Rubriigi ‘to.imetaja arhiiv

Füüsika | News | Sotsiaalteadus | Tehnoloogia | to.imetaja

Milleks Eestile ajud? Et suurusjärke tabada

13.10.2018

See teaduskirjanik Tiit Kändleri essee ilmus 13. oktoobril 2018 Postmehe Arvamuse/Kultuuri lisas.

Üks inimese imepärasemaid võimeid on tabada lennult mitmesuguste füüsikaliste või matemaatiliste suuruste suurusjärke. Et püüda palli või sõita jalgrattal või osta poest toitu, ei ole vaja pidevalt arvutada, et seejärel vastuse kohaselt tegutseda. Piisab vajalike füüsikaliste suuruste suurusjärguliste väärtuste tabamisest. Parimad teadlased, kunstnikud, poliitikud, ärimehed on seda näidanud läbi põlvede, ja näitavad edasi.

Itaalia geenius, tuumafüüsik Enrico Fermi oli oma kolleegide ja õpilaste seas tuntud kui parim tulemuste ettenägija. Maailma esimese tuumareaktori 1942. aastal oma kätega kokku ja tööle pannud Fermi arvutas ahelreaktsiooniks tarviliku massi, ja kriitilise, plahvatuse tekitava massi peast, suurusjärguliselt – ja ei eksinud. Kui Manhattani projekti kulminatsioonina pandi Los Alamose lähedal New Mexico kõrbes 16. juulil 1945. aastal kell 5:29 plahvatama esimene aatomipomm, viibis teadlastest ja sõjaväelastest jälgimisrühm eemal kaevikus. Keegi ei teadnud täpselt, kui tugev saab plahvatus olema, selle peale veeti kihla. Kui pauk käis, rebis Fermi paberilehe tükkideks ja viskas varjendist üles vaba õhu kätte. Jälgis paberitükkide lendu, kui plahvatuse laine nendeni jõudis ning mõõtis nende lööklaine poolt eemalepaiskamise kauguse . Ja ütles: kümme kilotonni trinitrotolueeni. Täpne vastus oli 20.¹

Fermi meetodiks nimetati tema viisi lahendada ülesandeid hoolika, suurusjärgulise hindamise teel. Idee oli leida ligilähedane vastus minimaalse keerulisuseta. Selleks oli vaja hulk teadmisi, matemaatilisi oskusi, intuitsiooni ja vaimset võimekust. Fermi ootamatud küsimused oma õpilastele:  „Kui suur on lammaste arv Nevadas? Kui paks peab olema mustus aknal, et see välja kukuks? Kui palju on klaverihäälestajad Chicagos?“ olid arvutatavad vaid suurusjärkudes, üldteadmiste põhjal. Tema abilised oli vaid väike kalkulaator ja lükati.

Eesti multitalent Ernst Öpik oli võimeline arvutama välja peast üsna täpselt nii Andromeda kauguse Maast kui tõenäosuse, et maalähedased kehad tabavad satelliiti, aga ka venelaste esimeste Sputnikute salastatud ja eksitavalt esitatud orbiidiandmete tõelisi väärtusi. „Milleks mulle aju,“ ütles ta ikka, kui talt veel 1980. aastal küsiti, miks ta arvutit ei kasuta. Astronoomia on suurusjärkude teadus. Sajaprotsendiline  möödalask pole mingi takistus, et täheteadust edendada. „Matemaatika ja arvutite kasutamisel on ainult esteetiline väärtus.“ ²

Oma kogemusest mäletan oma õpetajat, akadeemik Endel Lippmaad, kes oli võimeline üsna paljude asjade kohta väikese järelemõtlemise peale tulema lagedale suhteliselt õige suurusjärgu kas siis mingi tegevusele/katsetulemusele/tagajärjele või mõne ettevõtmise mõttekusele/mõttetusele. Seda on näigi ka igaüks, kes tema poliitennustusi jälgis.³

Miks ma sellest räägin? Lihtne: sellepärast, et mulle tundub, justkui ei oleks Eestis otsuste tegemisel ja tutvustamisel kõik korras just nimelt suurusjärgulise mõtlemisega. Kui palju oleme kuulnud ametnikelt, kellelt küsitakse lihtsaid suuruste hinnanguid, et selle või teise teadasaamiseks tuleb tellida mingi „ekspertiis“. Kuid reegel on lihtne: esmalt tuleb paika panna ettevõtmise mõju suurusjärk, alles seejärel otsustada, kas on vaja moodustada komisjon/eksperthinnang. Milleks raha raisata, kui ettevõtmise suurusjärk väljub meie kodumaa suurusjärgust?

Mõned asjad on Eesti jaoks lihtsalt liiga suured. Näiteks saab tuua Emajõe-äärse hüpoteetilise tselluloosivabriku, Rail Balticu, Saaremaa silla, Helsingi – Tallinna tunneli, etc nii nagu ka kunagi vene ajal ja veel mõniteistkümmend aastat tagasi plaanitud tuumajaama rajamist. On selge, et põlevkivi pole iseenesest ei halb ega hea, asi on mahtudes, suurusjärkudes. Ühtviisi loll on kõnelda selle kasutamise lõpetamisest kui ka hoogustamisest.

Selle asemel, et punnida mõttetute äppide loomisel (kus on sokid?) või närbuvate idudega idufirmade vorpimisel, võiks leiutada viise, kuidas põlevkivist loodussõbralikumat energiat ja tooteid kätte saaks. Sama lugu on raudteeliikluse ja mitmesuguste sildade/tunnelitega.

Kui palju digimaailm energiat tarbib? Kas teab seda keegi? Kui palju tarbib seda elektriauto? On selge, et elektri tootmise kasutegur on vähemalt 30 protsenti pisem, kui otse bensiinist sisepõlemismootoris.4 On imekspandav, kui palju tõhusamaks on bensiiniauto poole sajandiga muutunud. Edasist muutust piirab digipainaja. Suur osa inimkonna ajuvõimest tegeleb digimaailma laiendamisega, sest selle eest tasutakse hullult (on selle poolt vangistatud) ning nn tavatehnikaga tegeldakse üha vähem.5

Nüüdisajal saab insenerist insener tavaliselt sel moel, et ta unistas lapsepõlves lendamisest, aga teismeeas avastas, et tiibu ei ole. Siis otsustab ta teha paberist ja arvutimälust tiivad ning insener ongi valmis.6

Ühel päeval me loeme, et Eestis on tööpuudus, teisel päeval, et napib töökäsi. Kuid miks siis töö“andjad“ (lehm on piimaandja) ei paku tööd seal, kust tööst on puudus? Loeme, et Hispaanias on noorte töötus 23 protsenti. Kuid ei tea, et sinna alla on loetud ka üliõpilased, kes ei otsigi tööd.7

Isegi näiliselt usaldusväärsel graafikul on väga lihtsalt võimalik moonutada

suurusjärku, valides näiteks püstteljele kantud arvud suuremas/väiksemas skaalas või koguni logaritmilises skaalas. Vaid vaataja oskus mõtelda suurusjärguliselt päästab teda manipuleerimisest.

Elektri säästmiseks on ainuvõimalik tee elektrit mitte kasutada. Muu jutt on ülemakstute loba, nii nagu on seda näiteks nullenergiamajad. Kes tahaks elektri puudumisel lämbuda oma tuppa? Fossiilkütuste kasutamise vähendamiseks tuleks ära keelata vaid mängulise lõbu pärast toimuvad igat sorti jõuvankrite võiduajamised. Millisest piirangust keegi ei söanda mõteldagi. Selle asemel topitakse kütusesse piiritust. Ja üteldakse, et see viis protsenti, mis esimesel aastal lisatakse, ei tee mingile mootorile miskit halba. Kuid vaat’ järgmisel, kui lisatakse kümme, läheb asi tõsiseks. Muidugi teeb ka viis protsenti, küll kaks korda või kümme korda enama aja jooksul, sõltuvalt sellest, kes seos on lineaarne või logaritmiline. Ja kust tuleb piiritus? Põllult. Sealt, kus peaks kasvatatama toitu. Muld on taastumatu väärtus, selle viljakus kas väheneb ja kaob, muutub viljakandamtuks, kui seda ei väetata taastumatute väetistega. Nõnda on meie autobensiini solkimine võib-olla koguni enam taastumatuid ressursse hävitav, kui otse naftabensiini kasutamine.

Kuuleme, et Eestis on välismaalaste seadust nii tihti muudetud, et digirahvas ei saa kannul püsida, ja kogu töö tuleb ametnikel endisel moel käsitsi, ilma arvutita teha. Vaat sulle siis eesrindlikku digiriiki! Ühel heal ajal on kõik maailma inimesed rakendatud digimaailma kütke, ja kogu kupatus kukub kokku.

Seda ainuüksi seepärast, et ei osata arvutada suurusjärke. Vaatame Saaremaa võimalikku silda. Näide on ees: Saaremaa sadam (loe: süvasadam). Praegu on see 99 protsenti ajast laevavaikne. Muidugi ei leia Saaremaale kippuvaid kruiisitare. Ent kui saar saab silla, saab sellest ka läbiva kaubatranspordi tallermaa – nii nagu on seda näiteks Paldiski maantee olgu Keila või Kloogaranna kõrval. Juba praegu kaalutakse Saaremaa sadamast teha puiduveosadam. Suurusjärk töötab ja surub peale: sadam on Saaremaale liiga suur, nõnda siis tuleb takka anda ja hiiglasliku suurusjärguga seda ohustada.

Sama lugu saab olema ka Soome tunneliga: juba praegu ei varjata, et see toob Tallinnale uue hiiglasliku äärelinna, olgu siis Irumäe, Muugamäe või mis. Kes seal elama hakkab, võite ise arvata. Nii ei ehitata ka Euroopasse suunduvat raudteed elanike jaoks, kes rongiga reisida tahaksid, muidu oleks seda plaanitud suurusjärk pisema ja paindlikumana. Üleelusuurune magistraal teeb meile selgeks, et Eesti on transiidimaa ja kõik. Ning seda tulevad ehitama meist oskuslikumad. Vait olla ning edasi vedada!

Kuni eestlased suurusjärguhullust tajuvad, pole hullu midagi: mõne „võitja“ mõnitused, et me ei soovi arengut, jätame lihtsalt suurusjärkude alla vedelema. Soovime küll, kuid mitte üleelusuuruses arengut. Võrdlus Soomega on kohatu. Vaadakem kardile: see riik on pindalalt meist kaheksa, seega siis suurusjärk suurem! Muidugi saab selline riik lubada enesele õige mitut suurt tselluloositehast.

Inimesed ei ole Eestis hiigelasjade vastu mitte ainult suurusjärgu põhimõtte pärast, vaid ka seepärast, et nad ei usu siin riigis enam kedagi. Kas pole siis korduvalt nähtud, et nii kui jääd uskuma ja sõrme annad, siis teevad ikka nagu ise tahavad. Hiigelraudtee puhul õnnestus kogunisti meie eest varjata, et linnas ehitatakse loomaaeda (kui vihjata Arvi Siia kunagisele nõukogude valemasina vastasele luuletusele), kuni selgus, et lõvid on juba paika tassitud. Kes, kus ja kuidas, pole selle kirjatöö raames oluline, oluline on sõnum, et me ei tohi unustada oma igioskust mõtelda suurusjärkudes, muidu kaotame võime palli korvi visata sootumaks.

