Tuhatnelja nelja protsendi jahil

Tiit Kändler

Kui Paneki raamatust lugejale kas või neli protsenti meelde jääb, on Eestis teadmisi tunduvalt rohkem juures. Richard Panek, 4% universumist. Tumeaine, tumeenergia ja võidujooks ülejäänud tegelikkuse avastamiseks. Inglise keelest tõlkinud Vahur Lokk. Toimetanud Triin Olvet, keeletoimetaja Katrin Ringo. Kujundanud Rein Soonsein. Sarjas „Imeline teadus”. AS Äripäev, 2013, 326 lk.

Aimeraamatut võib kirjutada mitut moodi. Sa kas kirjutad teadlastest oma probleemide kallal või sa kirjutad probleemist, mille taustal tegutseb rühm teadlasi. USA teaduskirjanik Richard Panek on avaldanud 2011. aastal raamatu sellest, kuidas tõestati, et universumi paisumine kiireneb, nõnda et raamat on nii teadlastest kui ka probleemidest. 2011. aastal said selle avastuse eest Nobeli auhinna USA teadlased Saul Perlmutter, Adam G. Riess ja austraallane Brian P. Schmidt. Olekski justkui kõik.
Aga kus sa sellega! Paneki raamatus tegutseb enneolematult suur hulk teadlasi, kes tegid selle avastuse jaoks ajaloolise eeltöö, aga töötasid ka selle nimel, et saadaks teada, kas mõne miljardi aasta pärast astronoomidel on veel tööd. Nüüdseks tundub olevat selgunud, et ei ole, sest me näeme siit Maalt üha vähemat ja vähemat osa universumist, kuni asi piirdub omaenese Linnuteega.
Paneki raamatus sebib teadlasi liigagi palju ja et ta püüab neid kõiki veel kuidagi välimuselt või käitumise poolest iseloomustada, siis kisub asi kohati ikka väga segaseks. „Kergesti innustuv, äärmiselt rahutu, number 16 botas üle põlve tõstetud jalas alati tudisemas, justkui õhutades rohkemaks, aitas Holzapfel välja mõelda eksperimente …” Kas sellised iseloomustused aitavad mõista toimunut? Lühikirjeldusteks läheb vaja vähemalt Somerset Maughami või Tšehhovi talenti.

