Paula Eerola – Tutkimusjohtamista hiukkasfysiikan aallonharjalla

Teksti: Jaana Heikkilä ja Joona Havukainen 

Tutkijana Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksessa CERNissä, professorina Lundin yliopistossa ja myöhemmin Helsingin yliopistossa, Fysiikan tutkimuslaitoksen (Helsinki Institute of Physics) johtajana sekä viimeisimpänä matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan dekaanina Helsingin yliopistossa. Tässä vain muutama esimerkki Paula Eerolan vaikuttavasta työurasta.

Paula Eerola on hiukkasfysiikan professori ja  matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan dekaani Helsingin yliopistossa (kuva: Linda Tammisto/HY).

Paula Eerola, miten päädyit hiukkasfyysikoksi?

Paula: Päädyin valitsemaan fysiikan opinnot Helsingin yliopistossa vähän laiskuuttani, koska tiesin pääseväni papereilla sisään. Toinen kiinnostuksen kohteeni, poliittinen historia, olisi vaatinut pitkää pääsykoevalmistautumista. Fysiikassa minua kiehtoi alusta asti hiukkasfysiikka siksi, että siinä mennään kaikkeuden ytimeen sananmukaisesti.

Paulan tutkimusaiheena on jo pitkään ollut b-kvarkit ja niiden muodostamien hiukkasten fysiikka, niin kutsuttu B-fysiikka. B-kvarkit ovat alkeishiukkasia, joita ei kohtaa arkiolosuhteissa, mutta korkeaenergisissä hiukkastörmäyksissä ne ovat kuitenkin arkipäivää. Kvarkit muodostavat lyhytikäisiä hiukkasia, joiden ominaisuuksia, esimerkiksi elinikää ja hajoamissuhteita, voidaan mitata hiukkasilmaisimien keräämästä datasta. Näitä kokeellisesti mitattuja suureita voidaan sitten vertailla teoriaennusteisiin. B-fysiikassa ollaan erityisen kiinnostuneita syvällisistä luonnontieteen kysymyksistä, kuten materian ja antimaterian välisistä eroista. B-kvarkeista koostuvien hiukkasten hajoamiset ovat usein myös epäsuora keino uusien hiukkasten etsimiseen, sillä erilaisten hajoamistuotteiden yleisyys riippuu mahdollisista uusista hiukkasista.

Mikä B-fysiikassa kiehtoo kiehtoo sinua eniten? Jos et olisi suuntautunut B-fysiikkaan, mikä olisi voinut olla tutkimusaiheesi?

Paula: Innostuin aiheesta siksi, että b-kvarkkien avulla päästään tutkimaan fysiikan perusteita eli symmetrioita ja niiden rikkoutumista. Tein väitöskirjani uusien hiukkasten etsimisestä, ja vähän turhauduin ei-oo:n mittaamiseen, eli sellaisiin mittauksiin, joissa signaalia ei näy, ja tuloksena on joku ylä- tai alaraja. B-fysiikassa on yleensä selkeä mitattava signaali, mutta toisaalta ala on niin laaja, että mielenkiintoisia tuloksia riittää etsittäväksi ja mitattavaksi. Tutkimusaihetta voi hiukkasfysiikan sisällä vaihtaa helposti, ja ehkä vielä joskus palaan uusien hiukkasten etsinnän kimppuun.

Eerola on ollut mukana eturivissä ohjaamassa kokeellisen hiukkasfysiikan kehitystä 80-luvulta eteenpäin niin tutkijana kuin tutkimusjohtajana. Hän on työskennellyt muun muassa CMS- ja ATLAS-kollaboraatioissa, jotka vastaavat Large Hadron Collider -hiukkaskiihdyttimen kahdesta suurimmasta hiukkasilmaisimesta CERNissä, ja jotka yhdessä julkaisivat tuloksensa Higgsin bosonin kaltaisen hiukkasen löytymisestä heinäkuussa 2012.

CMS-koejärjestely Large Hadron Collider -hiukkastörmäyttimellä CERNissä. CMS-PHO-GEN-2008-028-1, Hoch, Michael; Brice, Maximilien

Kuinka hiukkasfysiikan tutkimus on muuttunut urasi aikana?

Paula: Hiukkasilmaisimet ovat muuttuneet paljon tarkemmiksi. Tarkemmilla laitteilla pystymme nyt käyttämään hyväksemme dataa tehokkaammin. Tarkemmat laitteet asettavat myös huomattavasti aikaisempaa suurempia vaatimuksia systemaattisten epävarmuuksien oikeanlaiseen käsittelyyn. Data-analyysimenetelmät ovatkin kehittyneet huimasti erityisesti LHC-aikakautena viimeisen kymmenen vuoden aikana.

Viimeisen 30 vuoden aikana on saavutettu monia hiukkasfysiikan läpimurtoja (Higgs-löytö, top-löytö, jotkin b-fysiikan tarkkuusmittaukset). Millaisena näet hiukkasfysiikan seuraavat 20 – 30 vuotta?

