”Aihettani pidettiin ihan hevonpaskana: kaikki ihmettelivät, mikä siinä kiinnosti”, gravitaatioaaltojen tutkija muistelee

Juttu on julkaistu Yliopisto-lehdessä 9/2025.

Vuonna 2015 kosmologiassa syntyi omanlaisensa alkuräjähdys, kun Albert Einsteinin suhteellisuusteorian yhtälöissään ennustamat gravitaatioaallot havaittiin ja osoitettiin ensimmäistä kertaa todellisiksi.

Gravitaatioaalloista tuli tieteen kuuma aihe siksi, että niiden avulla voi tutkia erittäin varhaisen vaiheen maailmankaikkeuden rakennetta ja kehitystä.

— Teleskoopit havaitsevat valon, joten niillä emme saa tietoa niistä 380 000 vuodesta alkuräjähdyksen jälkeen, jolloin maailmankaikkeus vielä oli läpinäkymätön, gravitaatioaaltojen kosmologian tuore professori kertoo.

Gravitaatioaallot sen sijaan läpäisevät kaiken. 

— Ne avasivat aivan uuden ikkunan tuon varhaisvaiheen tutkimiseen.

Todisteet gravitaatioaalloista tuotti LIGO-niminen laserinterferometri, laseria tyhjiötunneleissa peileistä kimmottava järjestelmä. Sillä voidaan havaita gravitaatioaaltojen vaikutus säteisiin.

LISA avaruuteen

Parhaillaan Euroopan avaruusjärjestö ESA ahkeroi, jotta saisi LISA-nimisen jättimäisen interferometrin avaruuteen 2030-luvun keskivaiheilla. Siinä missä LIGOn tyhjiötunneleissa laser pääsi kulkemaan neljä kilometriä, LISAn peilit asetetaan 2,5 miljoonan kilometrin päähän toisistaan. 

Mitä pitemmän matkan laser kulkee, sen matalampia taajuuksia ja enemmän gravitaatioaaltoja voidaan havaita.

Weirin ei tarvitse odottaa kymmentä vuotta ryhtyäkseen töihin. LISAan liittyvien laskelmien, ennusteiden ja simulaatioiden kehittämisessä on kädet täynnä työtä.

— Tällaista hanketta ei ole koskaan ennen toteutettu, joten töitä riittää, että olemme mahdollisimman valmiita vastaanottamaan LISAn dataa.

Hankaluuksia aiheuttaa jo se, etteivät LISAn satelliitit tule avaruudessa pysymään tarkasti paikoillaan ja se, että datassa tulee olemaan kaikenlaisia signaaleja ja taustakohinaa kerroksittain.

— Tarvitaan paljon simulaatioita satelliittien toiminnasta sekä ennusteita LISAn tuottamasta datasta, jotta tiedämme, miten saapuvaa dataa tulisi analysoida.

Viivytystaktiikkaa

Weir ei haaveillut pienenä töistä satelliittien ja mittausten parissa.

— Lapsena en tiennyt lainkaan, mihin ryhtyisin elämässäni. Enkä vielä myöhemminkään. Hyvä fysiikan opettaja lukiossa näytti minulle, että fysiikassa saattaisin pärjätä.

Weir valitsi fysiikan opiskelun lähinnä siksi, että se tuntui pitävän vaihtoehtoja elämässä kauimmin auki.

— Valintani oli siis viivytystaktiikkaa. Uskoin toki — ja uskon edelleen — opettajieni propagandan siitä, kuinka fysiikan opiskelu kehittää laajasti ongelmaratkaisukykyjä, loogisen ajattelun taitoja ja auttaa kommunikoimaan selkeästi.

Viivyttely vei Weirin Edinburghista väitöskirjantekijäksi Lontoon Imperial Collegeen. Siellä häntä ohjasi professori Arttu Rajantie. Ensimmäisessä tutkijatohtorin pestissään Weir pääsi Helsingin yliopistoon professori tutkimusryhmään.

Opiskelukaverit päätyivät pankkiin

Helsingin jälkeen Weir ei oitis saanut uusia työtarjouksia. Vuonna 2014 hän nappasi EU:n Marie Curie -tutkijarahoituksen ja pääsi sen avulla Norjaan Stavangerin yliopistoon.

— Tiesin saavani viettää akateemisessa maailmassa ainakin seuraavat kaksi vuotta.

Norjassa Weirin kiinnostus gravitaatioaaltoihin kasvoi koko ajan. Aihe ei ollut vielä muodissa, jos asian kauniisti ilmaisee. Weir sanoo sen suoremmin. 

— Gravitaatioaaltojen tutkimista pidettiin ihan hevonpaskana. Kaikki ihmettelivät, miksi olin niistä kiinnostunut.

Sitten tuli LIGO — ja Weirin simulaatiot varhaisesta maailmankaikkeudesta alkoivat herättää kiinnostusta. 

— Tutkimusmaailmassa kuten kaikkialla elämässä sattumalla on aina sijansa. Satuin tutkimaan oikeita asioita oikeaan aikaan. Tiedän olevani hyvin onnekas.

Moni Weirin opiskeluaikaisista kavereista Lontoossa oli lahjakas fyysikko, mutta he päätyivät toisille urille. 

— Suurin osa heistä työskentelee tällä hetkellä pankeissa.

Avara ja reilu

Kaikkien ihmisten yhdenvertaisuus on Weirin ydinarvoja. Professorina hän haluaa edelleen edistää tavoitetta akateemisessa maailmassa. Fysiikkaa pidetään maailmanlaajuisesti yhtenä vähiten monimuotoisista tieteenaloista.

— Stereotypiat siitä, kenen voidaan katsoa olevan fyysikko, ovat häpeällisen sitkeässä, Weir harmittelee.

— Kaikkialla maailmassa fysiikan laitoksilla tapaa lähinnä valkoisia miehiä. Hukkaamme valtavasti lahjakkuuksia siksi, etteivät kaikki tunne oloaan tervetulleiksi.

Weir tietää olevansa monin tavoin etuoikeutettu. 

— Velvollisuutemme yhteisönä on olla jokaista jäsentämme kohtaan reilu ja katsoa, ettei kukaan tunne oloaan epämukavaksi. Ei se sen kummempaa ole. Fysiikan opiskelu on ihan riittävän vaikeaa ilman lisämurheitakin. 

Yliopisto-lehti on Helsingin yliopiston tiedeaikakauslehti, joka on sitoutunut Journalistin ohjeisiin.