Ülevaade humanitaaride füüsikaõpikust, millele isiklik hinnang annab 4x suurema kaalu kui 3-aastasele gümnaasiumi stuudiumile omaaegses reaalklassis
ehk kuhu ikkagi sai Schrödingeri kass?
Et kõik ausalt ära rääkida, tuleb alustada sellest, et koroonaajastu 1.aasta lõpus sattus minu kätte pahaaimamatult ja täiesti juhuslikult (nagu enamik häid asju elus) perekonna riiulist Robert H.March'i füüsikaraamat "humanitaaridele" (nagu autor ise mainib) pealkirjaga "Füüsika võlu"1. Ehkki sisu järgi võinuks minu meelest raamatu nimetada vabalt ka "Füüsika lühiajalooks". Samas lisaksin siirad kiidusõnad tõlketöö eest (2018.a lahkunud) füüsikule Henn Käämbre'le, kuivõrd teos on tõlgitud kenasse "Liivi-Tammsaare-Vilde" aegsesse eesti keelde. Tõlkijapoolne saatesõna on kirjutatud 1998. aastal Tartus ning "kõigest" 23 aastat hiljem sai samas Taaralinnas teos nüüd omalt poolt läbi loetud. Täpsustuseks olgu öeldud, et mõned peatükid siiski väljusid tavalugeja arusaamadest ja teadmisväljast kaugemale, mida pidi nentima ka allakirjutanu.
Samal ajal just seda huvitavam teos oli, käsitades ka neid "piirialasid", kuhu füüsikamast kaugem tavainimene ei satuks, kuivõrd lugemiseks oli ta mõeldud eelkõige just "tavalisele lugejale" (sellevõrra ka vähem valemeid sisaldades) – niisiis päris X klassi lugemisvaraga ehk tegemist tõesti pole. Samas näiteks abituriendina oleks selline teos küll väga tänuväärne haridusvara olnud, ajaloo irooniana sisaldub sisekaanel ka soovitus "kasutada raamatut füüsikaõpingutel lisamaterjalina" – 15 aastase hilinemisega pole soovituse järgimine ka ehk päris elust maha visatud? Nagu öeldakse: parem hilja, kui mitte kunagi. Juurde võib veel lisada, et raamatu avaldamist on toetanud Olerex – kelle tanklate külastus pärast selle raamatu lugemist, ka kahtlemata palju tänuväärsem tegevus tundub. Mis selle raamatu lugemisest muuhulgas veel huvitavat selgub, pole füüsika mitte kunagi enda ajaloo jooksul olnud poliitikavaba, vaid pigemini sellega alatises vastastikmõjus. Et apoteoosi sissejuhatust mitte nõrgemas toonis lõpetada, kui sai alustatud, saab lisada, et tegu on tõenäoliselt ühe parima ja enimmõjutanud teadusraamatuga, mida allakirjutanu kunagi käes võiks hoida.
Puhtalt intriigi mõttes ja isuäratajana, nagu tänapäeval stambina kasutatakse, alustan ülevaadet lõpust, kvantpöördest, ehk paljude jaoks raamatu põnevamast otsast. Kuigi selle teose laiem väärtus seisneb blogiautori jaoks eelkõige selles, millise sügavuse ja puhta käekirjaga käsitletakse kõiki ajaloo põhjapanevamaid füüsikaavastusi (ja vastavaid teadlasi) Galileist alates. Ühtaegu ajastutruult, faktitäpselt ja isikupäraselt, samas säilitades seosed ka üldise ajaloopildi (ja hilisemate avastustega). Silmatorkavalt avar sisevaade ja suurem väärtus peitub eelkõige selles, millise pieteediga on käsitatud avastajate ja teadlaste omaaegset mõttemaailma, kahtlusi, teooriate vahel kaalumist ja lahenduste otsimist. Siin kõrvutatakse (ja usun, et täiesti õigustatult) Einsteini ja Galileid, keda lahutas neli sajandit, viisil nagu oleks nad tegelenud peaaegu sama probleemi lahendamisega. Galilei-Newtoni "paarisrakend" (kellest ka Einstein väga lugu pidas) muutus selle raamatu toel märksa suuremateks geeniusteks, võrreldes varasema muljega. Kas te teadsite näiteks, et Newtoni avastusel ei olnud õunaga muud pistmist, kui vaid vihjel selles osas, et kui õun kukub raskusjõust maa peale, miks ei peaks kukkuma Kuu. Ehk teisisõnu sõnastas ta esimesena küsimuse: mis on gravitatsiooni ulatuse piir, millised on selle jõu omadused? See teine pool (Kuu osa) jäeti ka teile koolis rääkimata – jah?
