Vesi – elämän mahdollistaja

Luonto ja maailmankaikkeuden perusvoimat viestivät ne luoneen suunnittelijan suuruudesta.

Kuva: Unsplash/ Anastasia Taioglou

Luonto-ohjelmien rauhalliset selostajaäänet tapaavat painottaa, kuinka vesi on kaiken elämän välttämätön edellytys maapallolla. Mutta millä tavoin erikoislaatuista vesi oikeastaan onkaan? Fysiikan dosentti Vesa Palonen on perehtynyt joihinkin maailmankaikkeuden fyysisiin piirteisiin, jotka ovat hämmästyttävän sopivia juuri ruumiillisten, moraalisiin päätöksiin kykenevien olentojen elämän mahdollistamiseksi. Vesi on yksi niistä.

– Vesi on esimerkiksi juuri sopiva yleisliuotin. Se liuottaa itseensä erilaisia mineraaleja ja kemikaaleja, jotka ovat biologiselle elämälle välttämättömiä. Kun vesi kantaa näitä mineraaleja mukanaan, laajalti vedestä koostuvat solut voivat käyttää niitä hyväkseen.

Planeetallamme on muitakin luonnollisia liuottimia, mutta toisin kuin vesi, ne tapaavat myös tuhoamaan arvokkaat ainesosat eliöille käyttökelvottomaksi. Kun elämä käyttää vettä, se pystyy käyttämään myös useimpia alkuaineita.

Vedellä on muitakin piirteitä, jotka herättävät kysymyksen elämää varten laaditusta kosmoksen hienosäädöstä. Yksi on, että veden viskositeetti eli ”paksuus” on hyvin sopiva, jotta esimerkiksi ruumiimme verisuonisto voi toimia. Jos vesi olisi paksumpaa (kuten terva on paksua), veri ei kykenisi virtaamaan suonissa. Jos vesi taas olisi ohuempaa (kuten nestemäinen vety on), solun mikroskooppiset rakenteet eivät selviäisi siinä.

Ehkä merkittävimmät veden elämän mahdollistavat piirteet liittyvät sen lämpöominaisuuksiin. Biologiset prosessit näet vaativat suhteellisen kapean lämpötilavälin, jonka sisällä ne voivat toimia. Vesi on avainroolissa maapallon ja eliöiden sisäisen vakaan lämpötilan säilyttämisessä.

– Vedellä on korkea lämpökapasiteetti, mikä tarkoittaa sitä, että sen lämpötila muuttuu hitaasti. Tämä tuo tärkeää vakautta silloin, kun solukudokseen tuodaan tai sieltä viedään lämpöenergiaa.

Lisäksi muihin nisäkkäisiin verrattuna melko karvatonta ihmistä hyödyttävä veden ominaisuus liittyy sen korkeaan piilevään lämpöön tai latenttilämpöön. Tämän ominaisuuden avulla veden olomuodon muutos nesteestä höyryksi mahdollistaa ruumiimme lämpötilan pitämisen vakaana silloin, kun lämpöä haihtuu tehokkaasti hikoilun yhteydessä.

Vesi mahdollistaa elämän monin tavoin

Palonen kertoo, että useimmat nesteet supistuvat, kun ne jäätyvät. Ne siis ovat kiinteässä olomuodossaan tiheämpiä kuin nestemäisessä. Toisin on veden laita.

– Koska vesi on nesteenä tiheämpää kuin kiinteänä jäänä, järvien ja merien jää kelluu. Näin talvella muodostuu jäästä eristekerros veden päälle, minkä ansiosta jään alla lämpötila pysyy plussan puolella ja elämä jään alla hengissä. Jos sen sijaan jää olisi tiheämpää kuin vesi, järvet jäätyisivät pohjasta alkaen. Maa olisi tuolloin suurelta osin jään peitossa.

Lisäksi vesi luovuttaa jäätyessään ympäristöönsä suurehkon määrän lämpöenergiaa, mikä hidastaa jäätymistä. Kaiken kukkuraksi jään viskositeetti on sopivan pieni, eli maapallon navoilla ja vuoristoissa vesi ei kerry liian suuriksi jäätiköiksi, vaan jäätiköt leviävät lämpimämmille alueille, ja vesi saadaan takaisin elämän käyttöön.

Palosen mielestä kyseiset veden ominaisuudet viittaavat veden ja sitä käyttävän elämän suunnittelijan olemassaoloon. Vaikka ominaisuuksista vallitseekin tieteellinen konsensus, suunnitteluargumentista ei. Yksi suunnittelupäätelmän ominaisuudet kyseenalaistava vastaväite voisi olla sanoa, että nuo piirteet ovat oikeastaan näköharha. Ne vain näyttävät suunnitelluilta, koska biologinen elämä on sopeutunut evoluution myötä niihin. Toisenlaisen historiallisen kehityksen tuloksena elämä olisi voinut sopeutua jonkin toisen nesteen ominaisuuksiin, ja silloin tämä neste näyttäisi ainutlaatuisen sopivalta elämälle. Mitä Palonen vastaa tähän?

