Tiedeykkönen

Hämähäkit ovat luonnon mestarikehrääjiä ja suoranaisia huippuinsinöörejä. Ne osaavat kehrätä peräti seitsemän erilaista silkkiä eri tarkoituksiin. Seitti on niin vahvaa ja joustavaa, että sitä voi verrata teräkseen ja nyloniin. Hämähäkkisilkin mekaaniset ominaisuudet ovat niin erityiset, että ihminen on halunnut ottaa siitä mallia ammoisista ajoista lähtien. Laboratoriossa osataan jo tehdä hämähäkkisilkin kaltaista niin sanottua biomateriaalia, josta voidaan valmistaa luotiliivejä tai auton osia. Biohajoava materiaali voisi tulevaisuudessa korvata myös muovin. Kuinka keinotekoista hämähäkkisilkkiä valmistetaan? Mitä haasteita siihen liittyy? Millainen kehruukoneisto hämähäkin sisältä löytyy? Entä mitä muita luonnon fiksuja taitoja tutkijat parhaillaan yrittävät valjastaa ihmisen käyttöön? Haastateltavina ovat tutkija Sesilja Aranko Aalto yliopiston biomateriaalien ja -tekniikan laitokselta sekä hämähäkkiharrastaja, matemaatikko Samuli Siltanen. Toimittaja on Minna Korhonen.

Mitä käänteentekevää fysiikassa tapahtui viime vuonna? Physics World listasi kymmenkunta vuoden 2022 fysiikan alan läpimurtotutkimusta, joiden joukosta lehti valitsi vuoden läpimurroksi Didymos-asteroidin kuun radan muuttamisen siihen törmäytetyn Dart-luotaimen avulla. Miksi tämä tutkimus oli niin tärkeä, että se sai “breakthrough of the year 2022” -tittelin - ja mitä muita läpimurtoja fysiikan alan tutkimuksessa viime vuonna tehtiin? Isoja saavutuksia olivat, että saatiin esimerkiksi käyttöön uusi avaruusteleskooppi, James Webb -teleskooppi, ja onnistuttiin valmistamaan uusi, lämmön- ja sähkönjohtavuuskyvyltään ylivertainen puolijohdemateriaali. Ohjelmassa puhutaan viidestä läpimurtotutkimuksesta ja tutustutaan samalla avaruustutkimuksen ja kvanttimaailman ihmeisiin. Miten tutkija voi saada itsensä mukaan nimetyn asteroidin? Miten kappaleesta voidaan tehdä läpinäkyvä? Miksi aika voi hidastua? Entä mikä on Aharonov-Bohm-vaikutus, josta on puhuttu myös yhtenä kvanttimaailman seitsemästä ihmeestä? Haastatel

Euroopan avaruusjärjestön HERA-luotain on kosminen kolaritutkija. Suomalainen Heli Greus pitää huolen siitä, että luotaimen metallit, maalit, lasit ja muovit kestävät avaruuslennolla säteilyä, kuumuutta ja painottomuutta. Haastavaa on se, että avaruuden olosuhteita on ennakoitava ja testattava täällä Maan päällä. Greus on HERA-luotaimen laatu- ja turvallisuuspäällikkö ja hän kertoo, mitä kaikkea pitää ottaa huomioon pitkässä ja kalliissa avaruushankkeessa. Nasan DART-missio osoitti, että Maata uhkaava asteroidi voidaan törmäyttää radaltaan. Mutta mitä kosminen nokkakolari sai aikaan? HERAn lähettämien tietojen avulla nähdään mitä seurauksia törmäyksellä oli ja millaisia vipeltäjiä Didymos ja sen kuu Dimorphos ovat. Toimittajana on Jari Mäkinen.