Selle teema pikenduseks veel üks põnev tõik raamatust seoses õuna ja Kuuga. Pärast seda, kui Newton oli taibanud gravitatsiooni olemuse (see sama gravitatsioon, mis paneb kaaslased ümber Maa tiirlema ja õuna puu otsast kukkuma) ja arvutuslikult selle vastavuse kesktõmbekiirenduse (a = v2 / r) seosega, läks tal 20 aastat, enne kui leitu avaldada sai. Miks? Äärmiselt kurioosne lugu sai alguse eritüübilistest miilidest ja sellega seonduvast arvutusveast, mille ta tegi, ning mida ei saanud ilma raamatukoguta kontrollida, enne kui Cambridge'i naastes, alles pärast katkuepideemiat (ja siiski läks veel aastaid, enne kui Halley innustas Newtonit avastust avaldama).
Muide, suurim erinevus tavakoolist õpetatuga (vähemalt mulle) teooriate käsitamises käesolevas "Füüsika võlus", peitus eelkõige asjaolus, et enda isiklikus kogemuses õpetati koolis teooriaid pigem2 kas: 1) kuivalt 2) dogmaatiliselt 3) üldjuhul viisil, et tegemist on väga keeruliste seostega, millest "me lihtsurelikud" ei pruugigi õieti aru saada. Ehkki füüsika ajaloo tegelik sisu on pea vastupidine: äärmiselt lihtsate (ent tihti väga teravmeelsete) katsetega õnnestub näidata väga selgeid seaduspärasid, millega saab kirjeldada kordades keerulisemat maailma meie ümber. Just lihtsustustes peitub võti, mis teeb füüsika meie jaoks kasulikuks teaduseks! Loomulikult nõuab see märkimisväärset geniaalsust neilt, kes omas ajas neid katseid läbi viisid.
Intrigeerivam osa raamatust on paljude jaoks ilmselt siiski XX sajandil toimunud suurim füüsikarevolutsioon pärast Newtonit: see on kvantrevolutsioon. Kvantrevolutsiooni kulg on juba ajalooliselt ajastuselt märkimisväärne, alates 1905.aastast (kokkulangevus I Vene revolutsiooniga), kulmineerudes 1927.aastal, mis oli kõigest 2 aastat, enne globaalset majanduskrahhi ja mõni aasta enne natsipööret Saksamaal. Muide kvantfüüsika ajalool oli natsipöördega märkimisväärselt tugevad seosed – justkui tõestuseks sellest, et füüsika ja poliitika on olnud läbi ajaloo teineteisega peegelduses. Suur osa toonasest teoreetilise füüsika paremikust (kes toona asusid valdavalt Saksa ülikoolides), olid sunnitud pagema võimupöörde järel üle maailma laiali. Kvantpöörde sügavus ei peitu ainult teaduslikus küljes – kvantavastustega jõuti nii kaugele, kus avastus hakkas võtma üle seda "deterministlikku vaimu", millele oli rajanenud kogu füüsikateaduse progress alates Keplerist ja Kopernikust kuni Einsteini välja. Lühidalt: hüpotees, idee, mõte ja vaim olid alati olnud katse ees, tulemused seda kenasti sabas kinnitamas. Nüüd aga äkitselt oldi jõutud tõenäosuslikku maailma, kus kass võis olla korraga nii elus kui surnud!?