– Veden ominaisuudet ovat niin monella tavalla juuri elämälle sopivat, useassa kohtaa kilpailevia nesteitä paremmat, ettei ole järkevää ajatella minkä tahansa nesteen auttavan elämää riittävästi, jonka tämä argumentti olettaa.

Maailmankaikkeuden hienosäätö on tähtitieteellisen tarkkaa

Vesi on arkinen esimerkki hienosäädöstä, jonka kanssa jokainen on tekemisissä päivittäin. Mutta hienosäätöä on paljon muuallakin fysiikassa. Erityisesti 1960-luvulta alkaen fysiikassa on tehty kiinnostavia löytöjä liittyen erilaisiin luonnonvakioihin, luonnonlakeihin ja esimerkiksi fysikaalisen todellisuuden perusvuorovaikutuksiin liittyen.

– Fysiikassa on neljä perusvuorovaikutusta: painovoima sekä sähkömagneettinen, heikko, ja vahva vuorovaikutus. Näiden vahvuuksien vaihteluväli on valtava.

– Veden ominaisuudet ovat monella tapaa juuri elämälle sopivat, useassa kohtaa kilpailevia nesteitä paremmat, Vesa Palonen kertoo. Kuva: Miikka Niiranen

Kuinka valtava ja mitä seurauksia sillä olisi, jos vahvuuksilla olisi eri arvot? Palonen kertoo, että mikäli painovoima olisi kolme kertaluokkaa suurempi, tähdet eivät olisi tarpeeksi pitkäikäisiä. Lisäksi mahdolliset planeetat olisivat pieniä ja eliöillä olisi vaikeuksia kestää painovoima. Mikäli painovoima olisi heikompi, tähdet eivät olisi tarpeeksi kuumia fuusio­reaktion syttymiseen.

– Parin kertaluokan heitto saattaa tuntua paljolta, mutta koko vaihteluväliin verrattuna tämä on pientä: nopeasti arvioiden painovoiman vahvuus täytyy säätää noin 1/1036 tarkkuudella jotta elämä olisi mahdollista.

Viimeinen luku tarkoittaa ykköstä, joka jaetaan luvulla, jossa on ykkönen ja 36 nollaa perässä. Se on todella pieni luku. Vaatimus tarkkuudesta on siis tähtitieteellisen mittava.

Tällaisen hienosäädön vaikutelman vaikutuksesta monet materialistiset fyysikot ja filosofit ovat alkaneet reagoida siihen. Jotkut ovat alkaneet kannattaa näkemystä multiversumista hienosäädön selityksenä.

– Multiversumiselityksen idea on lyhykäisyydessään se, että universumeita täytyy olla hyvin paljon, että jossakin näinkin onnellisesti piti käydä.

Universumin takana on Jumalan tarkoitus ja mieli, ei pelkkä sattuma ja aineelliset prosessit. Siltä se näyttää.

Palonen tarkentaa, että jotkut kristitytkin tieteilijät jossain määrin voivat hyväksyä monen maailmankaikkeuden olemassaolon. Kuitenkin niin kauan kuin multiversumista ei ole kokeellista todistusaineistoa – ja monista fyysikoista on hyvin vaikea kuvitella, miten sitä edes voisi olla – on Palosen mukaan virhe käyttää sitä siivoamaan suunnittelu pois todellisten selitysvaihtoehtojen joukosta.

– Tällöin multiversumi syyllistyy esimerkiksi käänteiseen uhkapelaajan virhepäätelmään.

Tämä vaatii hiukan selvennystä. Uhkapelaajan virhepäätelmä menee näin: olen hävinnyt niin paljon, että seuraavaksi minun täytyy voittaa. Tämä on virhepäätelmä, koska pelit ovat toisistaan riippumattomia. Aiemmat pelit eivät vaikuta seuraavien pelien voittojen todennäköisyyksiin. Mutta mikä sitten on käänteinen uhkapelaajan virhepäätelmä?

– Silloin ajatellaan, että koska voitin niin epätodennäköisen voiton, pelejä täytyy olla valtava määrä. Mutta tässäkin tapauksessa pelit ovat riippumattomia, eikä siitä, että nyt saatu tulos on epätodennäköinen, voida päätellä, että yrityksiä olisi ollut monta.

Palonen tarjoaa esimerkin käänteisestä uhkapelurin virhepäätelmästä. Pelaamme kuvitteellisesti pokeria, Palonen toimii jakajana ja saa käteensä tuhat värisuoraa peräkkäisissä peleissä. Tästä minulle herää tietenkin epäilys huijauksesta.

