”Kun emme tiedä mitään, voimme spekuloida pelkäämättä ristiriitaa.” Näillä sanoilla, jotka englantilainen tähtitieteilijä F. W. Henkel, Royal Astronomical Societyn jäsen, kirjoitti Scientific American -lehteen vuonna 1909, kuvaili ilman ilmeistä hämmennystä suurta osaa tähtitieteen kulttuurista sata vuotta sitten. Se oli aikakausi, jolloin asiantuntijat käyttivät hyvin rajallisia tietoja esittääkseen kaiken kattavia väitteitä aurinkokunnan muodostumisesta ja kehityksestä, Vulcan-nimisen planeetan olemassaolosta ja elämän olemassaolosta muilla planeetoilla.
Kiehtovia, mutta lopulta virheellisiä ajatuksia aurinkokunnastamme on nähtävissä monissa tähän erikoisnumeroon kootuissa Scientific Americanin varhaisissa artikkeleissa. Uudemmissa artikkeleissa esitetään mielestämme vankempia väitteitä, koska ne perustuvat pikemminkin johonkin kuin ei mihinkään. Yhdessä tämä kokoelma havainnollistaa upeasti, miten tähtitiede on kehittynyt viimeisten 150 vuoden aikana.
Tänä päivänä tähtitieteilijät oppivat juomaan paloletkusta. Nykyaikaisten teleskooppien keräämien bittien valtava määrä tulvii tietokoneisiimme ja hukuttaa kykymme tallentaa ja analysoida tietoa. Olemme astuneet tähtitieteellisen tiedon kulta-aikaan, ja olemme äärimmäisen varmoja siitä, mitä väitämme tietävämme. Menneisyys kuitenkin opettaa meille nöyryyttä.
Sata vuotta sitten tietojen puutteessa eläneet edeltäjämme korjasivat vajeensa arvailuilla, jotka oli naamioitu hienostuneiksi argumenteiksi. Näillä sivuilla vuonna 1879 tuntematon tähtitieteilijä kirjoitti: ”Hiljaisimpana yönä on lähes mahdotonta onnistua tekemään kelvollista piirrosta Marsin kaltaisesta planeetasta, sillä heijastimessa näkyvä kuva on aaltoileva, värisevä ja sekava.” Piirustus! Nykyään tähtitieteilijät käyttävät jättimäisiä segmenttipeilikaukoputkia, jotka notkistuvat jatkuvasti painovoiman vaikutuksesta ja jotka satojen tietokoneohjattujen moottoreiden avulla väännetään takaisin muotoonsa useita kertoja sekunnissa. Samaan aikaan toiset tietokoneet lähettävät lasersäteitä taivaalle, jossa ne heijastuvat stratosfäärin natriumkerroksesta ja luovat ”opastustähtiä”, joiden avulla nykyaikaiset teleskoopit pystyvät mittaamaan – ja korjaamaan – Maan ilmakehän turbulenssin aiheuttamia kuvavääristymiä.
Kun yritän saada vielä yhden löydön irti aineistosta, joka on täynnä vielä tekemättömiä löytöjä, tunnen suunnatonta kunnioitusta ja ihailua, jopa kunnioitusta, niitä kohtaan, jotka olivat ennen minua ja joiden vaikuttavat löydöt olivat äärimmäisen kovalla työllä ansaittuja, vaikka johtopäätökset, joita he tekivät aineistostaan, olivat usein täysin vääriä. Näillä sivuilla tapaamamme tähtitieteilijät olivat mielikuvituksellisia ja äärimmäisen luottavaisia. Otetaan esimerkiksi Princetonin yliopiston Charles A. Young, yksi aikakautensa merkittävimmistä tähtitieteilijöistä; hänen palkittu oppilaansa oli Henry Norris Russell, yksi kaikkien aikojen merkittävimmistä tähtitieteilijöistä. ”Aina silloin tällöin lehdet ilmoittavat uuden planeetan löytymisestä”, Young kirjoitti Scientific Americanissa vuonna 1877. (Nykyään kutsumme näitä kohteita planeettojen sijasta asteroideiksi, mutta se on toinen tarina.) Sitten hän ilmoittaa lukijoilleen: ”Tällä hetkellä tiedossa on 172 tällaista kappaletta; koko määrä lienee laskettavissa tuhansissa.” Tuhansia!
Vuonna 1928 kukaan muu kuin Russell, joka oli tuolloin amerikkalaisten tähtitieteilijöiden dekaani, kirjoitti oman artikkelinsa asteroideista. Kuinka paljon tiedemiehet olivat oppineet puolen vuosisadan aikana? ”Jos planeetta määritellään, kuten tähtitieteilijöillä on tapana tehdä, vain kappaleeksi, jolla on itsenäinen kiertorata Auringon ympärillä, yhden tai tusinan uuden planeetan löytyminen tuskin on mikään uutinen”, Russell kirjoitti. ”Yli tuhat tällaista pientä kappaletta on jo luetteloitu … ja on todennäköistä, että niitä tulee vielä tuhat tai enemmän ennen kuin tarina päättyy.” Nykyään Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton Minor Planet Centerin luettelossa on yli miljoona asteroidia, ja tähtitieteilijät lisäävät tähän tietokantaan vuosittain yli 50 000 uutta kohdetta. Koska tietoja ei ole rajoitettu, sekä Young että Russell arvailivat. Molemmat olivat pahasti väärässä.
