Rubriigi ‘to.imetaja arhiiv

Matemaatika | News | to.imetaja

Ämbliku maailma võrgus

01.11.2017

 

See Tiit Kändleri essee ilmus oktoobrikuu Eesti Looduses 2017

 

 

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

Jalutaja paradoks  

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

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

Siinkohal on sobilik tuua üks ajalooline ja matematiliselt banaalne näide.

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

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

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

Riia.Kuulus Juugend.Alberta

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

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

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

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

IMG_8458

Jah, kole oleks näha planeedisüsteemi drastiliselt ümber rivistumas.

 

Keeruka maailma keerutus

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

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

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

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

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Füüsika | Geneetika | Keemia | News | to.imetaja

Nobeli preemiad 2017: nullist lõpmatuseni

24.10.2017

 

See teaduskirjanik Tiit Kändleri lugu ilmus Maalehes 19. oktoobril osaliselt

 

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

 

 

Füüsika. Universum. Gravilained

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

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

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

LIGO.ML

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

¤

¤

¤

¤

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

Kip.Thorne2.A

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

Kiirkülmutist mikroskoop näeb valke kolmemõõtmelisena

 

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

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

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

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

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

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

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

 

Öö ja päev meie kehades

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

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

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

 

 

 

 

 

Füüsika | News | to.imetaja

Teadus on kõigile avatud

24.10.2017

See teaduskirjanik Tiit Kändleri esse ilmus ajakirjas Eesti Loodus septembris 2017

 

 

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

 

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

Jalgratta leiutamine

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

Foto: Tiit Kändler

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

 

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

Lõplik lõpmatus

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

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

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

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

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

 

Universumi rahvas

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

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

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

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

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

Taust. Teravmeelsus. Teadmine. Sama reegel kehtib teaduses.

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

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

ITER3A

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

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

Foto: Tiit Kändler

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

 

 

 

News | to.imetaja

Anna talle vasaraga vastu pead! Suvimälestus

05.10.2017

Ultima Thule ja Roman Baskini näitel: 35 pluss kell kümme

Tiit Kändler

teaduskirjanik

 

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

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

Pyramiid

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

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

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

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

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

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

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

Ajalugu | News | to.imetaja

Täna 26 aastat tagasi: augustikahurid

19.08.2017

 

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

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

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

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

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

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

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

Tankmees

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

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

21. august 1991 oli kolmapäev. Siis kirjutasin nõnda.

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

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

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

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

Jah, hirm oli nahas, ja silmad suured.

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

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

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

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

Tiit Kändler

 

 

 

Antropoloogia | News | to.imetaja

Inimkliima lepped ja leppimatus

12.06.2017

See teaduskirjanik Tiit Kändleri essee ilmus Postimehes 07. juunil 2017

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

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

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

Ilmataatinimene

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

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

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

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

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

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

Eestituum

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

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

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

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

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

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

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

 

Antropoloogia | Astronoomia | Bioloogia | News | to.imetaja

Täiskuu ei lase end maha magada

01.06.2017

 

See teaduskirjanik Tiit Kändleri artikkel ilmus Maalrehes 01. juunil 2017

 

 

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

 

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

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

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

Kuu.ML.Kujund.

Meis toimib nii ööpäevakell kui kuupäevakell

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

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

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

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

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

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

 

Ärgem muutugem kuutõbisteks

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

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

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

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

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

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

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

 

 

 

 

Antropoloogia | News | Psühholoogia | to.imetaja

Unustamine ehk mälu meistriteos

21.04.2017

See teaduskirjanik Tiit Kändleri artikkel ilmus Maalehes 20. aprillil 2017

Me mõistus on hädavajalik, et luua maailmast usutav pilt. Vahel kukub sellest pildist mõni tükk välja. „Olen unustanud,“ tunnistame. Tundub, et mida vanemaks saame, seda enam unustame. Kuid miks?

 

„Kes me oleme, kust me tuleme?“ küsis Lennart Meri oma „Hõbevalges“ ja vastas: „Ei tea, ei mäleta.“ Tammsaare Jürka ütles hingeõndsuse peale „Eit mäletas, aga suri ära.“ Tsiteerin mälu järgi.

Vanemal olendil on enam kogemust, mis teda abistada võiks. Miks tundub siis, et mida vanemaks saame, seda enam unustame? Või pole see nõnda? Selleks, et teada, kas on, peame teadma, mis on unustamine. Selleks, et teada, mis on unustamine, peame teadma, mis on mälu. Lohutuseks olgu öeldud, et seda ei tea täpselt keegi. Ja pikaks läheks seletamine.

Unustamine on elust lahutamatu nagu kahtlus ja rõõm. Vahel on rõõm unustada. Kas te pole siis ütelnud: „Ah, unustame selle!“ Või kuulnud etteheidet: „Kas te siis ometi ei suuda seda unustada?“ Loosungit: „Kui annate relvad käest, siis unustame!“ Ütlen kohemaid lohutuseks: kui kipume unustama eriti äsja toimunut, nimesid, filmipealkirju, siis pole tegemist dementsusega.

