10.2009 arhiiv

Majandus | News | to.imetaja

Majandusmõtlemine eirab füüsikaseadusi

28.10.2009

Finantskriisi ei osanud ette ennustada ka kõige paremini makstavad majandusanalüütikud.

Kas majandusmudelid olid valed, kuna majandusmõtlemine rikub füüsikaseadusi? Nõnda küsib ajakiri Scientific American ja kinnitab, et akadeemikute üha suurenev rühm on seda meelt. Ning nad katsuvad asja ka tõestada.

Uusklassikaline mantra pidevast majanduskasvust ignoreerib energiaallikate pidevat kahanemist ja energia jäävust investeeringute kogusummas. Loodetakse välja töötada „biofüüsikaline majandusteadus”. Kuid teadlased on kahes leeris. Üks arvab, et kõik on läbi ja inimkond sammub majanduse kokkuvarisemise suunas. Teine jälle loodab, et laeva saab veel ümber pöörata. Kuid jah, biofüüsikalised majandusteadlased näevad meie tsivilisatsiooni tulevikus vaid väga tuhmi lootuskiirt ja nimetavad oma teadust nukraks teaduseks.

Paari nädala eest pidas 50 teadlast teise biofüüsikalise majandusteaduse aastakonverentsi New Yorgi osariigi ülikooli keskkonnateaduste ja metsanduse kolledžis. „Tegelik majandusteadus uurib, kuidas inimene muundab loodust, et oma vajadusi rahuldada,” ütleb konverentsi korraldaja, süsteemiökoloog Charles Hall, „uusklassikaline majandusteadus pole kooskõlas termodünaamika seadustega.”

Kõigi elusolendite ellujäämine on piiratud energia tuluga investeeringute käigus (energy return on investments, EROI).

Iga elusasi või elusühiskond suudab ellu jääda vaid senikaua, kui nad on võimelised oma aktiivsuse läbi saama enam koguenergiat, kui nad selle aktiivsuse läbi kulutavad. Orav sööb pähkleid. Pähklid annavad talle enam energiat kui pähklite otsimiseks ja söömiseks kulub. Vastasel korral orav sureb.

Majandusteadus ei tohiks olla sotsiaalteadus, kuna see tegeleb ainega.

Biofüüsikalise majandusteadus pole uus mõtlemine. 1926. aastal avaldas Nobeli keemiapreemia laureaat Frederick Soddy raamatu „Wealth, Virtual Wealth and Debt”, kus ta veenis, et majanduse südameks peaks olema energia, mitte pakkumise-nõudmise kõverad. „Tegelik jõukus” saadakse tekib energia kasutamisel füüsikaliste objektide muundamiseks ning on seega allutatud entroopiaseadustele või vältimatule allakäigule ning traditsiooniline rahanduspoliitika eirab seda.

USA naftatoodang on jäänud pidama kümmekond aasta tagasi ja selle EROI kahaneb pidevalt. 1030 aastal oli see 100-1, see tähendab, et tuli kulutada barrel naftat, et saada maa alt kätte 100 barrelit. 1990. aastatel oli see suhe vähem kui 36-1, 2006. aastal aga 19-1. Kui suhe väheneb kuni 3-1, variseb majandus kokku.

Energia vajadus kahekordistub iga 36 aastaga , toodang aga kahekordistub 56 aastaga. Ning mitte mingi uus tehnoloogia olukorda ei paranda. Tehnoloogia edeneb, kuid jookseb võidu naftaallikate tühjenemisega.

Kuid biofüüsikalise majandusteaduse pioneerid on pessimistliku. „Muidugi püüame me saata sõnumit,” ütles Utah osariigi ülikooli keskkonna ja ühiskonna osakonna teadlane Joseph Tainter, „kuid ma ei arva, et keegi selle ka vastu võtab.”

Tiit Kändler

nädal.mõttes | News

Ka teadus võib olla dogmaatiline

23.10.2009

„Teaduslik dogma tugineb tavaliselt mõnele autoriteedile ja selle on omaks võtnud teatud hulk tõemeelseid uskujaid, kes moodustavad omaette rühmituse, võiks öelda pisikese „tõdekonna” (establishment).”