Te kindlasti olete kuulnud Schrödingeri kassist ja intrigeerivast teoreetilisest mõtteliset katsest tolle lemmikloomaga. Aga kas teate ka seda, miks Schrödinger selle mõttemängu püstitas? Mitte sellepärast, et lugejaid lõbustada. Ta nimelt ei uskunud enda avastuse tulemustesse (mida teised füüsikud olid edasi arendanud) – teisisõnu olid füüsikud kvantteooriat arendades sõna otseses mõttes kukkunud "Alice'i imedemaalt" tuntud rabbit hole'i, kus avastuste tulemusel nähtu ei tundunud kuidagi vastuvõetav. Nagu võime lugeda leheküljelt 312:
"Borni ja Heisenbergi tööd jahmatasid Einsteini, Plancki, de Broglie'd ja Schrödingeri. Vaevu oli kord ja pidevus mikromaailmas taastatud, kui see mõni kuu hiljem neilt taas ära napsati."
(Muide: Kas pole hämmastav, et see kõik toimus vaid pisut enne Stalini ja Hitleri võimuvõtmisi, globaalset majanduskriisi ja "vana maailma" lõplikku kokkukukkumist II maailmasõja koledustes.)
Selle kinnituseks tollane tsitaat Schrödingerilt: "Kui tõesti tuleb leppida selle neetud kvantkarglemisega, siis ma vaid kahetsen, et sellesse segasin."
Kas pole irooniline? Schrödinger, kvantteooria üks sisulisi alusepanijaid, niisiis üritas siiski pigem näidata oma mõttemänguga, et kass ei saa olla poolelus ja poolsurnud, mistõttu kvantosakesed ei saa omada sellist tõenäosuslikku iseloomu, nagu nad tegelikult omavad. Hilisemas elus oli ta sunnitud oma seisukohta siiski korrigeerima. Kuid vahepalaks veel paari sõnaga kvantteooria arhitektidest: ehkki paljud nimed on tuntud ja suuresti esindavad eesliini "igavaid füüsikateoreetikuid", siis vähemalt kaks kvantrevolutsiooni keskset kuju, keda raamatus ka käsitatakse, on lausa filmilikud tegelased (tegelikult muide, ajastule kohaselt – nagu näiteks ka Johan Pitkat nimetasid temaga kokku puutunud briti mereväelased, otsekui "piraatide kapteniks" või "mereröövli juttudest välja astunuks"), ilma kelleta oleks kvantrevolutsioon võinud palju hiljem sündida.
Nendeks on prantsuse hertsog (sündinud prints) Louis de Broglie ja austria akadeemik Erwin Schrödinger. Hertsog de Broglie fenomenaalsus seisnes selles, et tegemist oli kõrgest soost humanitaaralal haritud mehega (mis oli seisusele kohustuseks), kes hakkas täiesti muuseas oma füüsikust venna eralaboris huvi tundma Einsteini töödest. Nähtavasti oli tal praktikust vennaga võrreldes rohkem nutti teooria peale ja ta süvenes töödesse põhjalikult – tehes neist võrdlemisi meelevaldse järelduse, et relatiivsusteooria võiks seletada ka valguse dualistlikku omadust (osakeste vs lainetena) – ja siis nii muuseas alustas ülikooliõpinguid füüsikas. 1924. aastal jõudis de Broglie doktori väitekirja kaitsmiseni, milles ta esitas valemi p = h / lambda (kus p on elektroni impulss, h Plancki konstant ja lambda lainepikkus). See revolutsiooniline käsitlus pani kogu seltskonna kihama ja oli "Pariisi ülikooli täppisteaduskonnale kui kuum kartul suhu". Doktorandil endal oli küll täiesti võimatu seletada, kuidas elektron võiks ühtaegu olla nii osake kui laine (see kontseptsioon oli vastuvõetav ainult valguseosakeste, mitte elektronide kohta), tal polnud pakkuda "muud tõestust peale kooskõla Bohri orbiitidega". Ometi osutus hüpotees tõeseseks, õnneks kaitses komisjonis teda Paul Langevin ja appi kutsuti sõltumatu osapoolena ka Einstein isiklikult. De Broglie valem (mis, muide tuleb märkida, puudus ka omaaegsest Reemanni valemitekogust gümnaasiumis) osutus võtmeks, mis avas ukse kvantteooriasse. Vaid 3 aastat pärast selle avaldamist sündis füüsikarevolutsioon, mida ei oodanud keegi. Enne