Eesti on väikeriik Euroopa serval, et mitte öelda kolkas, ja olgem selle üle uhked. Toon meeleolu ülendamiseks näite planeedi Maa kohta: too asub Linnutee galaktika keskmest 27 000 valgusaastat eemal, suhtelisel väikese Päikese süsteemis. Oleks me planeet olnud suurem või pisem, olnuks Kuu olemata, olnuks me galaktika keskmes olevale mustale augule Sagitarius A*-le lähemal, poleks elu saanud tekkida, meie ammugi mitte. Ja need teised, kellele mõned loodavad, intelligentsed elukad mujalt universumist – kui nende esinemise tõenäosus on lõplik, mitte null, küsigem koos Enrico Fermiga: kus nad siis on? Ei maksa unustada, et looduslik valik ei töötanud õnne, vaid ellujäämise kasuks.8 Nõnda ongi tore, et Eesti ei kuulu õnnelikumate riikide sekka. See annab lootust, et kestame, mitte ei ela, nägu laial kohtlasel naerul. Seda ei luba juba meie karmivõitu loodus ise.

Elu sai tekkida Maal, kuna see oli parasjagu väike, ja parasjagu Linnutee kolkas. Elame vaid tänu meist sõltumatult tekkinud kosmose kolkamentaliteedile. Võrrelgem siis ikka ja alati ihaldatud asjade suurusjärke oma enese, pere, küla ja riigi suurusjärkudega ning ärgem mingem püüdma paljunemiskurge kirvega, vaid mõnusa, suurusjärguliselt kooskõlalise riigiga.

 

Kirjandus:

¹ Gino Segrè, Bettine Hoerlin, The Pope of Physics, Picador, 2017.

² Ernst Öpik, Meie kosmiline saatus, Märkmeid kosmosefüüsikast (1969), Ilmamaa, 2004.

³ Tiit Kändler, Endel Lippmaa. Mees parima ninaga, Ajakirjade Kirjastus AS, 2012.

Peter Townsend, The Dark Side of Technology, Oxford University Press, 2016

5 Andrew V. Edwards, Digital is Destroying Everything, Rowman and Littelfield, 2015.

6 Tiit Kändler, Teadusaabits. Universum ühe minutiga. Argo, 2017.

7 Daniel J. Levitin, Valede välimääraja, Argo, 2018.

8 Yuval Noah Harrari, Homo Deus, A Brief History of Tomorrow, Harper, 2017.

 

Bioloogia | News | Sotsiaalteadus | to.imetaja

Võõrtöösipelgate Eesti

13.09.2018

See teaduskirjanik Tiit Kändleri essee ilmus septembrikuu Eesti Looduses.

Sageli on inimesele mõistetavam sipelgas, kui inimene ise. Olgu siis nii. Oletagem, et mingil põhjusel hakkab Eestis sipelgate arvukus vähenema. Põhjus pole oluline, kuid sipelgate tööjõudu me vajame, ehkki kahjuks ei rakenda nad oma osavust ja meelekindlust mitte alati meie jaoks sobivates kohtades, toimetades näiteks ka elamutes ja supelrandades. Kas hakkame seepeale sisse tooma sipelgaid muudest ökosüsteemidest? Ökoloogid oskavad täpsemalt öelda, kuid mulle tundub, et isegi kui võõrsipelgad on vormiliselt sama liiki, mis meie sipelgad, tuleb nende ja kohalike vahel löömist ning kui nad on sigivamad, siis kaovad kohalikud sipelgaliikide geneetilised modifikatsioonid ja kes teab, kuidas uued käituma hakkavad.

 

Eestisse on inimene toonud võõrliike, kelle käitumisega oleme suisa hädas. Sõitke Venemaal näiteks Kuldse Ringi teedel, ja te näete, milline oleks Eesti, kui meil ei võideldaks Siberi karuputke vastu. Jah, võõrtöölised on meiega samast liigist. Kuid ometi geneetiliselt veidi erinevad. Ja kultuuriliselt enamgi veel. Mitte halvemad ega paremad, vaid erinevad. Ka katoliiklased ja protestandid käituvad teatus olukordades erinevalt. Kristlased ja ateistid samuti. Kuid see ei ole Euroopa kultuuri kõikuma löönud. Naeruväärne on seda väidet vastustada jutuga, et kristlus hävitas ja tappis kohutaval kombel. Seda on ikka olnud, olenemata religioonidest, võibolla eriti just ateistide juures. Praeguseks on katoliiklased, protestandid, juudiusulised, ateistid ja ükskõiksed tasakaalu saavutanud, kui jätta välja „õige“ usu pretensioonid maailmavalitsemisele. Kristlus on liikumas ateismi poole, kirjutab oma essees Toomas Paul, mille avaldas hiljuti Edmund Burke Selts oma portaalis burke.ee.Lugege, ja ehk te ei kahetse!

Mis juhtub moslemite, hindude, hiinlaste usundite sekkumisel, seda servapidi näeme juba praegu. Eri geneetilise või memeetilise pagasiga sipelgapesad peavad olema üksteisest piisavalt kaugel, et mitte üksteist hävitama asuda.

 

Võib-olla on Eesti üks põhilisi vigu suurushullustus. Me ei taju, kui väike on me riik, kui imeline see väiksus on. Meil on rahvast, nimetagem neid euroinimesteks, kes ei taju euro suurust, kuna on sidinud Brüsseli ülemakstud tsoonis, rahahulluse okupatsioonitsoonis. Ja see on nüüd viinud Eesti selleni, et isegi arstid on unustanud oma vande ja pajatavad, et Eesti-suurusel riigil saab olla vaid üks haigla. Mõned pseudoakadeemikud pajatavad ühe ülikooli paratamatusest, mis pealegi olgu ingliskeelne. Meile kõlbab vaid hiigelraudtee, ning kindlasti on vaja tunnelit Soome silla alla, mis toob omadega kaasa Tallinna praeguse kuju ja toimimise totaalse hävingu.

Kui kanavabrik teha, siis kindlasti sama suur kui Saksamaal, ja puidu „väärindamise“ tehas ehk tselluloosikombinaat olgu sama suur kui Rootsis.

Kogu see suuruse jahtimine viibki selleni, et meil on tekkinud miljonäride kamp, kelle ainsaks sooviks on saada miljardäriks, mistap tuleb Eest rekoloniseerida võõrtöövägedega. Ütleksin koguni, et Eesti tuleb „väärindada“ võõrtöölistega – olen nõnda aru saanud, et meie omad ei kõlba. Minu meelest on sõna „väärindama“ väärakas. Sest kõige väärtuslikum puit on kasvav puu, seejärel läheme juba trepist alla. Palgist  saab teha tuhat ja üks asja, prussist sada ja üks, toolist vaid tooli (liialdus: saab ka lauakese jms, kuid see on juba väärkasutus).

Eesti on jõudnud nõnda kaugele, et riigi raha eest tuleb 160 kõrgepalgalist ametniku saata kaheks nädalaks vaatama, mis asi on Virumaa. Sest nemad, vaesekesed, ei näe mujale, kui Brüsseli eurotsooni. Olen pärinud mõnelt meie Europarlamendi saadikult, et mida huvitavat Brüsselis kunstist, teatrist või muust kultuurist esineb. Pole mõtet! Kas teate, neil on nii kiire, et pole aega uurida, kes oli see Wiertz, kelle nime kannab tänav, mis läheb Brüsselis kahe europarlamendi maja vahel läbi. Antoine Wiertz oli 19. sajandi kunstnik, kes maalis piibellikke stseene vanamoodsalt, nõnda et Pariisi salongis visati ninaga. Siis läks ta Brüsselisse, kirjutas sajandi keskel hoogsaid esseesid, kuidas Brüssel tõrjub Euroopa pealinna kohalt Pariisi ja linn kinkis talle ateljee, mis seisab siiani avatuna Europarlamendi maja kõrval. Nii juhtuski, ja nemad ei tea!

 

Pole siis ime, et nagu Siberi karuputk, on meil võimust võtmas eurotulnuklus, ja las käia – siis ka võõrtöölised. Samal päeval, mil kirjutan seda lugu, ilmus Postimehes artikkel Hispaaniast: kuidas see maa vajab võõrtöölisi! Sest tööjõust, kas teate, tuleb puudus! Siiani ei ole ma lugenud muud, kui hala sellest, kui palju on Hispaanias töötuid. Kui vaja, pistetakse töötute sekka ka üliõpilased, ja et samas halatakse, et Eestis ei ole enamikus Eesti pindalast tööd. Täna loen lehest, et tööpuudus Eestis kasvab! Teate, kauplusi ei ole mõtet avada padumetsas, ja tööstusi tuleb ehitada sinna, kus inimesed elavad. Eesti ei vaja üledimensioneeritud, kerget raha toovat tööstust, vaid mobiilset tööstuse võrgustikku. Kui me tahame ikka Eestit, mis poleks mitte Brüsseli või Saraatovi, vaid Eesti nägu.

Väikeriik peabki haridusele ja tervisele ja kultuurile suhteliselt enam peale maksma. Samuti ka loodusele. Riigile on hukatuslik mõte, et siia ei mahu enam kui üks haigla. Jõuame varsti olukorrani, kus on üks apteek, üks postkontor, üks pangakontor. Olgu siis ka üks riigikogulane. Valitsus on kohustatud toetama hädas olevaid maakondi ja punkt. Selle asemel, et unistada võõrtöösipelgate ümberasustamisest, tuleks valitsusel tegelda meie, Eesti venelaste ja teiste rahvuste osavamale tööle rakendamisele. Narvas on tööpuudus? Tänan väga, meelitage siis töökohad Narva ja Valka, mitte kusagile niigi ülemõõtmestatud Tartusse või Tallinnasse.

Heatahtlik lugeja võib ehk pärida, et mis puutub Eesti loodusesse euroraha lõhna nuusutanuid ametnike ülbus või omandatud suurushulluse sündroom. Otseselt puutub. Otsustajad on kaotanud suurusjärkude taju. Parimatel teadlastel on see alati olemas olnud. Näiteks toon Ernst Öpiku, kes oli võimeline peast arvutama Sputniku orbiidiparameetrid või Enrico Fermi, kes suutis lihtsa eksperimendiga, lastes vaatluskaevikust plahvatuse ajal lendu paberilehe, peast arvutada esimese tuumapommi lõhkejõu. Ise saan meenutada Endel Lippmaad, kes tavaliselt kunagi ei eksinud ka temale suhteliselt kaugete katsete suurusjärkudes. Tean, et mu väide on meelevaldne, aga olgu: suurusjärke tajuvaid teadlasi on Eestis ka praegu. Ja on selge, et pole vaja hakata tegema mingit ohuanalüüsi hiigeltselluloositehasele (justkui Emajõge ja teise Eesti jõgesid poleks mitut-setut puhku läbi uuritud, küll Moskva, küll Brüsseli rahadega) või mammutraudteele või lollidemaa tunnelile. Suurusjärkude pealt on selge, et Eestile on need lihtsalt liig suured. Las see kolmik jääda kolmeks, neile saaks lisada veel ja veel, metsani välja – näe, jõudsimegi loodusesse. Seni aga libiseb keskkonnakaitse keskkonna kaitsmiselt inimese lolluse eest lolli inimese kaitsmiseks keskkonna eest.

Mida lohutuseks öelda? Kel meel kurb, see ärgu kasutagu arvutit, vaid oma pead. Pea teab, et sipelgaid on Maal kaalult sama palju kui inimesi. Mitte täpselt, kuid sama suurusjärk ometi.

 

Fotod:

Brüsseli kuningalossi lähedases pargis kohtab inimese mõistuse kohaselt kasvama väänutatud puid. 2013.

Tiit Kändler

Prahas Vinoharady äärelinnas asub maja, mille ehitasid ja kus elasid enne 2. maailmasõda kirjanik Karel Čapek ja tema vend, kunstnik Josef Čapek, kes muu seas leiutasid sõna „robot“. Praegu elavad selle maja teisel korrusel inimesega sümbioosis ka mesilased.