– Hyväksyisitkö selitykseksi seuraavan: ”On totta, että tuhannen värisuoran saaminen on erittäin epätodennäköistä, mutta ehkä on olemassa lähes ääretön määrä muita maailmankaikkeuksia, joissa pelaamme pokeria, ja jossainhan näinkin piti käydä. Emmehän olisi tästä kinaamassa, ellei näin olisi käynyt.”

Esimerkissä värisuorat vastaavat hienosäätöä. Ja ei, en tietenkään hyväksyisi multiversumia selitykseksi pelkästään sen perusteella, että pelikaveri sai tuhat värisuoraa. Huijaus eli suunnittelu on paljon todennäköisempää.

Multiversumi-teoriassa on muitakin ongelmia, ja Palosen mukaan suunnittelun ajatukselta onkin lähes mahdotonta välttyä hienosäädön tapauksessa. Kuitenkin suunnittelijaa selityksenä vieroksutaan esimerkiksi sen saaman leiman vuoksi. Muitakin syitä välttää suunnittelua voi toki olla. Valitettavan yleinen on totuuden etsintää usein rajoittava naturalistinen filosofia, jonka vuoksi moni on valmis tarttumaan oljenkortena melkein mihin tahansa muuhun joskus kenties ilmaantuvaan mahdolliseen selitykseen, kunhan se vain on materialistinen.

– Universumin takana on Jumalan tarkoitus ja mieli, ei pelkkä sattuma ja aineelliset prosessit. Siltä se näyttää.

Piditkö artikkelista? Saat lisää mielenkiintoisia juttuja tilaamalla Uuden Tien verkkolehden tästä. Jaa artikkeli myös sosiaalisessa mediassa.

Tutustu myös visioomme alla olevan videon kautta:

 

Lisäksi

Voiko suunnittelua päätellä, jos emme tiedä suunnittelijan aikeista mitään?

Monet kristityt käyttävät usein luonnosta löytyvää hienosäätöaineistoa vakuuttaakseen ateistisen tai agnostisen keskustelukumppanin ylipäänsä maailman luojan olemassaolosta ennen kuin puhuvat mitään Jeesuksesta. Yksi tyypillinen vastaväite tällaiselle päätelmälle maailmankaikkeuden suunnittelijasta kuitenkin on, ettem­me voi sanoa, loisiko hän juuri tämän maailman, ellemme tiedä hänen aivoituksistaan mitään.

Vesa Palonen on eri mieltä. Hänen mukaansa voimme suunnittelijan motiiveja tuntematta silti päätellä luonnosta hänen olemassaolonsa. Riittää, että mahdollinen luoja ylipäänsä kykenee maailman luomiseen ja että muut selitykset ovat heikompia. Seuraava esimerkki valaiskoon, miksi näin on.

Tikanheitosta kiinnostunut Teppo tilaa tehtaalta äärimmäisen tarkan tikanheittokoneen. Tehtaan linjastolla tapahtuu kuitenkin sekaannus. Teppo saa tiedon, että hänelle toimitettu kone on 50 prosentin todennäköisyydellä joko aina napakymppiin osuva kone, tai sitten sellainen, joka ei koskaan osu edes tauluun. Tulemme yksin asustavan Tepon omistaman ladon seinän luo, johon huomaamme heitetyn tikkaa. Yksi tikka on taulun napakympissä ja kone 30 metrin päässä seinästä. Tiedämme myös, että Teppo itse osaa heittää tikkaa tältä etäisyydeltä niin huonosti, että hän osuu mihin tahansa kohtaan ladon seinää yhtä todennäköisesti. Onko tikan heittänyt kone vai Teppo?

Järkevä ihminen päättelee tietysti, että kone on heittänyt tikan, vaikkei tiedä, onko kone toimiva vai ”maanantaikappale”.

Tilannetta voi verrata hienosäätöön. Epätietoisuus ehjän ja rikkinäisen koneen välillä vastaa epätietoisuutta suunnittelijasta, joka tahtoo tai ei tahdo luoda tällaista maailmaa. Tikkataulun napakymppi vastaa eri luonnonvakioiden elämän sallivaa aluetta. Loput taulusta ja ladon seinä yhdessä vastaavat vakioiden vaihteluväliä. Tepon kyvyttömyys heittää tikkaa vastaa suunnittelupäätelmän vaihtoehtoa, eli puhdasta sattumaa. Tämän vertailun perusteella universumin päätteleminen suunnitelluksi on järkevä päätelmä, aivan kuten tikanheittokone napakympin syynä on järkevä päätelmä.

Lisäksi on ajattelijoita, joiden mukaan voimme pelkästään perinteisen Jumalan käsitteen (kaikkivoipa, täydellisen hyvä ja kaikkitietävä persoonallinen olento) perusteella itse asiassa sanoa, että tämä universumi on todella jotain sellaista, jonka hän tahtoisi luoda. Jos näin on, se tekee hienosäätöargumentista vieläkin vakuuttavamman.