Epälineaarisuus ja kaaos urheilussa


Riisutaan noilta kuumottavilta käsitteiltä heti kättelyssä hieman mystiikkaa pois, niin pääsemme asiaan. Epälineaarisuus tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että tietyn teon seuraus asiaan X ei ole suoraan verrannollinen kyseisen teon voimakkuuteen. Professori Kari Enqvist käyttää käsitteen avaamiseen esimerkkiä rautaputkesta, jota lyödään vasaralla. Tietyllä lyönnin voimakkuuksien skaalalla voitaisiin tehdä johtopäätös siitä, että lyönnin voimakkuuden ja siitä kuuluvan äänen välillä vallitsee lineaarinen vuorovaikutus: Kaksi kertaa voimakkaampi lyönti saa aikaan kaksi kertaa voimakkaamman äänen. Lyöntien voimakkuutta lisätessä kävisi kuitenkin äkkiä selväksi, että jossain vaiheessa tuo lyönnin ja äänen voimakkuuden suhde muuttuisi epälineaariseksi ja lopulta rautaputkikin jo hajoaisi lyönnin voimakkuuden alle. Epälineaarisuuteen vaikuttavat myös täällä aikaisemminkin esittelyssä olleet takaisinkytkennät (”Urheilija, oletko kuin termostaatti vai jäätiköiden sulaminen?”), eli kun tietty teko vaikuttaa asiaan X, voi asiassa X tapahtunut muutos vaikuttaa teon voimakkuuteen ja niin edelleen.

Kaaos puolestaan tarkoittaa herkkyyttä lähtöarvoille. Parhaiten siitä saa kiinni kurkistamalla tutkijameteorologin ja yhden kaaosteorian pioneereista Edward Lorenzin työhuoneeseen eräänä talvipäivänä vuonna 1961. Hän oli kehitellyt deterministisen sääsimulaation tietokoneelleen. Simulaatio toimi siis samalla tavalla aina, kun sille syötettiin samat lähtöarvot. Lorenz halusi tällä kertaa tutkia erästä yksityiskohtaa ja päätti aloittaa simulaation keskeltä. Hän tulosti viimeisimmät lähtöarvot, kopioi ne ohjelmaan ja laittoi sen pyörimään.

Kahvitauolta palattuaan Lorenz luuli ohjelman menneen rikki: Simuloitu sää näytti täysin erilaiselta, kuin edellisellä kerralla samoilla lähtöarvoilla. Sitten hän tajusi, että vika olikin hänen ohjelmalleen syöttämissä numeroissa. Ohjelmassa lähtöarvot ilmoitettiin nimittäin kuuden desimaalin tarkkuudella, kun taas tulosteessa numerot olivat paperin säästämisen vuoksi kolmen desimaalin tarkkuudella. Tuo pienen pieni, yhden tuhannesosan pyöristys, riitti erottamaan simulaatiot selkeästi toisistaan. Ne seurasivat ensin tarkasti toisiaan, kunnes muutaman simuloidun kuukauden päästä niissä ei ollut mitään samaa trendiä jäljellä. Ja kyllä, populaarikulttuurista tuttu ”perhosefekti”, eli pohdinta siitä että perhosen siivenisku Brasiliassa voisi aiheuttaa tornadon Texasissa, on peräisin nimenomaan Lorenzin eräästä puheesta.

Epälineaarisuus ja kaaos eivät ole ihmiselle mikään helppo pala purtavaksi. Itse asiassa hahmotamme niitä verrattain huonosti, asioiden monimutkaisten suhteiden hahmottaminen kun ei kuulu ihmismielen vahvuuksiin. Enqvist toteaakin, että ”Epälineaarisuus ei tarkoita ennustamattomuutta mutta kylläkin tiettyä intuition vastaisuutta.” Tämän vuoksi onkin välillä haastavaa, että luonto on pohjimmiltaan epälineaarinen. Ihmiselle on luontaista odottaa tietystä teosta tiettyä vastetta ja näin monen ilmiön kanssa onkin, kun tarkastellaan tiettyä rajattua skaalaa, jolla kyseinen ilmiö tapahtuu.

Urheilun tarinassa on sisäänrakennettuna tietynlainen oletus lineaarisesta maailmasta: Kun laitat urheiluun tietyn määrän panosta, saat tietyn verran takaisin. Huipulle sanotaan johtavan tien, jolle voi astua suorittamalla tietyt askeleet. Urheilija etenee tuolla tiellä tehden tietyssä iässä tietyn, lineaarisesti kasvavan määrän asioita. Kun kehitys on kuitenkin usein kaikkea muuta kuin lineaarista, tuntuu tämä tulevan yllätyksenä ja jonkinlaisena poikkeamana tieltä. Ja siellä huipulla, harjoitusvuosien kertyessä, vasta törmääkin yllättäviin asioihin. Miksi ei kulje, vaikka treeni sujuu, arki rullaa ja tukipalvelut ovat kunnossa? Miksi puolestaan jokin pieneltä tuntuva asia saa lukon aukeamaan ja suorituksen taas raiteilleen? Suoritustekniikan kanssa sama juttu: Joskus tekniikan muuttaminen saa aikaan odotetun tuloksen, joskus taas ei. Lineaarisuuden houkuttelevia lupauksia rikotaan jatkuvasti.   

Voisiko tämä johtua maailman epälineaarisesta luonteesta ja kykenemättömyydestä tietää koskaan urheilijan elämän lähtöarvoja tarpeeksi tarkasti? Tai sitä, mitä noiden lähtöarvojen pitäisi yleensäkään olla, jotta tulos olisi paras mahdollinen? Muuttujia on yhden päivänkin aikana niin valtava määrä, että ei ole ihme, että ”Testitulosten mukaan piti olla kovemmassa kunnossa kuin koskaan, en tiedä mitä siinä kisassa sitten tapahtui” tai ”Mitä ihmettä, olin viikon pois altaasta ja uin reilusti ennätyksen!” Ei ihmettä, vaan epälineaarisuutta ja kaaosta.

Vihjaanko siis, että meidän tulisi urheilussa lopettaa suunnittelu ja mittaaminen, koska lähtöarvojen epätarkkuuden ja maailman epälineaarisuuden vuoksi emme voi tietään mistään mitään ja metsään menee joka tapauksessa? En tietenkään, oikeastaan päinvastoin. Urheilussa selkeys ja merkitykset ovat nimenomaan avainasemassa. Harjoittelusta ja kilpailemisesta on kyettävä muodostamaan tarpeeksi puhutteleva ja selkeästi hahmotettava, usein lineaarinenkin, kuva, jotta siihen on mahdollista heittäytyä täysillä mukaan. Tarina, johon on helppo liittyä. Epälineaarisuudesta voivottelu ei auta silloin, kun ollaan kunnolla uppouduttu projektiin ja on aika tehdä duunia. Puolestaan siinä vaiheessa, kun tulos ei ollutkaan sitä, mitä oletimme sen olevan, on ajoittain tarpeen olla hieman vähemmän yllättynyt ja ei ihan niin murtunut, ja laittaa uutta projektia tulille, uutta näkökulmaa vireille. Koska sellainen on maailman luonne.

Lähteet

Kari Enqvist: ”Monimutkaisuus” (2007)

James Gleick: ”Kaaos” (1987)

Dean Buonomano: ”Your Brain Is a Time Machine: The Neuroscience and Physics of Time” (2017)