Foto: Tiina Kaljundi

Folkloristika | Füüsika | Geograafia | News | to.imetaja

Kalevipoja seiklused ja e-riik

25.07.2018

Kalevipoja seiklused ja e-riik

See Tiit Kändleri essee ilmus juuni/juuli Eesti Looduses

 

Eestlastel on üks suur ja kindel usk – et eestlased ei ole usklikud, või kui, siis vähimal kombel maamunal. Ometi oleme olnud kui ei muud, siis umbusklikud, see usk on meid säilitanud. Nüüd on seegi lahtunud, nüüd oleme digiusklikud. Oleme e-usklikud, nii nagu ei keegi muu Maa peal. Usume oma ID-kaarti enam kui ajatollad Koraani. Usume, ja oleme kütkes, peame muudkui vahetama oma usuvahendajat, milleks on tarkvara, ja et tarkvara töötaks, siis ka värkvara.

Me usume, et mälu ei ole vaja, me teame niigi kõike, ja me ei tea enam, mida me ei tea, sest kõik on ju ometi „võrgus kirjas“. Meie jumalakoda on nutitelefon, meie inglid on äpid ja jumalasõna on „Eduka programmeerimise e-raamat.“

 

Nõnda oleme unustanud Kalevipoja mõtte ja mõttekuse/mõttetuse. Kreutzwaldil ei olnud nutiseadet ja sestap ta mõistis ning kostis vastu, kui paluti Kalevipoja lood ühte eeposesse kokku panna. Kui püüan meenutada, mis mees see Kalevipoeg oli, siis mäletan oma poisipõlvest, mil esmakordselt tema tegudest lugesin, et ta tundus minu jaoks liiga suur. Liiga suur, et olla tõsi. Arvan nüüdki, et Kalevipoeg oli Eesti jaoks liiga suur. Nii nagu on liiga suured euroraudtee, eurotselluloosivabrik, e-riik, eurotunnel, nullenergiamajad, puuhalgude mürgid, üheainsa haigla, üheainsa postkontori, üheainsa apteegi ideed, ning leivaküpsetamise terviseohtlikkus. Need kõlbaksid, kui Eesti oleks üks oblast, mitte üks väike riigike.

Kalevipojast on jäänud meie looduses siiani järele tema tegude jälgi. Millega ta põhiliselt tegeles? Põhiliselt viskas ta kive, kündis, magas või võitles tuuslarite, huntide ning oma lollustega. Ei ole lugeda, et Kalevipoeg oleks kunagi ka külvanud. Või kui, siis metsamarju.

Hunte tapsid Kalevi pojad koerte Irmi, Armi ja Mustu abil tosinate kaupa, nahkagi nülgisid. Alati olid hundid Kalevipoja vastu. Murdsid tema hobugi maha. Nüüd on tänu digimanipulatsioonidele saanud huntidest meie rahvusloomad. Tore lugu küll!

Neeruti ja Porkuni, Vooremaa ja Peatskivi, Haaslava Uniküla. Need on vähesed näited ohtratest paikadest, mis Kalevite pojaga seotud. Sain Vikipeediast huviga lugeda, et. Kalevipoja säng on „II tüüpi muinaslinnus“. Ja et Kalevipoja künnivaod on „mandriliustiku sulamisel settinud ooside rida.“ Mida imet! Tavaliselt heitis Kalevipoeg pärast kündmist magama. Ja üleüldse pärast igat sugu töid. Nagu öeldud, pole leidnud allikaid, et Kalevipoeg oleks künnivagude vahele midagi külvanud. Peale jõhvikate, murakate ja mustikate. Saati siis saaki koristanud.

Fotol: Kalevipoja pesulõksud, M 1:100

Oma ainsa saagi tõi Kalevipoeg seljas Venemaalt: koorma laudu. Miks just Venemaalt, pole teada, kuid võitluses Sarvikuga purustas ta osa oma laudadest. On arusaamatu, miks Kalevipoeg tassis lauad üle Peipsi seljas, kui oleks need ometi saanud kimpu siduda ja nõnda kenasti Peipsiveerde purjetada ja vilet lasta. Ometi sõitis ta ju pärast maailma otsa „Lennukiga“, mille oli laevale eksikombel nimeks pannud! Muuseas – harva on Eestis olnud mõnda maalikunstnikku, kes poleks maalinud või joonistanud, kuidas Kalevipoeg seljas laudu tassis! Olen pärinud kunstiteadlastelt, nemadki ei tea, palju meil selliseid maale on. Hea teema doktoritööks, kas pole!

Tegu, mis Kalevipojale eriti meeldis, oli loopida kive laiali. Terve Eesti on neid nüüd täis. Eksikombel nimetatud rändrahnudeks, ehkki on hoopis viskrahnud. Milleks Kalevipoeg neid loopis, enamjaolt ei tea – kui spordi pärast, siis edestas ta Pierre de Coubertain’i sajandite võrra. Ehkki, jah, tänu sellele ta kuningaks saigi.

Kalevpojal läks tegelikult kõik vussi. Vägistas kogemata Saarepiiga, mispeale too end ära uputas. Laskis Soome Tuuslaril oma ema Linda varastada, mispeale pikne tolle maha lõi ja ema kiviks muutis. Siis läks Soome sepa juurde ja tappis tema poja. Seejärel murdis tamme pooleks ja tegi sellest Soome silla. Milleks küll, kui seda enam pole ja tahetakse Soome sild hoopis maa alla uuristada? Kas keegi teab, mis Kalevipoeg tõi lauad just Venest? Et näidata sajanditepikkust sõprust? Ja milleks tal laudu vaja oli? Et lihtsalt sarvikuid maha lüüa, ja sedagi Siili näpunäitel. Ta ema Linda vähemasti nuttis pärast oma mehe surma Ülemiste järve kokku ja tassis ka Toompea kõrgeks mäeks. Kes olid aga kaks tema kolmest pojast? Kalevipoja vendadest pole peast ei jalust märki ja ei tea nende nimesidki.

Purask kandis kellelegi Alevipojale Kikerpära sohu varanduse, Kalevipoeg suutis sundida tollel see varandus Soome sepale mõõga tasuks vedama. Siis tassis Kalevipoeg kaks jalga laiad ja kolm tolli paksud lauad Pihkvast kohale ja muidugi jäi magama. Mille peale sorts hooramarjade abil mõõga ära varastas. Miskipärast oli sorts mõõga Kääpa jõkke pillanud. „Kes sind enne ise kannud: Siisap mõõka, sõbrakene, Murra tal jalad mõlemad!“ sajatas Kalevipoeg Soome sepa juures. Ometi oli ju ka sorts seda mõõka enne ise kannud, mis sest et vähem kui Kalevipoeg, ja pealegi: miks üle Peipsi sammunud liigsuur mees mõõka madalast Kääpa jõest üles ei korjanud? Kas Kalevipoeg soovis säilitada Eesti põlismetsi, kui lauad Pihkvast tõi? Kus sa sellega. Kord murdis männi, kord tamme, kord lauad, kuni särgitu siil teda õpetas, mispeale Kalevpoeg oma särgist tükikese siilile kinkis. Sõgedas tapluses sai ta seljakotti võetud mehike surma, aga Kalevipoeg tahtis jälle magada, kasvõi sohu. Rahvusloom hunt vahepeal lambaid mudis. Kalevipoeg seejärel Vene silda Peipsisse viskama hakkas. Kui kaugele jõudis, saame Peipsi ääres Nina külas näha.

Jõudis aga Kalevipoeg oma lauakoorma jäänustega vaid Endla järveni, kus nägi allmaailma lõket põlemas, aga tuli jälle uinuda. Viskas lauad maha, lõpuks päästis põrgust kolm piigat, need tõstis lauakoorma otsa.

Lõpuks oli Olevipoeg see, kes linna ehitama hakkas, kui Kalevipoeg laudu ja tammepuid ja kive kokku tassis. Põhiliselt tahtis Kalevipoeg aga magada ja põrgusse sisse piiluda.

 

Kalevipojal ja renessansi-aja igakülgsel vaimugeeniusel Leonardol oli miskit ühist: uudishimu ja see, et kumbki oma töödega eriti lõpuni ei jõudnud. Ka Leonardol polnud naist, kuna oli omasooarmastaja. Kes olid Kalevipojale Olevipoeg, Sulevipoeg ja Alevipoeg? Kaks venda tal oli, kuid need haihtusid kusagile. Nimesidki me ei tea. Nii nagu Põhja-Itaalia linnad Milano ja Firenze Leonardole, nii oli Eesti Kalevipoja jaoks liiga väike. Sestap mõõk ta lühemaks, parajamaks lõikaski.

Võib vaid rõõmustada, et Kalev pole koju jõudnud: küllap pole veel kõik peerud kahel otsal lõkkele löönud, küllap pole isegi „Eesti 200“ piisav selleks. Kuid mis tõmbas Kalevipoega just nimelt Põrgu poole? Põrgupiigad teda ju ei huvitanud. Võib vabalt olla, et juba Kalevipoja ajal valitses Põrgus nutimaailm, digimaailm. Ja et Kalevipoeg oli uudishimulik, siis tahtis seda näha. Ja muidugi robootikat.

Elasid ju põrgus raudalased-robotid, kes meelitasid: „Keda rannast raudalased/ saatnud kaupa sobitama.“ Need olid kindlad: „Võimuvoli sinu käessa/ tarkus meie taskutessa/ mõisterikkus meie kotis.“ Selge see, et jutt käis nutiseadmetest põrgulistest robotite kotis. Taara mõtles välja küll kavala nipi panna Kalevipoeg põrgu väraval meid raudalaste ja nutiasjade eest kaitsma, üteldes: „Et ei selli sidemesta,/ kuri pääseks kütketesta,“ kuid ometi Taarameeste lootus, et Kalevipoeg „kaitseb kütkes teiste kütkeid“ kas pole täitunud või on, kuna tõeline digikuri pole veel meie maile saabunud.

 

Matemaatika | News | to.imetaja

Ämbliku maailma võrgus

01.11.2017

 

See Tiit Kändleri essee ilmus oktoobrikuu Eesti Looduses 2017

 

 

Nimetada tippkeskuseks innustunud teadlase rühma, mis püüab meile seletada, et nn arvamusliidrite nõnda armastatud termin „talupojamõistus“ ei toimi ega selgita meile maailma, kuhu inimene oma leiutistega on jõudnud ja milles ta tegutseb, on omamoodi trikk. Kui maailm on mittelineaarne, siis on selle tipp kas noatera või lõpmatusse hüppav funktsioon, mis vajab julmalt renormeerimist. Aga olgu, siiski jääb talupojamõistusest üks osa vajalikuks ka kaootilise maailma inimmõistusele vajalikul määral korrastatud piiril. Mulle seletas talupojamõistuse seoses Ernst Öpiku fenomeniga selgelt ära akadeemik Jaan Einasto. See on, kui ise otsustad, ise teed ja ise ka vastutad.

Jalutaja paradoks  

Kujutage ette, et te ei jaluta mitte nõnda, et iga sammuga astute edasi meetrikese, vaid esimese sammuga meetri, teisega kaks, kolmandaga neli ja nõnda edasi.11. sammuga astute juba 1024 meetrit ning olete edenenud kaks kilomeetrit. Teie kaaslane alustab samast punktist, kuid nurgasekundi murdosakese suunaga põhja poole. Küsimus on, kuidas kahe jalutaja liikumist kirjeldada. Kas see süsteem on stabiilne või hälbib, hajub, nii et trajektoorid lahknevad ja jäävadki lahknema? Eriti kui arvestada, et inimene käib pigem vinka-vonka.

See on mittelineaarne jalutuskäik ja iga korralik mittelineaarsete nähtuste analüütik pakub teile vastuseks jalutuskäiku kirjeldava võrrandi (muidugi mittelineaarse ja ligikaudse) ning selle lahendi, mis üldjuhul on saadud mingis lähenduses. Mida muud on teil teha, kui teda uskuda, sest ise ei suuda te kontrollida, kas näete veel kunagi oma sõpra või mitte. Elu ei ole tavaliselt nii pikk, et kontrollida matemaatikut katseliselt. Parajat irooniat lubades võime määratleda mittelineaarsete nähtuste uurijad kui teadlased, keda me peame võtma hea usu peale.