lõplikku pööret tuleb mängu aga elunautlejast Viini akadeemik Schrödinger, keda on kirjeldatud kui "virtuoosset matemaatikut, kes on andekas igal alal", kes pikemalt ühessegi teemasse kaevumata, tundis huvi ääretult laia teemaderingi vastu, kuni India iidse filosoofia ja veedadeni välja. Tema elutee veeres muuhulgas kirglike armuafääride ja kosmopoliitse kirevuses. Vanust teadlasel juba jagus ja tundus, et tema anne jääbki tegelikult rakendamata ja suuremat teadlast sealt ei tule. Ometi sattus Albert Einsteini ja Pieter Debye kaudu tema lauale de Broglie doktoritöö, mis muutis Schrödingeri saatust. Nimelt olevat temal seesinane idee juba 4 aastat varem tulnud (ilmselt ei olnud palju tähtsamate asjade kõrvalt aega seda lihtsalt vormistada), mistõttu asi see nüüd siis korralikuks teooriaks vormistada. Peitunud Shveitsi mägedesse, sai Schrödinger peatselt lahenduse võrrandite näol, mille ta mõne kuuga vormistas ammendavateks lainemehaanika võrranditeks. De Broglie uudsed elektronlained olid nüüd kirjeldatavad üheste võrranditega.
Teema lühidalt kokku võttes, olid kvantavastused viinud füüsikateaduse maailma, millest enne võidi kirjutada vaid ulmekirjanduses. Kvantfüüsika võrrandid ise tõestavad, et nähtavas maailmas kindlatele väärtustele (ehk Newtoni füüsikale) taanduv maailm, omab kvantosakeste tasandil hoopis teistsugust iseloomu. Tulemuste tõlgendamistega tegeldakse pärast 1927.aastat sõna otseses mõttes tänapäevani. 1927. aasta oli veel ühe füüsikalise avastuse poolest märgiline: USA astronoom Edwin Hubble tõestas, et Universum tõepoolest paisub.
Niisiis kirjeldatav katse, mida tehti 1987.aastal (muide: taaskord Ameerika börsikrahhi aasta; juhtumisi ka Louis de Broglie lahkumise aasta) ja mille autorlust kahjuks raamatus ei viidata, on märksa teravmeelsem ja uskumatum. Osakesi tulistati läbi kahe paralleelse praokese. Seekord siis juba elektronidega ja jaokaupa. Eesmärk väga lihtne: teha kindlaks, kas elektron lendab läbi 1. või 2. prao ja kas ta seejuures säilitab oma lainelise iseloomu (mis teatavasti on tõenäosuslik, ehk ilma kindla asukohata). Asi lihtne: pisut huumorit lisades, seisab üks sauaga vennike 1. prao juures, teine sauaga vennike 2.prao juures ja ütlevad meile, kummast elektron läbi kihutas, salvestades tulemused. Meie samal ajal jälgime ekraani, kuhu elektronid maanduvad jättes maandumisjälje. Et asi lõbusam oleks, saadetakse neid teele suures koguses (ikka ühekaupa), et võiks joonistuda ka mingitsorti maandumisjälg. Lainelise iseloomu korral peaks ekraanile joonistuma tüüpiline interferentspilt (tuttav optikast).
Ilmneb midagi täiesti uskumatut, mis tõepoolest tõestab kvantosakeste kaksikloomust, mida selle autorid Schrödinger ja teised alguses kuidagi tõsiselt võtta ei tahtnud. Nimelt, kui "vennikesed" pragude juures valvet peavad ja elektronide läbimist registreerivad – siis läbivad elektronid pragusid ordnungis, ühekaupa ja korrapäraselt (emma-kumma prao kaudu) – ehk siis pilt maandumisekraanilt on kaks paralleelset joont – vastavalt läbipääsudele. Kui aga "valve" maha võetakse, muutub pilt hoobilt interferentsiks – ehk iseloomulikuks lainetusele. Kvantosakeste täielik tõenäosuslik iseloom ja sõltuvus katse läbiviimisest on sisuliselt katseliselt tõestatud. Ehkki täie tõsikindlusega ei suudeta nähtust tänaseni seletada, on kaasaegsed füüsikud (nt Feynman) seletanud asja nii, et "tõenäosus jõuda konkreetsesse punkti" sõltub "kõigist võimalikest teedest" – ehk teisisõnu "valve" paigaldamine ühele teele, muudab ka interferentspilti.