Kevättalvella 2022 Suomen vakaa kallioperä yllätti. Salon Kärävuoren 30 metrin korkuiselta kalliojyrkänteeltä tippui kaksi tonnien painoista lohkaretta. Ne tippuivat alla olevien omakotitalojen pihaan ja myös ulkorakennuksen päälle. Miksi näin kävi? Kivien sisäistä elämää ratkoo rakennegeologia. Kiviin syntyy miljoonien vuosien aikana monimuotoisessa muutoksessa rakoja ja juonia, jotka heikentävät kiven kestävyyttä. Myös kallioperän vedellä on rooli siinä, lähteekö lohkare irtoamaan kalliosta vai ei. Rakennegeologinen tieto on tarpeen etenkin ydinjätteiden loppusijoituksessa sekä malmien ja geotermisen energian etsinnässä. Haastateltavana geologit Timo Ruskeeniemi ja Nikolas Ovaskainen Geologian tutkimuskeskuksesta. Tiedetoimittaja Ulla Järven kotitalon viereen tippui 13 tonnin kivi. Välittömän sortumavaaran vuoksi viidestä talosta tuli käyttökelvottomia, ja oli etsittävä uusi koti. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Viime aikoina on puhuttu paljon sähköpulasta ja tarpeesta säästää sähköä. On varoiteltu, että saatetaan joutua turvautumaan suunniteltuihin sähkökatkoksiin kulutuksen suitsimiseksi. Mutta mitä oikein tapahtuisi, jos syntyisi vaikea sähköpula, eikä sähköä enää olisikaan riittävästi kulutukseen nähden? Sammuisivatko kaikki valot kerralla? Lamaantuisiko koko Suomi? Tiedeykkösessä puhutaan siitä, miten sähköverkkoa pidetään Suomessa pystyssä. Kulutuksen ja tuotannon pitää olla joka sekunti tasapainossa, mutta miten ihmeessä tämä onnistuu jatkuvasti vaihtelevissa tilanteissa: välillä tuulee ja välillä on tyyntä ja välillä maailman suurin ydinvoimala Olkiluoto 3 tuottaa sähköä, välillä ei? Entä miten sähkön hinta käyttäytyy tulevaisuudessa eli jatkuuko heilunta? Kuinka varautua sähkökatkoksiin? Pitkissä sähkökatkoksissa kannattaa kaivaa esiin perinteinen patterikäyttöinen FM-radio. Se on väylä, jota kautta tiedonvälitys toimii kaikissa tilanteissa. Yleisradiolla on lain mukaan velvollisuus pitää lähetystoiminta p

Ikivanhat luomiskertomukset ja vedenpaisumustarinat kertovat siitä, miten tärkeää vesi on ollut aina ihmiskunnalle. Vedellä on puhdistava ja ravitseva ulottuvuutensa, mutta myös tuhoava voimansa. Mytologioissa, profetioissa ja ennustuksissa vedellä on tärkeä roolinsa. Veteen on monissa kulttuureissa liitetty pyhiä ominaisuuksia; onhan vesi kaiken elämän edellytys. Esimerkiksi Raamatussa vedestä kerrotaan heti toisessa lauseessa. Veden myyttistä alkuperää ja luonnetta käsitellään kolmen varhaisen korkeakulttuurin valossa: Mesopotamian eli Kaksoisvirtainmaan, Israelin ja Juudan sekä antiikin Kreikan. Haastateltavat: Helsingin yliopiston Muinaisen Lähi-idän tutkimuksen apulaisprofessori Saana Svärd sekä Helsingin yliopiston Vanhan testamentin eksegetiikan professori Martti Nissinen. Toimittaja: Riikka Suikkari.

