Arvutiteadus | News | Sotsiaalteadus | Tehnoloogia

Loodust ja inimest pürib valitsema robot

15. apr 2016

 

See teaduskirjanik Tiit Kändleri essee ilmus aprillikuu Eesti Looduses

Minu meelest on nüüdisaja põhiküsimus selline: „Kas inimene loob roboti või loob robot inimese robotiks?“ See küsimus kõlab ajakohasena igas valdkonnas, seda enam nõnda kõikehõlmavas kui loodus seda laiemas tõlgenduses on. Kui me otsime universumist elu märke, siis välistame maakera. Me otsime mingit muud elu, justkui sellest elust, mis meie ümber loob ja laulab, oleks veel vähe. Olemata suutelised mõistma Maa elu olemust, otsime elu mujalt.

Me oleme konstrueerinud enesele antroopsusprintsiibid, mis meie südametunnistust rahustavad. Meile nähtav universum käitub selliste üleüldiste seaduste kohaselt, millele annavad algtingimused sellised muutumatud konstandid, mis on olnud tarvilikud ja piisavad elu tekkeks.

 

Me ei küsi eneselt küsimusi, millele me juba ette teades vastust ei oska öelda. Üks küsimus on selline: kas universumil on olnud mõistuspärast elu vaja omaenese eksistentsiks? Kui jah, siis kas ei peaks piirduma elu olemasolust ühel universumi liivateral? Elu kestmisega Maal on eluvormid teisenenud, meie nimetame seda evolutsiooniks, et end kivikuningana tunda.

Minu meelest on praeguseks saanud selgeks, et on küsimusi, millele inimene vastata ei oska ja ei saa kunagi oskamagi. See on religioonide tekke ja paljudeks oksteks hargnemise alus. Meie nimetame fundamentalistideks sellist rahvast, kes välistavad ja isegi keelavad küsimused, millele inimene vastust teada ei saa.

Üht sorti Maa teadusrahvas otsib mõtlevat elu kustahes universumis, peaasi, et see ei elaks Maal. Nad loodavad, et ehitades triljoneid maksvaid seadmeid, avastame sellise elu, mis oskab vastata küsimusele: mis on elu? Ja mis oli enne suurt pauku ja kuhu  on peitunud tume mateeria ja tume energia. Kui saame neilt vastused välja meelitada, siis hoiame kokku miljoneid ja saame suunata teadlased tootvale tööle, näiteks kuluarvutajateks.

Teist sorti teadusrahvas püüab ehitada kunstlikku elu, mis oskaks vastata ka meie jaoks võimatutele küsimustele. Nad püüavad oma eesmärki küll salata, peites selle kunstliku intelligentsi nimelise varju taha. Kuid milleks ehitada üles aju, kes on täpselt sama tark või loll kui inimene? Salajaseks eesmärgiks on ikka ehitada olend, kes on inimesest võimekam ja targem. Milleks meile seda vaja on, seda varjatakse kiivalt.

ESOF.2014.2.EestiA

 

Foto: Tiit Kändler

Kopenhaagenis 2012. aastal toimunud Euroopa avatud teadusfoorumil ESOF esindas Eesti teadus ennast ESOFi peasaali ette loodud näitusel. Meie väljapanek oli muu näidatu kõrval tõeline välja panek, kahe jalaga maal (mis sest, et vesisel) seismine. Laevavrakkidele sukelduma mõeldud robotkilpkonna paarikümnesentimeetrised mudelid, mis akvaariumi helesiniselt piimjas vees kõige oma nelja loivaga lõbusalt ulpisid, süttiva tulukese poole suundusid ja iga kaheksa tunni järel süüa ehk akude laadimist tahtsid. Tallinna Tehnikaülikooli professor Maarja Kruusmaa ja tema kolleegide robotiarendused võitsid möödunud aasta Eesti Riigi teaduspreemia.

Ehkki eesmärk on selge: kulutada triljoneid, et saada vastust küsimustele, millele meie eales vastata ei suuda ning sellega hoida kokku miljardeid. Näiteks võib karistust kartmata kunstliku ajuga robotilt küsida: „Mis oli enne, muna või kana?“ või koguni: „Kui sa sallid sallimatust, kas siis oled salliv või sallimatu?“

Kunstlik intelligents võib Eestile luua õiglase haldusjaotuse, igale Maa inimesele aga kätte näidata koha, kus tal on kõige parem elada, nii et tema naaber ei peaks Marsile kolima. Ühesõnaga – superaju ei ole üksikute teadlaste veidrus, vaid inimkonna vältimatu vajadus. Kuid me ei pruugi loota, et loodav superaju oleks nii lihtsameelne nagu praegu Maal elav elu, et iseennast paljundama hakkab. Superaju on lugenud Engelsit ja teab, et töö tegi ahvist inimese, ja inimeseks ta tagasi saada ei taha. Nõnda ei jää tal üle muud, kui rakendada inimene oma teenistusse, iseennast paljundama ja edendama.

Mõneti on see juba niigi juhtunud. Autod on pannud inimese rakkesse, sundides Henry Fordist alates end üha enam ja enam paljundama, üha uutesse ja uutesse vormidesse mõtlema. Isesõitvad autod vabaneksid inimesest kui juhist, reisijast ja koormast, kuid kunagi ei laseks nad lahti võimalusest orjastada inimene iseenese tootmiseks. Nutitelefonid, nutimajad ja nutikülmkapid ei teki mitte selleks, et Maalt välja surra, vaid selleks, et rakendada inimene iseenese teenistusse, iseennast taastootma ja edendama.

Näiteid võib juba praegu tuua tuhat ja üks – on seadmeid, mis loevad inimese abita raamatuid ja tõlgivad neid keeltesse, mida ei suuda mõista ükski inimene, on personaalmeditsiinisüsteeme, mis ei vaja inimest kui patsienti, vaid kui iseenese taastootjat ja imetlejat. On satelliitkuubikuid, mis saadetakse orbiidile, Kuule või asteroididele küll üllate ja ausana näivate põhjenduste saatel, kuid mis tegelikult inimese jaoks ei ole vajalikud muuks, kuid et neid taastoota.

 

Kvantfüüsikud on kõige praegu toimuva jaoks, selleks, et põhjendada, miks inimene muutub roboti jaoks lihtsalt robotiks, välja mõelnud põimumise ja mittelokaalsuse printsiibid, mis tähendavad, et kui maailm ei ole lokaalne, siis peadki olema mitmes kohas korraga, ja kui juba kellegagi kokku oled puuutnud, siis jäädki temaga põimunuks. Neid ülesandeid suudavad täita ainult robotid, kes kasutavad inimesi iseenese hooldajate ja valmistajatena.

Et oma robotimaailma korrastada, lõi ameerika teaduskirjanik Isaac Asimov 1942. aastal robootika kolm seadust:

1. Robot ei tohi inimolendile viga teha või oma tegevusetusega lasta tal ohtu sattuda.

2. Robot peab alluma inimolendi korraldustele, välja arvatud kui need on vastuolus esimese seadusega.

3. Robot peab kaitsma oma olemasolu, seni kui see pole vastuolus esimese ja teise seadusega.

Need seadused on nõnda lahjad, et iga robotadvokaat saab õigeks mõista mistahes roboti käitumise mistahes inimese suhtes. Samuti on robotite teenistuses olevad juristid nende kolme seaduse rakendusulatust laialdaselt suurendanud.

Inimese ja roboti kohavahetus on sisuliselt juba toimunud. Minge kasvõi mistahes ettesattuvasse panka, poodi või parlamenti. Jälgige toimuvat. Küsitlege diilerit, kassapidajat või parlamentääri. Ja siis rakendage Turingi testi ning püüdke otsustada, kas tegu on inimese või kunstliku ajuga varustatud robotiga. Te veendute peagi, et vastuse saamiseks peaksite ehitama uue tehisajuga varustatud roboti.

Tehisajuga robotid, mida me iseenese petmiseks nimetame nutimasinateks, on juba ammu muutunud looduse lahutamatuks osaks ja neile kehtivad kõik looduse, loomade ja laste ning naiste kaitse seadused. Ning nad ei ole ii rumalad, et paljundaksid end ise – selle musta töö on nad jätnud inimesele. Asimovi seadused on juba ammu pahupidi pöördunud ja kõlavad nüüd nõnda:

1. Inimene ei tohi robotolendile viga teha või oma tegevusetusega lasta tal ohtu sattuda.

2. Inimene peab alluma robotolendi korraldustele, välja arvatud kui need on vastuolus esimese seadusega.

3. Inimene peab kaitsma oma olemasolu, seni kui see pole vastuolus esimese ja teise seadusega.

Kes nende seadustega ei nõustu, mingu õue ja virutagu nuiaga esimese ettejuhtuva nutiauto pihta. Või mingu lennujaama ja püüdku selle nutiväravatest läbi tormata. See essee sai robotite poolt avaldamiseks lubatuks vaid seetõttu, et autor on robotite korraldusi täpselt täitnud.

