Arvostettu avaruushiukkasfyysikko ja kosmologi Katherine Freese ratkoo työkseen yhtä ihmiskunnan suurimmista mysteereistä: mistä universumi koostuu? Katherine on luonut uraa miehisessä tiedeympäristössä, mikä ei aina ole ollut helppoa.

Katherine Freese tunsi, kuinka kiusaantunut hiljaisuus laskeutui hänen ja Ruotsin kuningattaren Silvian välille. Avaruushiukkasfyysikko ja kosmologi Katherine Freese oli kutsuttu puhujaksi Crafoord-palkintogaalaan Tukholmaan, jossa jaetaan ”astronomian Nobeleiksi” kutsutut tunnustukset.

Gaalaillallisen jälkeen Katherine oli esitelty kuningattarelle, ja Silvia oli pyytänyt häntä määrittelemään avaruuden. Katherine teki työtä käskettyä, mutta  kuningattaren ilme sai hänet epäilemään, että oli kuulostanut seavalta. Epätoivoisena hän etsi mielessään uutta keskustelunaihetta, ja sylkäisi sitten ulos ensimmäisen mieleensä juolahtaneen ajatuksen.

”Oletteko te Norjan kuningattaren kanssa parhaita kavereita?” Katherine imitoi itseään ja purskahtaa sitten rehevään, läikkyvään nauruun.

Maailmankaikkeus, rakastettuni

Tällainen on 58-vuotias Katherine Freese, arvostettu yhdysvaltalainen teoreettinen avaruushiukkasfyysikko ja kosmologi sekä pimeän aineen ja pimeän energian tutkimuksen pioneeri. Itseironinen ja mutkattoman suora – ja puhuu maailmankaikkeuden mysteereistä kuin rakastunut teini ensimmäisestä heilastaan: ”Melko coolia, vai mitä!” hän hihkaisee kerrottuaan, että lävitsemme kulkee tälläkin hetkellä pieniä pimeän aineen hiukkasia alkuräjähdyksen jäljiltä. ”Eikö olekin ihmeellistä!” hän huudahtaa selitettyään aikamatkustuksen lainalaisuuksia.

Vaikka Katherine on kuumeessa ja aamupalakin on vielä kesken, hän jaksaa innostua universumin ihmeistä Tukholman Östermalmilla sijaitsevassa asunnossaan. Syyskuussa Katherine, Michiganin yliopiston professori, muutti Yhdysvalloista Tukholmaan ja aloitti kolmevuotisen pestin Teoreettisen fysiikan pohjoismaisen laitoksen Norditan johtajana. Katherine on toiminut samanlaisissa tehtävissä myös Yhdysvalloissa, mutta kun kutsu kävi Ruotsiin, hän ei epäröinyt vastata kyllä. ”Pohjoismaissa tehdään merkittävää alan tutkimusta, ja Norditalla on hyvä maine maailmalla”, Freese sanoo ja haukkaa palan näkkileipää.

Tukholmakin oli hänelle jo entuudestaan tuttu, sillä Freese istuu ruotsalaisen, pimeään aineeseen ja energiaan erikoistuneen Oscar Klein Centren kansainvälisessä tiedeneuvostossa, ja vuonna 2012 hänet nimettiin Tukholman yliopiston kunniatohtoriksi. Koska piirit ovat pienet, Freese tuntee myös kaikki suomalaiset eturivin kosmologit Kari Enqvististä Keijo Kajantiehen ja Kimmo Kainulaisesta Kari Rummukaiseen.

“Suomesta tulee hämmästyttävän suuri määrä kansainvälisesti tunnettuja kosmologeja, varsinkin niin pieneksi maaksi. Teoreettisen hiukkasfysiikan tutkijoiden ryhmä Helsingissä on Pohjoismaiden merkittävimpien joukossa.” Kuuluisa on myös Katherine Freese, ja rekrytointina suorastaan loistava saalis.

Huippuoppilas

Katherine syntyi Saksan Freiburgissa fyysikkoisän ja biologiäidin perheeseen. Kun hän oli yhdeksän kuukautta, perhe muutti vanhempien töiden takia
Yhdysvaltoihin. Vartuttuaan ”Katie” alkoi käydä tyttökoulua, jossa tytöille ei opetettu lainkaan fysiikkaa. Katherinen vanhemmat eivät tajunneet, että se aiheuttaisi tyttärelle myöhemmin ongelmia, vaan ajattelivat tämän ehtivän opiskella ainetta vanhempanakin. Olihan tytär kuitenkin loistava oppilas, joka pääsi hyvän koulumenestyksensä ansiosta hyppäämään yhden luokka-asteen yli.