Igaüks on mälu-uurija

Mulle on imponeerinuid ja toetust andnud kuulsa eesti mäluuurija Endel Talvingu korduvalt rõhutatud vastus kunagises intervjuus temaga: „Koer teab, kuhu kondi kaevas, mitte ei mäleta. Teie mäletate, kuhu labida jätsite, kuna samal ajal sõitis tänaval mööda tuletõrjeauto, puu otsas kraaksus vares ja laps hakkas nutma.“  Tähendab, inimene seostab sündmused sündmustega, ja kui ta seostab sündmuste sündmuse ajalooga, siis on see Tulvingu leiutise kohaselt kronesteesia.

Mälu uurimine on põnev asi, mida saab teha igaüks. Tõemeeli – ega mälu-uurijatel ole katseteks tuhandeid vabatahtlikke, vahel vaid üks-kaks patsienti, sealjuures teadlane ise. Arvan, et paljud on tähele pannud: igapäevasündmuste meeles pidamiseks tuleb käituda koerana. Te teate, et panete autovõtme alati koridorikapi ülalt teisele riiulile. Teil pole seda vaja mäletada. Kui aga kogemata olete pistnud mujale, on häda käes. Olen täheldanud, et tuleb istuda maha ja taastada ajalugu: kus viimati võtit nägin, millist teed mööda kulgesin. Lõpuks leian üles.

On teada inimesi, kes ei suuda unustada absoluutselt midagi – nad võivad teile öelda, mida tegid 1985. aasta 6. novembril kell 12:15. Ja see on ebameeldiv tõbi, mida teadaolevalt põeb vaid 60 inimest.

Mälu.Graf.ML

Me ei unusta jalgrattasõitu, me ei unusta ujumist, me ei unusta käimist – oleme need kunagi selgeks õppinud nagu paljud muudki asjad. Inimese aju on üllatavalt plastiline: neuronitevahelisi sidemekid tekib/kaob enim umbes 25 eluaastani, kuid nende sibin-sabin ei lõpe sellega, ehkki aeglustub.

Pole lihtne leida teaduslikke põhjendusi, mis ei oleks liiga üldised, tõestamaks, miks mälu tundub vananedes nõrgenevat. Niipalju, kui olen lugenud, on mälu üks vananemiskindlamaid inimese omadusi. Ma ei pea siinkohal silmas ajuhaigusi, mis võivad tabada ju ka meie liigeseid, südant, kopsu ja maksa. „Vananemisega kaasnevad teatavad muudatused ajus, kuid põhilised mäluprobleemid pole nende hulgas,“ kinnitavad Harvardi meditsiinikooli teadlane Melinda Smith ja tema kolleegid avalikkusele mõeldud mentaalse, emotsionaalse ja sotsiaalse tervise asjatundlikus juhis HelpGuide.

Mälulüngad võivad olla häirivad, kuid enamikul juhtudest pole muretsemiseks põhjust. Nii nagu õpetab Tulving, on üks asi mälu salvestamine, teine aga salvestatud hulgast ammutamine. Ja siin jäävad hätta nii noored kui vanad. „See on mul keele peal,“ lohutame end. Ootamatul kombel tuleb mõne inimese nimi, riigi pealinn või võtme asukoht varem või hiljem meelde. Mentaalne, tunnetuslik protsess muidugi vananedes aeglustub, nii nagu aeglustub käte ja jalgade vehkimine, olgu jooksuks või enese kaitseks. Kuid HelpGuide lohutab meid, et muretsemiseks pole põhjust, kui vaid suudame korda saada vajalike asjadega, ammutada mälust elu jooksul omandatud teadmisi ning suudame loogiliselt argumenteerida ja asjade üle otsustada.

Ankurdatud mälu

Maailm me ümber kiireneb, ja hull lugu – sõnade tähendused muutuvad. Mis oli kord „tõde“, see oli erinev füüsikas, filosoofias ja jurisprudentsis. Ning „tõe“ värvid muutuvad. Ameerika ajakirjanik, kolmekordne Pulitzeri preemia laureaat Thomas L. Friedman avaldas möödunud aastal paksu raamatu pealkirjaga „Thank You for Being Late“ – „Tänan teid hilinemise eest“. On asjakohane mitte tõtata.

„Kiilide praktiline tähtsus on väike.” Nõnda sätestab koguteos „Loomade elu,” 3. köide, selgrootud, eesti keeles ilmunud 1984. aastal. Kuidas hoida end käigus, kuis suudaks üks põlv järgnevaga ja sellele järgnevaga suhelda? On see üldse võimaik? Eks ikka on, kui juba ühiskond püsima jäänud. Tuleb lihtsalt kinni haarata muutumatute – või õigemini öeldes inimlikes mõõtmetes muutuvate –väärtuste õlekõrrest. Nende suhteliselt muutumatute väärtuste hulka kuuluvad kahtlemata nii teadus kui kunstid.

Siit saame juhiseid oma mälu treenimiseks – nagu kogu oma organismi ja keha, tuleb mälu treenida. See on lõbu ja lust – leidke enesele vaid sobiv tegevus. Laulukoor, pillimäng, male, kabe, sudoku, raskemat sorti ristsõnad, lugemine ja veelkord lugemine, kaasa mõtlema panevad filmid, lavastused, kontserdid. Õppige mõni murdesõna või sõnu mõnest võõrast keelest. Valik on teie! Minupärast võib meenutada detaile oma lapsepõlvest, kes soovib, pangu kirja oma mälestuskillukesi, vooligu, kudugu, lugegu ja jätku meelde luuletusi, ja kui muud paremat tõesti teha ei ole, siis lugegu minu artiklit mälu vananemisest.

