Analogista lisäketodellisuutta

Kuva: Jani Koivula

Poikkitieteilijä tutustumassa puolalaiseen lisäketodellisuuteen Varsovassa vanhan kaupungin liepeillä. Kuva ei liity aiheeseen millään muulla tavalla kuin siten, että se oli ainoa minusta reissussa otettu kuva. Valokuvaaja itse kun tuppaa jäämään aina kameran "väärälle" puolelle. 

Lech-olut ei  tiettävästi liity Lech Walesaan muutoin kuin siten, että lähteiden mukaan molemmat Lechit tulivat hyvin toimeen keskenään.

Osallistuin kesällä 2011 Varsovassa Copernicus tiedekeskuksessa järjestettyyn Euroopan tiedekeskusten yhteisön ECSITE:n vuotuiseen konferenssiin. Olin saanut matkaa varten Suomen Tiedetoimittajilta apurahan ja tarkoitukseni oli tutustua siihen, miten Copernicuksessa oli tehty eri tiedekeskuskohteille oheismateriaalia, sanallista valo- tai videokuvilla mahdollisesti terästettyinä. Tämä kun on ollut mielenkiintoni kohteena viimeisten kolmen vuoden ajan kahdessa suuressa EU:n rahoittamassa opetusmateriaalihankkeessa: Cosmoksessa ja Open Sciense Resourcessa.

Osuuteni näissä projekteissa on pääosin ohitse, mutta jälkihoitona teen pientä omaa tutkimustani siitä, mitä vaikutusta ja merkitystä niissä tekemälläni materiaalilla on tiedekeskus Heurekan toiminnassa. Tiedekeskus on niin kompakti kohde, että siellä on mahdollista kohtuullisilla kustannuksilla tutkia, miten työni tiedetoimittajana tai tietokirjailijana fysiikan popularisoijana otetaan vastaan. Lankeaako siemen hedelmälliseen maahan vai meneekö vesi hanhenselkää pitkin? Helmiä sioille vertausta en tässä yhteydessä käyttäisi, joku voisi ymmärtää sen väärin.

Konferenssien ohjelmat tehdään kuitenkin yleisen, ei yksityisen osanottajan mielenkiinnon perusteella. Minun kannaltani oikeastaan ainoa todella mielenkiintoisessa sessiossa käsiteltiin näyttelykohteiden tekstien ja itse näyttelykohteen välistä suhdetta. Sattumoisin tanskalainen tohtoriopiskelija Anne Kahr-Højland oli tutkinut suunnilleen samaa asiaa mistä minäkin olin kiinnostunut, eli näyttelykohteen fysikaalisen taustan selkeyttämistä oheismateriaalin avulla. Käyntikortit vaihdettiin ja olemme olleet enempi vähempi säännöllisessä sähköpostiyhteydessä kesän ja syksyn aikana. Henkilökohtaiset kontaktit ja niihin liittyvä verkostoituminen tuppaavat sittenkin olemaan konferenssien parasta antia. Muun tarjonnan mielenkiintoisuudesta riippumatta.

Toinen mielenkiinnon kohteeni tässä konferenssissa oli Augment Reality eli lisäketodellisuus. Sillä tarkoitetaan yleisesti ottaen esillä olevan asian tai ilmiön piilossa olevien seikkojen saattamista näkyville modernin teknologian keinoin reaaliajassa.. Esimerkiksi lentäjän kypärän visiiriin heijastettu tieto koneen tilasta keinohorisontteineen on tyypillinen lisäketodellisuus.  Opetuksessa lisäketodellisuus hakee koko ajan uusia sovelluksia. Minä olen törmännyt lisäketodellisuuteen mm. Science Center To Go hankkeessa. Siellä rakennetussa lisäketodellisuudessa voi esimerkiksi havaita kaasumolekyylien liikkeen muutokset lämpötilan muuttuessa.

Varsinaiseen lisäketodellisuuteen ei konferenssissa törmännyt. Sen sijaan minua kiehtoi kovasti tiedekeskuksessa ollut kaasujen lämpöliikettä suuressa mittakaavassa perinteisellä tavalla demonstroiva laite. Siitä kaasuatomeja markkeeraavat pingispallon pannaan kiivaaseen liikkeeseen voimakkaan puhalluksen avulla. Kun "kaasuastian" tilavuutta voidaan vielä säätää, niin laitteella voidaan havainnollistaa vielä tilavuuden ja kaasun paineen välistä riippuvuutta tavalla, joka varmasti jättää muistijäljen.

Tätä laitetta ei mitenkään voi pitää lisäketodellisuutena, sillä katsoja ei tunne mitään lämpötilan muutoksia. Kyseessä on siis simulaatio, mikä on eri asia kuin lisäketodellisuus. Siitä huolimatta en voinut olla vertailematta lisäketodellisuuden kaasuatomien liikettä ja tämän laitteen pallojen liikettä. Voidaanko niitä laittaa jotenkin paremmuusjärjestykseen?

Uskon, että ei. Lisäketodellisuudessa yhdistyvät kaksi asiaa reaaliajassa: lämpötila ja molekyylien erilainen liike. Pedagoginen punainen lanka on silloin yhtäläisyysmerkin polttomerkintä aivoihin näiden kahden asian välille. Tiedekeskuksen demossa, niin vaikuttava kuin se muuten onkin, täytyy katsojalla olla tieto kaasujen lämpöliikkeestä etukäteen tai se selitetään hänelle demon yhteydessä. Lämpimän tai kylmän tunnetta hänellä ei kohdetta katsottaessa ole.