Jotta voisimme hyvin, tarvitsemme hiilihydraatteja, rasvoja, proteiineja, vitamiineja, mineraaleja ja vettä. Pärjäämme ilman kaloreja jonkun aikaa mutta ilman vettä emme pärjää. Miksi näin on? Veden tehtävät kehossamme ovat todella monisyiset, mitä niistä nostavat esiin endokrinologit Pasi Nevalainen Tampereen yliopistollisesta sairaalasta ja Timo Sane. Usein puhutaan paljonko pitää juoda mutta siihen erikoislääkärit eivät anna tarkkaa suositusta. Veden tarve on perin yksilöllinen. He puhuvat vesitaloudesta, eli siitä kuinka paljon saamme vettä ruoan ja nesteen mukana, ja mitä erittyy hiessä, virtsana ja ulosteena. Entä mitä sitten on turvotus, josta naiset valittavat miehiä useammin? Paleobiologi Suvi Viranta Helsingin yliopistosta puolestaan tietää, mikä ero vesitaloudessamme on verrattuna muihin ihmisapinoihin. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Pääosa maailman vesistä, noin 97%, on suolaista. Makeaa vettä on alle 3 % (2,6 %) ja siitäkin osa on ihmisen saastuttamaa. Homo sapiens sahaa omaa oksaansa, kun pilaa rajallisia vesivaroja ja sulattaa jäätiköiden vesivarastot mutavyöryinä alas vuorilta. Miten maailma pärjää jos/kun jäätiköt sulavat ja niistä meriin valuva vesi suolaantuu? Vedellä on kolme olomuotoa: neste, kaasumainen vesihöyry ja kiinteä eli lumi tai jää. Täällä pohjoisella havumetsävyöhykkeellä vesi voi kiertää vuodessa nesteestä vesihöyryksi ja kiinteäksi. Keväällä talven lumi ja jää sulavat takaisin vedeksi, josta osa painuu pohjavedeksi. Toisaalta vesi voi varastoitua vuosisadoiksi tai tuhansiksi jäätiköihin. Vuoristojäätiköt ovat tärkeitä makean veden pitkäaikaisvarastoja, ja niistä riippuu miljoonien ihmisten vedensaanti. Jakson aluksi pohditaan vesitalouden professori Olli Variksen kanssa Euroopan ja Aasian pitkällistä kuivuutta ja veden puutetta. Lopuksi matkataan etelään, Antarktiksen kesään, lumitutkija Leena Leppäsen k

Se, että juuri täällä meillä on nestemäistä vettä, on satumaisten sattumien summa: Sijaitsemme sopivalla etäisyydellä auringosta, ilmakehän paine on sopiva, ja meillä on hapen ja vedyn karkaamista suojaava magneettikenttä. Lisäksi täällä on vulkaanista toimintaa. Hämmästyttävää kyllä juuri tulivuorenpurkaukset saivat aikaan veden nousun maapallon pinnalle. Veden tarkka syntymekanismi on kuitenkin toistaiseksi arvoitus. Haastateltavat: geologian yli-intendentti Arto Luttinen Luonnontieteellisesta keskusmuseosta Luomuksesta Helsingin yliopistosta, avaruustutkija Riku Järvinen Aalto yliopistosta ja planeetta- ja avaruusteknologiatutkimuksen ryhmäpäällikkö Maria Genzer Ilmatieteen laitokselta. Toimittajana Pirjo Koskinen

Millaista lumoa enkelien maailma tarjoaa nykyajan ihmisille? Entä mitkä muut ominaisuudet enkeleissä vetävät puoleensa erityisesti naisia? Perinteiset kristilliset käsitykset enkeleistä yhdistyvät nykyisessä enkeliuskossa usein uushenkisiin näkemyksiin. Helsingin yliopiston uskontotieteen professori Terhi Utriainen teki tutkimustaan jalkautumalla enkeleihin uskovien pariin messuille, joogakouluun, koteihin ja enkelihoitajakurssille. Raamatuntutkija Katri Antin Itä-Suomen yliopistosta kertoo, että Raamatussa enkelit toimivat mm. Jumalan viestinviejinä ja ihmisten suojelijoina. Arkkienkeli Gabriel saa Uudessa testamentissa tehtävistä arvokkaimman: Gabriel ilmoittaa Marialle Jeesuksen syntymästä. Ohjelman on toimittanut Riikka Suikkari.

Homo sapiens on outo laji, kun meillä on aivoissa valmiina reseptorit ja systeemit huumeille ja muille riippuvuuksille. Mitä riippuvuus, addiktio, tekee aivoissa ja aivoille ja kuinka siitä selvitään vai selvitäänkö? Miksi joku addiktoituu helpommin kuin toinen? Sokeririippuvuus on puuta heinää, mutta sometukseen ja peleihin voi todella jäädä koukkuun. Kemiallinen riippuvuus viinasta ja huumeista on helpompi ymmärtää, mutta miten peliriippuvuus tai himo-sometus tai muut toiminnalliset riippuvuudet voidaan selittää? Entä miten alttius addiktioihin on voinut säilyä evoluutiossa tuhansia vuosia, vaikka se heikentää yksilön elinkelpoisuutta ja jälkeläisten huoltoa. Tiedeykkösessä addiktioiden kimpussa ovat lääketieteellinen johtaja Kaarlo Simojoki A-klinikalta ja neurobiologi, dosentti Petri Hyytiä Helsingin yliopistolta. Ohjelman toimittaa Leena Mattila.