Kuid siiski – mis meie ajuga vananedes toimub? Oimusagara keskosas olev hipokampus, tähtis tegelane meie elumängus, mis seotud mällu salvestamise ja salvestatust ammutamisega, vananedes sageli väheneb mahult. Kuid – on inimesi, kes isegi ühe ajupoolkeraga hakkama saavad. Ajurakke kaitsvad ja parandavad ning nende kasvu stimuleerivad hormoonid ja valgud riknevad, nii nagu kipuvad lühenema kromosoomid. Vananedes võib väheneda verejooks ajju, mis halvendab mälu ja tunnetusvõimet. Lisaks võib halvendada mälu depressioon ja magamatus.

Nii et kui te end äkitselt avastate köögist ja ei tea, miks ülakorruselt alla ronisite, siis minge rahumeeli õue ja kui võimalik, rohige peenart või võtke ja jalutage ümber kvartali. Kui te suudate mäletada oma unustamise hetki ja seda, mille olete unustanud, siis on OK ja sebige aina ringi. Teil on ees huvireis? Võtke kätte ja lugege võimalikult palju kirjandust külastatava maa või linna või maakonna kohta – ja uskuge, te leiate enesele kohale jõudes palju enam uut ning mälu värskendavat.

Mälugeeniused seovad mällu salvestatavaid fakte esemetega, mida nad kohtavad oma koduteel ja meenutades läbivad selle tee. Nobelist David Kahnemann kõneleb ankurdamisest: teie otsustused pole kunagi sõltumatud, vaid on ankurdatud faktide külge, mida vahetult enne mällu jätsite.

Unustamine on vahel ka kaitsev ja vabastav. Kujutage ette, kui te ei suudaks unustada valu või õudusi. Nojahh, lõpuks on olemas märkmikud ja nutifonid ja mis veel kõik. Me ei tea, mis saab nende noorte mäluga vanaduses, kes praegu oma koduteedki GPSist järele uurivad. Mis teha, kui märkmik on kadunud? Lohutan end, et ka mälugeeniused, kes suudavad meeles pidada arvutul hulgal arve, kaotavad võtmeid sama tihti kui tavainimesed. Kuid ma tean, et „arukas elu tugineb kolmel sambal: mälu, taju ja mõtlemine,“ nagu Tulving õpetab. Kas keegi võiks mulle ütelda, kuhu ma ometi Tulvingu raamatu „Mälu“ pistsin?

 

Loe ka: Tiit Kändler, Ajujaht plastilise aju mõistmiseks, Maaleht 23. märts 2017

 

 

 

Antropoloogia | News | to.imetaja

Inimkonna põhihäda: kohastumatus ülimuutustega

12.04.2017

Seesinane teaduskirjanik Tiit Kändleri esse ilmus veidi lühendatult Postimehe AKs 8. aprillil 2017

 

Valgus valib enesele tee, mis viib kiiremini sihile. See tuleneb füüsikalises maailmas kehtivast vähima mõju printsiibist. Ometi pole valgusosakestel teadvust. Inimene valib tee, mis vajab vähimat pingutust. See maksab kätte ajastul, mil toimuvate muutuste kiirus ületab inimese kohastumisvõime. Praegu elame ühel sellisel ajastul. Kõik meie suured hädad on lõppkokkuvõttes tingitud sellest, et inimene ei suuda kohastuda keskkonnaga sama kiirelt, kui see muutub.

 

Olen selle üle mõelnud paar viimast aastat, ja vihjamisi ka kirjutanud. Nüüd, mil olen otsinud ja leidnud tuge ka sama mõistatuse üle mõtlevatelt tippteadlastelt, söandan oma mõtted kokku võtta.

Ütlen kohe välja kõigi lugejate lohutuseks: meid siin Eestis (ja USAs, Inglismaal, Saksamaal, Süürias) ei ahista mitte meie ühise eesmärgi puudumine, mitte võõraviha, mitte naiste ebavõrdne kohtlemine, mitte kristlaste kalduvus otsida tõde Piiblist või  moslemite kalduvus leida ainutõde koraanist, nagu kommentaatorid ikka ja jälle pakkunud on. Meid ahistab meie suutmatus kohastuda.

Kohastumine pole kohanemine. Sa võid vägisi kohaneda sellega, et muutud ühe enam seotuks digimaailma supernoovana toimuva plahvatusega, sa võid enesele kinnitada, et kohaned supernoovana toimuva globaliseerumisega, sa või ennast lohutada, et suudad kohaneda plahvatuslike kliimamuutustega. Kuid kohastuda nende kolme supernoova maailmas sa vajaliku kiirusega ei suuda, sest kohastumine on evolutsiooni käigus tekkivate geneetiliste muudatuste väljasõelumisel tekkiv liigi uus arengutase. Ja see võib tekkida hüppeliselt või pikkamööda.