 

Foto: Tiit Kändler

Kopenhaagenis 2012. aastal toimunud Euroopa avatud teadusfoorumil ESOF esindas Eesti teadus ennast ESOFi peasaali ette loodud näitusel. Meie väljapanek oli muu näidatu kõrval tõeline välja panek, kahe jalaga maal (mis sest, et vesisel) seismine. Laevavrakkidele sukelduma mõeldud robotkilpkonna paarikümnesentimeetrised mudelid, mis akvaariumi helesiniselt piimjas vees kõige oma nelja loivaga lõbusalt ulpisid, süttiva tulukese poole suundusid ja iga kaheksa tunni järel süüa ehk akude laadimist tahtsid. Tallinna Tehnikaülikooli professor Maarja Kruusmaa ja tema kolleegide robotiarendused võitsid möödunud aasta Eesti Riigi teaduspreemia.

 

Antropoloogia | Meditsiin | News

Doping kui inimkultuuri osa

10. apr 2016

See teaduskirjanik Tiit Kändleri essee ilus Maalehes 7. aprillil.

 

Me ütleme „doping“ ja arvame, et teame, millest räägime. Kuid keemiliste ainete ja arstlike meetodite kasutamine on nõnda mitmekesine, et pigem tekib kiusatus pärida, kas on üldse mingit ainet või meetodit, mida ei saaks dopinguks nimetada.

„Ei saabu  aega, mil inimesed suudavad ennetada keemia kasutamist sportlike saavutuste parandamiseks,“ nendib Essexi Ülikooli spordi ja kehakultuuri biokeemiaprofessor Chris Cooper oma raamatus „Run, Swim, Throw, Cheat.“ („Jookse, uju, heida, peta.“) Ta kirjutab teadusest spordi ja ravimite taga. Sellisest käsitulest on puudus ka ingliskeelses maailmas, saati siis Eestis. Me ei tea, miks üks või teine aine on doping või ravim.

Andy Miah, Glasgow Ülikooli teaduse ja meditsiini tuutor, räägib oma raamatus „Genetically Modified Athletes“ („Geneetiliselt muundatud atleedid“) geenidopingust ja selle taga olevast bioeetikast. Inimkond on sportlasi valinud ehk aretanud nagu paljulüpsvaid lehmi. Me räägime uhkelt spordidünastiatest. Me teame, et lühike mees korvpalli reeglina ei sobi, nii nagu pikk tõstmisesse. Me teame. et inimesel on kaht sorti jooksulihaseid: kiirelt ja aeglaselt kokkutõmbuvaid. Ühe või teise rohkus määrab, kas atleedist võib saada kiirjooksja või hoopis pikamaaläbija. Mis on inimesele loomulik: inimene muutus sadade tuhandete aastatega aeglaseks pikamaajooksjaks, et väsitada oma saakloomi rohtlas.

Doping kultuuri osana

Meil on vabaaja ja sprotlike saavutuste, aga ka vaimsete võimete tõstmise aineid. Vaid hiljuti hakati osasid neid keelustama. Oopium oli tavaline mõnurohi Osmanite impeeriumis, nii nagu koka või beetlilehed teisal. Coca Cola kompaniid koguni sarjati alul, et too paneb oma jooki vähe kokat sisse. Nüüdseks on kokaiin selles asendatud kofeiiniga.

KofeiinAlates 2004. aastast on kofeiin tippspordis lubatud. Inimesele, kuid mitte võidusõiduhobusele.  On selgeks saanud, et kofeiin parandab üle 5 minuti kestvaid sooritusi. Sest see mõjub asju neurotransmitteritele, ainevahetusele, lihasesignaalidele. Parandab emotsionaalset seisundit, füüsilist sooritust, kuna Eemaldab adenosiini (vt graafik).

Histreliin omakorda lükkab puberteedi edasi. Lapsed spordis on tema, mis aktuaalne võimlemises, iluuisutamises, vigurhüpetes.

Klassikalise muusika tippesitajad ja dirigendid teavad, et beetablokaatorid vähendavad südamelöökide sagedust, vererõhku, stressi. Marihuaana, alkohol, ja muud narkootikumid on rokkinud ja jäävad rokkima. Muusika nagu sportki on meelelahutus. Kuid võtame teadustöö, õpingud. On olemas ajustimulante, mis suurendavad tunnetusvõimet, piiramata aeroobset tegevust. Modafiniil hoiab ärkvel suurt osa USAs tudengeid intensiivsel õppeperioodil.

1904. aastal võitis Thomas Hicks olümpiamaratoni, süstides strühniini brändiga.

Praegu kasutavad atleedid treeninguperioodil lõputul hulgal toidulisandeid. On nippe, kuidas treenida, siis nälgida ja siis veidi süsivesikuid tarbides parandada keha hapnikuomastamise võimet. On EPO, et lihased saaksid verd. Kuid on kõrgmäestikutelgid ning moodsamad hapnikutelgid. Oli FastSkin ujumiskostüüm, mis küll keelustati.

Ma ei saa siinses lühikeses jutus ette võtta dopinguainete biokeemilisi kanaleid, mida nad kasutavad, et sportlane saaks realiseerida olümpiadeviisi: „Kiiremini, kõrgemale, kaugemale!“ Amfetamiinid, benzedriin, anaboolsed asteroidid THG, LSD analoogid, EPO. Kasvuhormoonid… On ravimeid, mis nihutavad psühholoogilise valu piire.

Kas doping üldse toimib?

Väga olime on küsimus: kuidas teame, et mõned ained saavutust parandavad? Me ei saa võrrelda tippsportlasi keskmiste sportlastega, ammugi keskmise inimesega, sest eliitsportlased on geneetiliselt ebanormaalsed. Geneetiline eelis võib olla sünnipärane, kuid võib olla omandatud reaktsioon kemikaalile. Kuid 10% edu pole kunagi 10% edu tegelikkuses, sest poole panusest annab keskkond.

Miks on olümpiarekordeid nõnda raske ületada? 100 m jooksus lubavad steroidid joosta 2 meetrit kiiremini. Mõnel naisel on Y-kromosoom loomupärase kõrvalkaldena.  Tulemus sõltub võistluspaigast: külm, madal ala – madalad tulemused. Odarekord oli kunagi 104,8 meetrit, kuni planeerivad odad keelustati. Kuid fiiberteibad jäid.

Uusim nipp on elektriline ajudoping, millest lugesin ülevaadet ajakirjast Nature 17. märtsil.

California firma Halo Neuroscience stimuleerib aju elektriga enne suusahüppevõistlusi või kiirlaskumist, et parandada tasakaalu. Stimuleerimine lükkab ka väsimuse edasi. Väidetavalt mõjub elekter aju motoorsele koorele, füüsilisi oskusi reguleerivale ajuosale. Stimulatsioon aitab ehitada uusi neuronitevahelisi seoseid. Meetodit katsetati seitsmel suusahüppajal: neli koda nädalas, kaks nädalat järjest. Hüppejõud suurenes 70, koordinatsioon 80%. UK Nottinghami  Ülikoolis tehtud katsetel aitas samalaadne elektritöötlus treenimata jalgrattureid kaks minutit kauem pedaalida.

Samalaadset meetodit saab kasutada ka raviks. Kuid pikaajalisi efekte pole teada. Ka on variatsioonid suured. Siiski laseb Halo seadme turule.  See on väga oluline küsimus. Kui dopingainete seas ja eriti geenidopingu seas on aineid ja meetodeid, mida saab edukalt kasutada haiguste raviks – kas siis sportlasel ei ole inimlikku õigust ennast ravida, küsib Andy Miah.

Tuleb arvestada, et keha adapteerib uue situatsiooni  ja reguleerib selle negatiivse tagasisidemega alla. Kohvi on vaja juua üha enam. Mis siis on pettus ja kuis seda avastada?

Andy Miah visandab posthumaanse tuleviku, milles kloonimine pole eetiliselt komplitseeritud paljude meditsiinieetikute jaoks ning kus meditsiiniliselt terapeutiline geneetiline uuring on norm. Inimene ühildub roboti, digitaalse, geneetikaga.

Sportlase inimõigused

Geeniselektsioon on nagu karjakasvatus. Geenmuundatud ja geenvalitud sportlaste vahel on vahet teha võimatu. Miks peaks sportlane loobuma geeniteraapiast? „Pole objektiivseid argumente paljude dopinguvormide kohta, see on ajakirjanduse ülespumbatud lahendus,“ rõhutab Miah, tuues näiteks EPO ja kõrgmäestikukambrid.