Ernst Öpik (1893–1985), eesti astronoom

News | Sotsiaalteadus | to.imetaja

On selline partei! Kuid mitte teadlastele

23.10.2009

Annab jumal ameti, annab ka mõistuse – nii üteldi tsaariajal. Eestis kehtib reegel – annab jumal partei, võtab ka mõistuse.

„Igasugune parteilisus oli minu auväärt professorite meelest olnud alati teadusele kahjulik kui paranoia, kui vaimuhaigus.” Nõnda meenutab sõjaeelse Tartu ülikooli vaimsust rahvaluuleteadlane Isidor Levin, kelle mälestusi on ilmutanud ajakiri Akadeemia juulikuust alates. Levin on siin tuletanud meile meelde teaduse olemust.

Tuleb ometi ükskord rääkida asjadest ausalt. Teadus ja partei ei ole vennad. Partei vajab ajuvaba kuuletumist ning on rajatud rahaahnusele ja võimuihale. Mis ei tähenda muidugi, et iga parteilane oleks kuulekas ja ahne. Kuid partei kui säherdune üksi ja eraldi võttes on äärmiselt ebademokraatlik nähtus. Demokraatia saab teoks vaid mitmete parteide olemasolul. Niipea, kui parteide arv liigub piirväärtuse suunas, mille suurus on üks, tekib autokraatia. Peaksime seda ju minevikust teadma.

Nõnda ei ole ei Jaak Aaviksoo, ei Ene Ergma, ei Peeter Tulviste nüüd ja praegu vähimalgi kombel teadlased, olid nad minevikus kui geniaalsed teadlased tahes. Parteilisusega koos käib kohustus kuuletuda ja seega vahel ka valetada, vale aga teadusesse ei sobi. Parteilisusega koos käib mõnus võimalus mitte vastutada, teadlane aga vastutab oma sõnade eest. Nii ongi, et kui partei ei taha, siis rohi ei kasva ja lind ei laula ka. Mida on näha näiteks vabadussamba puhul, mis on projekteeritud igasuguseid looduse seadusi ignoreerides, ainuüksi parteipoliitilistest kaalutlustest. Kuid vetikas ikka kasvab, ja kui valgustatakse öösel, kasvab veel enam, ja vee molekul on ikka väga väike, nii et ronib igale poole, ja energia eest tuleb ikka maksta, mis siis et seda valatakse vabaduse nimel.

Sama asi kehtib ajaloo puhul. On muidugi igaühe asi, kas uskuda Mart Laari, Lauri Vahtre või Küllo Arjakase ajalooteemalisi oopusi. Mille kirjutamisel pole muidugimõista unustatud ka parteipoliitilisi ülesandeid.

Kes usub Marju Lauristini sotsioloogia erapooletust, võib samahästi uskuda seda, et Kuu säramiseks Päikest ei vaja. Poliitik ei saa teha erapooletut teadust, räägitagu seda meile kuitahes veenvalt, targalt ja andekalt.

Parteisid on vaja, selleta ei saa. Seega on ka vaja parteilasi. Ja kindlasti on osa parteilastest ausad ja õilsameelsed. Kuid partei ja teadus on vastandlikud ning see tuleb ka endistel teadlastel ausalt välja öelda, mitte inimesi lollitada.

Nüüdses Eestis, mis on ohtlikult langemas parteilaste kootud valede ja ahnuste võrku, on ka teadlaste asi lollusele vastu seista. Muidugi on seda teha raske, kui Eesti parteid on parteistamas ka teaduse hindamise ja rahastamise struktuuri. Kuid pole häda midagi. Eks ronis ka vene ajal ENSV Teaduste Akadeemiasse teadlasesarnaseid isikuid vaid ainult tänu komparteisse pugemisele. Sellest hoolimata ei lõppenud aus teadus Eestis ka kõige kurvematel aegadel. Ammugi siis nüüd, püüdku meie tublid isamaa ja partei teenrid, kui palju tahavad.