Linnud arenesid dinosaurustest pikkamööda. Ometi jäid just nemad 65 miljardi aasta eest toimunud meteoriidiplahvatuse järel ellu, nagu ka imetajad ja taimed. Milles võib veenduda igaüks, kes metsa läheb. Meie eellasel, Homo sapiensiks arenenud tegelasel toimus ajus midagi umbes 70 000 aasta eest, mis võimalda hakata pajatama lugusid. Kuid kiil, puri, kang, ratas ja kaldpind jäid muutumatuks, kuni inimene leiutas tooli. See tähendab literatuurses mõttes – jäi 10 000 aasta eest paikseks, muutus kütist-korilasest põllu- ja karjapidajaks. Sellist kognitiivse revolutsiooni mõõteviisi jagab näiteks eesti keeldegi tõlgitud Heebrea Ülikooli ajalooprofessor Yoval Noah Harari.

Istanbul.Moblasaabas.2012

Tore on, läks veidi aega ja saabus leiutamise ajastu. Selleks oligi tooli vaja. Sest, nagu ütleb Nobeli majanduspreemia laureaat Daniel Kahnemann oma kiire ja aeglase mõtlemise süsteemis, on vaja keskenduda, pingutust tunda, et lülitada meie välkkiire otsustamine ümber aeglasemaks, kontrolli- ja analüüsivõimeliseks otsustamiseks. Nii kurb kui see digimaailma prohvetite jaoks ka ei ole, inimese kontrollivõime oma kiire mõtlemise üle on piiratud. Vähe sellest, piiratud on ka inimese mentaalne töövõime.

Kahnemann toob näiteks oma lihtsa eksperimendi. Kirjutage kaardikesele nelja numbri pikkune arvrida, näiteks 6785. Ja teistele kaardikestele veel ja veel selliseid. Lööge oma jalaga põrandale ühtlast rütmi, näiteks takt sekundis. Ja kirjutage siis arvrida, mille numbrid on ühe võrra suuremad. Pole võimatu. Kuid tehke seda, proovides liita igale arvrea liikmele arvu 3. See osutub lõpuks üle jõu käivaks! Teie pupillid laienevad 50% võrra, teie süda lööb 7 löögi võrra minutis kiiremini. Paralleelülesande täitmine on aga pikaaegselt võimatu. See on ka põhjus, miks kui autojuht kitsal maanteel püüab rekkast mööda sõita, kõik autos istuvad täiskasvanud vait jäävad. See on ka põhjus, miks autojuht sõidab autopiloodil, kasutades vaid oma kiiret mõtlemist, kui näiteks püüab korrutada kahekohalisi arve või argumenteeritult kõnelda moblaga või kaassõitjaga.

See on ka põhjus, mis inimene ei ole olnud võimeline kohastuma nüüdse kolmekordse supernoovaga: digitaalse, globaalse ja klimaatilise plahvatusega. Miks ma kirjutasin, et mu jutt kehtib ka Süüria kohta? Aga seepärast, et enne põgenikelainet oli seal viieaastane põud. Miks see kehtib Eesti kohta? Sest et tahtes olla digimaailma esirinnas, on riik unustanud pakkuda inimestele kaitsekilpi. Lihtne on neil, kel nõunikud ees ja taga, anda üha muutuva tarkvaraga digiallkirju, kui häda korral nood appi tõttavad. Kuid tavainimesel pole võimalik toime tulla ses kiirelt muutuvas tarkavaramaailmas. Justkui ei vajaks see pidevat vaimset pinget, pidevat aeglase mõtlemise kasutamist, kui keegi toksib sulle rütmi kõrva taga: sa sööd valesti, sa elad valesti, sa vägivallatsed kodus, sa oled sallimatu, sa oled läbi imbunud kommunismist, sa oled luuser, sa oled „hinnatundlik“ (loe: kerjus) … Digimaailm vajab ka raha, raha, raha, kõik need nutivärgid ja tarkvara, nii üllatav kui ka poliitikutele see ei või tunduda.

Me elame ohus, mil aina võib oodata ees üllatusi: poes tekivad automaatkassad, lennujaamas pead end ise registreerima, bussijuhid ähvardatakse kaotada, … See tähendab, et üha vähem kohtad oma toimetamistel inimest. Kõik käigu läbi arvuti! Justkui see oleks sama kindel kui Soome kalju. Aga ei ole, pole olemas süsteemi, mis ei või rikki minna. Inimesest alates kuni e-valimisteni välja. Nüüd jõudsin väga terava teemani. Kõnelda e-valimiste ohtudest on üks Eesti tabudest. Ometi olen ma näinud arvamusi nii ajakirjas Scientific American kui Nature, et e-valimised on ohtlik värk, ja paraku tuuakse vahel näitena esile Eesti ja mitte just heas valguses. Pole olemas süsteemi, mida saaks krüpteerida absoluutse kindlusega, ja ei saa kunagi olema isegi mitte võimaliku kvantarutamise maailmas. Punkt. Järeldused saab igaüks ise teha. Küsimus on vaid ajas ja rahas. Kas pole me seda viimaste aastate maailmas piisavalt tõdenud?