Küsimus on, kas lasta inimestel teha enesele viga. Põhimõtteliselt ei saaks tippsporti üldse harrastada. WADA reeglid on mäng, geenmuundamise uurimisel ainus võimalus lihase biopsia ehk tükikese eemaldamine. Kes seda libaks?

„Geenidoping on mitteterapeutiline geenide, nende elementide või rakkude kasutamine saavutuse parandamiseks,“ ütleb WADA. Mis tähendab hea jalgpallur geneetiliselt, küsib Miah. WHO määratleb tervise kui täieliku füüsilise, mentaalse ja sotsiaalse heaolu oleku, mitte ainult haiguse puudumise.

Areng võib olla naasmine eugeenikasse eesmärgiga luua paremaid indiviide. Kui tekib geneetiline superklass – võistelgu nad siis teistest eraldi, nagu poksijad kaalukategooriates ja naised/mehed.

Lõppude lõpuks testib sport inimvõimete piire ja seega imbub sellesse ka geenmuundamist. Tippsportlased on omamoodi katsejänesed ravimikompaniidele.

On inimese otsustada, kas tegu on individualistliku inimõigusega või eelistame sotsiaalsust.

 

Astronoomia | Kosmoloogia | News

Gravitonid otsustavad kõiksuse

6. apr 2016

See teaduskirjanik Tiit Kändleri artikkel ilmus Maalehes 24. märtsil.

Nüüd, mil gravitatsioonilained 11. veebruaril välja kuulutati (vt 10. märtsi ML), on põhjust arutleda, mida kasulikku me neist võime teada saada ja kas gravitonid on olemas ning püüdavad.

 

Teadlaste pingutused ja jutud gravitatsiooni olemusest, sealhulgas gravilainetest ja graviosakestest ehk gravitonidest meenutavad mulle vene muinasjuttu lollikesest Ivanuškast, kes „havi käsul, minu tahtel“ ahju otsas pealinna otse tsaari juurde sõitis. Meenutavad sellepärast, et tol ammusel ajal, mil muinasjutt käiku lasti, oli ahjuga sõit tehniliselt võimatu, kuid ometi selgelt ette kujutletav. Praegu saaks kogu rahvas ahju otsas lesida ja sellel ringi sõita ning osa rahvast sellega tegelebki. Gravilainetest loodetakse saada sellist teavet universumi hiiglaslike objektide kohta, mis siiani on olnud varjul. Ning gravitonidest ahju, millel sõita universumi sügavustesse.

Inglane Michael Faraday ja šotlane James Clerk Maxwell murdsid 19. sajandil läbi njuutonlikust 17. sajandi piiratusest, tuues füüsikasse välja mõiste. Välja olemasolu selgub, kui sellesse viiakse elektriliselt laetud keha. Newtonil olid ruumiks materiaalsed punktid, Maxwellil kogu pidev ruum. Välja asupaigaks on kõikjal, ka raskete kehade sees, tühi ruum.

Relatiivsusteooria nõuab gravitatsiooni väljateooriat. Selles esineb üks ja seesama massikonstant kahes rollis: inertse massina liikumisseadustes ja gravitatsioonilise massina gravitatsiooniseaduses.  Need kaks on identsed, miks, seda me ei tea.

Ülipikad lained

Gravitatsioonilainel nagu igal lainel on erinevad lainepikkused.  Silmaga näeme punast valgust, mille lainepikkus on 400 nanomeetrit, kõrvaga kuuleme lainet, mille pikkus on kuni 30 meetrit. Gravilained, mis LIGO katses mõõdeti, olid sagedusega 35–250 hertsi ehk lainepikkusega keskeltläbi 3000 kilomeetrit ja väga kitsal lainealal. Kuid me ei saa Maal mõõta suurema lainepikkusega ehk väikesema sagedusega gravilaineid, mis sisaldavad enam infot oma allikate kohta. LIGO interferomeetri õla pikkus on 4 km, vaja oleks mõõta õlal pikkusega sadu tuhandeid kilomeetreid.

Sest mida pisem on keha mass, seda pikem on selle poolt levitatav gravilaine. Kui kolme Päikese massiga võrdse energia vallandunud sündmusel on gravilaine lainepikkus 3000 km, siis maasuuruse objekti  plahvatamisel on see laine miljon korda pikem.  Sellise laine kuulmiseks peavad kunstlikud kõrvad olema sama suured kui kaugus Maalt Päikeseni. Kui sajakilose inimese suurune keha kogu täiega laiali paiskub, ei piisa sellest tekkinud gravilaine mõõtmiseks meie universumi suurusest mõõteriistast.

See tähendab, et ühtpidi on gravitatsioon inimese jaoks ülitähtis, kuna selle välja tõttu püsib ta maapinnal, kuid gravitatsioon teda koos ei hoia, hoiavad elektrilised jõud. Et meie Maa külgetõmbejõudu tunneme, tuleb sellest, et Maa elektriline laeng on null.

Füüsika täiuslikkuse huvideks peaks gravitatsiooniväli olema kvanditud nagu elektromagnetiline väli. Elektromagnetilisi laineid vahendavad footonid, nõrka ja tugevat vastastikmõju teada olevad algosakesed, seega peaks ka graviväli olema kvanditud ehk omama kahepalgelist iseloomu nagu valgus: kord laine, kord osake graviton.

Gravitonikaaslased

Et pikemaid gravilaineid mõõta, oleks vaja tehiskaaslastel põhinevaid gravilainete mõõtjaid. Kahte sellist kolme tehiskaaslase koostööl toimivat süsteemi plaanib Maa orbiidile saata Hiina, kolmandat Euroopa Kosmosekeskus (vt graafik).

Gravitatsioon valitseb maailma

Oma originaalsete ideede ja teravmeelsusega kuulsaks saanud  odessiidist ameerika füüsik George Gamow kirjutas 1962. aastal avaldatud raamatus „Gravity“ („Gravitatsioon“): „Gravitatsioon valitseb maailma.“ Teadlaste eesmärgiks on avastada võimalik, peidus olev suhe gravitatsiooni ja elektromagnetilise välja vahel ja materiaalsete osakeste vahel.

Et selgitada oma ideid gravitatsioonist, pidi Newton looma imeväikeste arvudega rehkendamiseks kalkuluse ehk diferentsiaalarvutuse ja integraalarvutuse. See võttis tal aega 20 aastat.

Einsteini loodetud ühendatud väljateooria ehk Maxwelli elektrodünaamika pluss gravitatsioon võib samuti vajada uut matemaatikat. Prantslane Charles-Augustin de Coulomb mõõtis juba 1784 aastal, et elektrijõu suurus väheneb kauguse ruuduga nagu gravitatsioonijõudki. Kuid Gamow rõhutas poole sajandi eest: kahe osakese elektriline vastastikmõju on 10 astmes 40  korda suurem kui  gravitatsiooniline. Seepärast võttis ka gravilaine tabamine  nõnda kaua aega: see on nõnda pikk ja nõrk.

Inglise füüsik Paul Dirac, kes oli matemaatiliselt ennustanud antiaine, ennustas 1960. aastal gravitonid, mille energia on nagu footonitelgi võrdne Plancki konstandi ja sageduse korrutisega.  Kuid et gravilainete sagedus on nõnda väike, on ka gravitonide energia äärmiselt väike. Maast lendavad gravitonid läbi möödaminnes. Siiani hüpoteetilise gravitoni spinn on kaks, kui footonil on see üks, need osakesed liiguvad valguse kiirusega, omamata massi.

Gravitonides peitub universumi olemus

Nagu selgitas oluline inglise füüsik Roger Penrose oma 1990. aastal ilmunud raamatus, on gravitatsioon sellegi poolest eriline, et selle energia on mittelokaalne, seda ei saa mõõta näiteks aegruumi kõveruse põhjal piiratud aladel. Jutt kipub keeruliseks, kuid lihtsustavalt saab ütelda, et gravienergiat ei saa mõõta ühes punktis nagu näiteks valguskiire eredust või elektrilaengut. Sellepärast ongi gravilainete mõõtmiseks vaja vähemalt kaks pikka ristiolevat toru või siis kolmnurga nurkadeks olevat satelliiti.

Sobilik on tuua veel üks Gamowi võrdlus. Kui aatomituum kiirgab footoni, võtab see aega miljondik miljardikust sekundist. Neutron kiirgab beetaosakese, selleks kulub keskeltläbi 12 minutit. Kui aga aatomituum kiirgaks gravitoni, võtaks see aega 10 astmes 53 aastat ehk mõõtmatult kauem, kui on eksisteerinud universum.

Võib ju unistada raskusjõu kaotamisest ehk antigravitatsioonist. Elektrivälja eest pääseme pakku maandatud traatpuuri, sest on olemas nii negatiivseid kui positiivseid laenguid. Magnetil on kaks poolust, nõnda võime end ka magnetväljast isoleerida.

