Muusika annab leiba ka füüsikutele

11. Oct 2009

Tänavu 14. mail lennutati kosmosesse Euroopa Kosmoseagentuuri ESA teleskoop, millesarnast Maalt välja veel saadetud pole. Herschel on infrapunase observatooriumi teleskoop, millel on seni kosmosesse lähetatud teleskoopidest suurim, 3,5-meetrine peegel. Selle eesmärgiks on uurida paljude taevakehade sündi ja evolutsiooni, alates tähtedest galaktikateni. Kuid enne kosmoseküpseks arvamist raputati kosmosesõidukit kolme risttelje suunas neli kuni sada korda sekundis. Ja siis katsetati, kuidas talub Herschel heli. Talle suunati peale helimüra, millist peab sõiduk stardil taluma. Selgus, et talub küll. Praegu asub Herschel Maast 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel ja uurib usinalt taevast.

Nii et kui nõustute, et helimüra on üks muusika äärmuslikke vorme, siis ei jää teil üle muud kui tõdeda, et muusika ei aita mille ainult korrastada inimese tundeid, vaid abistab inimest ka teaduse ja tehnoloogia edendamisel.

Kuid helimüra on lahutamatu ka kosmilistest kehadest. Pidev tillukeste meteoriitide sadu Kuu pinnale peaks panema selle Maa ustava kaaslase helisema. Ent ükski seismomeetritest, mis siiani Kuule saadetud on, pole olnud küllalt tundlik seda avastama. Pariisis asuva Maa füüsika instituudi teadlane Philippe Logonné ja ta kolleegid otsustasid teha lõppude lõpuks kindlaks, kui tugev see helin ikka on. Selleks hindasid nad meteoriitide populatsiooni arvukust ja rehkendasid tõenäolise seismilise signaali, mille tekitab eri suuruse ja kiirusega meteoriitide sadu Kuu pinnale. Selgus, et grammist kuni kilogrammi suurused meteoriidid tekitavad kahtlemata ümina, kuid see on imeväike. Maa ümin, mille tekitavad pekslevad lained, on enam kui tuhat korda valjem. See tähendab, et seismomeeter suudab Kuul tabada selle taevakeha sisemisi liikumisi ehk kuuvärinaid, ilma et meteoriidid tööd segaksid. Vaikus tagab töö edukuse. 1977. aastal viis Apollo Kuule seismomeetrite võrgustiku, mis seni veel teadmata põhjustel toimuvad kuuvärinad avastas. Me ei tea veel, mis toimub Kuu sisemuses kolmandiku ulatuses tema raadiusest.

Vesiniku paukuv muusika

Mõni loodusteadlane ainult muusika tekitamisest ära elabki. Karlsruhes asuva Helmholtzi ühingu Tuuma- ja energiatehnoloogia instituudi maa-alal on leida hiiglaslikke betoonpunkrite moodi rajatisi. Ning paksude betoonmüüridega piiratud platsikesi. Aeg-ajalt kostub neist betoonpunkritest suuremaid või vähemaid pauke. Instituudi teadlane Walter Fietz juhatab meid plekk-angaari ja näitab seal raudtala küljes hõljuvat kollast õhupalli. Hoiatab siis ja vallandab elektrisädeme. Pall paugatab lõhki. Selge see, oli pall on ju täidetud vesinikgaasiga. Siiski ei hukku keegi, nii nagu juhtus Krahv von Zeppelini ehitatud dirižaabli Hindenburgi puhul 1937. aastal. Sakslased täitsid tollal õhulaeva vesinikuga, kuna jänkid neile heeliumit ei müünud. Nüüd aga uurivad sakslased vesiniku plahvatusi, et vältida võimalikke õnnetusi vesinikkütusel töötavate sõidukitega. Ning seda uurida ei saa üksnes arvutil simuleerides, nii nagu Fietz seda oma ametis teeb, vaid ka vesinikuga paugutades. Plahvatuste puhul jäädvustatakse nii leegid kui helid. Vesiniku muusika aitab muuta elu turvalisemaks.

Muusika pole aga teaduses onud oluline mitte ainult ratsionaalsetel kaalutlustel. Paljud geniaalsed füüsikud on olnud ka väga head muusikud, kes olid võimelised musitseerima ühes oma kutselistest muusikutest sõpradega. Max Planck oli suurepärane pianist, kes isegi kaalus nooruses, kas mitte hakatagi muusikuks. Ja kummalisel kombel leidis ta oma hingele kosutust rohkem romantilistest heliloojatest nagu Schubert, Schumann ja Brahms kui Bachi intellektuaalsemast muusikast. Oma muusikalistel õhtutel musitseeris ta sageli ühes tunnustatud viiuldaja Joseph Joachimiga ning Albert Einsteiniga.