Ei, ärge lootkegi, et kutsun üles maailma muutumise kiirust vähendama. Meil ei jää üle muud, kui nagu süstasõitjal kärestikus – tean seda oma noorpõlve kogemustest Valdai jõgedel sõitnuna. Sul on ainus tee – tõmmata aeruga kiiremini või vähemalt sama kiirelt kui vool liigub! Vastasel korral keerab paat ringi ja oled uppis. Kui must jää teeb su autoga trikke, pead lülituma kiirelt mõtlemiselt aeglasemale, ja meenutama, mida oled õppinud: ära pidurda ja keera rool samale poole! Täiesti vastupidine intuitiivsele, eks ole.

Kahnemann ütleb selle peale, et inimese ellujäämine sõltub kontrolli tõhususest oma kiire mõtlemise üle. See on nii nagu kiirsöögiga: sa võid seda mugida, kuid piiratud arvul.

Et iseennast ja teid lohutada, mõelgem näiteks esimese või teise teadus- ja tööstusrevolutsiooni peale. Kui 18. sajandil vallutasid Inglise tekstiilitööstuse automaatsed kangasteljed, oli üks reaktsioon neid lõhkuda. Masinapurustajad on läinud ajalukku kurioosumina. Tegelikult juhtus nii, et kuigi 98 protsenti kangrutest jäi esmalt töötuks, muutus kangas nii odavaks, et igaüks sai osta enesele kaks särki.  Ja tekstiilitööstus hakkas vajama rohkem töökäsi, ent mitte enam endisel viisil töötavaid. Selle näite toob Ameerika ajakirjanik, Pulitzeri preemia kolmekordne laureaat Thomas L. Friedman oma möödunud aastal ilmunud raamatus „Thank You for Being Late“ („Tänan teid hilinemise eest“). Mitte kunagi enam, kirjutab Friedman, ei juhtu nõnda, nagu oli veel 15 aasta eest: et keskmise töö eest sai hea palga. Praegu saab keskmise töö eest keskmise palga, hea palga aga hea töö eest. See selgitab ka Brexiti ja Trumpi tagamaid: head palka saanud hakkasid saama üha kehvemat palka. Lihtne oli siis neid lohutada, ja leida väliseid põhjusi kas Euroopa Liidu või pagulaste näol. Lihtne on meid Eestis kogu aeg noomida, et miks me ei tööta tõhusalt ja miks nii ja miks naa.

Zürich.IstujadA

Kuid kuni poliitikasse ei jõua teadmine, et peamine oht inimkonnale seisneb selles, et ta ei suudagi kohastuda nende kolme supernoovaga, mida nimetasin, jäämegi kuulama arulagedate arvamusküsitluste teateid. Toon näiteks ühe viimastest: selgus, et Eesti elanikest toetab „vaid mõni protsent“ konservatiive või liberaale, kui „rõhuv osa“ keskmikke, millest järeldati, et küll me ikka oleme lollid ja ei oska oma kohta elus leida. Vastupidi – see arvamus jaotus looduses kehtiva normaaljaotuse kohaselt, tiibadel ongi vähem kui keskel. Nii et järeldus: meie mõistusega on kõik suurepärases korras!

Kuid me ei saa hakkama, nii nagu meilt tahetakse ja see tekitab tunde, et see ongi meie eneste viga. Ei ole, lohutan teid. Kui antropoloog või sotsioloog ütleb, et tema uurib asju vaid kvalitatiivselt ja teda „numbrid“ pro arvud ei huvita, siis on tegu tüüpilise kohastumatuse tunnusega.

Kui sõna on lahti lastud, siis seda kinni ei püüa. Mõned sõnad on elujõulisemad kui teised, seda seletas meile meemide leiutaja Dawkins. Kõige elujõulisemad on sellised sõnad, mida kuulajad ootavad kuulda saada, ehk siis isetäituvad sõnad. Nende peale on mängitud ikka ja jälle. Nõnda oli sõnadega „jätkusuutlik“, „säästev“, „ökopõllundus“, „geopoliitiline“ – rida võib igaüks jätkata. Nõnda on praegu sõnadega „tõejärgne“ ja „uus reaalsus“.

Kuid vaadakem kõiki oma hädasid kohastumuse seisukohalt. Siis taipame, et reaalsus on ikka olnud, ja valesid ka. Isegi bakterid valetavad meie immuunsüsteemi rakkudele, kui aga saavad.

Kuid miks mitte mõtelda teisiti. Miks mitte unustada see ogar kalambuur, et „mis on meid toonuid siia, meid edasi ei vii“. Miks mitte vaadata veidi selja taha ja küsida, kuidas juhtus, et inimene kohastus tööstuse masinate maailmaga, mille märgiks on telefon, auto ja lennuk ja kodumasinad. Ja muidugi sukkpüksid. Veel enam – kohastus teise teadusrevolutsiooniga, kvantmaailma mõistmise ja rakendamisega, mille märgiks on televiisor, triipkood ja Kuu-reis. Ja muidugi lauaarvuti. Mis tõi meid siia, küllap see viib ka edasi!