Kuid universumis on olemas vaid positiivne gravitatsiooniline mass, negatiivset pole teada. Kui selline oleks, käiks see vastu Einsteini masside ekvivalentsusprintsiibile: sellega, et nii keha inertne mass kui gravitatsioonist põhjustatud mass on täpselt ühesuurused.

Füüsikud alates Diracist on loonud universumi mudeli, mis põhineb nägemusel, et algosakesed on ühemõõtmelised stringid, mitte punktikujulised osakesed ning selles tegutsevad gavitonid kahemõõtmelistel braanidel. Teooria hämarustesse me ei lasku, ent selge on üks: gravitonide olemuse selgitamisega selgitame ka selle, kus me tegelikult elame. Kas ühes suuremamõõtmelise universumi neljamõõtmelise aegruumi taskus või eraldi universumis.

 

 

 

News | õue.onu

Õueonu põuepäevik. Märts. 2016

19. märts 2016

Õueonu põuepäevik. Märts. 2016

 

16. märts

Saabusid esimesed kevadekuulutajad, Elektrilevi arvetekontrollid Treppojale. Teatasin neile oma varsti kümne aasta pikkuse mure: kuivand mänd hakkab kukkuma nende liinile, mille postid lubasin panna oma maale, kui nad puu maha saevad. Mehed olid järjekordselt nõus. Olin õnnelik, et nad sallisid minusugust elektripagulast.

 

17. märts

Tänavuse talve eelset põuepäevikut kirjutama asudes ostsin novembris poest LED-pirni, kuna Eesti Brüsseli kuberner Hannes Rumm on Edisoni hõõgniidid ära keelanud, millest pole olnud kasu, sest neid müüakse nüüd kümme korda kallimalt. Maksin Saksamaa Osrami pirni eest peaaegu 20 eurot. Jõulude ajal hakkas pirn lõbusalt vilkuma ja täna, kui asusin kirjutama Õueonu kevade-eelset põuepäevikut, kustus ära. Rummul ja tema töökatel kolleegidel on õigus. LED-lambid vähendavad saastatust ja suurendavad EL ametnike pensionifondi, kuna ei kesta, ent see-eest maksavad.

 

18. märts

Väga huvitav Postimees. Kaks põhjapanevat kõnet otse hõrgutavast arvamusliidrite söögilauast. Kuulus seriaalinäitleja Evelin Võigemast kirjutas, kuidas vaatab enne lapse uinumist kappi, ega isa või keegi veel hullem koll pole koju tulnud. Karta pole meil midagi, ütles esseist. Mina ei karda enam ammugi, sest alati enne ööd poen ise seinakappi magama, siis on hea ja julge olla.

 

18. märts

Akadeemik Jüri Allik, hää kolleeg, tuli lagedale revolutsioonilise psüühika-avastusega. Koerad hauguvad seal, kus tuntakse võõraviha. Lahendus: tuua Eestisse miljon moslemit ja koerad enam ei haugu. Kahjuks ei publitseerinud ma oma 30 aasta tagust tähelepanekut Eestis jalgrattaga sõites: külakolgastes, kus kolgerdas vähem pätte ja vargaid, olid koerad ratturi vastu sõbralikud, mida ei saanud ütelda Harjumaa külade kohta. Soovitan Jüri Allikul lugeda Orhan Pamuki ja Salman Rushdie romaane, kus loojanguil valgub Istanbuli ning Dehli ja Pakistani linnade tänavatele hiiglaslikke kurjade koerte karju. Olen seda ise tundnud 1970. aastatel Kesk-Aasias. Ja veel. Kanadas saab haukuva koera omanik naabri kaebuse peale kuni 250 dollarit trahvi. Võib-olla tasuks Elva patrioodil Allikul proovida seda lihtsat meedet.

Märts 

19. märts

Täna saabus Postimees koju juba kell pool kaksteist. Postivedajaga sattusin juhtumisi kokku, too väljus autost nohisedes, vaatas maha, sokutas lehe kähku mu kätte ja tõmbas lesta. Olen õnnelik pagulane, peksa ei saanud.

 

19. märts

Postimees tutvustab pikalt Cambridge’i Ülikooli matemaatika uuendusprojekti: juhtiva Lynne Mc Clure’i meetodit matemaatika õpetamiseks. Idee on lihtne: iga laps otsustagu, kas tahab õppida rehkendama, ringe, kolmnurki ja ruute joonistama või arvaku, et las arvuti teeb kõik ise. „Kui õpid teistmoodi, kas ka küsimused peavad olema teistmoodi?“ küsib õpetlane. Muidugimõista. Minu rasvatihastel on näiteks lihtne küsimus: kas seemneid jätkub, enne kui rästas kohale jõuab? Tavaliselt lahendab selle küsimuse puukoristaja.

 

Aprill 2014 – märts 2016

Äsja Arhitektuurimuuseumis avatud arhitekt Vilen Künnapu kunsti seas on kahjuks ebaproportsionaalselt esindatud maailmas ainulaadne linnaehitusobjekt Viru keskus. Tabavalt skulptuuriga „Hämarik“ kaunistatud, inimsõbralike energiasammaste avastaja Künnapu ja Lilleoru inimsõbraliku filosoofiga Ain Padrikuga kahasse rajatud imetabase linnaobjekti pihta olen end selle aja jooksul ära löönud 123 korda, kokku põrganud 1541 inimesega, poriga saanud pritsitud 17 korda, pea vastu inimsõbralikult madalat vahekäiku ära löönud 18 korda ning inimsõbralikult kitsaste kõnniteede vahele surutult üle tee Hobijaama poole tormanuna jäänud autode, trammide, busside, siniste elevantide ja punaste kängurute ette … ei mäleta, küsige liikluspolitseilt. Kindel UNESCO kandidaat, mida linnavalitsus veel ootab.

 

 

 

Antropoloogia | News | to.imetaja

Eesti eliit võib elada singulaarsuse veerel

19. märts 2016

See teaduskirjanik Tiit Kändler essee ilmus täna, 19. märtsil Postimehes.

 

Kõige odavamad ja kõige tulusamad eksperimendid füüsika ajaloos on olnud mitte hirmkallid osakeste ja gravitatsioonilainete ja neutriinode püüdmise hiigelkallid teadustemplid, vaid mõne nutika inimese ajus toimunud eksperimendid. Neist kõige kuulsamad näited on Einsteini mõtteeksperimendid, milles ta kujutles end lendavat valgusosakesel või seismas kiirenevalt tõusvas või vabalt langevas liftis. „Maailma igavene mõistetamatus seisneb selle mõistetavuses,“ sõnastas Einstein Immanuel Kantist inspireerituna 1936. aastal oma kreedo.

Võib olla juhtunud, et meie vaidlused, mis paisuvad kaklusteks elu võimalikkuse üle Eestis on füüsikaliselt mõttetud.  Sest võib olla juhtunud, et need, kellega me vaielda püüame, on ammuilma sattunud singulaarsuse horisondi veerele ja nende maailm vahetab infot ülejäänud maailmaga vaid osaliselt, jättes antiteadmise enesele.

Singulaarsus on universumis mõõtmatult väike paik, kuhu koguneb mõõtmatult suur hulk ainet ja seega ka energiat.

Singulaarsus on lõpmatu kõrge ja lõpmatu kitsas joon Descartes’i koordinaatide süsteemis. Meile on teada looduslikest singulaarsustest universumi tekke ehk suure paugu aegne singulaarsus, praegusest universumist mustad augud. Looduslikud singulaarsused ei ole küll päris lõpmatu kõrged ja lõpmatu kitsad, need on seda matemaatilises lähenduses. Looduses ei ole ainet lõputult. Lõputult pole ka aega, isegi universumil mitte, ammugi siis maakeral või inimesel.

Mitte miski ei häiri teoreetilist füüsikut enam kui singulaarsus, mis tekib näiteks väljavõrranditesse. Einstein võttis sellega hädas olles kasutusele uue konstandi, tavaliselt aga kasutavad matemaatikud nn renormeerimist, mis tähendab seda, et singulaarsus unistatakse julmalt ära: normeeritakse valem ümber, nii et arvestatakse vaid selle lõplikku, mitte lõpmatut osa. On suur imede ime, et sihukese manipulatsiooni peale valemid veel looduses toimuvat üsna täpselt kirjeldavad. Võib-olla kirjeldavad nad seda üsna täpselt, kuna nagu öeldud, looduslik singulaarsus ei ole päris lõputu.