See katse tõestab sisuliselt, et Schrödingeri kass on elus või surnud vastavalt sellele, kuidas katset korraldada, tulenevalt kvantosakeste tõenäosuslikust iseloomust. Et lisada veidi määramatusseostele värvi, on raamatus sellega seoses juttu veel ühest kolmandast 1920-te värvikast füüsikust, nimega Georgi Gamov (üks Kolmest Musketärist, 1920-te Leningradis), saades 1920te revolutsiooniliselt Venemaalt veel täiesti vabalt pääseda Läände, maandus Gamov 1928.aastal mootorrattal Kopenhaagenisse, kus ta liitus mõneks ajaks Kopenhaageni koolkonnaga. Tema pani aluse tunneleerimisteooriale, mis muuhulgas selgitavad Päikesel toimuvate termotuumareaktsioone ja muid piirsituatsioonides osakeste olekute muutusi. Nagu lk.316 lühidalt sedastab, seisneb tunnelleerimise taustidee selles, et määramatusseosed lubavad teil teha mida iganes, kui teete seda piisavalt nobedasti.
Põnevaid teemasid jagus sellesse rikkalikku füüsikaajaloo raamatusse teisigi. Näiteks aegruumi kontseptsioon, mille Albert Einstein esimesena paika pani. Äärmiselt lihtsad (nii teoreetilised, kui ka praktilised) katsed aegruumiga on lihtsalt jalustrabavad - ja sisaldavad taas hunnikuteviisi informatsiooni, mis taaskord koolis rääkimata jäeti. Miks nad ometi peavad meid seal nii piiratuteks ja püüavad kõike liigselt üldistada? Muide, ei ole vähemoluline täiendada, et raamatus rõhutatakse korduvalt, kuidas nn "maagiline komponent" füüsika õpetamisel on vist miskitpidi globaalne probleem ja tegelikult on väärteadmised ka füüsikaajaloo osas väga levinud. Näiteks on üldrelatiivsusteooriast rääkides aiva toodud esile, justkui oleks Einsteini valemid olnud midagi enneolematut ja mitte keegi kaasaegsetest ei taibanuks neist midagi. Ometi polnud see sugugi nii: Einstein tugines paljuski oma õpetajate (nt Minkowski ja teiste) töödele, sajad füüsikud said Einsteini tööde sisust aru juba nende avaldamise järel.
Viimase lõigu täienduseks tuleb lisada, et kuna pole ise ülikoolis füüsikat õppinud, ei julge väita, kas viimase 20 aastaga on mingeid olulisi täiendusi teooriatesse lisandunud, ent selle raamatu järgi võib julgelt öelda, et aegruumiga on asi on oluliselt lihtsam, kui on mulje jäetud (vähemalt blogiautorile) ja vähemalt põhialustes peaks see teadmine minu meelest 90% sisalduma koolifüüsikas, mida praegu nähtavasti seal pole. Nimelt gravitatsioon ei ole olemuslikult mingi müstiline osake ega salapärane jõud (mille allikat väidetavalt mõndade populaarmeedia artiklite järgi tänini otsitakse), vaid lihtlabane aegruumi kõverdumine. Teisisõnu: "langevate kehade või planeetide kiirenemine on inertsiaalse liikumise erijuht, kuivõrd kehad kulgevad mööda lühimaid võimalikke teid! Ainult need teed ei ole sirgjooned, kuivõrd aegruum pole tasane!" ("Füüsika võlu", lk 206).