Tiit Kändler

News | Psühholoogia | vänge.lugu

Relvad sünnitavad vägivalda

23.10.2009

Isiklik tulirelv ei ole hea kaitsevahend. Vastupidi – relvi kandvaid inimesi tulistatakse palju suurema tõenäosusega kui relvastamata inimesi. Sellisele järeldusele jõuti, uurides USAs Philadelphia piirkonna tulistamisjuhtumeid. Pennsylvania ülikooli teadlane Charles Branas ja ta kolleegid analüüsisid kahe ja poole aasta jooksul toimunud 677 tulistamist ning võrdlesid neid juhuslikult valitud samalaadsete kodanike juhtumitega. Nad arvestasid ka naabruskonda ja sotsiaalmajanduslikku staatust.

Selgus, et relvi kandvaid inimesi tulistati surnuks 4,5 korda sagedamini kui tapeti relvastamata inimesi. Kui arvestati olukordi, kus inimestel oleks olnud võimalus end kaitsta, oli erinevus isegi suurem. Branas tunnistab, et küllap kannavad relvi inimesed, kes kardavad, et nad maha lastakse. Kuid ta oletab, et relv tekitab petliku turvatunde ning julgustab külastama ohtlikke paiku.

Allikas: New Scientist


Astronoomia | euroopa.mõtleb | News

Kuu toodab omaenda vett

20.10.2009

Kui Kuul ongi vett, siis ei pruugi see olla pärit igiammustest aegadest, vaid seda tekib muudkui juurde. Kuu on nagu hiiglaslik käsn, mis imab endasse Päikese poolt kiiratavaid elektriliselt laetud osakesi. Need osakesed vastastikmõjustuvad Kuu pinnal oleva tolmuterakestes sisalduva hapnikuga ja nõnda tekib kuine vesi. Selle avastuse tegi India kuusatelliidi Chandrayaan-1 pardal olev ESA instrument SARA.

Kuu pind on regoliidi nimeliste ebakorrapäraste tolmuterakeste kogum. Saabuvad osakesed satuvad terakeste vahel lõksu ja neelatakse neisse. Kui need juhtuvad olema prootonid, siis võivad need vastastikmõjustuda reageerida hapnikuga ja tekib hüdroksüül ning vesi. Nende molekulide jälgi Chandrayaan-1 registreeriski.

Kuid mitte iga prooton ei neeldu. Üks viiest põrkub tagasi ilmaruumi. See leiab endale elektroni ning muutub vesiniku aatomiks. Vesinik eemaldub Kuult kiirusega 200 km sekundis ja kuna kuu külgetõmme on väike, lahkub selle mõju alt. Elektriliselt neutraalset vesinikku ei mõjuta ka magnetväljad. Nii lendavad need sirgjooneliselt nagu valguse footonid. Nii kannab iga vesiniku aatom endaga teavet paigast, kust ta Kuult lahkus. Kust tuleb enam vesiniku aatomeid, on heledamad alad. Tumedamad on aga magnetilised anomaaliad, mis peegeldavad prootoneid eemale, laskmata vesinikul tekkida (vt illustratsiooni).

Selliseid vesinikupilte loodetakse saada ka asteroididelt või Merkuurilt, mis on Päikesele lähemal ja mida ka Kuust enam prootonitega pommitatakse. ESA kavatseb ühes Jaapanile Merkuuri poole teele saata BepiColombo nimelise tähelaeva 2014. aastal, pärale peaks see jõudma aastaks 2020.

Allikas: AlphaGalileo

Kuu.teadus | News

Eesti september teaduse pilgu läbi

12.10.2009

Meditsiin: Trans-iidid

Ikka teeb ilma transrasvhape. Justkui kõigest veel vähe polnud, ajab see nüüd tülli ka teadlased. Raik-Hiio Mikelsaar kuulutab, et transrasvhape ei tee meile miskit paha, kui just seda tonnide kaupa sisse ei söö. Ülo Niinemets omalt poolt hoiatab, et parem süüa kilo tsüaankaaliumit kui gramm transrasva.

Pole siin miskit imestada. Selline ongi teadus. Anto Raukas raiub kui rauda, et varsti jäätuvad meie veevarud ära ja tormab Venest ostma hermeliinkasukaid, kliimauurijate rahvusvaheline paneel jälle ennustab palavust ja ostab Hiinast kokku lehvikuid.

Ajalugu: Peetrikese unenägu

Kui Narva mehed otsustasid püsti panna Peeter I ausamba, ajas see Tallinna meestel kopsu üle maksa. Parem oleks olnud aga, kui Tallinna mehed oleksid Narva ise Peeter I kuju püsti pannud, ja tema vastu Karl XII oma.