15-vuotiaana nuoren naisen elämä mullistui. Katherine vietti kesäänsä opiskellen kuuluisassa Exeterin kesäkoulussa, jossa hän pääsi elämänsä ensimmäisille fysiikan tunneille. Opettaja kertoi Einsteinin suhteellisuusteoriasta, jonka mukaan esimerkiksi aikamatkustaminen on mahdollista. Se upposi maailmankaikkeuden mysteerejä pohtineeseen teiniin, ja niinpä hän alkoi muutamaa vuotta myöhemmin opiskella Princetonin yliopistossa fysiikkaa. Sittemmin Katherine on työskennellyt maailman maineikkaimmissa yliopistoissa, kuten Harvardissa, MIT:ssä ja Berkeleyssä, ja selvittänyt yhtä ihmiskunnan tärkeintä, vielä ratkaisematonta kysymystä: mistä universumi koostuu?

Pimeän aineen jäljillä

Hätkähdyttävää kyllä, maailmankaikkeudesta tunnetaan vain noin viisi prosenttia. Tähän lukuun kuuluvat esimerkiksi koulussa päntättävät planeetat ja avaruuden kaasut. Universumin loppuosan uskotaan olevan niin sanottua pimeää ainetta, jonka koostumus on vielä tutkijoille mysteeri. Ongelmana on, ettei sitä voi havaita suoraan sähkömagneettisen säteilyn kautta. Erilaisia teorioita pimeän aineen koostumukseksi on useita, ja niitä yritetään todistaa oikeiksi esimerkiksi satelliittihavaintojen ja hiukkaskiihdytinkokeiden avulla.

Katherine uskoo pimeän aineen koostuvan niin sanotuista heikosti vuorovaikuttavista massiivisista hiukkasista, wimpeistä. Hän on esittänyt kollegansa kanssa lupaavan teorian, jonka mukaan wimpejä voi yrittää havaita hyvin alhaiseen lämpötilaan jäähdytettyjen kiteiden avulla. Teoriaa testataan parhaillaan parissakymmenessä maanalaisessa kohteessa eri puolilla maailmaa Kiinasta Kanadaan ja Etelänavalta Italiaan. Tulokset ovat vielä keskenään ristiriitaisia, ja kilpajuoksu arvoituksen ratkaisemiseksi jatkuu. Silti jo nyt voidaan sanoa, että Katherinen kontribuutiot pimeän aineen mysteerin selvittämisessä ovat olleet merkittäviä — onhan hän ollut muun muassa kumoamassa aiemmin vahvoilla ollutta teoriaa. Oikeastaan Katherinen menestys tiedemaailmassa hämmästyttää häntä itseäänkin, sillä miehisellä alalla eteneminen ei ole ollut aina helppoa.

Se ainoa nainen

Opintojen alku oli vaikea, koska Katherinelta puuttuivat fysiikan perustiedot tyttökouluvuosien takia. Kun muut olivat opiskelleet esimerkiksi sähköisten ja magneettisten ilmiöiden lainalaisuuksia jo vuosia, Katherine aloitti kaiken nollasta. Aiemmin hän oli ollut aina luokkansa priimus, mutta nyt hänen arvosanansa laskivat.

”Pojat kurssillani huomauttelivat, kuinka itsestään selvää kaikki on ja kuinka fiksuja he ovat. Kesti pitkään, ennen kuin ymmärsin, että se kaikki oli vain peliä. Alan kulttuuri on hyvin kilpailullinen ja macho. Mutta koska minulla oli niin paljon kirittävää, aloin epäillä olevani tyhmä.”

Katherinen itsetunto laski, eikä yliopistoura ollut itsestäänselvyys. Parikymppisenä Katherine ei edelleenkään tiennyt, mitä haluaisi tehdä isona, joten hän muutti muutamaksi vuodeksi Tokioon opettamaan englantia ja työskentelemään tarjoilijana. Sitten Katherinelta puhkesi umpisuoli ja hän joutui sairaalaan. Leikkauksesta toipuessaan hänellä oli paljon aikaa tapettavana, ja hän alkoi lukea aika-avaruudesta kertovaa kirjaa. Silloin hän muisti jälleen, kuinka kiehtova aihe oli, ja päätti jatkaa tieteen parissa.