Siinkohal on sobilik tuua üks ajalooline ja matematiliselt banaalne näide.

1850. aastatel oli üks juhtivaid asjatundjaid arvuteooria alal, eriti lõpmatute ridade alal Göttingenis töötav saksa matemaatik Peter Gustav Lejeune Dirichlet (1805–1859). 1858. aastal usaldas ta oma tudengile Leopold Kroneckerile (1823–1891), et oli leiutanud uue tehnika, lahendamaks mõningaid diferentsiaalvõrrandite perekondi, millel pole analüütilist lahendust. Ta vihjas detailidesse laskumata, et ta oli kasutanud seda tehnikat, et tõestada, et planeetide orbiite kirjeldavad lähendatud, lõpmatute ridadena esitatud lahendused koonduvad. Kahjuks suri Dirichlet 1859. aastal 54-aastasena. Ei Kronecker ega keegi teine suutnud Dirichlet’ vihjet kasutades kõnealuste ridade koonduvust tõestada. Keegi siiski ei kahelnud, et ta kõneles tõtt – nõnda kõrge oli Dirichlet maine.

1880. aastate lõpuks hakkas see lahendamata probleem matemaatikuid painama, ja nõnda korraldas Stockholmi Ülikool kuningas Oscar II läheneva 60. sünnipäeva eel suure auhinnaga võistluse nelja küsimuse lahendamiseks. Üks neist oli küsimus: kas Päikesesüsteem on stabiilne?

William Hamilton (1806–1865) oli tulnud ideele Newtoni füüsikaseadused ümber sõnastada, kasutades osakeste kahte omadust – asukohta ja impulssi. Nõnda sai ta kolme ruumi- ja kolme impulsikoordinaadiga kuuemõõtmelise faasiruumi. Kahe osakese puhul tühjas kastis läheb vaja 12-mõõtmelist faasiruumi. Kuid osa faasiruumist on määravam, osas faasiruumis on osakeste jaotus ühtlane. Faasiruum on nagu maastik. Faasiruum on topoloogia lihtne näide ja Henri Poincaré (1854–1912) kasutas seda, tõestamaks, et Päikesesüsteem on stabiilne. Ta muutis mehaanika ja dünaamika probleemi geomeetria probleemiks. Oma võistlustöös ei käsitlenud Poincaré kogu Päikesesüsteemi, vaid ainult kolme keha probleemi. Tal kulus 200 lehekülge, et teatud lihtsustuste puhul tõestada, et kolme keha süsteem saab olla stabiilne. Kohtunike jaoks oli matemaatiline kaadervärk uudne ja Poincaré sai auhinna, kuna kuninga sünnipäev, 21. jaanuar 1889 lähenes. Kui artikkel ära trükiti, leidsid matemaatikud sellest vea. Kuid Poincaré võttis kätte ja parandas selle, avaldades uue töö 1890. aastal.

Riia.Kuulus Juugend.Alberta

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

Riia. Valgus ja vari. Kuulus Albrta juugendtänav. Foto: Tiit Kändler

Ainul et, Poincaré enesegi üllatuseks jõudis ta nüüd vastupidisele tulemusele: kolme keha ebastabiilsus on normaalne, pidevalt stabiilsed orbiidid aga erand. Lubatagu nüüd küsida, miks meie Päikesesüsteem püsib? Me võime planeetide orbiidid arvutada mistahes täpsusega ja arvutused näitavad, et Päikesesüsteemi olukorras saavad planeedid säilitada suhteliselt kaua oma orbiite – inimliku ajaskaalaga võrreldes. Päikese elueaga võrreldes pole aga need rangelt perioodilised.

Meil ei jää ka siin üle muud kui uskuda seda juttu, mis on enam või vähem kaootiliselt maha viksitud astrofüüsik John Gribbini 2004. aastal esmailmunud raamatust „Deep Simplicity“, ning vähemalt kord olla õnnelik inimese eluea suhtelise lühiduse üle. (On asjakohane lisada, et kolme keha olukord pole muutunud, mida kinnitas oma loengus 2014. aasta suvel Kopenhaagenis toimunud Euroopa Avatud Teadusfoorumil nüüdiskuulsus matemaatikas, 2010. aastal Fieldsi medali võitnud elegantne prantslane Cédric Villani (vt alumisel fotol)

IMG_8458

Jah, kole oleks näha planeedisüsteemi drastiliselt ümber rivistumas.

 

Keeruka maailma keerutus

Sattunud puhtast huvist Riia linna vastu septembri keskel Riias peetud Euroopa planeediuurijate, asteroidide ja meteooride ning komeetide huviliste teaduskongressile, ootasin sealt valgust probleemile, miks kõik see kupatus koost ei varise. Kuid selgus, et kuigi koos oli 800 teadlast, ei peetud üldistavaid ettekandeid, Kõik tegelesid oma andmete töötlemisega, et kirjeldada Päikesesüsteemi planeetide, eksoplaneetide ja muude vähemate Päikesesüsteemi taevakehade mõne üksiku omaduse täpsustamisega. Jah, andmeid on kogunenud tohutult, katsu sa neid üldistada. Olles uurinud Ernst Õpiku kogutud teoseid mis kenasti köidetuna Tartu Observatooriumis riiulil, olemata astronoom, tundus mulle, et Öpikul oli poilt meie ümber  toimuvast universumist selgem. Ta rõõmustas kunagi 1930. aastatel Tartus, et see linn sobib teadustööks suurepäraselt vaimse keskkonna tõttu, ent mitte arvukate pilviste ööde tõttu – muidu oleks tal läinud vaja palju enam raha, et palka maksta oma enamuses naisarvutajate suurenevale kogule.

Me võime näha, kuidas tahkiste ehitust kompavad lained toovad sealt välja vajalikku salateavet sealhulgas selle kohta, kas raudbetoon, mis nüüdisajal segatakse koos terasvarrastega, on ausalt valmistatud. Me võime tunnetada, kuidas omaette osake soliton, mis on ühelt poolt justkui matemaatikute välja mõteldud, teiselt poolt keskkondades, ka meres, reaalne ja jõuline, võib hävitada või vajalikku  teavet tuua. Me võime visualiseerida Eesti suurimat visualiseerimise süsteemi, me võime kujutleda klaverikeele kõla, mis on nähtavaks tehtud helilainete mõõtmisega. Me võime heita pilgu mere otsatusse lainemaailma, imestada, kust süda saab oma energia, et usinalt tuksuda, uurida peidetud juhtimissüsteemide printsiipe ja avalikkuse õrna tasakaalu. Praktilise meele tasakaalustamiseks saame vaadata mitte ainult läbi klaasi, vaid klaasi sisse. Kes pole veel  pead kaotanud, saab mõtiskleda footonite imeliste trikkide üle.

Labane on öelda, et seda kõike seob mittelineaarsus või koguni  kaootilise maailma imepärane võime luua korrastatud saarekesi. Kui me poeme virtuaalselt looduse selja  taha ja vaatame asja sealt poolt, siis näeme, et mingeid eri  teadusharusid ei ole olemas. On vaid inimene, kes olles hädas looduse toimimise mõistmisega, on pidanud maailma kastistama ja nüüd on jõudnud  järeldusele, et kastikeste vahelised seinad tuleb kui mitte maha tõmmata, siis läbipaistvaks muuta ometi.

Õpikul oli geniaalse matemaatiku pea, mis lõo statistiliselt usutava korra peaaegu kõigis universumi mõõdetavates valdkondades. Arvutite saabudes tema neid kasutama ei hakanud – milleks mul enesel pea? – küsis.  Võib-olla kasutavad astronoomid liigselt arvuteid, võib-olla on arvud muutunud tähtsamaks asja olemusest, mis universumi universaalseid nähtusi piirab ja kaitseb?

Riia linn on saanud nõnda laiad teed ja puiesteed, suured pargid, kui kindlustuste otstarbe kadudes linnamüür maha tõmmati ja bastionide süsteem tasandati. Aja edenedes kogunes rikkus, Rootsi võimu ajal oldi selle suurim linn, Tsaari-Venemaal kolmas sadamalinn. Arhitektuuri arenguvool tõi arhitekte, kes ehitasid hulgaliselt säilinud juugendmaju. Linnaäärsete 19. sajandi villade suurus paneb imestama. Tahad seda kõike mitte ainult nautida, vaid ka mõista. Mulle tundub, et arvutiga pole sel juhul midagi peale hakata. Kas pole ehk astronoomidki end liigselt arvutite taha istutanud, selle asemel, et asjade üle järele mõtelda?

Võib-olla sipleme universaalse universumi ämbliku maailma võrgus, kui kolm keha nagu Kuu, Maa ja Päike meile täpselt teada olematutel põhjustel koos püsivad.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Füüsika | Geneetika | Keemia | News | to.imetaja

Nobeli preemiad 2017: nullist lõpmatuseni

24.10.2017

 

See teaduskirjanik Tiit Kändleri lugu ilmus Maalehes 19. oktoobril osaliselt

 

Tänavused loodusteaduste nobelistid uurivad ainet nullist lõpmatuseni, inimene kaasa arvatud. Meid pidevalt läbivad gravilained, eriline meie valke kolmemõõtmeliselt esitav mikroskoop ja meie ööpäevarütmid on saavutused, mis ei vaja küsimust: aga milleks?

 

 

Füüsika. Universum. Gravilained

016. aasta alul teatati gravitatsioonilainete eksperimentaalsest kinnitamisest kahest mõõteseadmest koosnevas eksperimendis LIGO. Mõõdeti kahe, meist 1,3 miljardi valgusaasta kaugusel asuva hiiglasliku musta augu kokkupaiskumisel tekkinud gravilainet. Olen sellest Maalehes kirjutanud (vt 14. märtsi ML). 2017 ehitati mõõteseade täpsemaks ja tundlikumaks, et skeptikuid tulemuse usaldusväärsuses uskuma panna. Kui gravilainete püüdmine saab astronoomidele tavaliseks, muutub universum meie jaoks oluliselt läbipaistvamaks nii mineviku, Suurest Paugust pärinevate gravilainete suunas, kui tuleviku, mustade aukude tekke ja universumi piiride suunas.

Ajaloo irooniana õnnestus äsjane otsene gravitatsioonilainete registreerimine põhimõtteliselt sama seadmega, millega tehti kindlaks, et valgus levib igas taustsüsteemis ühe ja sama kiirusega. Albert Michelson ja Edward Morley tegid Eiunsteini relatiivsusteooriat kinnitava katse 1887. aastal andekalt lihtsal interferomeetril.

Valgusallikast tulev valgus jagatakse poolläbipaistva peegliga kahte omavahel risti kulgevasse harru ja kummagi haru otsas on peeglid, mis valguse tagasi peegeldavad. Poolläbipaistev peegel viib kaks eri teed kulgenud valguskiirt kokku. Kui mõlema kiire teed on olnud täpselt ühepikkused, siis kohtub valguslaine hari harjaga ja signaal kahekordistub, kui vahe on pool lainepikkust, siis üks laine kustutab teise. Meetod on väga tundlik, ent vajab eriti hoolsat isoleerimist mehaanilistest müraallikatest (vt graafik).

LIGO.ML

LIGO on gravilaineid kinni püüdnud veelgi paar korda ja nende sõsareksperiment, Pisa lähedal asuv itaallaste VIRGO teatas samast 2017. aasta augustis.