Paula: Läpimurto, joka on odotuttanut itseään, on pimeän materian löytäminen. Pimeä aine voi löytyä LHC:llä, joka tulee toimimaan vielä toistakymmentä vuotta, tai dedikoiduissa pimeän materian kokeissa, jotka tutkivat kosmista säteilyä. Epäsuorasti tiedämme jo, että maailmankaikkeuden massasta huomattava osa on tuntematonta materiaa. Toinen suuri perustavanlaatuinen ongelma on kysymys siitä, mikä on aiheuttanut maailmankaikkeuden materian ja antimaterian symmetriarikon. Hiukkasfysiikan kokeissa mitattu symmetriarikko ei riitä selittämään kosmisen skaalan epäsymmetriaa. Voi myös olla, että nämä kaksi ongelmaa ovat jotenkin tekemisissä keskenään.  

Paula on uransa aikana toiminut lähes kaikissa rooleissa joihin tutkija voi akateemisen uransa aikana haaveilla pääsevänsä. Vuodenvaihteessa Eerola aloitti kautensa matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan dekaanina Helsingin yliopistossa, toimittuaan sitä ennen Fysiikan tutkimuslaitoksen johtajana.

Mikä on parasta tutkimusinstituutin tai tiedekunnan johtamisessa? Mikä ikävintä?

Paula: Tiedekunnan tai tutkimusinstituutin johtamisessa on hienoa päästä edistämään mielenkiintoisia uusia tutkimusaiheita ja edesauttaa tieteen näkyvyyttä ja merkitystä yhteiskunnassa. On myös mahtavaa auttaa ihmisiä menestymään: rekrytoida lahjakkaita tutkijoita ja tukea opiskelijoita uran alkuun. Tylsintä on, kun aika tuhrautuu rutiiniasioiden kanssa tappelemiseen.

Lappeenrannan teknillinen yliopisto on nimennyt Paula Eerolan kunniatohtoriksi. Kunniatohtori on yliopiston korkein huomionosoitus Kuvassa Paula on Lappeenrannan kunniatohtoripromootiossa (kuva: LUT)

Tutkimustyön ja hallinnoinnin lisäksi Paula ohjannut lukuisia tohtorikoulutettavia sekä graduntekijöitä sekä Suomessa että Ruotsissa. Ohjattavat ovat oppineet tuntemaan Paulan luotettavana johtajana, joka huolehtii alaistensa hyvinvoinnista ja puolustaa heidän etuaan. Paulalla onkin tarvittaessa sekä aikaa että kärsivällisyyttä opiskelijan murheiden selvittelyyn, esimerkiksi kun valmistuminen uhkaa viivästyä yliopistobyrokratian hammasrattaiden väliin jumiutuneiden papereiden takia. Opiskelijat kääntyvät Paulan puoleen myös kun apurahahakemusta tarvitsee hioa ja suositella.

Onko tieteentekemisessä merkittäviä eroja Suomen ja Ruotsin välillä? Entäpä Euroopan sisällä?

Tieteentekeminen sinänsä on samanlaista, mutta työympäristöissä on eroja. Ruotsissa keskustellaan ja puidaan asioita enemmän, ja siellä jaetaan vastuuta meitä rohkeammin. Sekä Suomelle että Ruotsille on tyypillistä, että jo opiskelijat työskentelevät suhteellisen itsenäisesti, kun taas muualla ryhmien johtajat linjaavat melko tarkkaan tutkimusaiheet ja ryhmän jäsenten roolit.

Minkälaisia neuvoja antaisit nuorelle tutkijalle?

Tutkija tarvitsee mielikuvitusta, uteliaisuutta, monipuolista kiinnostusta tieteeseen, ja vankan tietotaitopohjan. Tee sitä mikä itseäsi kiinnostaa, ole ahkera, kysy neuvoja, äläkä pelkää sanoa kyllä uusille haasteille.

On ilmeisen selvää, että Eerola on vaikuttanut suomalaisten osallistumiseen kansainväliseen tieteellliseen toimintaan merkittävästi. Hänellä on laaja näkökulma akateemisen maailman toimintatapoihin, oli sitten kyse tutkimuksesta tai hallinnollisista asioista. Paula onkin monelle nuorelle tutkijalle esikuva.

Vielä lopuksi, mikä on ollut urasi merkittävin saavutus?

Paula: Se on vielä toivottavasti edessäpäin! Olen ylpeä siitä, että toin aikoinaan liian vaikeana pidetyn B-fysiikan tutkimuksen LHC:n yleiskokeisiin. Tällä oli myös vaikutusta laitteistojen kehittämiseen: tarkat jälki- ja verteksidetektorit ymmärrettiin tärkeiksi, ja näillä on ollutkin aivan keskeinen rooli monissa muissakin tutkimusaiheissa Higgsin hiukkasta myöten.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.