Kehittelinkin tälle kohteelle innovaation. Vierailija voi työntää kätensä kahteen onkaloon., joista toisessa on lämmintä ja toisessa kylmää ilmaa. Pallot poukkoilisivat eri nopeuksilla sen mukaan, kummassa onkalossa käsi on. Saa hyödyntää vapaasti, ideoilla ei ole patenttisuojaa.

Mietiskelin myös sitä, kuinka vahingollista simulaatioihin liittyvät "virheet" ovat. Saako niistä fysiikan sieluunsa vahingon? Pingispallot keveydestään huolimatta ovat paljon enemmän painovoimapaholaisen vankeja kuin oikeat kaasuatomit tai molekyylit. Ne kasautuvat simulaatiossa selvästi ison laatikon alaosaan, kun reaalikaasut täyttävät suljetun tilan tasaisesti. Yleispätevää vastausta tuskin on, mutta yleisesti ottaen olen sitä mieltä, että hieman väärät mielikuvat voidaan hyväksyä, jos vastapainona on kohteesta saatu havainnollisuus. "Väärin sammutettu" ja "väärin opetettu" ovat lauseita, jotka kuuluvat samaan happamien pihlajanmarjojen hilloon. Minusta vähän väärin opetettu on paljon parempi kuin virheiden pelossa kokonaan opettamatta jättäminen. Pätee myös sammuttamiseen.

Toinen kiehtova "analoginen" lisäketodellisuuslaite tiedekeskuksessa oli vanha kunnon Foucaultin heiluri. Se oli täällä mielestäni parempi kuin Heurekassa, jossa heiluri toimii vain painovoiman liikuttamana ja siitä syystä sen heilahtelu ei voi kestää kovin kauaa. Täällä kuten monessa muussakin paikassa heilurin heilahtelua on avitettu moottorilla. Silloin katsoja kykenee näkemään miten heilurin heilahdustaso kiertyy pitkän ajan kuluessa.  Yksi hieno piirre Foucaultin heilurissa on se, että sen ääreen on pysähdyttävä. Lisäketodellista havaintoa maapallon pyörimisestä ei voi saada kerran katsomalla eikä pikakelauksella.

Copernicuksen, kuten monen muunkin tiedekeskuksen keskiössä on Foucaultin heiluri. Se vie paljon tilaa, mutta on näyttävä ja yleensä aika toimintavarmakin - ainakin niin kauan kuin maapallo jaksaa pyöriä. 

Heilurin heilahdustason kiertymisen heilahtelun alusta lähtien näkee selvästi kaatuneiden keppien määrästä.

Analogia tämän kuvan kanssa on niin herkullinen, että en malttanut olla laittamatta sitä. Tapahtumapaikka on edelleen Varsova ja kyseessä on Puolan kommunismista irtaantumisessa keskeisestä pyöreän pöydän neuvottelusta vuonna 1989. Pääosassa yllä jo mainittu Lech Walesa.

Tällaisissa pitkään venyvissä kokouksissa voisi olla hyvä kirittäjä laittaa kattoon Foucaultin heiluri, joka kopsahtaa kokousedustajan otsaan kohdalle tullessaan. Kokouksen keston voisi laskea pöydälle kupsahtaneinein päiden päämäärästä - olettaen tietysti, että paikan leveyspiiri tunnetaan.

Foucaultin heiluri täyttää minusta lisäketodellisuuslaitteen keskeisen ominaisuuden. Se tuo näkymättömän näkyväksi. Tässä tapauksessa näkymätön tai pikemminkin kokematon asia maapallon pyöriminen, jonka johdosta ja todisteena Foucaultin heiluri kiertyy maapallon pyörimisnopeuden ja paikan leveyspiirin määräämällä nopeudella. Viimeksi mainitussa suhteessa olemme näillä korkeilla leveysasteilla "paremmassa" asemassa kuin etelässä. Kiertyminenhän on sitä suurempaa, mitä kauempana päiväntasaajasta ollaan.

ps. Lähtiessäni kotiin sain Puolan lentoyhtiöltä LOT:lta viestin kännykkääni. Barack Obama tulee kaupunkiin iltapäivällä ja kaikki tiet lentokentälle saattavat olla suljettuja. Olisi syytä lähteä jo aamupäivällä lentokentälle, vaikka lähtöni olikin  vasta klo 19.

Minä herkkäuskoisena ja viranomaistiedotteita noudattavana kansalaisena tein niin. Turhaan. Tiet eivät olleet suljettuja ja  Obama saapui vasta klo 19:30. Sen sijaan mikään taho ei varoittanut minun Suomen päässä olleesta laukunheittäjien pistelakosta, joka takia koneeni lähti neljä tuntia myöhässä. Näin ollen disinformaation ja missinformaation takia vietin lentokentällä 12 tuntia, pääosin puolalaiseen lisäketodellisuuteen syvemmin tutustuen.

Tätä lähemmäksi en ole Amerikan presidenttiä koskaan päässyt ja tuskin tulen pääsemäänkään. Air Force One juuri Varsovan lentokentälle laskeutuneena.