Ka saksa kvantfüüsik Werner Heisenberg kahtles nooruses, kas mitte valida pianisti karjäär, kuid siiski tõmbasid teda enam Einsteini tööde rütmid kui Mozarti võluvad helid. Viini füüsik Ludwig Boltzmann oli samuti silmapaistev pianist. Kui ta sõitis 1905. aastal USAsse Berkeley ülikooli loenguid pidama, siis oli ta sügavalt häiritud sellest, et sealne seltskond tundus olevat täiskarske. Isegi kui Boltzmann päris, kus on parim veinipood, vaadati teda kui hullu, kuni üks hea tuttav talle aadressi sosistas. Ometi leevendas igatsust koduse hea Austria õlle ja veini vastu muusika, ja täpsemalt võimalus mängida kalleimal Steinway klaveril. Mängides sellel Schuberti sonaati „tundsin esmalt selle mehaanika olevat imelik, kuid kui kiiresti harjud heade asjadega. Andantes unustasin end täielikult: ma ei mänginud meloodiat, see juhatas mu sõrmi. Pidin end Allegrot mängides jõuga tagasi hoidma, sest mu tehnika oleks üles ütelnud,” kirjutas ta oma Ameerika-mälestustes ja lisas, et selline võimalus oli talle tõeliseks tasuks kõigi katsumuste eest, mida ta Californias taluma pidi.

Füüsiku loodud muusikasüsteem

Saksa füüsik Hermann von Helmholtz oli see mees, kes 1847. aastal avastas – või õigem on öelda, et sõnastas – energia jäävuse seaduse. Kuid see tõi talle kaela vaid vanemate füüsikute pahameele, kes ei olnud veendunud, et maailma juhib mingi üks ja üldine printsiip. Oma tuntuse, või täpsemalt kuulsuse saavutas Helmholtz hoopis, kui ta Heidelbergis psühholoogiaprofessorina töötas ja avaldas oma uurimused nägemise psühholoogiast, värvinägemisest, liikumise tajumisest ning least not last – kuulmisest ja muusikast. Need tööd on asjatundjate arvates siiani aktuaalsed. 1920. aastate Harvardi psühholoog Edward Boring pühendas oma raamatu Helmoltzile sõnadega „Kui arvatakse, et raamatuid ei peaks pühendama surnutele, siis Helmholtz ei ole surnud.” Tõepoolest, resonaator, mille Helmholtz leiutas ja millel ta mitte ainult kvalitatiivselt kui kvantitatiivselt uuris õhu võnkumist suletud õõnsuses, ja mida igaüks võib kogeda, puhudes tühja pudelisse või okariini, on õpetanud akustikuid ehitama paremaid kontserdisaale. Ning just füüsik Helmholtz oli see, kes leiutas helikõrguste ülesmärkimise süsteemi, mis ka tema nime kannab ning Lääne kromaatilise skaala noote nimetab sel kombel, millisel moel teevad seda Euroopa muusikud tänini.

Albert Einstein on massiteadvuses lahutamatu oma kohevast soengust, sokkideta kingadest ning muidugi viiulist. Kuid et lõpetada see palake paraja de-kadentsiga, siis olgu toodud üks arvamusavaldus selle geeniuse muusikaloomingu kohta.

“Pärast lõunat läksime muusikatuppa ja doktorid kogunesid oma pille häälestama. Nad otsustasid Beethoveni kvarteti kasuks. Einstein mängis hästi ja tema rasvased valged näpud (nagu kasimatud väikesed vorstikesed) lendasid üle keelte, ent ta jõudis teistest ette. Pianist peatus ja küsis: “Kus te olete, härra professor?” “Teise lehekülje lõpus,” ütles Einstein. “Tore, ütles tšellist,” mina olen teise lehekülje alguses.” “Ja mina olen ikka veel esimese lehekülje lõpus,” ütles mu doktor. Pärast seda läksid nad kõik esimesele leheküljele tagasi. Oli mälestusväärne õhtu.”

See on katkend inglise ajakirjaniku Neysa Perksi mälestustest, mille avaldas füüsikaajakiri Physics World oma 2005. aasta jaanuarinumbris.

Tiit Kändler

Kommenteeri

Telli Teadus.ee uudiskiri