitän tietopalveluista.
•
Lue myös:
Sodankylän geofysiikan observatorion vaiheet kahden maailmansodan läpi tähän päivään