Kahnemann seletab seda nii, et me oskame oma ette kerkivaid raskusi, pähkleid, murda nõnda, et jagame oma pingutuse paljudeks lihtsateks astmeteks – umbes nii nagu matemaatikud ja nüüd ka arvutid tõestavad teoreeme. (See on ka veel üks põhjus, miks koolis matemaatikat õppida.)

Lõppude lõpuks on kahel jalal käimine kõige raskem trikk, mida on näha sellest, kui keeruline on seda olnud õpetada robotile. Oleme ära õppinud. Jalgrattasõit ja ujumine? Kah selged. Ja ei unune, kui oled selgeks saanud. Kuid pole veel geneetiliselt päritav nagu käimine seda on. Või õigemini – ei ole, seda peab laps õppima. Õppimisvõime aga on päritav. Ja olgem sellega rõõmsad.

Mis siis juhtub, kui Facebook äkitselt ära laob? Mitte midagi. Sest õppimisvõime jääb. Iga mänguminut nutikal on kaotatud aeg õppimiseks, see on kindel. Kuid miks siis inimesed sõrmitsevad oma ekraanikandjaid? Sest nad tahavad põgeneda maailmast, millega ei ole kohastunud ja millega isegi kohanemine on raske, sest tundub, et pead korraga tegema mitte kahte, vaid ei tea mitut tööd.

Jutt elukestvast õppest on lihtsalt üks sõnakõlks. Sest ilma sihukese asjata me oma toolidel ei istuks. Ja ei oleks suutnud kohastuda õige mitmete jääaegadega ja jäävaheaegadega. Et praegune on jääajal toimuv ootamatu jäävaheaeg, ei muuda asja, olgu selle põhjustanud inimene või Päikese termotuumareaktsioonide tsüklilisus, nagu ennustas Ernst Öpik 1960. aastatel.

Mida teha? Lihtsaid asju, samm-sammult. Ehitada kaitsekilp või -võrk digimaailma rünnaku leevendamiseks. See tähendab: avada kõigile kodanikele võrdsed võimalused. Kes ei suuda minna kõiges digimaailma, sellel peab olema kindlus, et saab oma asjad aetud ka vanas pabermaailmas. Pakkuda kõigile kodanikele enam-vähem võrdne internetiteenus. On täiesti skandaalne, et digimaailma eestvõitlejate, pikka aega valitsenud reformierakonna valitsus seda ei teinud ja piirdus digimaailma avamisega koolidele. Asi seegi, tarvilik, kuid mitte piisav.

Tuleb arendada maailma, kus ei oleks kohta tolgustel, kel muu tegemise või oskuste puudumise tõttu pole muud teha, kui ainult muudatusi, veeretades digitõkkeid inimeste teele.

Tuleb arendada vabavara, sest Bill Gates muutub üha ahnemaks, tarkvara muutub üha kiiremini ja hinnad muudkui kerkivad – ainult muidugi mitte poliitikute jaoks.

Ehitada lõpuks ometi üles salliv rahvusriik. Mis erinevalt paljude arvamusest on võimalik. On üsna irooniline, et valitsus hakkas hooga lahendama valdade liitmist 20 aastat liiga hilja: praegu on aeg viia otsustamine võimalikult alla, mitte koondada see veel enam üles ja kasvatada oma parteiniite nagu vähiraku kombitsaid uusvaldadesse.

On ka üsna irooniline ja solvavgi, et meile muudkui pajatatakse nn integratsiooni läbikukkumisest. Miks me ei või olla uhked, et oleme kuidas oleme, kuid oleme hakkama saanud, elades venelastega koos, ja kindlaski üha vähem lahus. Võibolla see kahe kogukonna lahuselamine meid päästiski? Mitte et see kestaks edasi. Käisin ise möödunud suvel põhjalikult Ida-Virumaal, ja imestasin, mis on näiteks Narvaga toimunud nende mõneteistkümne aastaga, mil seal käinud polnud. Siinkohal pole seda võimalik kirjeldada, seda peab igaüks omal nahal tundma. Ja seda ei saa tunda möödaminnes.

Eestlased on kestnud, kuna oleme sellised nagu oleme, arvaku meist mida tahavad itaallased, hispaanlased, inglased või süürlased. Pidagu meid kinnisteks, aeglasteks, sallimatuteks – nende probleem. Meie lootus on see, et meie oleme aeglase mõtlemise inimesed, oleme need, kes hilinevad olulisele, kompenseerides seda ülitäpsusega tähtsusetule koosolekule jõudmisel.

1953. aastal Minnesotas Minneapolises sündinud juut Friedman kirjeldab, kuidas tema lapsepõlves põgenesid juudid kesklinnast ja asustasid ühe äärelinnakese. Ning kuidas see siis hakkas edenema, ja kuidas just see juudikogukond võttis enda keskele elama mustanahalisi ja edasi juba moslemeid ja kuidas see nüüdseks on kujunenud mõnusa, salliva ning otsustusvõimelise rahvusriigi mudeliks.

Põhiline on keerata rooli samale poole, kuhu kaldume, ning mitte pidurdada, vaid tõmmata aeruga – aste-astmelt.

Fotod Tiit Kändler.

Digisaapapuhastaja ootel. Istanbul, 2012.

Aelane kohastumine. Zürich, 2014.