Uran kannalta merkittävä käänne tapahtui, kun Katherine tutustui hiukkasfysiikan uuteen alaan, avaruushiukkasfysiikkaan. Kolumbian yliopistossa oli vierailemassa alan pioneeri David Schramm, joka huomasi Katherinen kyvyt ja pyysi hänet Chicagon mafiaksi kutsuttuun, arvostettuun tutkimusryhmään. Siitä alkoi nousujohteinen ura. Pimeää ainetta hän alkoi tutkia 25-vuotiaana, ja ensimmäisen vakituisen virkansa hän sai kolmekymppisenä.

Pitkään Katherine kuitenkin kärsi epävarmuudesta ja kyseenalaisti itseään. Hän oli usein ainoa nainen luennoilla, seminaareissa ja tutkimusryhmissä ja oppi piilottelemaan feminiinisyyttään. Hän pukeutui arkisesti ja vältteli meikkaamista, sillä pelkäsi, ettei häntä muuten hyväksyttäisi miesten joukkoon. Moni halusikin testata nuoren blondin osaamista.
”Kaikki nekin, jotka yleensä nukkuivat, heräsivät, kun minä tulin sisään. Sitten he yrittivät keksiä kysymyksiä, joihin en osaa vastata. Uskon, että minua haastettiin erityisen paljon naiseuteni takia”, hän sanoo ja naurahtaa.

Virheiden pelko

Pitkään Katherine ylisuoritti ja valmistautui tavallisillekin avaruuslennolle. Hän pelkäsi tekevänsä virheitä, mikä on Freesen mukaan usein tyypillistä naisille.
”Naiset ottavat myös usein kritiikin miehiä henkilökohtaisemmin ja pelkäävät olevansa typeriä.”
Nykyään Katherinen nimi ja meriitit tunnetaan, eikä hän ole enää vuosiin miettinyt muiden hyväksyntää. Epävarmuus karisi nelikymppisenä, kun hänen takanaan oli jo tuhansia esiintymisiä, monia tieteellisiä avauksia — ja hän oli selvinnyt pienen lapsen kasvattamisesta ja avioerosta.

Katherine ei haluaisi muuttaa monia asioita menneisyydestään, mutta perheen ja uran yhteensovittaminen olisi voinut olla tiedemaailmassa helpompaa.
Hän sai lapsen 31-vuotiaana ollessaan ensimmäisessä opetusvirassaan huippuyliopisto Massachusetts Institute of Technologyssä. Äitiyslomaa ei ollut, eikä Katherine saanut vapautusta opetuksesta. Eiväthän sitä tarvinneet mieskollegatkaan, joiden vaimot jäivät hoitamaan lapsia kotiin. Katherinen ja hänen Harvardissa työskentelevän tutkijamiehensä rahat eivät riittäneet lastenhoitajan palkkaamiseen. Katherine itki usein miettiessään, miten he selviävät.

Kun Katherinen isoäiti kuoli, hän peri vähän rahaa.

”Sen ansiosta saimme palkattua lastenvahdin. Ilman perintöä emme olisi pärjänneet taloudellisesti.”

Vauvalla oli kuitenkin koliikki, ja poika huusi suurimman osan valveillaoloajastaan. Ensimmäisen vuoden ajan Katherine sai laskea vaativaa matematiikkaa neljän tunnin yöunilla korvatulpat korvissaan.
Silti hän halusi lisää lapsia, kun poika kasvoi. Mies oli eri mieltä, sillä esikoisen kanssa oli ollut niin vaikeaa.
”Kieltäydyin tekemästä kompromissia, ja niinpä erosimme, kun poikamme oli kahdeksan. Olen edelleenkin surullinen siitä, etten saanut enempää lapsia. Jos olisimme asuneet Ruotsissa, niin ei olisi välttämättä käynyt, koska lapsen hankinta ei olisi ollut taloudellisesti niin vaikeaa.”

Ei mikään jäykistelijä

Katherine kehuukin estoitta Pohjoismaisia hyvinvointivaltioita, joissa naisten on huomattavasti helpompaa tehdä uraa kuin Yhdysvalloissa. Hän on myös onnellinen läheisistä väleistä nyt 26-vuotiaaseen poikaansa. Hän työskentelee teknologia-analyytikkona investointipankki Goldmann Sachsilla, äiti kertoo ylpeänä.

