teadus.ee » 2005 » June

KUIDAS FÜÜSIKA AITAB MAJANDUST
Hiljuti kaitses füüsik Robert Kitt oma doktoriväitekirja teemal “Füüsika meetodite kasutamine rahanduses börsi- ja hinnaakõikumiste analüüsis”.

Palusime asja kommenterida füüsik Jaan Kaldal:
Rahanduses, täpsemalt börsi ja investeerimisega seonduvas, on matemaatikat ja füüsikat ikka kasutatud, sest mõnda aega võib küll börsil õnnemängijana tegutsejaid edu saata, kuid pinnal pikemalt püsimiseks tuleb osata võimalikult täpselt arvutada ja minimeerida riske.

Efektiivse turu hüpoteesi kohaselt ei ole aktsiaturul kindlalt võitvaid algoritme ning nende otsimine on umbes sama perspektiivikas, kui igavese jõumasina leiutamine. Reaalne turg erineb küll efektiivsest turust fluktuatsioonide poolest, kuid need fluktuatsioonid on väikesed, kasutatavuse piiril: nende abil on võimalik teenida vaid filigraanse optimeerimise ja suure statistilise baasi (st ostu-müügi tehingute arvu) puhul. Optimiseerimise juures on füüsikast üldreeglina rohkem kasu kui matemaatikast, sest börs kui paljude inimmõistuste koostegutsemise vili on nii keeruline, et seda ei saa kirjeldada vaieldamatute valemite abil: on vaja osata eraldada oluline ebaolulisest ja koostada lihtsustavaid ning arvutusteks jõukohaseid mudeleid. Füüsikaliste meetodite rakendamist majanduses nimetatakse ökonofüüsikaks (vrd biofüüsika, geofüüsika jne) ning antud valdkonna teoreetilisi uurimusi avaldavad paljud prestiis˛ed teadusajakirjad (Nature, Physical Review, Physica A jne). Rakenduslikumat laadi tööd lähevad “tootmisesse” ja jäävad seetõttu konkurentide (ning laiema üldsuse) eest varjatuks. Majanduslikele ajajadadele on iseloomulik juhumuutlikkus ja mastaabi-invariantsus. Juhumuutlikkus tähendab seda, et tavalise matemaatilise statistika reeglid ei tööta. Näiteks kui lugeda, et tänaval vastu tuleva inimese sugu on juhuslik sõltumatu sündmus, siis tõenäosus, et sada järjestikust inimest on mehed, on 0,5 astmes 100. Seega, kui antud arvutus oleks õige ja me kohtaks igas sekundis kümmet inimest, siis kuluks saja mehe ootamiseks 200 miljardit korda kauem, kui on Universumi vanus. Ometi pole selle sündmuse realiseerumine sõjaväeparaadil mingi probleem. Samuti tähendab juhumuutlikkus seda, et isegi väga pika vaatlusaja jooksul ei pruugi esineda kõiki süsteemile iseloomulikke sündmusi. Näiteks see, et inimkonna ajaloo jooksul pole toimunud kataklüsmilisi meteoriidilööke, ei tähenda, et neid üldse (või lähiajal) ei toimu; ka võivad suurimad börsikrahhid olla veel nägemata. Mastaabi-invariantsus tähendab, et süsteemil puudub suures parameetrite vahemikus karakteerne mastaap. Lihtsaimaks juhtumiks on fraktaalsus: süsteem on enesesarnane, eri mõõtkavades kaardid näevad (statistiliselt) ühtemoodi välja (ajajadade puhul asendab enesesarnasust eneseafiinsus). Fraktaalsusest märksa üldisemaks mastaabi-invariantsuse juhtumiks on multifraktaalsus: suure kaardi tükid võivad erineda tundmatuseni (vrd Indoneesia ja Aafrika rannajoont), kuid teatud kindla omadusega ruumipunktid (nt need punktid, kus rannajoon on Aafrika edelarannikuga sarnaselt peaaegu sirge, st lokaalne fraktaalne dimensioon on 1) moodustavad fraktaalse struktuuri. Multifraktaalsus on iseloomulik tugevalt turbulentsetele keskkondadele (nt atmosfääriõhk). Ka aktsiahindade kõikumine on enam-vähem multifraktaalne, nõnda et turbulentsiteooria uurimismeetodeid on võimalik rakendada aktsiaportfelli riskianalüüsi juures.