Matemaatika: nelja prügi probleem

Maailmas pole just palju õiguskantsleriga riike, kus õiguskantsler peab sõna otseses mõttes astuma sopa sisse. On selline riik – ja see on Eesti. Meie prügimajandus on korraldatud nii geniaalselt, et sunnib mitte ainult majaomanikku tekitama võimalikult enam jäätmeid, vaid prahihunnikuid veetakse riigi ühest otsast teise ja sealt edasi kolmandasse. Ning kui seaduskuulekas inimene on oma karbid-topsid ilusti puhtaks pesnud, võib ta õnnelikult jälgida, kuidas need prügiausse kõik eesootava haisva laga sisse valatakse. Prügi sorteerimine ja laialikandmine on matemaatikas tuntud nelja värvi probleemina – kas on võimalik värvida kaart nelja värviga nii, et naaberriigid kõik ikka oleks eri värvi. Prügi keeles siis – kas on võimalik nelja sorti pakendeid sorteerida nii, et sama sorti pakendid omavahel kokku ei puutu. Arvuti abil tõestati nelja värvi probleem 1976. aastal, praktiliselt on selle nüüd tõestanud meie Keskkonnaministeeriumi jäätmeosakond.

Tiit Kändler

Meditsiin | nädal.mõttes | News

Valimisloosung teadlastele

12.10.2009

„Igasugune parteilisus oli minu auväärt professorite meelest olnud alati teadusele kahjulik kui paranoia, kui vaimuhaigus.”

Isidor Levin, rahvaluuleteadlane

Meditsiin | News | vänge.lugu

Hingake sügavalt sisse. Ka tüvirakke

12.10.2009

Tüvirakud võivad aidata ravida ka rida neuroloogilisi haigusi nagu Parkinsoni ja Alzheimeri tõbi, ent on keerukas neid ajju sisse saada. Võib puurida augu kolpa ja siis tüvirakud sisse süstida, kuid see on valurikas ja riskantne. Võib tüvirakud vereringesse süstida, ent siis jõuavad vaid üksikud neist ajju.

Kuid inimene on ka ninakas. Ja tulebki välja, et kuna ninast eraldab ajust pisem barjäär kui vereringet ajust, siis võib tüvirakud endale lihtsalt sisse hingata. Kondine plaadike, mis on ninaõõne ja aju vahel, on tikitud läbi nööpnõelasuurustest aukudest, mida läbivad närvikiud ja teised ühenduskoed. Sedakaudu suudavad ajju pääseda ka bakterid, viirused ja valgud. Miks mitte siis tüvirakud. Saksamaa Tübingeni ülikooli haigla meedikud Lusine Danielyan ja ta kolleegid otsustasid ideed katsetada. Nad tilgutasid fluorestsentselt märgistatud tüvirakke hiirtele ninna. Ja selguski, et sissehingatud tüvirakud reisisid aju piirkonda, mis tegeleb lõhnade analüüsiga või siis vedelikku, mis levib üle aju. Sealt tungisid tüvirakud sügavamale ajju – kuigi augukesed, mida nad pidid läbima, olid pisemad neist endist.

On näidatud, et ajju sisse hingata saab ka närviraku kasvufaktoreid. Skeptikud hoiatavad, et kohe ei tasuks siiski tüvirakke endale sisse hingama hakata, kuna veel pole hästi teada, kuhu kõik need siirduvad – mõned võivad maabuda paikadesse, kus hakkavad soodustama kasvajate vohamist.

Allikas: New Scientist

Füüsika | Humanitaarteadus | News | teadus.muusika

Muusika annab leiba ka füüsikutele

11.10.2009

Tänavu 14. mail lennutati kosmosesse Euroopa Kosmoseagentuuri ESA teleskoop, millesarnast Maalt välja veel saadetud pole. Herschel on infrapunase observatooriumi teleskoop, millel on seni kosmosesse lähetatud teleskoopidest suurim, 3,5-meetrine peegel. Selle eesmärgiks on uurida paljude taevakehade sündi ja evolutsiooni, alates tähtedest galaktikateni. Kuid enne kosmoseküpseks arvamist raputati kosmosesõidukit kolme risttelje suunas neli kuni sada korda sekundis. Ja siis katsetati, kuidas talub Herschel heli. Talle suunati peale helimüra, millist peab sõiduk stardil taluma. Selgus, et talub küll. Praegu asub Herschel Maast 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel ja uurib usinalt taevast.