Seuraavilla sivuilla olevat artikkelit paljastavat muitakin esimerkkejä vääränlaisesta varmuudesta 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa. Vuonna 1879 julkaistun nimikirjaimettoman artikkelin ”Another World Inhabited Like Our Own” kirjoittaja kirjoitti, että Marsin kasvillisuus oli vastuussa planeetan punaisesta värisävystä, ja suositteli, että Marsista tehtäisiin havaintoja silloin, kun sen asukkaat ”nauttivat kauniista säästä.”
1900-luvun alkuun mennessä elämän olemassaolo Marsissa ei ollut enää yhtä ilmeinen asia. Odotukset siitä, että elämää olisi runsaasti kaikkialla aurinkokunnassa, olivat edelleen korkealla, mutta kuten vuonna 1905 ilmestyneessä artikkelissa ”Elämää muissa maailmoissa” kerrottiin, ”emme tiedä mitään muuta elämää varten sopivaa maailmaa aurinkokunnan ulkopuolella…. järjestelmämme näyttää olevan täysin ainutlaatuinen tunnetussa luomakunnassa.” Nykyään tähtitieteilijät ovat löytämässä Maan kokoisia planeettoja, joilla on Maan kaltainen lämpötila, auringon kaltaisten tähtien ympäriltä. Se siitä absoluuttisesta ainutlaatuisuudesta.
Neljä vuotta myöhemmin Henkel totesi: ”Mikään ei näytä estävän täysin erilaisten olentojen olemassaoloa jokaisella planeetalla.” Jopa Jupiterin ja Saturnuksen kuiden pitäisi olla asuttuja, hän päätteli: ”Tietojemme mukaan ei ole mitään syytä, miksei ainakin joillakin niiden satelliiteista voisi olla eläviä olentoja.” ”Ei ole mitään syytä, miksei ainakin joillakin niiden satelliiteista voisi olla eläviä olentoja.” Venuksen osalta Henkel kirjoitti, että se ”kääntyy kerran oman akselinsa ympäri” 23 tunnin ja 21 minuutin välein. Väärin. ”Ilma, vesi, maat, mantereet, vuoret, napalumet jne. näyttävät olevan läsnä.” Väärin. ”Näin ollen, niin pitkälle kuin rajalliset tietomme riittävät, todisteet elävien olentojen olemassaolosta , jotka eivät ole luonteeltaan kovinkaan erilaisia kuin ne, jotka me tunnemme, näyttävät niin täydellisiltä kuin voimme kohtuudella odottaa.” Taas väärässä.
Entä Mars? Marsissa näkyy ”vihreitä ja violetteja laikkuja”. Valitettavasti ei. Ilmakehä on ”täynnä pilviä ja sumuja”, ja pintaa peittävät ”lukuisat kapeat ’meret'”. ” Ei. ”Vaikka jotkut innokkaat tarkkailijat ovatkin vakuuttuneita siitä, että Marsissa asuu rationaalisia olentoja, jotka ovat pitkälle kehittyneessä sivilisaatiossa, voimme hyvinkin pysähtyä ennen kuin pääsemme tähän johtopäätökseen.” Meidän on syytä kiittää Henkelin viimeistä varovaisuutta.
Toisesta artikkelista ”Taivaan punainen jumala” käy ilmi, että vuoteen 1909 mennessä oli tapahtunut edistystä: Mount Whitneyn Mount Whitney -vuoren 14 501 jalan huipulla Kaliforniassa meneillään ollut havaintoprojekti paljasti, että ”Marsissa ei ole vettä sen enempää kuin kuussakaan … napa-alueet eivät voi olla jäätä, lunta tai huurretta; perustelluin olettamus on, että ne koostuvat jähmettyneestä hiilidioksidista”. Lopulta, hyvät tiedot käsissään, tähtitieteilijät päättelivät, että Mars oli kuivaa joutomaata, jonka ”kuolleen maailman” yllä viipyili hiilidioksidikaasusta koostuva hyvin hatara ilmakehä. Täysin sata vuotta sitten uuden vuosisadan teknologiat alkoivat estää tähtitieteilijöiden tapaa spekuloida ilman pelkoa ristiriidasta.
Maailman tähtitieteilijöiden yhteisön saavuttama edistys, joka on dokumentoitu näillä sivuilla, on rauhoittavaa. Tiede on itsekorjautuvaa; seuraajamme heittävät virheemme siihen roska-astiaan, jota kutsumme historiaksi. Kiihtyykö maailmankaikkeuden laajeneminen pimeän energian takia? Ehkä. Onko 80 prosenttia maailmankaikkeuden massasta kylmää pimeää ainetta? Ehkä. Onko Marsin päiväntasaajan lähellä olevan kiven alla mikroskooppista elämää? Ehkä. Onko 10-ulotteisessa moniuniversumissa olemassa muita universumeja?
Meillä on petatavuja dataa, mutta olemme lähes varmasti datapulassa verrattuna siihen, mitä tulevilla sukupolvilla on. Spekuloimme vain vähän peläten ristiriitaa. Tieteen ja arvailun raja on edelleen häilyvä. Jos olemme rehellisiä itsellemme, myönnämme, että tiedämme vähemmän kuin väitämme tietävämme.
Tämä Scientific Americanin erikoisnumero avaa ikkunan tieteelliseen menneisyyteemme, mutta se tarjoaa meille paljon muutakin. Nämä artikkelit paljastavat jotain äärimmäisen tärkeää tieteellisestä yrityksestä: kuten kehittyvä aurinkokuntamme, myös tieto itsessään muuttuu ajan myötä. Katsaus taaksepäin tarjoaa terveellisen muistutuksen siitä, miten tiede toimii, kun se tehdään oikein.