 

Antropoloogia | Meditsiin | News | to.imetaja

Ajujaht plastilise aju mõistmiseks

24.03.2017

See teaduskirjanik Tiit Kändleri aertikkel ilmus 2017. a 23. mai Maalehes

Aju on plastiline ja suudab paljude hädadega ise hakkama saada. Aju muutub inimese sünnist surmani. Mõistes neid muutusi, on täiskasvanutel lihtsam ka mõista oma lapsi ning ümbritsevaid inimesi.

 

„Mida teha, kui on keha?“ küsis 1970. aastate põrandaalune luuletaja Albert Trapeež. „Mida tajud, kui on aju?“ küsivad erinevate alade teadlased juba sajandeid. Ei möödu pea päevagi, kui mu teadusuudiste voos vupsab sisse aju uurimisega seotud uudis. Või uudis, mida pakutakse uudise pähe.

Teadlased on uurimas protsesse, mis toimuvad noores ajus. Neid huvitab, kuidas aju suudab õppida ja miks on nõnda, et mõnel inimesel ei arene võime taibata kirjutatut ja rehkendatut. Kuidas vastsündinu hakkab tajuma helisid, selle üle mõtlevad New Yorgi Newarki labori teadlane April Benasich ja tema kolleegid. Katse on lihtne. Sõbralikult ette valmistaud kuuekuulise beebi pea külge kinnitatakse elektroodi. Ja siis hakatakse talle ette mängima erineva sagedusega helisid. Kui sagedust muudetakse, siis on näha, et ajus miski muutub. Pole ka ime. Kuid teadlased väidavad, et aktiivsuse muutus ennustab, kuidas inimene küpses eas suudab hakkama saada.

Kognitiivsed lihased, nagu teadlased neid nimetavad, suudavad inimestel hakkama saada ka matemaatikaga. Beebidel on juba sündides võime tunnetada numbreid. Muidugi ei rehkenda nad diferentsiaalvõrrandeid, kuid suudavad vahet teha hulkade suuruse vahel. Arv, mida beebid tunnetavad, ei ületa kolme või nelja. Kummalisel kombel on selgroogsed nagu tuvid, vareslased, lõvid või ahvid sama edukad. Ent nemad ei arenda oma matemaatilisi oskusi palju kaugemale.

 

Kuidas aju taipab aju?

Mida teha, et aju oleks parem? Üks on selgeks saanud. Kui laps õpib mängima mingit muusikainstrumenti, siis on see ajule üsna kasulik. See abistab keskendumisvõimet, suurendab töömälu ja toetab enesekontrolli. „Kui sa ikka pead kopeerima kitarrikäiku, siis hoiad seda oma peas ikka ja jälle ning kordad seda oma kätega,” ütleb Northwesterni Ülikooli teadlane Nina Kraus. Ta rõhutab, et oluline pole mitte niivõrd muusika kuulamine, kuivõrd selle mängimine.

„See, milliste bioloogiliste protsesside käigus tekivad lapse ajus paari aastaga tajumustritest tähenduslikud ühikud, on kahtlemata üks praeguse hetke põletavamaid probleeme,“ sõnastab Tartu Ülikooli ajuteadlane Jaan Aru oma hiljuti ilmunud raamatus „Ajust ja arust“ tee, mida mööda ronides võiksime oma lapsi paremini mõista.

Aju1.ML

Ajukoor ja depressioon

Aju töötab kroonilisele depressioonile vastu, suurendades mõnda osa oma koorest. Pildil on krooniliselt depressiivsete patsientide ajuskaneeringud: vasakul enne ravi (näidatud punasega) ja paremal ravi ajal (näidatud sinisega). Depressiivsetel patsientidel oli paksem ajukoor otsmiku-, oimu- ja kiirusagaras. 10-nädalase ravi järel olid need sagarad õhemad nagu tervetel inimestel.

 Enne ravi                     Pärast ravi

 Frontal – Otsmikusagar, Parietal – Kiirusagar, Temporal – Oimusagar

Allikas: Childrens Hospital Los Angeles

Aju omanikud on vähemalt miljoni paljurakse loomaliigi esindajad. Tunne ütleb, et aju on erand, kuid tegelikult on ajuvabu mitmerakulisi nagu seened, taimed jt umbes sama palju. Inimaju on jõudnud oma arengus astmele, kus ta mitte ainult tahab, vaid on ka võimeline iseennast tunnetama ja uurima. Aju kohta on paljutki teada saadud, juba Egiptuse vaaraode ajal tehti ajuoperatsioone, mida kirjeldas Mika Waltari oma 1945. aastal ilmunud raamatus „Sinuhe egiptlane“.

Kas inimene suudab oma aju tööd olulisel määral taibata? Praeguseks ei ole. Viibisin 2013. aastal Brüsselis seminaril, mille korraldas  Innovative Medicines Initative (IMI) ehk Innovaatilise Meditsiini Initsiatiiv, mis ühendab erapanuse avaliku panusega. Samal aastal avati Euroopas suure teaduse projekt, inimese ajuprojekt (Human Brain Project, HBP), mis kümne aasta jooksul saab toeks muljetavaldavad miljard eurot. Ent algne ajuprojekt põhines vaid ühe teadlase, praegu 55-aastase Šveitsi Lausanne’i Föderaalse Tehnoloogiainstituudi professori Henry Markrami nägemusel. Too karismaatiline mees teatas 2009. aastal, kõneldes kõrgelthinnatud TEDi kogunemisel, et ta suudab kokku panna kamba, kes kümne aastaga simuleerib kogu inimaju arvutil. Aju 86 miljardit neuronit ja 100 miljardit sünapsit superarvutil – kui uhke, meie eurooplased teeme seda!