¤

¤

¤

¤

Tunnustatud ameerika füüsik Kip S Thorne California Tehnoloogiainstituudist oli 1980. aastatel üks mõõteseadme ehitamise plaanijaid ja algatajaid. Mul õnnestus teda kuulata Londonis 2009. aasta suvel peetud maailma teadusajakirjanike kongressil (vt foto allpool). Rainer Weiss on sakslane, kes töötab Massachussetsi Tehnoloogiainstituudis, Barry C Barish on ameeriklane, kes töötab California Tehnoloogiainstituudis. Miks ei antud Nobeli preemiat neile möödunud aastal, pole selge, nagu ei oska arvata, miks sadade ja sadade gravilainete püüdjate seast valiti just need kolm väärikaimat.

Kip.Thorne2.A

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

Kiirkülmutist mikroskoop näeb valke kolmemõõtmelisena

 

Mikroskoobi leiutas 1620. aastatel keegi hollandlane ning see koosnes kahest läätsest. Selle abil uuris kangakaupmaas Antonij van Leeuwenhoeck 1660. aastatel kangaste kvaliteeti. Tänu oma uudishimulikkusele suutis ta avastada bakterid, vereosised, mikroorganismid ja konna vereringe. Saladus oli töötada äärmiselt väikeste läätsedega. Ühel säilinutest on paksus 1,2 millimeetrit ning mõlema külje ümaruse raadius 0,7 millimeetrit. Sellega saavutas ta 270-kordse suurenduse. Nobeli preemia asutamiseni oli jäänud veel 230 aastat. Kuid idee, et mikroskoop avab meile maailma suuruseni null, oli sama originaalne, kui mõte, et umbes samal ajal samuti hollandlaste leiutatud teleskoop avab meile maailma lõpmatuseni. Miks  mikroskoobi lääts valgust murrab, tuli tollal veel välja nuputada. Kuidas murrab, sellest kirjutas Isaac Newton oma 1709. aastal avaldatud ja kuulsaks saanud raamatus Opticks.

Mikroskoobi põhiviga on see, et valgusel on nii suur lainepikkus. See seab piiri, tekitades kõrvaldamatuid moonutusi. Sestap võeti nähtava valguse asemel käiku üha pisema lainepikkusega kiired, kuni leiutati elektronmikroskoop: elektroni lainepikkus on vähimaid, mida teame. Sellega sai hakata nägema aatomeid. Teisalt leiutati, et lühilaineliste röntgenkiirtega saab uurida kristallide atomaarset ja molekulaarset ehitust. Konrad Röntgen oli esimene füüsika nobelist aastal 1901. Elektronmikroskoopia hakkas arenema 1930. aastatel ja sellega seostub nii mõnigi Nobeli preemia.

Aatomjõumikroskoop suudab eristada molekule ja aatomeidki, kuid seda vaid tahke aine, eelistatult kristalli pinnal. Nõnda on elektronmikroskoopia ja aatomjõumikroskoopia pakkunud meile küll toreda sissevaate elutusse nanomaailma alates nanotorudest kuni grafeenini, teiselt poolt aga viiruste maailma, avades hindamatu võimaluse arendada uusi materjale ja võidelda nakkushaigustega.

Kuid see, mida biofüüsik vajab, on uurida suurte molekulide nagu valgud käitumist alul lahuses, seejärel rakkudes. Juba vähemalt 40 aastat on teada, et ühe sellise võimaluse pakub fluorestsents. 1950. aastatel hakati Cambridge’s valgumolekule mõõtma röntgenkiirtega, need enne kristalliseerides. Nõnda avastati ka DNA topeltheeliksiline ehitus.

1970. aastatel arendati välja fluorestsentsi korrelatsioonspektroskoopia. Kui laserkiir fokusseerida, on selles ruumalas eriliselt vähe kiirgavaid molekule ja nõnda saab fluorestseeruva kiirguse footoneid loendades ja nende statistikat rehkendades teada nii nende liikumise kui keemiliste reaktsioonide kohta. Aastaks 2000 valmis esimene fluorestsentsmikroskoop, mille eest võideti Nobeli preemia 2015. aastal.

Ja ennäe – ka 2017. aasta Nobeli preemia, sedapuhku keemiapreemia, omistati uut laadi mikroskoopia leiutamise eest, millega saab näha elusorganismide suuri molekule kolmemõõtmelisena. Šveitslane Jacques Dubocher (Lausanne’i ülikool), sakslane Joachim Frank (Columbia Ülikool, USA) ja šotlane Richard Henderson (Cambridge) töötasid aastaks 2013 välja uue meetodi – täiustatud elektronmikroskoobi, mida nimetatakse krüostaatiliseks, kuna biomolekulid ühel mõõtmise astmel külmutatakse ülikiirelt vedela etaani ja lämmastikuga.

Makromolekulide struktuuri on mõõdetud ennegi, ja nimelt tuumamagnetresonantsi meetodil. Selle meetodi täiustamise eest said Nobeli preemia Kurt Wüthrich ja Richard Ernst ning Eestis viis meetodi maailmatasemele Endel Lippmaa. Ent elumolekulid ja nende kuju muutumine on nii keeruline, et nende taipamiseks tuleb rünnata mitmelt poolt.

 

Öö ja päev meie kehades

Kui und ei tule, on öö pikk. Kuigi objektiivselt selle pikkus ei muutu. Maa pöörleb meist sõltumatult. Elusolendites kulgevat kella, mis on seotud öö ja päeva vaheldumisega, on uuritud juba vähemalt 2400 aastat, mil kreeka laevakapten Androstenes kirjutas tamarindipuu lehtede orienteerumisest läbi ööpäeva. On jõutud teadmiseni, et unetuse üks põhjusi on ööpäevarütmi ehk peenemalt tsirkadiaanrütmi segiminek. Muuseas – inimese ööpäevarütm ei ühti Maa pöörlemise rütmiga, vaid on umbes 24 tundi ja 11 minutit. Isegi nüüdsed nobelistid vist ei tea, miks. See-eest on nad välja uurinud, milline geen kontrollib ööpäevarütmi. Selles abistas neid geneetikute lemmikloom äädikakärbes. Nad isoleerisid geeni, mis kodeerib valku, mis koguneb rakku öösel ja laguneb päeval. Nüüd teame, et ka teised paljuraksed reguleerivad oma ööpäevarütmi sama geeni toel.

Ameeriklased Jeffrey C. Hall (Brandelsi ja Maine’i Ülikoolid), Michael Rosbash (Brandelsi Ülikool) ja Michael W. Young (Rockefelleri Ülikool) lähenesid probleemile igaüks möödunud sajandi lõpukümnenditel veidi erinevalt, ent kokkuvõttes said teada, mida see täheühendiga PER tähistatav valk teeb. 1994. aastal avastas Young teisegi geeni, timeless ehk ajatu, mis kodeerib TIM nimelist valku ja on vajalik ööpäevakella õigeks tööks, tagades tagasiside.

Nii et teame, millised geenid on mängus, kui meie ööpäevakell õigesti ei käi, kuid kuidas neid parandada, on iseasi.

 

 

 

 

 

Füüsika | News | to.imetaja

Teadus on kõigile avatud

24.10.2017

See teaduskirjanik Tiit Kändleri esse ilmus ajakirjas Eesti Loodus septembris 2017

 

 

Iga inimene peab sageli lahendama tema jaoks uusi küsimusi. Lahendused muutuvad olude muutudes. Nõnda tegutseb tavainimene enese teadmata teadlasena.

 

„Ma tean seda.“ Kui sageli olete seda lauset kuuldavale toonud? Sõna „teadma“ esineb nende saja sõna seas, mis on olemas kõigis maailma keeltes. Selle väite leidsin Oxfordi Ülikooli matemaatikaprofessori ja Simonyi nimelise, „üldsuse poolt teaduse mõistmise“ õppetooli pidaja Marcus Du Sautoy sel aastal avaldatud raamatust „What We Cannot Know“ („Mida me teada ei saa“). Võrratu matemaatik ja teaduskirjanik ning -lektor Sautoy jõuab füüsika ajalugu vaadeldes järeldusele, et muidugi jääb teadus alati alla täielikust teadmisest. „Ma kaalutlen, kas poleks parim ütelda, et me ei saa kunagi kindlalt teada, mida me teada ei saa.“

Jalgratta leiutamine

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

Foto: Tiit Kändler

Projekt ITER valmib Prantsusmaal härgamisi, ent Karlsruhe Tehnikainstituudis keevitati selle reaktorit juba 2009. aastal.

 

Solvavalt triviaalne tulemus 500-leheküljelise raamatu kohta? Arvan, et mitte. Teaduse ajaloost saab tuua hulgi näiteid, et oma aja tunnustatuimad teadlased eitasid võimalust teada saada, mida me praegu peame kooliteadmiseks (universumi vanusest algosakeste maailmani välja).

Lõplik lõpmatus

Praegu kinnitab arvestusväärne hulk kosmolooge, et meie universum on lõplik. Või vähemalt, et me ei saa kunagi teada, kas see on lõpmatu. Küsimus, mille esitab teile kuueaastane laps. Du Sautoy jõuab oma raamatus järeldusele, et me saame kasutada matemaatikat, et lõplike vahendite abil tõestada lõpmatuse eksisteerimist. Või veel – Sautoy ise on paarkümmend aastat muude tegevuste seas pusinud ühe arvuteooria teoreemi tõestamise nimel. Nii nagu see matemaatikute seas loomulik on. Nõnda et võib-olla siiski eksisteerib lõputu hulk paralleeluniversumeid, mida ju ühe matemaatika kohaselt näidatud on, kuid mille kinnituseks me veel katseid teha ei oska. Kuid me ei osanud ju katseliselt ka tõestada, et gravitatsioonilained on olemas, kuni 2016. aasta 11. veebruaril kuulutaati välja LIGO eksperimendi tulemused: 2015. aasta septembris registreeris kaks sõltumatud interferomeetrist detektorit kahe hiiglasliku, Maast 1,3 miljardi valgusaasta kaugusel asuva musta augu ühinemisplahvatusest välja paiskunud gravitatsioonilained.

Gravilainetest loodetakse saada sellist teavet universumi hiiglaslike objektide kohta, mis siiani on olnud varjul. Täpselt 100 aastat hiljem, kui Albert Einstein ennustas gravitatsioonilained ja Karl Schwarzschild mustad augud, mõõdeti kahe musta augu ühinemisest Maale jõudnud lained. Gravitoni pole veel leitud. Vähe sellest, äsja teatas Ameerika Astronoomiaühing, et saadi raha LIGO andurite 25 protsenti tundlikumaks muutmiseks ning tuleval aastal võetakse ette pikem mõõtmine. Nagu nägime, polnud ühest mõõtmisest Nobeli preemia saamiseks piisav.

Homo sai Homo sapiens sapiensiks, kui umbes 70 või 50 tuhande aasta eest leiutas keele, mis võimaldas hakata vestma väljamõeldud lugusid. Müüdid, religioonid,  Chevrolet, Armani, paberraha, sotsialism, liberalism. Nende meemide jõud on usaldusel – kui usaldus variseb, varisevad ka lood.

Kreeka jutuvestja Aisopos pajatas umbes sellise loo. Elas kord tähetark ja kõndis mööda metsa äärt, imetledes taevas säravaid tähti. Kõndis, kuni kukkus auku, mille olid talumehed kaevanud tiigri püüniseks. Välja ta sealt ei suutnud ronida. Hakkas siis appi karjuma. Küla serval elanud talumees tuli kohale ja küsima: „Kes sa sihuke oled?“ „Olen tähetark,“ vastas tähetark. „Kui sina väidad, et oled tähetark ja tead meist lõputult kaugel olevate tähtede saladust, kuid oma silme ette ei näe, siis ongi su koht augus,“ kostis talumees ja läks koju tagasi.