Sellisest asjast polnud ma varem mitte mõhkugi kuulnud! Midagi ähmast küll räägiti sellest, kuidas kahel ümber Maakera lendaval lennukil tekib pisike kellade erinevus – asi on aga paarist lennukist palju huvitavam ja selgem. Aeg on ainult aegruumi üks komponent – teisisõnu pole kosmoses üldse sellist aega, kui meil siin. Aeg on Einsteinist tulenevalt olemuslikult lokaalne nähtus. Et mitte sukelduda relatiivsusteooria peensustesse ja valemitesse (mis blogiautoril endalgi märksa tõsisemat läbitöötamist ja põhjalikumat tutvumist vajaksid), ei asu ümber jutustama arvukalt iseloomustavaid põnevaid näiteid relatiivsusteooria toimimisest lennukite, rongide ja autodega. Küll aga tooksin ära lk 187 esitatud kuulsa kaksikute paradoksi näite. Olgu siin veelkord rõhutatud, et need näited omavad arvulist suurt tähtsust ja n-ö mõõdetavat sisu vaid liikumiste puhul, mis on ligilähedased valguse kiirusele! (c= 299 792 458 m/s; suurim võimalik kiirus Universumis). Ulmelises mõttemängus asub üks kahest kaksikvennast (näite huvides mõlemad 25-aastased) valguskiirusel (näites täpsustatud 99,98% valguskiirusest) teele 25 valgusaasta kaugusel asuvale tähele. Pikemate vahepeatusteta reis, nagu kiire arvutus näitab, võtab aega (25 va + 25va) / c = 50 Maa aastat (see tuleneb mõistagi asjaolust, et valgusaasta on pikkusühik, mille valgus läbib sama ajaga, mis Maa teeb tiiru ümber Päikese). 25 aastat sinna ja 25 aastat tagasi (näitlikustamise huvides, on see Päiksesüsteemi mõistes väga suur kaugus, kuivõrd kauge planeet Pluuto asub vaid umbes kaugusel 0,0006 valgusaastat). Jätkates näidet, teisisõnu – 50 aastat läheb mööda, süstik naaseb edukalt missioonilt, maist elu elanud kaksikvend läheb maandumiseplatsile vastu lootes leida sealt sama hallipäise kaksikvenna, keda ta 50 aastat näinud pole. Siiani tundub kõik loogiline, jah? Asi läheb huvitavaks siis, kui süstikust välja astub reipa ja nooruslikuna umbes 26-aastane kaksikvend. Tema jaoks on vahepeal möödunud ainult 1 aasta! Kuidas selline asi võimalik on, selgitab täpsemalt relatiivsusteooria. Valemitesse süvenemata, võiks lühidalt refereerida raamatut, et sõltuvalt taustsüsteemi valikust, on kolm võimalust, kuidas toimunud fenomeni selgitada:
a) Maalt lähtuva taustsüsteemi järgi on tänu ulmelisele kiirusele aeg tähelaeval aeglustunud, koos kõige laeva sisuga (sh reisijad)
b) tähereisija kaksikvenna vaatest on toimunud hoopis "ruumi kokkusurumine", tänu ulmelisele kiirusele on vahemaa Maa ja tähe vahel kahanenud kõigest poole valgusaastani
c) kolmanda, teoreetilise kontseptsiooni järgi võib tähelaeva aega võrrelda tollel kaugel tähel asuva tehiskaaslase kellaga (mis on sünkroniseeritud Maa ajaga). Kasutades Einsteini võrrandeid, ilmneb, et süstiku pööramisel tähe juures toimub suhtelise aja nihe, mille jooksul möödub 50 Maa aastat.
Teine lihtsustatud näide, mida tähendab kõver aegruum versus klassikaline gravitatsioon. Kui 1801. aastal arvutas astronoom Johann von Soldner valguse kiirusel liikuva tee Päikese pinnalt möödudes – gravitatsiooniline hälve Päikse külgetõmbejõu tõttu tuleks 0,84 sekundit (Einstein, muide, polnud sellest arvutusest kuulnud ja tegi oma arvutuse sajand hiljem sõltumatult). Ent kui võtta arvesse aegruumi kõverust, tuleb valguskiirte hälve kaks korda suurem. Esimest korda sai see ametliku kinnituse 1919. a. mõõtmistega. Tollel sõjajärgsel kevadel, kui kaks erinevat ekspeditsiooni saadeti tegema päiksevarjutuse ajal tähevalguste hälvete mõõtmisi ümber Päikese, mis kinnitasid Einsteini teooriat.