Luulitko, että avaruusteleskooppi Webb parasta, mitä astronomi voi kuvitella? Onhan se hyvä, mutta rakenteilla oleva ELT-teleskooppi on suurempi ja parempi. Kesällä 2022 maailma kohisi Webb-avaruusteleskoopista, joka alkoi silloin välittämään huimia kuvia ja todella kiinnostavia tutkimustuloksia. Niitä tulee nyt jatkuvalla syötöllä. "Sen ongelma on kuitenkin se, että se on niin pieni", nauraa suomalaisranskalainen Miska Le Louarn, joka on tekemässä tulevaisuuden jättisuurta kaukoputkea Euroopan eteläisessä observatoriossa, ESO:ssa Saksassa. Tähtitieteilijät ovat siitä innoissaan. Teleskoopissa olevan tekniikan avulla ilmakehän vaikutus katoaa ja tähdet näkyvät timanttisen terävinä. Lähes 40 metriä halkaisijaltaan olevalla peilillä varustettu, jalkapallostadionin kokoisen suojarakennuksen sisälle tehtävä Extremely Large telescope aloittaa toimintansa vuonna 2027. Sen rakentaminen on jo vauhdissa niin täällä Euroopassa kuin myös sijoituspaikassa Chilen autiomaassa. Tiedeykkönen tutustuu ELT-teleskooppiin ja

Euroopan avaruusjärjestö esitteli uudet astronauttinsa marraskuun lopussa Pariisissa pidetyssä tilaisuudessa. Tiedeykkönen oli mukana ja pääsi tapaamaan tuoreeltaan astronauttikandidaatteja. Erityistä tässä valinnassa oli se, että mukana on britti John McFall, jonka oikea jalka on amputoitu. Hänestä tulee maailman ensimmäinen para-astronautti, ja hän kertoo ohjelmassa miksi vammainen saattaa olla jopa parempi astronautti kuin muut. Uusien astronauttikandidaattien ainoa pohjoismaalainen on ruotsalainen Marcus Wandt. Hän kertoo ESA-astronauttien tiukoista hakuprosessin vaiheista. Ohjelmassa on mukana myös kaksi kertaa avaruudessa käynyt Luca Parmitano. Hän on suurimpaan vaaraan koskaan avaruuskävelyllä joutunut ihminen. Parmitano oli vähällä hukkua pukunsa sisään vuotaneeseen veteen. Hänellä on myös omintakeisen lämmin suhde tyhjään, kylmään ja mustaan avaruuteen. Toimittajana on Jari Mäkinen.

Auringosta virtaa koko ajan avaruuteen sähköisesti varattuja hiukkasia, jotka maapallon magneettikenttä ohjaa lähelle napa-alueita etelässä ja pohjoisessa. Toisinaan Aurinko roihauttaa kohti Maata suuren hiukkaspilven, joka saa aikaan geomagneettisen myrskyn: taivas loimuaa revontulia täynnä ja maapallon magneettikenttä heilahtelee hurjasti. Äärimmillään sähköverkot romahtavat, satelliitit ovat vaikeuksissa ja tietoliikenne takkuaa. Avaruusmyrsky vaikuttaa myös GPS-satelliittipaikannuksen tarkkuuteen. Kilpisjärvellä sijaitsee Suomen suurin radioteleskooppi KAIRA, jonka päätarkoitus on sondata ionosfääriä Lapin päällä ja testata uudenlaista radiotekniikkaa. 80 - 400 kilometrin korkeudessa oleva ionosfääri on ilmakehän kerros, joka ottaa vastaan nuo Auringon iskut. Siksi sen tutkiminen on äärimmäisen tärkeää ja kiinnostavaa. KAIRAlla seurataankin reaaliajassa ionosfääriä ja muodostetaan siitä kuva radiotaajuuksilla. Jari Mäkinen vieraili sekä Kilpisjärven, Skibotnin että Tromssan tutkimusasemilla ja jututti