Võib-olla pani Aisopos selle loo pihta hiinlastelt, aga nüüd, mil Euroopa 16.-17. sajandi teadusrevolutsiooni saavutused ja Euroopa muusika on hiinlased pihta pannud, pole sellest lugu. Kui oma õpetajat, akadeemik Endel Lippmaad tema biograafia kirjutamiseks kaks aastat intervjueerisin, küsisin kord, miks ta teadust teeb. Ta vaatas mind oma kelmikas-läbitungival pilgul ja vastas: „Lõbu pärast, nii nagu teiegi kirjutate!“ „Poliitikat tegin vajadusest.“

 

Universumi rahvas

Me elame maailmas, mida nimetame universumiks. See asub nulli ja lõpmatuse vahel. Kõige põnevamad asjad juhtuvad eimiskis ehk vaakumis ja seal, kuhu me näha ei saagi. Kui meie ei saa miskit näha, siis on meil varuks üks imepärane asi – matemaatika. Matemaatikaid on lõputu hulk. Algebra ja geomeetria, rühmateooria ja hulgateooria ja mis veel kõik. Me võime vaielda, kas meie universum on lõplik või lõputu, kuid matemaatikaga oleme tõestanud, et pole vahet, kas vaatame universumit arvtelge nulli ja ühe vahel või nulli ja lõpmatuse vahel.

Sest lõpmatusi on mitut sorti, nii nulli ja ühe kui nulli ja lõpmatuse vahel.

Selleks, et füüsikast lõbu tunda, pole vaja teada kogu füüsika ajalugu. Pole vaja teada mingeid valemeid. Teadusest kirjutamine on nagu teadus ise: tähtis on liikumine, mitte tulemus. Füüsika libiseb meil käest, selle seadused täpsustuvad, kui matemaatika teoreemid on jäävad, kui need on kord tõestatud. Pythagorase teoreem kehtib lamemaal ikka, kuid Newtoni geniaalsed seadused vajavad täpsustamist.

Jeesus ütles evangelistide vahendatuna: „Minu riik pole siitilmast.“ Teisal jälle kinnitas vastupidist. Söandan parafraseerida: matemaatika riik pole siitilmast ja on kah.

Teadusest kirjutamisel on mu meelest ilmtähtis püüda kolme varblast korraga, need on kolm T-d.

Taust. Teravmeelsus. Teadmine. Sama reegel kehtib teaduses.

Taustata teadusuudis on nagu ühe tiivaga varblane. Sööb, ent ei lenda. Teravmeelsuseta teaduslugu on nagu sabata varblane: sööb ja lendab, aga kukub ninali. Teadmiseta, teadmist andmata on teaduslugu, nagu ka teadus pime varblane: sööb ja lendab, aga ei tea, kuhu.

Hea teadus on teravmeelne, selle tuuma tabamine on nagu hea komöödia, tegijale sageli tragikomöödia.

ITER3A

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

Karlsruhe Tehnikainstituut: inimese parim leiutis jalgratas sobib toetuma kõrgtehnoloogilisele hiiglasele.

Foto: Tiit Kändler

Teadusest kirjutades ei tohi unustada, mis on kultuur. Meie rahvuskaaslase, Rootsis töötava, kultuurimajandust uurinud ja rahvusvaheliselt tunnustatud teadlase Tõnu Puu määratluses: kunstid ja teadus. Kunstides kehtivad samad reeglid, mis teaduses.

Parim viis kadunud asja leidmiseks ei ole seda meeleheitlikult otsida, vaid lasta sellel olla. Küll see varem või hiljem välja tuleb. Kes on tegelnud kunstide ja teadusega, teab, millest kõnelen. Sellepärast pole olemas teadusuudist ajakirjanduslikus mõttes. Mees kukub redelilt hopsti!, uudis! Newton ja Einstein jõudsid selleni, miks kukub ja kuidas kukub, läbi aastakümneid kestnud töö.

On küsimusi, millele polegi vastust. Kuid neist saab osavalt, matemaatika abil mööda hiilida.

See on teadusest kirjutamise rõõm, aga ka õnnetus. Kiuidas sa müüd teoreetiku tagumikutunde? Sest teoreetiku, matemaatiku jaoks pole tähtis niivõrd pea (ilma milleta muidugi ei saa), kui vastupidav tagumik.

Teadusest kirjutamisel ja pajatamisel on neli müüdavat teemat, neli T-d needki. Tervis. Toit Tänane ilm. Tore seks.

Scientific American kinnitab mu juttu. 2015. aastal avaldatud maailma 25 auväärsema teadusinstitutsiooni artiklitest olid loetavaima 25 seas ka:

Uus, bakterite resistentsuse vastane antibiootikum (tervis). Globaalne soojenemine (ilmastik). Apokalüptiline liikide väljasuremine (toitu jääb vähemaks). Seksistlikud arvutimängud.

Lohutust pakub mulle üks artikkel 25-st, milles tõestati, et maamunal kasvab 3,04 triljonit puud. See annab lootust: inimese uudishimu pole kadunud ehk minu moto: „Igaüks on teadlane!“ kehtib.

Lõpetan, kust alustasin, jutuvestja Aisopose looga. Lõvikütt luusis, püss käes, mööda metsa ja uuris muudkui oma jalge ette. Talle tuli vastu puuraidur, kirves käes, ja küsima: „Mida sa maast otsid?“ „Otsin lõvi jälgi,“ vastas puuraidur.“ „Mis sa neis jälgedest otsid, ma parem näitan sulle, kus on lõvi,“ pakkus puuraidur. „Oh ei,“ kohkus kütt, „ma ei otsi lõvi, vaid lõvi jälgi.

Lootkem, et teadus ja sellest kirjutajad ei vaata vaid nina püsti taevasse ja julgevad otsida ka lõvi ennast. Kui vaid inimese ajumahust piisab.

 

 

 

 

News | to.imetaja

Anna talle vasaraga vastu pead! Suvimälestus

05.10.2017

Ultima Thule ja Roman Baskini näitel: 35 pluss kell kümme

Tiit Kändler

teaduskirjanik

 

Alguses oli sõna. Või oli see valgus? Kosmoloogide arvates hoopis ürgpimedus, plasmasupp, mis paisus kohutava algkiirusega ja paisub jõudsalt edasi, küll aeglasemalt, ent tundub et kiirenevalt. Siis tuli sõnavabaduse piiramine. Enamjaolt enesetahtlikult. Siis sai võimalikuks kunst. Kunst on kolm asja üheskoos, samal silmapilgul: sõna keel, veidi teist lugu kõnelev kehakeel ja veidi kolmandat lugu kõnelev sisemine muusika. Inimesena ei oska ega ole mul mõtet eristada veel teisi samal hetkel tarvilikke atribuute, sest inimene pole vares, kes oskab lugeda viieni, temale piisab kolmest.

Kes tahab mu jutus veenduda, see mingu ja kuulaku „Ultima Thulet“ praegu 35. Juubelil või/ja vaadaku Roman Baskini ühenduses „Kell kümme“ lavastatud ja etendatud trikktükki „Omade vahel“. Mina tegin seda juuli lõpupoole, ent kunst vajab sisseseadmist, vähemasti minu hinge ja kehasse. Hinge jõuab see varem, siis kehakarvadesse, siis keelde, ja meelde kõige hiljem.

Pyramiid

Kui iga mõttepingutus tundub lootusetu, kui sõnal ja sõnal ei ole enam vahet, oleme jõudnud Borgese ennustatud maailma (1000 aastat enne tema ennustatut), kus trükkimine on muutunud mõttetuks ja suheldakse vaid tsitaatidega. Olgu siis alustatud prantslasest rumeenlase E. M. Ciorani tsitaadist: „…Täiesti tõkestamata väljendusvabadus on talentidele ülimalt kardetav, ta sunnib neid endid kulutama üle oma võimaluste piiri, ei lase neil elamusi ja kogemusi varuda. Piiramatu vabadus seab vaimu surmaohtu.“

Riho Sibul on endiselt või tegelikult jõulisemaltki 35 aastat hiljem Dumas’likult õiges kohas õigel ajal, Tõnis Mägi jätkuvalt universumina paisumas ja üllatuseks ilmus kui ilmutis Kõltsu mõisa õuelavale Vaiko Eplik. Nende duo/trio jääb meelde, kuni meel püsib. Ei oska muud muusikast seletada, et kunstnik võib vahel harva ka õiges kohas veidi mööda laulda. UT on endiselt meelekindel, see annab meelerahu. Jah, tuleb olla meelekindel: „patrioot ei ole idioot“ ja puupeale tuleb virutada vasaraga. Nagu UT laulusõnab. Et olla loodusesõber, siis piisab mõttevasarast küll ja küll – eriti ajal, mil Vasara NL aegse partnerinimega kunagine kultuurileht on muutunud moodsalt antipatriootlikuks sõnaseebiks.

Pole muidugi häbi omada sellist ema (ja mängida temaga koos) ja olla omanud sellist isa nagu Roman Baskinil, kuid arvan teadvat, et see on ikka jube raske ka. Muidugi ei anna näiteloo autor Alan Ayckbourn alla ja jonnib vastu, aga meelekindlale pole sest lugu.

Andku mulle andeks teised Ultima Thule meelekindlad muusikud ja Roman Baskini lavastuse täpsed ning peened näitlejad, kõigist ei jaksa kõnelda. Siiski ei pääse ühest: Ita Ever on ülibränd ammuilma, ja õnnelik on see, kes teda laval (Ohtus küll tallikuuri või garaaži põrandal) sebimas näeb. Kuid need Roman Baskini detailid, detailikesed – enese ja teiste olemises.

Ma ei suuda neid lahuta (kes küll suudaks …), sestap kõnelen siin ja praegu Sibula, Mäksi ja Romani näitel loost, millest ammuilma olen kõnelnud ja ikka ja jälle tahan kõnelda, olgu või kirjutades: et pole siin midagi, ka meie armsas Eestis kehtivad loodud looduse seadused. Võõrast tuleb peljata ja ennast tuleb piirata ja Isamaad tuleb armastada. Keda siis veel?

Puupead ujuvad alati välja, eriti lageraiete hoogustumisel, kuid need pehkivad varsti, kunst ent läheb edasi, põimub uuega, mis on võtnud vanast, mida võtta söandab ja oskab. Sest vaata: mida vanemaks sa saad, seda suuremaks lähevad asjad: puud õuel, majas, mida üha raskem on korrastada, isegi õu, mida on vaja vikatimehena vehkides või justkui lapsekäruniidukit taga vedades niita, suureneb. Alguses, umbes 200 000 aasta eest oli inimene tilluke, nii umbes praeguse sipelga suurune. Kuid et kõik putukad ja mutukad, linnud ja loomad, puud ja rohud olid kah sedavõrra väiksemad, siis ei saanud sellest arugi. Kui olin laps, olin ju ometi pisem, eksole, kuigi olen enesele alati tundunud ühesuurusena. Nagu kunst, tõeline kunst ma mõtlen – on alati ühesuurune.

Võtame jälle Ciorani appi, kelle üks mõte on, et kui kirjandus käib alla, tekib kirjanikke massiliselt juurde. See reegel kehtib ka teatri ja muusika kohta, isegi Eestis – milles iga, kel silmad ja kõrvad, saab ju ise veenduda. On siis kainestav, et mõned neist on ikka ja jälle kunstnikud.

Ajalugu | News | to.imetaja

Täna 26 aastat tagasi: augustikahurid

19.08.2017

 

Selle loo panin üles 4 aasta eest. Kuid tasub kordamist tänagi.

„Kriisid on niisugused pöördepunktid, mis panevad proovile meie jõu ja võimalused. Kui te ei suuda meenutada viimast kriisi teie elus /…/ siis olete õnneseen – või juba ammu elust väsinud.” Nõnda kirjutab malegeenius ja aus inimene Garri Kasparov oma raamatus „Garri Kasparov. Male kui elu mudel”, mis kahe aasta eest ka eesti keeles ilmunud.

See mõttekäik tabab mu meelest täpselt eesti viimase 26 aasta elu pihta.