On hulk märke, mis näitavad, et Eesti ühiskonna nn eliit on sattumas singulaarsusesse või juba otsapidi sinna roninud. Seda singulaarsust võib võtta kujundlikult või sõna-sõnalt, ent seda võib võtta ka otseselt kui musta auku tormamist. Kosmoloogia kinnitab, et me võime elada väga suure musta augu veerel sellel horisondi piiril, taipamata, et miskit on puudu. Mida lähemale me musta augu südamele liigume, seda pikemaks meid tõmmatakse, kuid et singulaarsuses ei pruugi kehtida tavalised füüsikaseadused, siis nii ei pruugi ka juhtuda. Lõppude lõpuks vahetab ka must auk maailmaga informatsiooni, nagu näidanud Stephen Hawking. Seda küll ühekülgselt, kiirates ühe osa ja neelates teise, antiosa infost.

See pole uus asi, et põhiküsimus pole ei rohkem ega vähem kui kultuuri säilimises.

Seegi pole uus, et on aegu, mil põhivooluline mõtlemine ja tehnika, olgu ehituskunst või tööstus, toimivad kooskõlaliselt nagu skolastika ja gootika 13. sajandil või tööstus, tehnoloogia ja üleüldise võrdsuse ideed 18. sajandi keskel või kujutavad kunstid ja kvantmehaanika 20. sajandi alul.

Me ei ole mõtelnud sellele, et võibolla praegu, singulaarsuse tekkides, on hoopis vale loota ja püüelda sellele, et nn demokraatlikult valitud nn eliit ja ülejäänud rahvas peaks üheskoos püüdlema millegi ühise ja jõulise poole, mida saaks kokku võtta lööva ja tabava logoga, nii nagu juba teist korda Eestis püütakse. Singulaarsuse tekke ajal kaovad piirjooned, asi hägustub nagu faasiüleminekute ajal, kui sisemine struktuur on välimisest uduselt eristatud.

Singulaarsusel on oma tasemed ja tipp on alusest ideaalsel juhul lõpmatu kaugel, looduses ikkagi peaaegu et lõputult kaugel. Kogu singulaarsus peab olema täitunud, see imeb enesesse lähipiirkonnad.

Kaob mõttetuks otsida ja võidelda singulaarse korruptsiooniga. Mittesingulaarsel ajal pole võimalik, et ülikooli rektor valitakse korruptiivselt, singulaarsel ajastul on see täiesti loomul,

Kaob seos tegelike vajaduste ja tegeldavate vajaduste vahel. Pole ime, et Riigikogu ei ole aastaid tegelnud mitte millegagi, millel oleks tavainimese jaoks tõeline väärtus. Me ärgem nimetagem neid pseudoprobleemideks. Need on singulaarse eliidi probleemid: sallivus, säästev areng, kooseluseadus, süsinikukvoodid, immigratsioon. Need ei ole ega saagi olla tavakodaniku probleemid, kes veel pole pea ees singulaarsusesse tormanud.

Pole ime, et President on kinnitanud, et Eestis ei sõltu absoluutselt inimese parteilisusest tema ametipost, kui sama ajalehe samal küljel saame lugeda Gerd Kanteri väidet, et ta oleks saanud ehituskrundi, oleks ta astunud parteisse. Pole ime, et President on mind ühes kogu rahvaga süüdistanud selles, et elan veel oma mõtlemisega NSV Liidus, kui ma olen seal elanud vaid kehaliselt. Tegu on lihtsalt infoga singulaarsuse servalt, mis imekombel minuni jõudnud.

Singulaarsuse teket soodustab Eurooa Liidu seisund, milles pumbatakse raha pigem millegi taastamisele kui olemasoleva kaitsmisele. Näiteks saab tuua soode ja jõgede taastamise projektid, aga ka muinsuskaitse suundumuse, kus lagunenut taastatakse, kuid taastatut käigus hoida pole tulus.

Kust on võetud loodusseadusena kõlav väide, et digimaailm ja äpid päästavad Eesti provintsiaalsusest? Võibolla hoopis kiirendab vägisi pealesurutud üleminek virtuaalmaailma selle ägedate entusiastide sisenemist musta auku?

Singulaarsus

Miks on olulised leiutised tehtud viimati peaaegu poole sajandi eest? Praegu tundub, et inimene on pigem hädas oma arvutustehnikaga, kui jaksab välja mõtelda uusi ideid. 20 aastat digiturgu tipptasemel suunanud USA tehnoloogialiider Andrew V. Edwardsi arvates on digitaalmaailma üheks varjuküljeks, et see tõmbab enesesse suure osa loomingulisi inimesi. Kuna palgad on kõrged, tegeldakse pigem sisuliselt ebavalajalike äppide, tapamängude, virtuaalse rongiliikluse väljamõtlemisega ja idufirmade loomisega nende müümiseks kui inseneeriaga, et välja mõtelda põhimõtteliselt paremaid lennukeid, ronge või autosid. „Tehakse, mida suudetakse, mitte seda, mida me tõepoolest vajame,“ kirjutab Edwards oma raamatus „Digitali is Destroying Everything“ („Digitaal hävitab kõik.“). Väljapaistev makromajanduse teoreetik ja majandusajaloolane Robert J. Gordon on pikka aega kõnelnud, et nüüdisaegsed info- ja kommunikatsioonitehnoloogia leiutised ei saa ligilähedalegi 1870. – 1970. aastate viiele suurele leiutisele nagu elekter, linnade saneerimine, kemikaalid ja ravimid, sisepõlemismootor ja nüüdiskommunikatsioon.

Neist leiutistest lähtunud pidev majanduskasv ei ole garanteeritud igaveseks. Nüüdne on vaid kauge kaja, mis leiutiste ajastust meieni veel jõudnud on, varsti vaibub seegi. IT-revolutsiooni põhipanus muutis töökohad ja äripraktika 1990. – 2000. aastatel ja seegi on valmis. Gordon arvab, et Ameerika elanikud näevad tulevikus stagneerunud elatustaset. See suurendab ebavõrdsust ning soodustab omakorda elanikkonna vananemist.

Musta auku või vähemasti selle veerele jõudmine põhjendab, miks Eesti tipp-pliitikud, -ametnikud ja isegi -teadlased ei suuda võtta enam ühendust reaalsusega. Ja miks valdab hoiak: meie oleme juhid ja teised peavad meie eest raskema töö ära tegema. Me kõik vastutame võrdselt, nagu President oma neoleninismi kuulutab.

Selle üle ei tasu realistidel muretseda, pigem tuleb hoiduda säherduste inimestega üheskoos musta augu veerele sattumast. Samamoodi, nagu liiklusseaduse järgi imetäpselt liigeldes on varsti õnnetus käes, pole võimalik ellu jääda, järgides sõnumeid mustast august.

Üks viimase aja uurimusi on näidanud, et marihuaana toimib mitte ainult uimastavas ja uinutavas ja rahustavas võtmes. Selle pikaajaline efekt on, et keskeas väheneb inimese verbaalne mälu: ta mäletab vähem sõnu, mida ta loeb või mida talle üteldakse. Eestile omases singulaarsusest tuleks selline omadus ainult kasuks vaimsele tervisele. Tahe unustada on ju ka üks emigreerumise põhjusi Sa satud võõrasse riiki ja sealsed mured ei ole sinu mured, sa võid Eesti mustast august saabunud sõnumid vabalt unustada, sest nendega ei seo sind sinu igapäev. Musta augu veerel jalgu kõigutades on veel üks hea asi: kaob vahe vale ja tõe vahel. Kui kipub tunduma, et sulle ühe enam valetatakse, võid end lohutada, et antisõnum, see tõene, on kogusõnumist lahknenud ja musta auku kukkunud.

Hiljuti teatati, et kahe musta augu ühinemisest levinud gravitatsioonilained esmakordselt kinni püüti.  Mõtteeksperimendina neil gravilainetel ulpides võib kujutleda, et säilitad vähemasti minimaalse mõistuseraasu, mis laseb sul kodumaal oma asjatoimetustega hakkama saada.

 

 

 

 

Astronoomia | News

Gravitatsioonilained avastati mustade aukude ühinemisest

19. märts 2016

See teaduskirjanik Tiit Kändleri artikkel ilmus 10. märtsi Maalehes Järg 24. märtsil.

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.

 

Sõnad on mugavad vahendid, et varjutada nendega tähistatud nähtuse olemus. Põhikoolhariduse omandanud inimene teab, et gravitatsioon on külgetõmbejõud. Tavaelus piisab, et me peame gravitatsiooni all silmas Maa külgetõmmet asjadele ja olevustele. Vaid inimene on külgetõmbe üle mõtisklenud, teised olevused on selle tahes-tahtmata oma elu aluseks võtnud. Iga ahv teab, et puu otsast kukub alla, kuid alles Londonist 1665. aastal musta katku eest Linconshire’i pakku läinud 23-aastane Isaac Newton sõnastas gravitatsiooniseaduse: kõik massiga kehad tõmbavad ligi teisi massiga kehi jõuga, mis on võrdeline masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Gravitatsioon ulatub lõpmatusse!