Tammikuussa 2018 Espanjan aurinkorannikolla satoi lunta, vaikka edellisviikolla oli vielä hellekelit. Myös Saharan aavikon läpi pyyhkäisi lumisade, joka toi paikoin lähes 40 sentin nietoksen. Seuraavana talvena Etelä-Suomessa ei satanut lunta lainkaan. Millainen selitys löytyy Espanjan lumimyräkän taustalta? Millaisin mekanismein ilmastonmuutos vaikuttaa sääilmiöihin? Lumimyräköistä ei ehkä heti tule mieleen ilmaston lämpeneminen, mutta ilmastonmuutos tarkoittaa myös tätä: sään ääri-ilmiöt tulevat yleistymään. Mitä voidaan pitää sään ääri-ilmiöinä ja millaisiin muutoksiin säässä meidän pitäisi jatkossa varautua? Pitkät, kuumat hellejaksot ja kuivuus ovat maailmanlaajuisesti paheneva ongelma, myös Suomessa. Mutta toisaalta on ennustettu, että Suomessa juuri sateet tulevat ilmastonmuutoksen myötä lisääntymään. Mitä tämä tarkoittaa käytännössä? Entä jos Golf-virta hiipuisi ilmastonmuutoksen myötä, tulisiko Suomeenkin vain entistä kylmemmät olosuhteet? Haastateltavina ovat Ilmatieteen laitoksen tutki

Kvasaarit ovat kaikkein kirkkaimpia aktiivisia galakseja ja maailmankaikkeuden tehokkaimpia energiantuottajia. Valtava kirkkaus syntyy, kun niiden supermassiiviseen mustaan aukkoon valuu ainetta niin sanotusta kertymäkiekosta. Mustan aukon ympäristössä materia kuumenee ja säteilee sen vuoksi paljon voimakkaammin kuin ympäröivä galaksi. Kvasaarit ovat kiehtova tutkimuskohde, koska niiden kaikkia yksityiskohtia ei vielä tarkkaan tiedetä. Ei esimerkiksi tiedetä, millä mekanismilla kvasaarin mustan aukon lähettyviltä sinkoutuu avaruuteen valtavia plasmasuihkuja lähes valon nopeudella. Kvasaareja syntyi suhteellisen varhaisessa maailmankaikkeudessa, kun universumi oli nykyistä tiheämpi ja ainetta oli tarjolla kvasaarin energiantuotantoon. Epätavallisen kirkkaita Seyfertin galakseja on ehdotettu niiden nykyiseksi vastineeksi. On saatu viitteitä siitä, että oma galaksimme Linnunratakin on saattanut olla aktiivinen historiansa aikana. Metsähovissa Kirkkonummella tutkitaan kvasaareja ja muita aktiivisia galakseja ku

Syyskuun 14. päivänä 2015 alkoi uusi aika tähtiteteessä. Yli sata vuotta aikaisemmin Albert Einsteinin ennustamat gravitaatioaallot saatiin silloin ensimmäisen kerran näkyviin. Näitä arkijärjellä hankalasti hahmotettavia, avaruuden geometriassa eteneviä aaltoja on koitettu havaita monella tapaa jo aikaisemminkin, mutta vasta kilometrien pituisilla supertarkoilla laserinterferometreilla homma onnistui: kaukana avaruudessa toisiinsa törmänneet mustat aukot järäyttivät aika-avaruutta ympärillään niin voimakkaasti, että ilmaisimet täällä Maan pinnalla värähtivät. Sittemmin gravitaatioaaltotähtitieteestä on tullut jo lähes arkirutiinia, ja etenkin kun laitteita parannellaan koko ajan, havaitaan nykyisin signaaleita monenlaisista muistakin kosmisista katastrofeista. Pian kenties myös kaikkien aikojen suurimmasta jysäyksestä, alkuräjähdyksestä itsestään. Tiedeykkönen vie gravitaatioastronomian pariin, oppainaan Helsingin yliopistossa asiaa tutkiva akatemiaprofessori Kari Rummukainen, eurooppalaisen VIRGO-gravitaat