Kui me vahel ka küsime, et kas sellist Eestit me tahtsimegi, siis küsin vastu, et millist siis tahtsime? Me ju ei tea tegelikult, milline oli elu kahe sõja vahelises elus. Vähesed on nuusutanud selle lõhnu, kuulnud hääli. Needki on teinud seda lapsepõlves.

Jah, eks vahel teeb ikka viha küll, kui mõni tipptegelane sulel näkku juhtub valetama. Kuid teisalt – kus siis sihukest asja ei juhtuks. Peaasi, et kogu elu ei ole ju rajatud valele, nii nagu oli see veel kahe aastakümne eest.

Mäletan, et NSVL tippjuhid, keda siinkohal meenutadagi ei taha, armastasid kõnetoolidest läbi aastakümnete korrutada: „Me elame suurepärasel ajal, me elame põneval ajal!” Ja ennäe – nende ettekuulutus ongi täide läinud. Küll hoopis teises maailmas, kuid siiski.

20. august 1991 oli teisipäev. Üleminekuperioodi teisipäev. Kas mäletame üldse, et poliitikud olid nimetanud selle aja üleminekuperioodiks?

Tankmees

Ei mäleta täpselt, milline oli ilm, aga umbes selline nagu nüüd või veidike kehvem. Mälu on kummaline asi. Mällu saab sündmused salvestada, ent neid sealt ammutada pole võimalik just mitte alati. Selles mõttes on mälu nagu pank. Vahel saad sealt oma raha kätte, vahel mitte.

Moskva sündmused ja riigipööre ei olnud miski naljamäng, nii nagu seda püütakse vahel kujutada. Saan ammutada välismälust, oma arhiivist. Kirjutasin neil päevil kaks lugu, üks ilmus Maalehes 22. augustil, teine samas 29. augustil. Olin olnud Maalehe poliitikaosakonna juhataja, istunud ja jälginud ja kirjutanud ülemnõukogu sehkendustest läbi aastate. Ja sealt just läinud tööle Rahva Hääle lisalehte Vaatleja toimetajaks, sestap siis Maaleht.

21. august 1991 oli kolmapäev. Siis kirjutasin nõnda.

„Kui ma seda teksti kirjutan kolmapäeval, 21. augusti hommikul, siis tundub, et seegi töö on paljus kaheldava väärtusega – nii nagu meie, nõukogude inimeste kõik muud tööd ja tegemised. Sest pole ju teada, milline on olukord siis, kui leht tellija kätte jõuab.”

Kirjeldasin seejärel, kuidas ülemnõukogu saalist venelased välja marssisid, enne kui iseseisvus välja kuulutati. Ning et püüd läbi aastate nendega sõprust luua viis vaid oluliste seaduste edasilükkamiseni, ei muule.

Kirjeldasin, kuis „Leiburi” leivaputka taha Mustamäel kogunes rammus kolmetunnine järjekord. „Inimene võis hakata leiba tahtma üleminekuperioodil ning sammuda, pätsike kaenla all, kodu poole juba riikliku iseseisvuse ajal.”

„Selgeks on saanud seegi, kui suurt ohtu kujutavad endast Lääne superdemokraatiale Balti riigid. Hunta tegevus siinmail mõisteti alles siis hukka, kui hakkas selguma, et maa koonduslaagriks muutmine ei ole õnnestunud ühe hingetõmbega.”

Jah, hirm oli nahas, ja silmad suured.

„Alla anda ei ole võimalik. Sest see lihtsalt ei ole võimalik. /…/ Ainus kindel asi on läbi kogu meie elu olnud ebakindlus. See teeb mõtlikuks, see teeb väärikaks. Annab kindluse, et kestame! Sest meid pole siiski võimalik üllatusega rabada.”

Noh, see oli juba retoorika. Pärast Moskva sündmuste lõppu sain kirjutada nõnda.

„Nüüd, kümmekond päeva pärast drakooniliste sündmuste algust Moskvas, tundub toimunu olevat toimunud mingis teises reaalsuses. /…/ See oli kui mingi nätske, aegapidi kokku tõmbuv kummist ruum, milles elasime need päevad, liigutamata oimugi, et seda kokkukoondumist kuidagiviisi peatada. Klammerduti raadiote külge, justkui jõu kaotanu õlekõrde.”

Nüüd, 20 aastat hiljem, võib vaid teatud tõenäosusega meenutada – millele me noil päevil lootsime? Ega ju ei lootnud reisivõimalustele, oma majadele, autodele, suhtlemisvõrgustikele, nutitelefonidele, ohtratele poeriiulitele, kiirlaenudele, e-riigile. Lootsime lihtsalt sellele, et meid ometi kord jäetaks rahule. Lootsime rahule ja vabanemisele rahutust valest. Kas selle saime, otsustagu igaüks ise. See on täna võimalik.

Tiit Kändler

 

 

 

Antropoloogia | News | to.imetaja

Inimkliima lepped ja leppimatus

12.06.2017

See teaduskirjanik Tiit Kändleri essee ilmus Postimehes 07. juunil 2017

Kas te suudate ette kujutada, et kui süütate sõpradega jaanitule, siis paiskate atmosfääri  väikese koguse süsihappegaasi, mis ei lase Maal piisavalt jahtuda ning nihutab kliimat soojemaks? Inimene tajub maailma enesele kohastes mõõtmetes. Jalg, seljatäis ja päevatee on pikkuse, massi ja aja loomulikud ühikud. Nanomeeter, miljard ja veel vähem valgusaasta pole meile tajutavad. Sellest suur osa hädasid pihta hakkab. Mida ütleb teile ppm ehk miljondik osake atmosfäärist, veel vähem näiteks tonn kasvuhoonegaasi?

Kui ka inimene on kliimamuutuse vallandanud, siis tegi ta seda kahtlemata omaenese jõust teadmatuses olles. Rootsi füüsik ja keemik Svante Arrhenius, esimesi Nobeli preemia laureaate aastal 1903, selgitas jääaegade toimumist ning juhtis juba 1896. aastal tähelepanu kasvuhoonegaaside võimalikule mõjule Maa soojenemises. Tema lihtne reegel ütleb: „Kui süsihappegaasi sisaldus atmosfääris suureneb geomeetrilises progressioonis, siis keskmine temperatuur suureneb aritmeetilises progressioonis.“ Tuletab meelde Thomas Malthust ja tema sajand varasemat teesi, et inimeste arv kasvab geomeetriliselt, toiduhulk aga aritmeetilises progressioonis. Nälg on maailmas kahjuks olemas, kuid mitte nii laias ulatuses kui ennustati.

Seejärel tuli Charles David Keelingi avastus 1960. aastal, et Maa hingab igal poolaastal välja, siis jälle sisse, kuid süsihappegaasi sisaldus atmosfääris suureneb. See on too kuulus hokikepi graafik. ÜRO kliimamuutuste konverentsid Kopenhaagenis 2009, Durbanis 2011, Kyoto aastatepikkused, kuni 2012 kestnud läbirääkimised, nüüd siis 2015.aastal Pariis kuni tänaseni. Vahepeal veel Rio de Janeiro. See on kui variolümpiamängude graafik, mängude, mille võitjate  pingerida tagantjärele muudkui muudetakse ja muudetakse, sellest öpopöast saaks kirjutada pakse raamatuid, ja ongi kirjutatud, ent kes neid loeb?

Ilmataatinimene

20 aasta eest ennustati, et Eesti meri  tõuseb praeguseks meetri. Praeguseks on maapind kerkinud mõni millimeeter aastas, vabanenuna jääkoore raskusest. Kyoto puhul oli juba ette teada, et seal midagi otsustada ei saa, sest Venemaa, Hiina ja USA, vist ka Jaapan panevad veto. Sellest hoolimata saabus Eesti delegatsioon Kyotost võiduka teatega. Pärast Kopenhaagenit oli  sama lugu. Kaua sa usud, et „hunti pole karja kallal!“ Mis on juhtunud praegu?

Väga lihtne asi. Venemaa ja  Hiina lubavad, mida vaja, sest kontrollida ei saa niikuinii. Donald Trump kui Euroopa jaoks erakordselt ebamugavalt aus, ütleb, et tema seda mängu kaasa ei mängi. Küsimus on, mida see muudab? Vastus: ei muuda suurt midagi.

Teaduslik konsensus on, et kliima muutub ja muutused on suuresti tingitud inimtegevusest ja muutus on suuresti pöördumatu. Valitsustevaheline kliimamuutuste paneel IPCC järeldas 2014. aastal, et kliima soojenemine on 95% tõenäosusega inimese põhjustatud. 2007. aasta detsembris oli IPCC samas asjus saanud Nobeli rahupreemia. Aeg voolab tagurpidi – pange tähele lõputuid segadusi!

Muidugi kaasnesid skandaalid, paljastused. Fossiilkütuste pealt saab teenida roppu raha.

Milankoviči tsüklitest jääaegade tekkel ja ookeanivete tsirkulatsioonist võime jäädagi rääkima. Golfi hoovus oleks juba ammuilma pidanud peatuma. Meenutan meie Ernst Öpikut, kes tuletas juba 1950.aastate lõpul Maa kliima perioodilisuse Päikese kui tuumaenergia ahju tootlikkuse muutumisest. Enne kui uurime Donald Trumpi nõuandjate produktsiooni, õppigem omaenese geeniustelt!

Mida on hakatud rääkima nüüd? Et nn taastuvenergiaga inimkond hakkama ei saa, kui tahame süsihappegaasi pidurdada, tuleb käiku lasta tuumajaamad. Mis kahjuks on ikka põhimõtteliselt samad nagu esimene jänkide Manhattani jaam. ITER eht fusioon ehk termotuumajaam, kus kergeid tuumasid ühendatakse, on seisus, et selle prototüübi kallal näritakse hambaid: suurenenud kulud, tulutud sehkendamised, ja lõppude lõpuks võib see osutuda liiga väikeseks.

Eestituum

Jah, kui ka inimene kliimamuutuse vallandas, siis ei teinud ta seda kindlasti mitte tööstusliku revolutsiooniga, vaid palju varem, koriluselt ning küttimiselt põllumeheks hakates. Oli vaja saada haritavat maad, oli vaja niisutada, leida kasutusviis Niiluse üleujutustele. Inimesele on meeldinud ilu, ta on leidnud ilu eri mastike vaheldumises, meie mail leidis ta ilu pankrannikul ja Pärnu jõe ääres Pullis. Või kuhu tal kaugemale minna oligi? Mets tuli maha põletada, maid hakata kas vahetama või hülgama ja edasi nihkuma, nii nagu Põhja- ja Lääne-Eesti loopealsetega sündis.

Homo sapiens jäi ainsa inimlase perekonna liikmena ellu. Kuid ta ei oska siiani rehkendada, kui palju tema leiutised saastavad, kui arvestada kõiki tootmise ja hävitamise astmeid.

Ma võin vabalt väita, et elektriauto saastab enam kui sisepõlemismootoriga auto. Kusagilt ju elekter tulema peab. LED-lamp saastab enam kui hõõgniidiga lamp. Elektriga või gaasiga kütmine saastab enam kui puudega kütmine. Rääkigu meile Brüsseli ülemakstud ametnikud mida tahes. Meie läpakad ja nutiseadmed muutuvad üha pisemaks, kuid akud, mis neid toidavad, ei muutu. Gaasiauto on muutunud nonsensiks, veel enam vesinikul töötav auto, nagu ka on vaibunud eufooria kütuseelemendi ümber.

Nullenergiaga maja on lihtsalt uus perpetuum mobile, mida huvirühmad lollide poliitikute kaasabil läbi suruvad. Füüsikaliselt pole sellist asja meie universumis olemas. Meie rohemaailm on muutunud projektijahtimiseks, söömaahelaks. Tahate, taastame soid? Palun. Kuigi soode taastamine paiskab atmosfääri lugematul hulgal kasvuhoonegaase, sood omakorda metaani. Tahate, ehitame hüdroelektrijaamad. Palun. Tahate, laseme elektrijaamade paisud õhku. Palun.