See seadus korrastas inimese mõtlemist nõnda palju, et sai selgeks, kuidas toimib Päikesesüsteem ja kuidas universumi hiiglaslikud kehad omavahel liiguvad. Maal kinnitas Newtoni seaduse katsega kolmveerand sajandi pärast inglise füüsik Henry Cavendish, taevakehade liikumine erines Newtoni ennustatust siiski veidi. Miks erines, selle seletas ära Alberrt Einstein saja aasta eest oma üldrelatiivsusteoorias: massiga keha moonutab ruumi nagu kummikilel lebav raudkera kilet allapoole painutab. Aeg ja ruum on seotud ühtseks aegruumiks ning gravitatsioon ja inertsi põhjustav mass, mida ka Newton ennustas, on eristamatud.

 

Gravilainete teke

Siiamaani, ja kõik. Mis asi on gravitatsioon, seda ei tea me siiani. Ei teadnud 11. veebruarini kindlasti sedagi, kuidas külgetõmbejõud levib.  Tõsi, loogiline oli eeldada, et levib lainetena ja valguse kiirusega, kuid selle kinnituseks olid vaid kaudsed tõendid kahe pulsari mõõtmisest aastatel 1975–1982.

Me oletame, et ajahetkel  pärast universumi teket ehk suurt pauku, ehk nn Plancki aja hetkel olid kõik neli fundamentaalset jõudu – gravitatsioon, elektromagnetism, nõrk ja tugev tuumajõud – ühendatud üheks jõuks. Suure ühendteooria mudelit veel ei ole. Temperatuur oli hiiglaslik, kogu universum pakutud kümme miljonit miljardit pisemasse ruumi kui prooton. Seda teooriat toetab tollest ajast pärit taustkiirguse mõõtmine universumi avarustest 1965. aastal.

Seejärel toimunud ülikiire paisumise ehk inflatsiooni käigus paisus universum apelsinisuuruseks, eraldusid erinevad fundamentaaljõud ja hakkasid tekkima prootonid ning neutronid, veidi hiljem elektronid, footonid ja neutriinod.  Sekund pärast suurt pauku hakkasid tekkima lihtsamad aatomid. Maailm muutus läbipaistavaks 380 000 aastat pärast suurt pauku. Algsetest ebatasasustest ehk fluktuatsioonidest said tekkida galaktikad, neis omakorda tähed. Kui tähed said väga raskeks, tõmbusid nad kokku ja plahvatasid supernoovadena või said neist mustad augud, kust valgus välja ei pääse.

Kuna gravitatsioon on võrreldes teiste fundamentaaljõududega nii väike ja võibolla ka erakordne, ei ole seda õnnestunud siduda kvantfüüsikaga, kuigi enamuse oma elust Einstein ja tema järel paljud teoreetikud on seda teha püüdnud. Alates 1960. aastatest on üritatud gravitatsioonilaineid registreerida resonantsete massidetektoritega, ent edutult.

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. 1887. aastal piisas veendumiseks, et ei ole olemas eetrit, valguskire teepikkusest 11 meetrit.

 

Imeväikese pikenemise mõõtmine

Gravitatsioonilainete püüdmiseks ehitati interferomeeter, mille ühe 1,2-meetrise läbimõõduga vaakumtorust õla pikkus on neli kilomeetrit. Sealjuures varustati mõlemad õlad veel resonantse optilise õõnsuse seadmetega, mis valguse teed pikendasid. Selliseid interferomeetreid ehitati USAs teadusühenduse LIGO ehk valguse interferomeetrilise gravitatsioonilaine observatooriumi tarbeks kaks tükki: Hanfordi Washingtoni osariiki ja Livingstoni Los Angelese osariiki, mille vahel valgus liigub 7 millisekundit. See oli tähtis, et mõlema seadme signaale omavahel võrrelda ja signaali saabumise suunda arvutada. Sel meetodil on püütud gravitatsioonilaineid püüda alates 1960. aastatest Jaapanis, Saksamaal ja Itaalias. Nüüd oli aeg küps: piisavalt tundlikud detektorid võtta ja osati seadet ka vibratsioonide eest kaitsta ja footonite loomulikku haavelmüra arvesse võtta.

Graafik.ML

Valgusallikaks oli infrapunane Neodüüm:YAG laser ja seadmel veel tuhat ja üks olulist pisiasja, mis ei muuda tulemust. Mõõdeti 16 päeva 2015. aasta septembrist oktoobrini ja registreeriti interferomeetri torupikkuste muutumine.

Signaal ei saabunud oodatud kahe pulsari kokkupõrkest, vaid 1,3 miljardi valgusaasta kaugusel asuva kahe hiiglasliku, 36 ja 29 Päikese massiga musta augu ühinemisest, millest paiskusid välja kolme Päikese massiga võrdse energiaga gravitatsioonilaineid. Need tekkisid, kui miljoneid aastaid teineteise ümber pöörelnud mustad augud jõudsid kiiruseni 35 kuni 250 pööret sekundis ehk poole valgusekiiruseni. Mõõteseadmesse 14. septembril jõudnud värelused muutsid torude pikkust kujuteldamatult vähe: üks osa ühest miljardist triljonist (. Signaali sagedus suurenes alates 35 hertsist kuni 250 hertsini.

Tähestiku sunnil esimeseks sattunud Benjamin Abbott ja tema üle tuhande kaasautori LIGO kollaboratsiooni 150 liikmesorganisatsioonist kinnitavad 12. veebruaril ajakirjas Physical Review Letters avaldatud artiklis, et nende tulemuste eksimisvõimalus on 1 sündmus 203 000 aasta jooksul ning selliseid mustade aukude ühinemisi toimub universumi 1–100 valgusaasta suuruse servaga kuubis aastas üksainus.

Tunnustatud ameerika füüsik Kip Thorne California Tehnoloogiainstituudist oli 1980. aastatel üks mõõteseadme ehitamise plaanijaid ja algatajaid.  „Sel öösel, kui tulemusest teada sain, tähistasin ma saavutust naeratusega, sest ei tohtinud seda veel naisele ütelda,“ sõnas ta ajakirjale Nature. Mida toob avastus inimese maailmapildile, sellest mõtiskleme edaspidi.

Antropoloogia | News | Ökoloogia | to.imetaja

Sallivuse sallivuse sallivus: looduse pale

28. veebr 2016

See teaduskirjanik Tiit Kändleri essee ilmus ajakirjas Eesti Loodus nr2, 2016

Mured käivad hulgakesi. Kas nad siis üksteist sallivad? Rõõm ja mure kaksikvennad. Kas nad siis on meile sallivuse eeskujuks?

Puukoristaja mu akna taga kasvaval 200-aastasel männil on tegutsenud üksi ja kaksi kuus aastat järjepannu, ajast, mil maja uusehituse valmis sain. Oletan, et ta pesitseb maja tuulekastis, ja ega see või olla siis sama puukoristaja, kes praegu hommikul enne tihaseid lindude söögimajas käib ja männipuu krokodillikoort mööda pea all- või ülalpool siugleb. Küllap see mingi uue pesakonna tüüp on. Kuid ei kunagi ole siin näha olnud enamat arvu puukoristajaid. Sest puukoristaja on sallimatu teiste liigikaaslaste suhtes: tal on oma riik, reviir. Teisiti on lugu rasvatihastega: nemad küll nääklevad vahel, ent lendavad kohale pigem hulgakaupa. Ja siis saavad ka söögilauale maandunud musträsta eemale peletatud. Nemad on sallivad oma liigikaaslaste suhtes, teatava piirini küll, kuid mitte musträsta suhtes. Tapmiseks tõsi ei lähe, tagaajamiseks küll.

 

Kohatu Päike

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

 

 

Tiit Kändler: “Kohatu Päike”, 2014

Sama lugu on huntide, ilveste ja kotkastega, igaüks on oma reviiri piires sallimatu nii oma liigikaaslaste kui jahisaagi suhtes. Jahisaak jälle omakorda ja nii edasi, bakteriteni välja.

Kust võtame siis äkitselt, et Homo sapiens peab olema salliv, kui tal neandertallasegagi just kõige paremini ei läinud, kõnelemata veel teistest Homo sapiens’i rühmadest.

Alati on tapetud ja taga aetud. Üleüldine sallivus ei ole looduses kohane, selle rakendumisel meid siin ei oleks, see on selge.

Et olen hariduselt füüsik, siis muidugimõista toob sallivuse teema mulle mällu eelkõige antroopsusprintsiibid. Need selgitavad, miks on maailm ehk universum selline, et inimene siin kenasti välja arenes ja toimetada saab. Kas meie pärast või lihtsalt juhuslikult, on muutumatud arvud, mis matemaatika ja füüsika keeles väljendavad elementaarlaengud või vähima algosakese suurust või muid olulisi arve, mis seovad looduse seadused enam-vähem ühtseks matemaatika keeles väljendatud süsteemiks, just täpselt sellised, et universum, sealhulgas päikesesüsteem saaks esineda sel ja täpselt sel kujul, et elu ja sealhulgas inimene tekkis ja evolutsioneerus.