Kun Katherine Freese aloitteli uraansa, hänellä oli hyvin harvoja naispuolisia kollegoja. Nykyään tilanne on parantunut, ja esimerkiksi Yhdysvalloissa
fysiikan tohtoreista joka kymmenes on nainen. Hameväkeä näkee yhä useammin myös huippuviroissa. Viime syksynä Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen, Cernin pääjohtajaksi nimettiin ensimmäistä kertaa nainen, Fabiola Gianotti.

Katherine on tyytyväinen, sillä roolimallit ja mentorit voivat houkutella lisää naisia alalle. Hänelle itselleen biologiäidin esimerkki on ollut kullanarvoinen, ja hän onkin iloinen, että on voinut esimerkillään kannustaa muita naisia urallaan. Katherine on esimerkiksi kirjoittanut kiittäviä arvioita saaneen kirjan The Cosmic Coctail, jossa hän kuvailee tieteilijöiden ponnistuksia pimeän aineen ymmärtämiseksi ja kertoo omista kokemuksistaan alalla. Terra Cognita -kustantamojulkaisee kirjan suomeksi ensi syksynä.
”Jotkut naiset ovat tulleet kiittämään minua siitä, että hassuttelen enkä ole jäykistelijä. Minulle on sanottu, että he ovat saaneet minulta energiaa itsekin jatkaa alalla.”

Kun Katherine esimerkiksi työskenteli FermiLabissa, Chigagon lähellä sijaitsevassa hiukkaskiihdyttimessä, taukotilojen seinälle oli ripustettu juliste bikineissä poseeraavasta naisesta. Katherine teippasi seinälle alastonkuvan lihaksikkaasta miehestä, ja pian kaikki julisteet katosivat. Vakavampaakin sovinismia esiintyy edelleen.
”Istun monissa tiedelautakunnissa, ja aina niistä löytyy joku, joka ei halua antaa rahoitusta tutkijalle vain siksi, että tämä on nainen. Alalla on edelleen monia nuijia.”

Jospa olenkin väärässä?

Mutta vaikka Freese on saanut urallaan myös paljon tukea ja hänellä on kollegoita ympäri maailmaa, hän tuntee edelleen ajoittain olevansa yksinäinen tiedemaailmassa.
“Seminaareissa ja muissa tapaamisissa on aina vastassa miesten joukko. Heidän kanssaan ei synny samalla tavalla luonnollista ystäväverkkoa niin kuin naisten kanssa.”
Onneksi on lukuisa joukko lapsuudenystäviä, jotka työskentelevät niin muodin kuin taiteenkin maailmassa, ja joiden kanssa voi viettää tyttöjen iltoja vaikkapa taidenäyttelyissä käyden tai urheillen.

Katherine on oppinut kuitenkin nauttimaan haasteista. Norditassa hänen tehtävänään on hankkia laitokselle rahoitusta, suunnitella toimintaa ja saada julkisuutta. Hänen tavoitteenaan ovat Norditan mahdollistamat tieteelliset läpimurrot, joita saadaan, kun oikeita ihmisiä saatetaan yhteen. Ensi syksynä Katherine alkaa tehdä jälleen myös tutkimusta, jota rakastaa. Hän kehittelee erilaisten matemaattisten mallien avulla teorioita maailmankaikkeuden varhaisimmista, pimeistä tähdistä ja niiden toimintamekanismeista. Ruotsin Tiedeneuvosto, Vetenskapsrådet, myönsi Katherinen johtamalle tutkijaryhmälle Tukholman yliopistoon 101 miljoonan kruunun ja kymmenen vuoden apurahan teoreettisen hiukkasfysiikan tutkimukseen.
”Tutkimuksen teko on minusta hyvin tyydyttävä älyllinen prosessi”, hän sanoo.

Luonnontieteilijänä hänen suurin pelkonsa kuitenkin on, etteivät hänen teoriansa vastaakaan luontoa ja todellisuutta. Voi olla, etteivät vuonna 2018 valmistuvan, aiempaa tehokkaamman James Webb -avaruusteleskoopin havainnot tuekaan Katherinen tähän mennessä kehittelemiä teorioita.
”Välillä pelkään, että olen viettänyt koko elämäni projektien parissa, jotka eivät pidäkään paikkaansa. Siihen on jopa korkea todennäköisyys! Mutta epävarmuuden kestää, koska jokapäiväinen työni on hauskaa, ja tuntuu, että se on myös tärkeää. Sillä vaikka oma osuuteni ei lopulta olisikaan se, joka jää elämään, olen silti ollut osa tieteen polkua. Jokaistatarvitaan, jotta tuloksia saadaan.”

Juttu on alun perin julkaistu maaliskuun 2015 Gloriassa.