Robert Kitt uurib oma doktoritöös aktsiahindade liikumise vastavust multifraktaalsusele (tuues seejuures esile mõned olulised erinevused multifraktaalsusest) ning vaeb oma uurimistulemuste rakendatavust aktsiaportfelli riskianalüüsi juures. Muuhulgas selgub: portfelli võib optimeerida nii, et ei minimeerita mitte üksnes volatiilsust (ruutkeskmist hinnakõikumist), vaid ka ekstreemsete languste tõenäosust. Lennukiehituses tähendaks see, et lennukisalongis ei pea olema mitte üksnes minimaalne vibratsioonitase, vaid ka lennuki allakukkumise tõenäosus tuleb viia miinimumi. Sest olgugi lennuki allakukkumise tõenäosus vaid üks miljardik, allakukkunuid see ei lohuta.

TSUNAMI LÜHENDAS JAANIÖÖD Maavärinad mitte ainult ei too nende mõjualal elavatele inimestele häda ja õnnetust. Need mõjutavad ka Maa pöörlemist. India ookeani jõulumaavärin pani planeedi oma telje otsas võbelema ja lühendas ööpäeva. Kui jääl pöörlev isuuisutaja paneb oma laialisirutatud käed rinnale kokku, hakkab ta kiiremini pöörlema. Nõnda ka Maa, kui maavärina tagajärjel massiivsed laamatükid Maa keskme poole nihkuvad. NASA teadlane Richard Gross rehkendas arvutil välja, et ööpäev lühenes 2,676 miljondiku sekundi võrra. Ta arvutas ka Maa võbelemise suuruse. Maa pöördtelg ei ühti Maa raskuskeset läbiva teljega, vahe on põhjapoolusel umbes kümme meetrit. Nõnda loperdab Maa veidi nagu vana kumm autorattal. Jõulumaavärin nihutas aga Maa raskustelge kahe-kolme sentimeetri võrra. Sellist ööpäeva lühenemist pole inimesel just kerge tajuda. Kuid vaid saja miljoni aasta eest pöörles Maa nõnda kiiresti, et ööpäev kestis vaid 22 tundi. Suurim Maa aeglustaja on loodejõud. Nõnda siis sunnivad Kuu põhjustatud tõusud ja mõõnad Maad hoogu maha võtma.

Vt juurde http://www7.nationalgeographic.com/ngm/0506/resources_who.html.

Allikas: National Geographic

JAANITULD SAI TEHA AINULT MAAL Jaanituld saab teha vaid vähestel universumi planeetidel. Hapnikurikas atmosfäär on üsna tõenäoliselt vältimatu keerulise elu tekkeks ning suisa vältimatu lõkke läitmiseks. Bristoli ülikooli teadlane David Catling on veendunud, et hulkraksete organismide tekkeks on õhuhapnik oluline. Maa jõudis loomade tekkeks vajaliku hapnikutasemeni oma arengu nelja miljardi aastaga. See on pool Päikese oletatavast elueast. Lühemaealiste tähtede ümber tiirlevad planeedid ei saagi endale piisavat hapnikukogust lubada. Briti esimene astrobioloogiaprofessor Catling on tunnustatud planeediuurija ning osaleb NASA meeskonnas, kes loob 2007. aastal startivat pikakäelist Phoenix’i maandurit. Selle ülesandeks on kaevata meetrine auk ja uurida Marsi pinna keemiat, et näha, kas see keskkond on saanud olla elu sünnitajaks.

Allikas: AlphaGalileo

KAALI AVAS KÜLASTUSKESKUSE Kümmekonna päeva eest avati Saaremaal Kaali meteoriidikraatrite väljal Kaali külastuskeskus. Oma aja tasemel külastusmaja oli Kaalis nõukogude ajal, ent see lagunes lõpuks ära. Nüüd avati siis uus ja uhkem. Kaali kraatritest oli avamisel näidata kaks filmi, Urmas. E. Liivi “Kaali saladus” ning Mati Viiuli “Kaali meteoriit”. külastuskeskuses on olemas nüüdisaegne konverentsisaal ning muuseum, kus nüüd on näha Kaali ajalugu ja meteoriidi langemise lugu. Kaali meteoriidikraatrid on oma vaadeldavuselt ning ligipääsetavuselt maailmas ainulaadsed. See oli ka esimene paik, kus tõestati, et kraatrid põhjustas meteoriit. Lisaks Kaali sündmusega kaasnes veel võimalus, et inimene taevakivi langemist pealt nägi, mida käsitles ja luulesiseks muutis Lennart Meri oma 1976. aastal ilmunud raamatus “Hõbevalge”. “Hõbevalge” tähendus nõukogude aja sumbunud õhustus oli suur. Ent Kaali kraatrite vanuse üle vaidlevad teadlased tänini. MTÜ Kaali Külastuskeskus porjektijuhi Tuuli Pärteli sõnul on külastuskeskus avatud iga päev kl 9 – 20. Suvel on aga administraator majas ööpäev läbi. Kraatritevälja käib suve jooksul vaatamas umbes 40 000 inimest, muuseumi külastatavuseks on planeeritud 15 000 inimest.