Läks vaid aasta, kui selgus Markrami oskus rahavoogu enda ja kahe kamraadi käpa alla saada ning 800 Euroopa neuroteadlast 2014. aasta juulis avaliku kirja laiali saatsid. Nad süüdistasid Markrami massiivses ülekiitmises. Praeguseks on projekti juhtimist muudetud, selle alamprojektides osaleva 112 institutsiooni õigusi laiendatud ning ei keskenduta vaid aju simuleerimisele.

Depressioonist on asjatundjate sõnul saamas Euroopa põhilisi haigusi, mis varsti ennetab südame-veresoonkonna haigused, nagu kinnitas 2013. aastal Taani farmaatsiafirma Lundbeck teadusuuringute rühma juht Peter Andersen. Tema sõnul kulub vaid kolm protsenti depressioonist põhjustatud kuludest ravimitele, ülejäänud 97 läheb vähenenud tööviljakuse või koguni töövõimetuse kontole. Mingit tõhusat ravimit pole leitud.

 

Aju omadused: plastilisus ja koostöö

Siiski on tõdetud, et aju suudab muuta oma olulise piirkonna suurust, et kompenseerida depressiooni tagajärgi. Ajakirja Molecular Psychiatry (Molekulaarne Psühhiaatria) selle aasta mätsi alguse numbris avaldati uurimus, milles Los Angelese lastekliiniku teadlane Ravi Bansai ja tema kolleegid mõõtsid magnetresonantskuvamise meetodil depressiivsete patsientide aju. Nad nägid, et depressiivse aju otsmikusagar oli paksenenud. Kui patsiente korralikult raviti, õhenes otsmikusagar jälle tavaliseks. Otsmikusagar kontrollib ülejäänud aju tööd ja surub alla sobimatuid käitumisreflekse.

Tähendab, aju on plastiline ja suudab teatud määral teda tabanud hädadele vastavalt oma arhitektuuri muuta. Nõnda on võimalik, et näiteks langetõve ravimise tarbeks ühe eemaldatud ajupoolkeraga inimene suudab enamvähem adekvaatselt omadega toime tulla, nagu kirjeldab Stanfordi Ülikooli neuroteadlane David Eagleman oma äsja eesti keeldegi tõlgitud raamatus „Aju. Sinu lugu“.

Aju2.ML

Isegi selliste ajuhaigustega nagu Alzheimer ja Parkinson võib inimene hakkama saada. Pärast nunnade surma nende ajusid uurides selgus, et viimased paarkümmend aastat olid mõned elanud koos Alzheimeri tõvega. Nunnad kordavad palveid. Eagleman on veendunud, et mida vanemaks inimene saab, seda enam vajab treenimist tema aju. Meid aitab lugemine, ristsõnade lahendamine, musitseerimine, meisterdamine.

Ajurakkude arvu haripunkt on kaheaastasel lapsel. Siis asutakse ebavajalikke seoseid ja ka ajurakkude arvu kärpima. Nooruki aju vormub kuni 25-aastaseni. Eagleman toob ohtralt konkreetseid näiteid. Ta on veendunud meie aju  plastilisuses. Eriti eelistatud on muusikud ja taksojuhid, kelle hipokampus või ajukoore kindel kurd on tavainimese omast suurem.

Nii et lootust ei maksa kaotada mistahes eas inimestel: mälu näiteks on õpitav ja säilitatav, kui vaid tehakse õigeid harjutusi. Näiteks on märtsi alul avaldatud Stanfordi Ülikoolis läbi viidud katsete tulemused näidanud, et kui vabatahtlikke õpetati neile ette loetud sõnu meeles pidama, kui nad seostavad neid näiteks oma igapäevasel koduteel leiduvate objektidega, lähenevad nende võimed supermälumängurite omadele.

Kuigi mälugeeniused suudavad meeles pidada hiiglaslikke numbrijadasid, otsivad nad oma autovõtmeid sama sageli kui lihtsurelikud. Ning kas nad saavad paremini aru naljast? Vaevalt, sest Ontarios asuva Windsori Ülikooli äsja avaldatud uuringud näitasid, milline võime peab olema ajul, mis mõistab kalambuure ja teisi sõnanalju. Ainult siis, kui vasak ajupoolkera, mis tegeleb keelega, analüüsib kuuldud sõnu, ja kui see on sobivas koostöös parema poolkeraga, mis veidi hiljem annab neile sõnaridadele vastava tavamõtte. Nende kahe ootamatul vastuolul kalambuur seisnebki. Nii et naljanina põhineb koostööl – kahe ajupoolkera vahel. Ja see ei tohi olla ajutine.

2. graafiku allikas: David Eagleman, Aju. Minu lugu. Argo, 2016


 

Telli Teadus.ee uudiskiri