Kuid kes suudaks välja arvutada, mis saastab enam: kas superfirmad, mis hiiglaslikesse pakenditesse raputavad näputäie ravimeid või pudruhelbeid, või kodanik, kes neid karpidest üles leidma peab?

Kõige lihtsam on süüdistada kodanikku. Kuid tõsiasi on, et näiteks Hispaania meeletute dotatsioonide lõppemine päikeseenergiale ja tuuleveskitele on donkihhoted pannud kahtlema nn roheenergia keskkonnasõbralikkuses. Mõelgem, mis toimub meil Hiiumaal ühe tillukese tuulepargi ümber. Ja ärgem mingem lolliks ning andkem aru, et Eesti vabadus põhines eelkõige põlevkivil. Alati saab toota puhtamalt, see on kindel. Selleks on Eestil vaja insenere. Aga rohelised elektronid ei ole värvilt rohelised, võrreldes põlevkivielektronidega ja kes suudab neid eristada, kui meile üht teise pähe kallimalt müüakse?

Ja lõpuks: kui palju lisavad kasvuhoonegaasi keskkonna-ametnike loendamatud hulgad, sõites mööda maailma kliimakonverentse?. Imekütust ei ole ega tule, nullmaja ei ole ega tule. Meie trump on kindlameelne ja arukas kokkuhoid – nii rahva kui olendina.

 

Antropoloogia | Astronoomia | Bioloogia | News | to.imetaja

Täiskuu ei lase end maha magada

01.06.2017

 

See teaduskirjanik Tiit Kändleri artikkel ilmus Maalrehes 01. juunil 2017

 

 

Kui täiskuu paistab teie aknasse, võib olla teie uni häiritud. Kuid kui akna sulete luukidega, kas ka siis mõjutab Kuu teie und? Viimaste teadusuuringute valgusel (loodetavasti mitte kuuvalgusel) võib kinnitada, et mõjutab küll.

 

Ameerika teadusajakirjanik Matt Kaplan on oma möödunud aastal ka eesti keeles avaldatud raamatus „Teadus maagia taga“ ajaloole lähenenud nõnda, et müütidel ja maagial on taga midagi teaduslikku, st korratavat ja reeglipärast. Evolutsioon on kõikvõimas ja me ei tea pooltki oma tegelikest võimetest. Inimese ajalugu on täis müüte Kuu mõjust inimesele. Eriti on lummanud täiskuu. Kuuvalgel vihtlevad nõiad, täiskuu öösel erksad vampiirid, kuutõbised magades ringihukujad inimesed.

Muidugi teadis kuulus saksa astronoom Johannes Kepler 400 aasta eest, et astroloogia, st sünnihetkel valitsenud taevamustri kuju inimese tulevikule on leebelt öeldes oraaklus, kuid selle eest maksti palka, ja sai teha astronoomitööd.

Kuid pole üllatus, et inimesel on varjatud võimeid. Sest lõppude lõpuks, kui Jeesus ütles: „Sinu usk on sind päästnud,“ ega see ju vale ole. Õnnetunne on seotud teatud geenide avaldumisega, aga ka oma elust viimase võtmisega, pühendumisega millelegi ühiskondlikult olulisele, „oma saatuse lõimimisega jumalatest ja inimestest koosnevasse maailma, mis on sinust enesest palju suurem,“ nagu sõnastab südame siinusarütmiat uuriv Põhja-Carolina ülikooli psühholoog Barbara Fredrikson.

Kuu.ML.Kujund.

Meis toimib nii ööpäevakell kui kuupäevakell

On ammuima teada, et inimese ja loomade elu juhivad ööpäevarütmid ehk peenemalt tsirkadiaanrütmid. Ent pimedasse ruumi suletud inimesel käib tsirkadiaankell valesti, jäädes tavaliselt maha. Kas pole see mitte seletatav Kuu mõjuga? Kuu teeb ümber Maa tiiru umbes 29,5 päevaga, kui Maa pöörleb ümber oma telje 24 tunniga. Kalendrikuu ehk umbes kaheteistkümnendik aastat on aga pikem, üle 30 päeva. Enne mõneti ajalooliselt segaseks kujunenud aasta- ja kuukalendrit mõõtis inimene Kuu tiiruga ajavahemikku, mille ta nimetas kuuks. Tänu maa pöörlemisele näeme Kuud tõusmas ja laskumas, tänu sellele, et aeg-ajalt jääb Maa Kuu ja Päikese vahele, näeme täiskuud ja edasi erinevaid faase. Et Maa orbiit on ekliptika ehk Maa ümber Päikese tiirlemise tasandiga veidi kaldu, siis on kuuvarjutusi vähe.

Saksamaa Max Plancki käitumisfüsioloogia instituudi füsioloogid Martin Wikelski ja Michaela Hau avaldasid 1995. aastal ajakirjas Journal of Biological Rythms artikli, milles nad tõestasid, et roomaja Galápagose meriiguaan, kes sööb vetikaid paikades, mis jäävad enamasti vee alla, ent paljastuvad mõõna ajal, teab mingil moel mõõna alusaega. Kui Kuu asub meie peade kohal, tekitab see ookeanis tõusu, kui vastaspool maakera, siis mõõna. Kuu asub meie peade kohal umbes iga 12,5 tunni järel. Kuidagi tunnetavad roomajad seda perioodi – kuidas, on jäänud saladuseks. Kuid tsirkalunaarseks kellaks nimetatud (tsirkadiaankella eeskujul) mehhanism hoiab nii roomajaid kui ka meid instinktiivselt püsimas rütmis nii Kuu faasidega.

Šveitsi Baseli Ülikooli kronobioloog Christian Cajocheni ja tema kolleegide töö, mis avaldati 2013. aastal ajakirjas Current Biology, järeldab üsna usaldusväärselt, et inimesel on pistmist Kuu faasidega, mida võib loetleda kaheksa või lihtsamalt neli: täiskuu, kahanev poolkuu, uus kuu, kasvav poolkuu. Täpsemalt tegid nad kindlaks, et inimese uni on täiskuu ajal lühem ja põgusam. Täiskuu justkui ei taha, et me selle maha magaksime.

Et Maal on Kuu, mis on enne elu teket löödud Maa küljest mõne Marsisuuruse Theia poolt välja, omab meie jaoks üliolulist tähtsust. See nimelt stabiliseerib Maa orbiiti Päikese ümber, tehes elu võimalikuks. Tundub olevat ime, et Kuu on pööratud Maa poole kogu aeg vaid ühe oma poolega ning Kuu on nii suur ja meist nii kaugel, et katab parasjagu päikeseketta, võimaldades päikesevarjutuse. Kuu ühe palge on meie poole lukustanud looded, loodete mõjul aeglustub veidike ka Maa pöörlemine ümber oma telje. Kolme keha probleem ehk matemaatiline mõistatus on nõnda raske, et täpselt pole matemaatikud suutnud seda lahendada – seda enam peame tänama universumit, et meie Päikese-Maa-Kuu süsteemis on just täpselt selline olukord nagu on ning kaootilised protsessid on väikesed.

Teadlased valisid vabatahtlike seast 31 inimest, nii mehi kui naisi, kel ei esinenud hingamisraskuste tõttu tekkivat uneapnoed. Nad sulgesid katsealused akendeta uneruumidesse ning ei andnud neile teada uuringu eesmärgist. Uni jaguneb mitmeks eri staadiumiks, millest olulisemad on kiirete silmaliigutustega uni (REM) ja aeglaste silmaliigutustega uni (NREM). Katsealustel mõõdeti sügavama, NREM-une pikkus, une kogukestvus, uinumise aeg alates tule kustutamisest, elektroentsefalogrammi EEG aktiivsus sagedusvahemikus 0,5 – 1,25 Hz, samuti õhtused uinumist soodustava hormooni melatoniini nivood.

Tulemused näitasid, et täiskuuöö tähendab 19 minutit lühemat und, madalamat melatoniini taset ning aeglase une kestvuse vähenemist. Ka subjektiivselt tundsid inimesed end täiskuulähedastel hommikutel vähem väljapuhanuna.

 

Ärgem muutugem kuutõbisteks

Teadlased on veendunud, et kuigi Kuu põhjustab loodeid, ei oma gravitatsioonijõud une kvaliteedile mingit mõju, kuna isegi nii suurel veekogul nagu Läänemeri on looded mõne sentimeetri piires. Kuid teistest uuringutest on teada tsirkalunaarsete tsüklite mõju naise menstruatsioonitsüklile. Samuti mõjutab Kuu langetõvehaigete hoogusid, kuid tsirkalunaarse kella, nii nagu ka tsirkadiaaankella ja aastaaegade kella olemused on jäänud siiani „müstiliseks“, nagu Cajochen ja ta kolleegid tunnistavad.

Mina lugesin veel kahte artiklit. Üks neist on uurimustest Ungari Sewllelweisi Ülikoolis ja avaldati ajakirjas Sleep Medicine 2014.aAastal. Selles oli katsealuste arv koguni 319, meeste vanus keskeltläbi 45 ja naistel 51 aastat. Nõnda on ka selle uuringu mõõtevead pisemad. Järeldused ent samad: pisem unetõhusus, lühem sügav NREM uni, pikem REM-uni.

Kuigi täiskuud on vahel seostatud ka sündide sagedusega, ei ole sellekohaseid tõestatud uuringuid. Siiski on kuutsükliga seostatud nii liiklusõnnetuste arvu, kuritegude ja enesetappude arvu, psühhiaatrite külastusi ning südamehäirete arvu. Nende kohta on ka avaldatud artikleid, kuid nii kindlat järeldust, nagu täiskuu ja une kvaliteedi seosest, ei saa veel teha.

Kolmanda artikli, mida lugesin, on kirjutanud Göteborgi teadlane Michael Smith ja tema kolleegid. Nemad uurisid 47 vabatahtlikku. Ja leidsid, et une kestvus väheneb täiskuu ajal keskeltläbi 25 minutit ning rahutu, REM-uni pikeneb 30 minutit, samuti muutuvad EEG signaalide kujud. Kuid et uuriti vaid hea unega inimesi, jätavad teadlased lahti ukse kahlusteks.

Matt Kaplan viitab oma raamatus veel ühele artiklile, mille tulemused siintoodud tulemustega ei kattunud. Kahjuks ei ole see artikkel minule kättesaadav.

Loetu põhjal (artiklid on avaldatud väärikates, eelretsenseeritavates ajakirjades) jääb mulle kerge veendumus, et inimese ja Kuu vahel midagi toimub. Ja peaaegu kindlasti mõjutab täiskuu inimese und. Loodan, et lugejad ei satu seda lugu lugedes enese sugereeritud ja välja mõeldud iseenesliku täitumuse ohvriks, hakates põhjendama oma meeleolu ja kasvõi ärrituvust Kuuga, kirjutama oma ebaõnnestumisi kuu peale ja muud sellist.

On ilme tõde, et Kuu vähehaaval Maast kaugeneb, 3,8 sentimeetrit aastas. Ka on ta Maast kord 357 000 kilomeetri, kord 407 000 kilomeetri kaugusel. Kuu mõju üle mõlgutasid mõtteid nii assüürlased kui babüloonlased, põliseestlastest kõnelemata. Meie vanasõnastik kubiseb Kuust, meie keeles on kalendri kuu ja taevakeha Kuu täpselt sama sõna, ning on arvukalt inimesi, kes on kindlad kuufaaside mõjust taimede istutamisele ja juuste lõikamisele. Kellelegi see paha ei tee, ja las siis Kuu mõjutab meie käitumist ka mitte ainult uneajal, vaid päise päeva aal.

 

 

 

 

Telli Teadus.ee uudiskiri