Tipu liikkuu kananmunan sisällä samalla tavalla kuin vauva kohdussa. Monet eläimet oppivat liikkumaan itsenäisesti jopa tuntien sisällä, mutta ihminen syntyy aivan avuttomana ja pysyy sellaisena pitkään. Ihmislapsi on kasvaessaan kuin pieni löytöretkeilijä, joka tutkii uteliaasti ympäristöään. Liikettä ja oppimista ei voikaan erottaa toisistaan. Se, että lapsi pääsee liikkumaan ympäristössään uteliaasti tutkien saattaa tukea lapsen itsetuntoa ja pärjäämisen kokemusta paremmin kuin älyä kehittävät lelut. Älypotkupuvun avulla neurologit ja fysiologit selvittävät, miten vauva oppii liikkumaan luontaisesti ja miten liike vaikuttaa oppimiseen ja kehittymiseen. Mitä mahdollisuuksia älypotkupuku voi tulevaisuudessa tuoda lapsen kehityksen mittarina? Haastateltavina on fysiologian professori Sampsa Vanhatalo Helsingin yliopistosta, hän on myös kliinisen fysiologian erikoislääkäri HUSissa sekä lastenneurologian erikoislääkäri, professori Leena Haataja HUSista. Toimittajana on Pirjo Koskinen.

Onneksi on Olkiluoto 3, huokaa moni, kun nyt elämme energiakriisin keskellä. Ydinvoiman käytön lisääntyminen on myös ilmastonmuutoksen kannalta hyvä asia. Toisaalta samaan aikaan maailmalla ovat konkretisoituneet myös ydinvoiman riskit. Sotatantereelle joutuneen Ukrainan Zaporižžjan ydinvoimalan tilanne huolettaa. Miten ydinvoimala toimii ja mitä turvallisuusriskejä siihen liittyy? Eppu Normaali laulaa “millään muilla mailla kuin Suomella se ei oo riskiä vailla”, onko näin? Entä onko Suomen rajan takana Venäjällä vanhoja voimalaitoksia, jotka voivat posahtaa? Entä fuusiovoiman tulevaisuus? Vanhan vitsin mukaan fuusioenergian toteutuminen on aina 20 vuoden päässä. Nyt on kuitenkin selvää edistystä tapahtunut. Kaukolämmön tarpeisiin Suomessa kehitetään puolestaan pienydinvoimaloita eli pieniä fissioreaktoreita. Kuinka todennäköisesti niitä tullaan ottamaan käyttöön? Haastateltavat: reaktoriturvallisuuden tutkimusprofessori Jaakko Leppänen VTT:ltä, ydinvoimatekniikan professori Juhani Hyvärinen LUT-yliopisto

Jos antibioottiresistenssi yleistyy, niin palataan aikaan ennen antibiootteja ja kuollaan haavatulehduksiin, keuhkokuumeeseen ja muihin bakteeri-infektioihin. Jo penisilliini "keksijä" Alexander Fleming varoitti, että antibioottien holtiton käyttö vie niiltä tehon. Ahne Homo sapiens ei tietenkään uskonut, vaan hölvää puolet maailman antibiooteista eläinten lihotukseen ja valintajalostaa samalla bakteereista paremmin lääkkeitä kestäviä, resistenttejä. Jo nyt yli miljoona ihmistä kuolee lääkkeitä kestäviin bakteeritauteihin vuodessa maailmalla. Myös Suomessa kuollaan resistentteihin bakteeri-infektioihin. Tilanne pahenee, jos kaikkia antibiootteja kestävät bakteerit yleistyvät. Jos moniresistentit superbakteerit yleistyvät, ihmiskunta palaa aikaan ennen antibiootteja ja keuhkokuume, synnytykset ja haavat ovat taas hengenvaarallisia. Leikkausten ja syöpähoitojen riskit kasvavat ja osa käy mahdottomiksi. Mikrobiologian professori Marko Virta aloittaa mikrobievoluutiosta ja bakteeriopin professori,