Nii et kui nõustute, et helimüra on üks muusika äärmuslikke vorme, siis ei jää teil üle muud kui tõdeda, et muusika ei aita mille ainult korrastada inimese tundeid, vaid abistab inimest ka teaduse ja tehnoloogia edendamisel.

Kuid helimüra on lahutamatu ka kosmilistest kehadest. Pidev tillukeste meteoriitide sadu Kuu pinnale peaks panema selle Maa ustava kaaslase helisema. Ent ükski seismomeetritest, mis siiani Kuule saadetud on, pole olnud küllalt tundlik seda avastama. Pariisis asuva Maa füüsika instituudi teadlane Philippe Logonné ja ta kolleegid otsustasid teha lõppude lõpuks kindlaks, kui tugev see helin ikka on. Selleks hindasid nad meteoriitide populatsiooni arvukust ja rehkendasid tõenäolise seismilise signaali, mille tekitab eri suuruse ja kiirusega meteoriitide sadu Kuu pinnale. Selgus, et grammist kuni kilogrammi suurused meteoriidid tekitavad kahtlemata ümina, kuid see on imeväike. Maa ümin, mille tekitavad pekslevad lained, on enam kui tuhat korda valjem. See tähendab, et seismomeeter suudab Kuul tabada selle taevakeha sisemisi liikumisi ehk kuuvärinaid, ilma et meteoriidid tööd segaksid. Vaikus tagab töö edukuse. 1977. aastal viis Apollo Kuule seismomeetrite võrgustiku, mis seni veel teadmata põhjustel toimuvad kuuvärinad avastas. Me ei tea veel, mis toimub Kuu sisemuses kolmandiku ulatuses tema raadiusest.

Vesiniku paukuv muusika

Mõni loodusteadlane ainult muusika tekitamisest ära elabki. Karlsruhes asuva Helmholtzi ühingu Tuuma- ja energiatehnoloogia instituudi maa-alal on leida hiiglaslikke betoonpunkrite moodi rajatisi. Ning paksude betoonmüüridega piiratud platsikesi. Aeg-ajalt kostub neist betoonpunkritest suuremaid või vähemaid pauke. Instituudi teadlane Walter Fietz juhatab meid plekk-angaari ja näitab seal raudtala küljes hõljuvat kollast õhupalli. Hoiatab siis ja vallandab elektrisädeme. Pall paugatab lõhki. Selge see, oli pall on ju täidetud vesinikgaasiga. Siiski ei hukku keegi, nii nagu juhtus Krahv von Zeppelini ehitatud dirižaabli Hindenburgi puhul 1937. aastal. Sakslased täitsid tollal õhulaeva vesinikuga, kuna jänkid neile heeliumit ei müünud. Nüüd aga uurivad sakslased vesiniku plahvatusi, et vältida võimalikke õnnetusi vesinikkütusel töötavate sõidukitega. Ning seda uurida ei saa üksnes arvutil simuleerides, nii nagu Fietz seda oma ametis teeb, vaid ka vesinikuga paugutades. Plahvatuste puhul jäädvustatakse nii leegid kui helid. Vesiniku muusika aitab muuta elu turvalisemaks.

Muusika pole aga teaduses onud oluline mitte ainult ratsionaalsetel kaalutlustel. Paljud geniaalsed füüsikud on olnud ka väga head muusikud, kes olid võimelised musitseerima ühes oma kutselistest muusikutest sõpradega. Max Planck oli suurepärane pianist, kes isegi kaalus nooruses, kas mitte hakatagi muusikuks. Ja kummalisel kombel leidis ta oma hingele kosutust rohkem romantilistest heliloojatest nagu Schubert, Schumann ja Brahms kui Bachi intellektuaalsemast muusikast. Oma muusikalistel õhtutel musitseeris ta sageli ühes tunnustatud viiuldaja Joseph Joachimiga ning Albert Einsteiniga.

