Perustellaan kokeilujen tai koejärjestelyjen merkitystä ensin laajemmin. Intuitio perustuu Nobel-palkittu fyysikko Richard Feynmanin mukaan kokemukseen arkipäiväisistä ilmiöistä, joka tarjoaa kohtuullisen selityksen asioille. Siirryttäessä kohti laajempaa ymmärrystä, kuten luontoa selittäviä lakeja ja teorioita, ne muuttuvat vähemmän intuitiivisiksi. Laajemman ymmärryksen Feynmanin mukaan saavuttaa vain hiottujen ja huolellisten kokeiden kautta. Miksi? Esimerkiksi erittäin pienten asioiden käyttäytymistä kuvaavassa kvanttimekaniikassa (fysiikan osa-alue) samat olosuhteet eivät välttämättä tuota samoja tuloksia. (Feynman 1964, 1:39, 52:39.) Toisaalta myös yksinkertaisempien ja tekijälleen vieraiden kokeilujen tekeminen kasvattaa tekijänsä ymmärrystä asioista, vaikka joku muu olisikin ne jo aikaisemmin tehnyt. Tämä mm. korostaa laboratoriotyöskentelyn merkitystä asiantuntijana kehittymisessä – voisi myös kysyä: ”Miten kokeilujen tuottama ymmärryksen ja osaamisen kasvu ulotetaan laajemmin verkko-opiskelijoille?”
Muutamia ajatuksia kokeilujen tekemisestä
Professori Feynmanin (1964, 53:51) mukaan tieteelle tärkeitä ovat seuraavat periaatteet: kyky tehdä kokeita, rehellisyys kokeiden tulosten raportoimisessa ja älykkyys niiden tulosten tulkinnassa. Toinen versio tulee Marsin asuttamiseen liittyviä haasteita pohtineen Epic Challenge -ohjelman vetäjältä astronautti/tekniikan tohtori Charlie Camardalta:
- Ole selvillä, mitä alallasi tapahtuu. esim. Googlen avulla. Yleisenä huomiona tähän voidaan todeta, että algoritmien rajoittavaa vaikutusta olisi hyvä rikkoa käyttämällä erilaisia tiedonkeruutapoja
- Vertaile (engl. benchmark), mitä muut tekevät – Kysy: “What is the state of the art?”
- Pidä vireillä monia rinnakkaisia ideoita, joita voidaan kokeilla
- Fail fast and intelligently:
- Testaa mieluummin ideaa tai konseptia kuin materiaalia tai laitetta
- Tee pienen tason kokeiluja tai testejä kulujen säästämiseksi – analysoi testien tulokset ja ennusta seuraukset oikein. (Camarda 2018.)
Rivien välistä voi lukea myös dokumentoinnin merkityksen. Allekirjoittaneelle yliopiston laboratoriotyöt opettivat, että hyvän mittauspöytäkirjan tekeminen on jo puoli voittoa. Vuosia myöhemmin huomioin asiakkailta tekniikan alan EMC-laboratoriossa työskennellessäni tästä seuraavan tason: mittauspäivän tulokset ja tapahtumat kirjoitetaan puhtaaksi heti seuraavana aamuna asioiden ollessa tuoreessa muistissa. Tässä esitetyt ajatukset kokeilujen tekemisen periaatteista kiteyttää hienosti LUTin työelämäprofessori Jamie Hyneman JHC:n (Jamie Hyneman Center / LUT) liitutaululle jättämässä kaaviossa uusien ideoiden synnystä (Kaavio 1).
Löytämisen ilo
Palataan lopuksi professori Feynmaniin. Hänen ollessaan 11- tai 12-vuotias, hän rakensi pienen laboratorion omaan huoneensa 1920- ja 30-lukujen taitteessa New Yorkin kupeessa. Yksi hänen kokeistaan oli laittaa argonkaasua sisältävä radioputki autonsytytyspuolan terminaalien väliin ja energian purkautuessa se loisti purppuraisena. Feynman itse kuvasi tätä sanoilla: ”it was just great!”. Tämä kuvaa hyvin löytämisen iloa. (Feynman & Leighton 1992, 15–16.) Kannustankin kaikkia tekemään kokeiluja turvallisuus ja lain kirjain muistaen – löytämisen iloa!
Kirjoittaja
Juha Hyytiäinen on työskennellyt vuodesta 2009 tieto- ja viestintätekniikan lehtorina alueenaan sulautetut järjestelmät ja luma-aineet. Luonnon ja tekniikan ilmiöt toimivat keskeisenä innoituksena tähän työhön ja niihin liittyvät erilaiset kokeilut ja mittaukset tuovat mukanaan löytämisen ilon. Kirjoittajan aiempi kokemus on elektroniikkateollisuudesta sekä metsäntutkimuksen ja suunnittelun teknisistä järjestelmistä.
Lähteet
Camarda, C. 2018. Esitys Lahden ammattikorkeakoulun NASA Epic Challenge -kurssilla teemasta työskentelyohjeet Epic Challenge -tiimeille 27.3.2018.
Feynman, R. 1964. Feynman’s Messenger Lectures. Probability and Uncertainty: the quantum mechanical view of nature. Caltech.edu. Viitattu 10.11.2022. Saatavissa https://www.feynmanlectures.caltech.edu/messenger.html
Feynman, R. & Leighton, R. 1992. Surely You’re Joking Mr. Feynman! Adventures of a Curious Character. Lontoo: Vintage.
geralt. 2020. 5594881. Viitattu 21.11.2022. Saatavissa https://pixabay.com/illustrations/experiment-progress-hand-pen-5594881/
Hyneman, J. 2018. Possibility of new ideas. LUT-yliopiston Jamie Hyneman Center:in avajaiset 29.9.2018.