Vt ka http://www.kaali.kylastuskeskus.ee/.

Allikas: Kaali Külastuskeskus/Uudistaja

JOOGAT ASENDAB JOODELDAMINE Zürichi konservatooriumisse on tekkinud üllatav tung. Joodeldamise klassid on täis juba kuid enne õppetöö algust. Alpiorgude üle teadete edastamiseks tekkinud laulustiilist on nüüd saanud uusmood. Joodeldamise jaoks on tarvilik õige hingamine – nii nagu joogaharjutuste puhulgi. Hommikune joodeldamine annab terveks päevaks hea enesetunde. Ja laulude tekstid on traditsiooniliselt positiivsed – seotud loodusega, muretusega homse suhtes. Nii et joodeldamine on omamoodi Euroopa jooga.

Vt lähemalt: http://www.dw-world.de/dw/article/0,,1618369,00.html?maca=en-dtland-online-460-rdf.

Allikas: http://www.magazine-deutschland.de

NÄHTI KOSMILISE NEUTRIINO VIRVENDUST Mida kaugemaid objekte näha tahetakse, mida peenemaid efekte mõõta üritatakse, seda enam peavad astronoomid piirduma virvendustega. Nii on näiteks ülikaugete tähtede virvendustest välja loetud maasarnaste planeetide olemasolu. Äsja kinnitasid Oxfordi ja Rooma astronoomid, et on näinud universumi algaegadest pärit kosmiliste reliktneutriinode tausta virvendusi. Neutriinod on elementaarosakesed, mida ennustas Wolfgang Pauli 1930. aastal. “Ma olen hakkama saanud millegi niisugusega, mida ükski füüsik kunagi ei tohiks teha – ma olen ennustanud osakese, mida pole võimalik avastada!” kiitis ta ise. Kuid läks 23 aastat, ja neutriinod avastati ometi. Mõõta on neutriinosid hirmraske, kuna need vaid harukordadel tavalise ainega vahekorda astuvad. Standardse mudeli kohaselt on suure paugu aegadest pärit reliktneutriinosid ühes universumi kuupsentimeetris keskeltläbi 150. Meie kehadest kihutab neid läbi tohututes kogustes, mida pole mõtet ja ei saagi kokku lugeda, ent õnneks me neid ei näe ega kuule. Roberti Trotta ja Alessandro Melchiorri väidavad ajakirjas Physical Review Letters avaldatud artiklis, et suutsid andmetest, mis saadud erinevatest allikatest nagu NASA mikrolaineid mõõtev satelliit, välja lugeda reliktneutriinoookeani virvenduse. See tähendab, et universumi tekke standardne mudel peab paika.

Vt lähemalt http://www.admin.ox.ac.uk/po/news/2004-05/jun/15.shtml.

Allikas: AplphaGalileo

MIKS MOA VÄLJA SURI Maa peal eales elanud lindudest suurim, Uus-Meramaa Moa lahkus siit maamunalt saja aastaga, pärast seda kui maoorid Uus-Meremaale koloonia lõid. Ajakirjas Nature avaldatud artiklis kinnitavad Oxfordi ja Uus-Meremaa Canterbury ülikooli teadlased, et Moa oli lind, kellel võttis küpsusesse ikka jõudmiseks kole palju aega. Täiskasvanu kehakaalu saavutas Moa kümne aastaga. Praegu elavatel lindudel võtab see 12 kuud aega. Moad ei ähvardanud maailma ühel isoleeritumal saarel imetajatest kiskjad. Ent siis need tulid, kahejalgsed ja kõnelevad, aastal 1300. Suurim Moa Diornis maximus oli kahe meetri pikkune ja kaalus 250 kilo. Peale tema elas Uus-Meremaal veel 12 moaliiki. Biogeograafia seaduste kohaselt mutuuvadki mõned eraldatud saartel elavad liigid suuremateks ja kaotavad lennuvõime. Uus-Meremaa oli siin äärmuslik, seal elas kolmteist või enamgi lennuvõimetut hiigellindu. Nüüd pole enam ühtegi.

Vt lähemalt http://www.admin.ox.ac.uk/po/news/2004-05/jun/17.shtml.

Biogeograafiast pajatab paeluvalt David Quammen oma raamatus “Dodo laul”, e.k 2004, Varraku kirjastamisel.

Allikas: AlphaGalileo