Muide ka seosed Galilei ja Einsteini vahel on palju otsesemad, kui me oskakski arvata: "Nüüdisfüüsika sai alguse gravitatsiooni uurimisest. Tema esimene saavutus lahendas vaidluse selle üle, kas Maa liigub. Nüüd, Einsteini teooria valguses võime väita, et kogu vaidlus läks aia taha! Einstein ei tunnusta mingeid eesõigustatud taustsüsteeme. Vähemalt põhimõtteliselt saab seletada kõiki Päikese ja planeetide näivaid liikumisi taustsüsteemis, milles Maa on paigal. //..// See mis, oli põhimõtte küsimus, on nüüd saanud pelgalt mugavusasjaks."
Säärane paradigmanihe teaduses, mille sünnitas relatiivsusteooria – isegi kui n-ö hall mass sellest suuremat aru ei saanud – avaldas märgatavat mõju ka 1920-te (niigi pulbitsevas) ühiskonnas, relativismi põhimõtteid üritati edasi kanda isegi sotsiaalteadusesse, ühiskonna normidesse jne. Väärititõlgenduste ja ärakasutamise vältimiseks üritas mingil hetkel Einstein enda teooria Minkowski eeskujul isegi ümber nimetada Invariantide teooriaks.
Veel midagi olulist füüsika vääritimõistmise ajaloost ja valedest üldistustest (mida muide tänases labastuvas, lahustuvas, lihtsustuvas ja segunevas massimeedia ühiskonnas tuleb ilmselt enamgi ette), mida raamatus mainitakse (lk 198). Ekslikult on seotud Einsteini nime tuumapommi loomisega või selleks teoreetilise aluse pakkumisega. Ometi pole Einsteini avastustel ja valemitel sellega midagi pistmist. E=mc2 ei oma tuumade lõhustumise ahelreaktsiooni seisukohast suurt tähtsust ega isegi vihja, et säärane ahelreaktsioon eksisteerib. Einstenil tõsiteadliku patsifistina puudub üldse puutumus aatompommi ajalooga, kui välja arvata Einsteini allkiri hoiatusel, mis saadeti president Rooseveltile, informeerimaks tuumapommi võimalikkusest ja Saksamaa pingutustest selle pommi loomisel. Natsi-Saksamaa osutuski esimeseks riigiks, kus tuumalõhustamine teostati 1938.aastal, samuti loodi seal esimesed edukad ballistilised raketid V-2, mida sõjas ka kasutati ja mida vähemalt teoreetiliselt oleks võinud hiljem kasutada tuumarelva kasutamiseks. Einstein oli üks esimesi teadlasi, kes Saksamaalt põgenes pärast natside võimuletulekut, kasutades ära õnnelikku juhust sattuda samal ajal Princetoni kommandeeringusse.
Üldise lisandusena tuleb märkida, et säärane raamat annab lisaks märksa laiemale vaatele füüsikaajaloole, ka arusaama sellest, kui spekulatiivne see kõik veel kõigest 100 aasta eest oli. Kui meile (vist?) 9.klassis õpetati Rutherfordi "pudingi"-teooriat ja elektroni rolli tuumas oli see kõik justkui iseenesestmõistetav. Justkui tegemist oleks "naabri" juures äsja valmistatud uue koogiretseptiga. Seda, et mudelite võimalikkus sai teoks tänu enneolematu ülikerge osakese - elektroni - avastamisele J.J.Thompsoni poolt, on koolifüüsika peaaegu täiesti unustanud. Selline see inimene kord juba on - kõige hämmastavamad saavutused inimkonna ajaloos ei paku 2 nädalat hiljem päevauudiste kõrval enam suuremat tähelepanu. Väärib siiski meenutamist, et ilma Thomsoni poolt elektroni avastamista (vahetult enne sajandivahetust) oleks Bohr'i ja Einsteini tööd ilmselt lükkunud aastakümneid edasi. Aatomi mudel ise oleks ilma Thomsoni avastuseta olnud sisuliselt võimatu! Ajastu vaimu ja nende meeste tegelikku suurust võtab hästi kokku lordiks saanud füüsiku Ernest Rutherfordi (küll kergelt egoistlik) lause, raamatus lk 250: Kade kolleeg olevat 1920-dail õnnitlenud kuulsuse tippu ratsutanud Rutherfordi kadedalt: "Sul oli õnne ratsutada laine harjal." Rutherford vastanud enesekindlalt: "Luck!? Nonsense. I created the wave!" Lord Rutherfordi pisut ümber parafraseerides võiks öelda: Nemad tõesti lõid laine.