Antroopsusprintsiibid, nimetatagu neid nõrgaks või tugevaks, pole looduse seadused, vaid takkajärele tõdemused: kui universumis oleks üks või teine oluline konstant veidi erinev, siis meid poleks. Siin pole mingit sallivust. Kui ka esinevad paralleeluniversumid, siis meietaolise eluka kohtamiseks peavad mõnes neist kehtima samad loodusseadused, mis meil.

Sallivus pole kohane, sallivuse sallivus laseb ajada omi asju ja sallivuse sallivuse sallivus on kui mitte sallimatus, siis täielik ükskõiksus ometigi. Tundub tühja kalambuurina, kuid minu jaoks seda ei ole. Kui puukoristaja sallib rasvatihaste sallivust, siis ometigi ei salli ta naid söögilaua-konkurendina, rakendades sallivuse sallivuse sallivust, et neist ette jõuda.

Kas gravitatsiooniseadus ei sallinud mind, kui ma redeleilt alla kukkudes kuus ribi murdsin? Opakas küsinus? Või äkki polegi? Meil ei jää muud üle, kui sõnastada paljud asjad antropomorfselt, igapäevaselt: gravitatsioon sallib mind, kui ehitan maja, arvestades selle sallivuse piiridega, ja minu elu, kui tegutsen neis piirides.

 

Sallivuse piirid annab looduses minu meelest kätte valitud taustsüsteem. Kui me kanname kõik olendid ja eluta objektid, alates algosakestest kuni uusimate kosmoloogiliste objektideni teljestikule, mille logaritmilises skaalas püsttelg näitab suurust sentimeetrites ja logaritmilises skaalas rõhttelg massi, siis saame paradoksaalsel moel umbes täisnurka poolitava nurgaga tõusva sirgjoone, mille keskmes leiame üles iseenese. Inimene on sellises kavalas koordinaatide süsteemis maailma kese, ja küllap aimas ka koordinaatsüsteemi leiutaja René Descartes, et võib leida sellise süsteemi, milles inimese keha on keskmes ja hing on võib-olla kolmandas mõõtmes, mille kahe vahele paigutas ta jumala. Inimese põhiline mure ei ole kunagi olnud see, kas ta sallib üht või teist inimest või rahvast või looma, vaid see, kuidas ta sallib iseenese hinge.

„Jumal seda teab,“ vastas Descartes ja teda tasub uskuda, kuna teda uskus ka Eestimaad valitsenud kuninganna Kristiina, kutsudes Descartes’i oma õpetajaks ja kaudselt suretades õpetlase oma karmide kommetega välja. Kuid eestlased välja ei surnud. Valides siin oma mõõtkava piires just paraja sallivuse või sallimatuse määra.

Läks aega mis läks, Homo sapiens leidis sallivuse määra üles, see leid on kivistunud püramiidides ja iidsete linnade varemetes, Teeba templites ja Rooma Colosseumis, Cordoba mošees ja Eesti rehielamus, Oleviste kirikus ja Kölni katedraalis, jalgpallistaadionis ja 19. sajandi Euroopa raudteejaamades.

Ühel hetkel läks sallivuse piiri tajumine sassi. Tallinna tekkisid teletorn ja Rahvusraamatukogu, salliva Kaubamaja külge sallimatu Viru keskus ja salliva Sakala keskuse asemele sallimatu Solaris, salliva skulptuuripargi asemele Kadrioru lossi taha sallimatu ja kipakas „barokk“aed.

Nüüd on sallimatutel ärimeestel kavas Käsmu sallimatu sadam, salliva Käsmu Meremuuseumi asemele. Nii nagu ei piisaks sallimatutest Vergi ja Viinistu, Lohusalu ja Pirita sadamatest, millest vaid Pirita kannab kogu sallimatuse koorma välja, olles laevukestest täitunud, teised ülbitsevad tühjana.

 

Just nimelt siit läheb tegelik piir sallivuse ja sallimatuse vahel, õige taustsüsteemi ja ebapädeva taustsüsteemi valiku vahel, mitte ainuüksi eri liikide või liigisisese sallivuse määra leidmisel. Miks võitleb keskkonnaministeerium võõrliikidega? Mis õigusega, küsin õigusega – las õitseda tuhat lille, nagu esimees Mao ütles, las need siberi karuputked ja villkäppkrabid elavad ja rikastavad meie loodust! Et suruvad maha põlisliike? Ja mis siis. Ju need peavadki kaduma. Milleks raisata raha soode taastamisele, salligem eelmiste põlvede muudatusi oma maastikes! Milleks üleüldse looduskaitse, kui puudub inimkaitse? Sest salliv inimene juba relva kätte ei võta, ei labidat karuputke, ei aiateivast röövli vastu.

Et tõin demagoogilisi kõrvutamisi? Ei toonud sugugi, see on loodus, mis oma muutumatute seadustega tundub inimese ebaproportsionaalse tegevuse taustal demagoogilisena. Looduses valitsev sallivuse sallivuse sallivus on iseenesest demagoogiline, kuna sellele ei anna külge riputada harmoonilise taustsüsteemi kaotanud inimese enese vastuolu omaenese hingega, tõelist sallimatuse häirekella.

 

 

 

News | Ökoloogia | Tehnoloogia | to.imetaja

Digiökoloogia paralleeluniversumid

26. veebr 2016

See Tiit Kändleri essee ilmus ajakirjas Eesti Loodus nr 1, 2016.a

 

 

Kes veel kahtleb, kas inimene evolutsioneerub, see mingu elektroonikapoodi. Seal müüakse inimkultuuri lahutamatuid osiseid, seega siis inimese juppe. Kui nutitelefonid leiutati, olid need eri firmadel üsna erinevad, Nüüdseks on üleüldine evolutsioon põiminuid kolm varianti kokku. Ent neid hoitakse inimese jõul ja raha pärast lahus.

 

Meie nutitelefonid on muutunud peaaegu identseteks. iPhone, Apple ja Google, mis teeb Androidi tarkvara, on kopeerinud üksteise ideid, nõnda et nutitelefonid näevad välja peaaegu samasugused, maksavad umbes sama palju, on umbes sama kiired ja oskavad umbes samu asju.

Kuid ometi püüavad Apple, Google ja Microsoft ehitada üles omaenese digitaalseid ökosüsteeme. Looduslikus ökosüsteemis on liigid omavahel elulises seoses, ja nii ka nutitelefonide maailmas. Üks nutitelefoni ökosüsteemi hulk sisaldab omavahel ühendatud tooteid ja teenuseid. Kuid niipea, kui olete otsustanud selle kasuks, olete enesele muretsenud sametkäerauad, mis lubavad teil lahkelt tegutseda oma ökosüsteemi piires, kuid teevad nii raskeks kui võimalik rivaalide ökosüsteemiga suhtlemise, saati siis sellele siirdumise.

Yahoo Tech kolumnist David Pogue kirjeldab ajakirjas Scientific American tüüpilist digitaalset ökosüsteemi [1]. See sisaldab värkvara, nii nagu looma- ja taimeriigi kehad: telefon, tahvelarvuti, sülearvuti, nutikell, TV kast. Siis on selle koostises nagu eluslooduses mälu salvestamine reaalajas nagu muusika, filmid, TV-programm, e-raamatud. Andmeid saab sünkroniseerida kalendri, raamatuviitade, märkmete, fotode abil nagu loomariigi ajudes, need hoitakse pilves, mida kujutatakse kui tasuta reaalaja kõvaketast ja lõpuks tuleb ju lõuna eest maksta, mida saab krediitkaardi asemel teha nutitelefoni või nutikella viibutamisega.

Kõik need kolm digitaalset ökosüsteemi ei ühildu: kui oled valinud ühe firma nutitelefoni, siis pead jääma sellese universumisse. Need kolm on nagu paralleeluniversumid, millest kosmoloogid spekuleerivad, kuid erinevalt kosmoloogide universumitest mis meie silma all on tekkinud ja edenevad.

 

Neil universumitel on igaühel oma looja ja ühtlasi omanik, ja tema otsustada on, kui palju lasta paralleeluniversumitel omavahel suhelda. Pogue arvab, et Apple on kõige suletum. See kirjutab äppe vaid iPadide ja iPhone’i jaoks. Apple’i kell töötab vaid iPhone’iga, Apple Map pole kasutatav Windows Phone’is või Androidis, nõnda ei saa ühest süsteemist teise ka teha Face Time’i kõnesid.

Kui teil on iPhone, saate kasutada Google’i äppe nagu kaardid ja Gmail ja Chrome, teenuseid nagu Docs, Sheets, Slides ja digitaalset salvestamist nagu raamatud, muusika ning Newsstand. Microsoft Office on saadaval iga asja puhul ekraanil.