Ka saksa kvantfüüsik Werner Heisenberg kahtles nooruses, kas mitte valida pianisti karjäär, kuid siiski tõmbasid teda enam Einsteini tööde rütmid kui Mozarti võluvad helid. Viini füüsik Ludwig Boltzmann oli samuti silmapaistev pianist. Kui ta sõitis 1905. aastal USAsse Berkeley ülikooli loenguid pidama, siis oli ta sügavalt häiritud sellest, et sealne seltskond tundus olevat täiskarske. Isegi kui Boltzmann päris, kus on parim veinipood, vaadati teda kui hullu, kuni üks hea tuttav talle aadressi sosistas. Ometi leevendas igatsust koduse hea Austria õlle ja veini vastu muusika, ja täpsemalt võimalus mängida kalleimal Steinway klaveril. Mängides sellel Schuberti sonaati „tundsin esmalt selle mehaanika olevat imelik, kuid kui kiiresti harjud heade asjadega. Andantes unustasin end täielikult: ma ei mänginud meloodiat, see juhatas mu sõrmi. Pidin end Allegrot mängides jõuga tagasi hoidma, sest mu tehnika oleks üles ütelnud,” kirjutas ta oma Ameerika-mälestustes ja lisas, et selline võimalus oli talle tõeliseks tasuks kõigi katsumuste eest, mida ta Californias taluma pidi.

Füüsiku loodud muusikasüsteem

Saksa füüsik Hermann von Helmholtz oli see mees, kes 1847. aastal avastas – või õigem on öelda, et sõnastas – energia jäävuse seaduse. Kuid see tõi talle kaela vaid vanemate füüsikute pahameele, kes ei olnud veendunud, et maailma juhib mingi üks ja üldine printsiip. Oma tuntuse, või täpsemalt kuulsuse saavutas Helmholtz hoopis, kui ta Heidelbergis psühholoogiaprofessorina töötas ja avaldas oma uurimused nägemise psühholoogiast, värvinägemisest, liikumise tajumisest ning least not last – kuulmisest ja muusikast. Need tööd on asjatundjate arvates siiani aktuaalsed. 1920. aastate Harvardi psühholoog Edward Boring pühendas oma raamatu Helmoltzile sõnadega „Kui arvatakse, et raamatuid ei peaks pühendama surnutele, siis Helmholtz ei ole surnud.” Tõepoolest, resonaator, mille Helmholtz leiutas ja millel ta mitte ainult kvalitatiivselt kui kvantitatiivselt uuris õhu võnkumist suletud õõnsuses, ja mida igaüks võib kogeda, puhudes tühja pudelisse või okariini, on õpetanud akustikuid ehitama paremaid kontserdisaale. Ning just füüsik Helmholtz oli see, kes leiutas helikõrguste ülesmärkimise süsteemi, mis ka tema nime kannab ning Lääne kromaatilise skaala noote nimetab sel kombel, millisel moel teevad seda Euroopa muusikud tänini.

Albert Einstein on massiteadvuses lahutamatu oma kohevast soengust, sokkideta kingadest ning muidugi viiulist. Kuid et lõpetada see palake paraja de-kadentsiga, siis olgu toodud üks arvamusavaldus selle geeniuse muusikaloomingu kohta.

“Pärast lõunat läksime muusikatuppa ja doktorid kogunesid oma pille häälestama. Nad otsustasid Beethoveni kvarteti kasuks. Einstein mängis hästi ja tema rasvased valged näpud (nagu kasimatud väikesed vorstikesed) lendasid üle keelte, ent ta jõudis teistest ette. Pianist peatus ja küsis: “Kus te olete, härra professor?” “Teise lehekülje lõpus,” ütles Einstein. “Tore, ütles tšellist,” mina olen teise lehekülje alguses.” “Ja mina olen ikka veel esimese lehekülje lõpus,” ütles mu doktor. Pärast seda läksid nad kõik esimesele leheküljele tagasi. Oli mälestusväärne õhtu.”

See on katkend inglise ajakirjaniku Neysa Perksi mälestustest, mille avaldas füüsikaajakiri Physics World oma 2005. aasta jaanuarinumbris.

Tiit Kändler

Telli Teadus.ee uudiskiri