Raamatu kiituseks tuleb lõppu lisada veel seda, et lisaks teadusajaloo, seoste ja avastuste tutvustamisele antakse palju väärtuslikku taustainfot ja "värvi" rääkides ka füüsikute koolkondadest. Ajalugu on näidanud, et ühtki suurt füüsikaavastust pole keegi teinud üksi, reeglina on alati eelnenud keegi, kes on teinud ära "ettevalmistuse" või loonud "eelposti". Huvitav on jälgida näiteks kaasaegse füüsika asutavate isade ajalist järjestust: Copernicus (1473-1543); Tycho Brahe (1546-1601); Galilei (1564-1642); Kepler (1571-1630); Descartes (1596-1650); Huygens (1629-1695); Newton (1642-1726). Pangem tähele (blogiautori tähelepanek), kuidas 16.sajandil domineerivad füüsikas täheteadlased, alates 17.sajandist ilmuvad lavale ka üldisemat (ja maisemat) füüsikalist maailmapilti kujundavad füüsikud Galilei-Descartes-Huygens-Newton. Mitte väheoluline polnud varasematel ajastutel vaimukeskuste tõmbeefekt, kuhu teatud perioodidel koondusid väga mitmete alade teadus- ja vaimuladvik. Vaid mainides mõnda: Rooma, Pariis, London, Kopenhaagen, Viin, Zürich, jne.
Ka kuulsate füüsikute rahvuste mainimine tundub raamatu lugemise järel oluline – mingitel teadmata põhjustel on füüsikateaduse ajaloos eesrinnas olnud pigem teatud kindlate rahvuste esindajad (vähemalt kuni 20.sajandi keskpaigani): mõned itaallased, prantslasi, hunnik inglasi-šotlasi (väärib eraldi märkimist, et näiteks Watt, Stirling ja Maxwell on tuntud šoti füüsikud, keda vahest on peetud inglasteks); üksik hollandlane, terve plejaad sakslasi, paar väga terast taanlast, üksikud poolakad (sh poola emigrandid), mõni baltisakslane, vene emigrant ja austerlane ka sekka. Juutidest rääkimata. Enne kui maailmakese Euroopast USA-sse kolis. Kuid lõunapoolsemaid rahvaid on varasemas ajaloos kuulsate füüsikute seas harvem leidunud.
Raamatus on eraldi rõhutatud ja ka tänuväärselt ära toodud koolkondade kujunemise loogika. Rolli mängib nii riigi poliitiline areng, rahastus, kui ka tavalised inimsuhted. Parimad koolkonnad näikse raamatu väitel olevat kujunenud ajaloolise meister-sell-õpipoiss mudeli põhiselt. See seaduspära ja eeskuju kehtis vähemalt kuni Inglismaa domineerimiseni ja Rutherfordini.
Füüsika või füüsikute süüdistamine mistahes maailma katastroofides on täiesti asjatu. Kui maailmas oleks rohkem tõelisi hingega füüsikuid, kes nagu näiteks Bohr, peavad rohkem lugu loodusest ja koos selle sisalduva salapäraga, siis oleks maailmapoliitika tõenäoliselt palju rahumeelsem, targem ja maailmas täna ka vähem keskkonnamuresid.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1Originaal: "Physics for Poets" 1996, New York
2Vahest oluline lisamärkus, et füüsika oli blogiautori lemmikainete seas koolis, kus sai ka olümpiaadidel käidud, kuid see "miski", mis tõsisemast huvist puudu jäi, tundub peituvat just täpselt tutvustatava raamatu kaante vahel
No comments:
Post a Comment