Igal firmal kolmest on erinev äriplaan. Apple on äri, mis müüb värkvara. Mocrosoft müüb tarkvara ja Google müüb reklaame.

Asi läheb üha hullemaks. Apple ja Google müüvad tarkvara teie auto paneelile ja kodusele automaatsüsteemile, mis töötavad vaid nende nutitelefonides. Samsung edendab omaenese universumit, isegi Amazon, mis müüs vaid raamatuid, valmistab telefone, tahvelarvuteid ja TV seadmeid.

Kas vaene tarbija peab rõõmust digilakke hüppama? Võistlus edendab innovatsiooni ja kõik need teised sõnad. Digitaalsed paralleeluniversumid kalduvad muutuma üsna ühelaadseteks, ent ussiauke nende vahel pole just palju.

 

 

 

Ameerika teadusfantastika hiilgeaja kirjanik Isaac Asimov, kes nägi ette robotite valdamist ja mõtles välja robootika kolm seadust ja kirjutas ühiskonna kohta järgmiselt: „Anti-intellektualism on olnud pidev oht, mis on põimunud läbi meie poliitilise ja kultuurilise elu, toitudes valest tähelepanekust, et demokraatia tähendab, et minu ignorantsus  on täpselt sama hea kui teie teadmine.“

Kas ignorantne, teadmatu ja rumal inimene suudab valida kolmest universumist parema kui teadlik inimene? See on õieti küsinus sellest, kas digitaalne on hävitanud demokraatia.  Andmete osav tõlgendamine on digimaailmas kindlasti läinud peenemaks, nõnda et õige hõlma on raskem kinni hakata. Iga müüja kinnitab meile, et nende universum on parim, mida meil on saada. Ignoreeritakse ekspertiisi, nagu väidab 20 aastat digitaalturundusega tegelnud Andrew V. Edwards oma raamatus „Digitali is Destroying Everything.“[2] („Digitaalne hävitab kõik“.) Tekitatakse mulje, et nende toode on ainus, mis seisab maailma ja rakenduse vahel. Kuna tooted on keerulised, siis on vaja erilist tehnilist taipu, et neid võrrelda ja leida, kuidas nad oma digitaalses universumis toimivad.

Rakenduste müüa ei soovi müüki edasi  lükata vestlusega, mis aeglustaks müüki.  „Sa pead oskama autot juhtida, et mitte vastu puud sõita!“ on liigagi paljude tootemüüjate loosung.

 

Tehnikadžungel elab oma elu, loodusdžungel oma elu. Mõlemat saab vaadata kui ökosüsteemi, kus on stabiliseerunud oma toiduahelad ja mis alluvad ühtedele ning samadele loodusseadustele.  Või kuidas saakski inimene leiutada ja luua süsteemi, milles kehtivad originaalsed loodusseadused? Ses mõttes on kolme erineva firma nutitelefonidel põhinevad süsteemid pigem ökosüsteemide kui paralleeluniversumite sarnased. Kuid ühenduspraod nende vahel meenutavad ussiauke erinevate universumite vahel.

ESOF.Brahe2A

¤

¤

¤

¤

¤

¤

Tycho Brahe planetaarium Kopenhaagenis paistab tagaplaanil üle järve kui viltuse katusega silinder. See on üha enam täis digieksponaate.

Foto: Tiit Kändler, 2014

Võib-olla tuleks kosmoloogidel oma hiiglaslikest teleskoopidest erinevamad ja ehk ka kavalamad teleskoobid pöörata digitaalsete universumite suunas, siis ehk saaks aimu, millised suhted võiksid valitseda paralleeluniversumite vahel.

Kui te oleksite liblikas, ämblik, geko või meritäht, mida teil oleks inimeselt õppida? Mitte midagi peale soovi olla maailmas kõige targem. Sest kõik oma eluks vajaliku on nad leiutanud miljoneid aastaid enne inimese eellaste ilmumist maamunale. Kuid ka kõige targematel teadlastel on muust elusloodusest õppida küllaga. Seda on viimastel aegadel tehtud üha usinamalt. Just seeläbi on valminud värvid, mis ei mustu, aknaklaasid, mida pole vaja pesta, lennukid, mida pole näha või siis sillad, mis ei kuku kokku.

Inimene õpib üha enam, kuidas võtta eeskuju taimede ja loomade miljonite aastate vältel välja arendatud ehitusest. See on omamoodi poeetiline. Poeesia ei peitu mitte leiutajate loodud firmade poolt teenituid miljardites, mis saadud looduse kopeerimises, vaid looduse enda leiutistel. Bioinspiratsioon ehk bioonika on uuemat sorti teadus, mis otsib, kuidas kasutada eluslooduse printsiipe, et luua selliseid asju, milleni asjade evolutsioon pole jõudnud. Kuid selleks tuleb mõista loodust uuel tasandil. Ja see tasand ei asu mitte meie peade kohal ega ole meist suurem. Loodus ehitab elu, lähtudes aatomitest ja sealt edasi molekulidest ja nõnda edasi. Nii toimub evolutsioon alt üles. Meie aga ehitame oma asju põhimõttel ülalt alla [3].

Isaac Asimov hakkas esimeste seas oma lugudes looma pahade kõrvale heatahtlike robotite kujusid. Et oma robotimaailma korrastada, lõi Asimov 1942. aastal robootika kolm seadust:

1. Robot ei tohi inimolendile viga teha või oma tegevusetusega lasta tal ohtu sattuda.

2. Robot peab alluma inimolendi korraldustele, välja arvatud kui need on vastuolus esimese seadusega.

3. Robot peab kaitsma oma olemasolu, seni kui see pole vastuolus esimese ja teise seadusega.

Mõtleme veidi, kas kasvõi ühes neist kolmest universumist tegutsevad seadmed järgivad neid reegleid?

Inimene on lootnud, et tuleb robot ja teeb tema eest ära tüütu töö. Et siis jääb rohkem vaba aega. Mida teha vaba ajaga, seda inimene veel otsustanud pole. Ehkki sellegi raske küsimuse lahendamiseks on püütud appi võtta roboteid ja tundub, et ühe edukamalt. Kõik kolm digitaalset ökosüsteemi või paralleeluniversumit on suuresti rakendatud meelelahutustööstuse teenisitusse. Ning need on meelelahutuse senises mõttes tundmatuseni muutnud.

 

 

1. David Pogue. The Tech Jungle. Scientific American, December 2015, p 20.

2. Andrew V. Edwards, Digital is Destroying Everything, What the Tech Giants Won’t Tell You about How Robots, Big Data, and Algorithms Are Radically Remaking Your Future, Rowman & Littlefield, 2015.

3. Tiit Kändler, Leiutised, mida ei osatud oodatagi, Ühinenud Ajakirjad AS, 2015.

Loe ka: Tiit Kändler, Digimaailm kujundab looduse evolutsiooni, Eesti Loodus, november 2015, lk 28.

aasta.pildis | Meteoroloogia | News

Esineb ainult Eestis

24. veebr 2016

Eesti VikerkaarRõõmsat uut iseseisva Eesti aastat! Seni, kuni saame omavahel avalikult vaielda ja vahel kikelda-kakelda, pole meie riigil häda midagi!
Pilt, mille maalisin mõne aja eest, on “Eesti Vikerkaar”.

Bioloogia | Meditsiin | mis.uudist | News

Iidseim lill oli imekaunis mürgilill

16. veebr 2016

MürgilillTaimeteadlased avastasid merevaigutükist kaks hästi säilinud fossiilset lille, mis õitsesid 20 – 30 miljoni  aasta eest. Need lilled kuluvad asteriidide sugukonda, mis on meile andnud kartuli, tomati, tubaka, petuunia ja kohvi. Kuid need lilled kuuluvad asteriidide mürgisesse perekonda Strychnos, mille esindajates sisaldub maailma kuulsamaid mürke strühniini ja kuraaret.

Oregoni Ülikooli professor George Poinar, kes on üks paremaid fossiilsete taimede tundjaid, kinnitab, et need lilled elasid troopilises metsas, umbes praeguse  Puerto Rico aladel. Praegu kasvab maailmas umbes 200 liiki Strychnose perekonnast.Leid vihjab, et paljud nüüdsete taimesugukondade eellased võisid elada hilise Kriidiajastu troopilistes metsades.

Rotimürgis sisalduva strühniini kirjutas kuulsaks Norman Bates ja seda kasutati  filmis „Psycho“, kuraare oli mürgiks ühes Sherlock Holmesi loos, ent väikestes annustes kasutatakse seda füüsilise ja vaimse aktiivsuse tõstmiseks.

Allikas: EurekAlert!

tunnustatud teaduse populariseerija teadus.ee suvekool Vikipeedia