Võitlus au ja kuulsuse nimel
Panek kirjeldab põgusalt, kuidas 1965. aastal avastati kosmiline mikrolainekiirgus, pikemalt pajatab ta, kuidas tuldi selle peale, et esimesed hetked pärast Suurt Pauku paisus universum mõistetamatult kiiresti, inflatsiooniliselt. Miks, seda muidugi mõista ei teata seniajani.
Suurimad kosmoloogiliste kehade kogumid on galaktikate superparved. Superparvede võrgustikust Panek ei räägi. Küll aga Stephen Hawkingi avastusest, et mustad augud kiirgavad: osake kaob auku, antiosake pääseb välja. Või oli see vastupidi. See avastus pani aluse varasele universumi uurimisele.
Universumi kiireneva paisumise avastamise kuldvõtmekeseks said supernoovad. Perlmutteri ja Riessi rühm tormasid võidu nende kallale. Kui Paneki raamatus jääb füüsikaline pool vahel ehk füüsikakaugele lugejale segaseks, siis üks saab ometi selgeks: üha enam on teadus kiskjalik, käib hirmus võitlus ja ärapanemine. Võideldakse teleskoobiaegade, eriti Hubble’i kosmoseteleskoobi aja eest, võideldakse andekate inimeste eest, seigeldakse võistlevate rühmade vahel. Teadlaste seas on oma spioonid ja äraandjad, oma kavaldajad ja suisa valetajad. Kõik mille nimel? Iseenese au ja kuulsuse nimel, tuleb tahtmatult välja. Tundub, et Paneki sadakonna teadlase seas polegi kedagi, kes teeb teadust tegemise lõbu pärast, selle pärast, et mõtelda on mõnus ja teada saada lahe. Inimkonna teenimisest ärgem kõnelgemgi. Astronoomia on muutunud, üksikute huntide – Ernst Öpiku või Edwin Hubble’i – aeg on otsa saanud. Äge võitlus käis ka päevalehtedesse sattumise pärast, soovitavalt esiküljele. Mis tähendab, et USA tähtsates päevalehtedes olid ja on seniajani asjatundlikud teadustoimetajad.
Võib-olla on see ainult minu mulje, kuid raamat on kirja pandud äärmiselt Ameerika-kesksena nii inimeste kui ka väärtuse suhtes. Seda teades, lugeda on sellegipoolest huvitav. Andromeeda kui galaktika tõestas ameeriklaste vaatevinklist ikkagi Hubble 1923. aastal, mitte Öpik, kes tegi seda aasta varem. Tumeaine olemasolu galaktika kroonis tõestasid ikka jänkid Jeremiah P. Ostriker ja James Peebles 1973. aastal, mitte Jaan Einasto oma kolleegidega, ehkki nad tegid seda vähemasti samal ajal. Raamatus tegutsevad jänkid on kõik nimelised, eurooplased aga näiteks „kolm Taani astronoomi koos kahe Briti astronoomiga” ja „Vene teadlased” – Jakov Zeldovitši nimest ei ole siiski pääsetud, nii nagu üllatuslikult ka „Tambovi konstandist”. Venelane George Gamow (Georgi Gamov) sai tuntud teadlaseks, sealhulgas kosmoloogiks, kui oli põgenenud Ameerikasse ja tegutses seal.
Ainus, keda eurooplastest nimepidi mainitakse, on britt Martin Rees, kes tumeaine käsitlemist astronoomias on nimetanud epitsükliteks – mõeldes selle all, et käsitlusviisid muutuvad, kuid vanad nipid ilmuvad mõne aasta pärast jälle lagedale. Nojah, Rees on ju Ludlow parun Rees ja kuninglik astronoom, Kuningliku Seltsi eelmine president. Võin omast käest kinnitada, et väga lahke ja sõbralik inimene pealekauba. Kuid Paneki järgi ei maksa lahkus ja sõbralikkus teaduses just kuigi palju.
Einstein eeldas universumi homogeensust, teised isotroopsust – ühetaolisust mastaapides ja suundades. Nüüdseks on selgunud, et mateeria hulk meie universumis ei ole selle paisumise peatamiseks piisav, seda on liiga vähe. Universum paisub igavesti.
1970. aastate lõpul jäi Suure Paugu rong seisma. Enam ei saadud uusi tulemusi. Siis, 1979. aastal selgus Ameerika kosmoloogile Alan Guthile, et pärast Suur Pauku sai universum kolme minutiga, äkk-kiiresti „inflatsiooni” läbi paisudes valmis, ja kõik.

Matemaatika ja vaistu universum
Paneki raamat pajatab oma kaootilises stiilis teadusmaailmast, milles püütakse lähendada teineteisele suurimat ja vähimat. Kosmoloogiat ja osakestefüüsikat. Uusi osakesi on leitud kahel viisil. Üks on olnud teha matemaatikat. Matemaatika ütleb, et mingi osake peab olemas olema ja siis tambitakse katseseadmetesse, nagu Fermilabi kiirendid või CERNi suur hadronite põrgati, hirmus hulk raha ja inimesi – mida edasi ajas, seda enam –, ja siis ilmub matemaatikute ennustatud osake varem või hiljem välja. Nii nagu ilmus välja Paul Diraci ilusa matemaatika ennustatud antiosake (klassikaline näide) ning viimati ilmus välja Higgsi bosoniga. Kuid vahel ei pruugi ka matemaatikast osakesi ilmuda, nii nagu on seni juhtunud ennustatud peegelosakestega.
Richard Feynman õpetas oma õpilastele, et vahel tuleb usaldada vaistu, jõuda esmalt järeldustele. „Kujutleda, milline võiks olla universum ning siis minna tagasi ja teha matemaatikat, kuni see hea õnne korral klappima hakkab,” kirjeldab Panek. Nojah, ainult et siin on üks pisike küsimus: kuidas seda teha? Richard Feynmanil oli lihtne reegel: ära püüa lahendada probleemi, kui sa ei tea selle vastust.
Kuid kas Paneki raamatust saab selgemaks, mis on tumeaine ja tumeenergia erinevus? Otsesõnu mitte, ja ma ei oska öelda, et kui asjast mitte midagi teada, kas üldse saab. Olgu siis siinkohal ära öeldud, et tumeaine paneb galaktikad pöörlema kiiremini kui muidu ja tumeenergia saadab universumi kiirenevalt laiali.
Mida me praegu universumi ehituse kohta teame? 2010. aastal teadsime, et universum on 13,75 miljardit aastat vana, see koosneb 72,8 protsendist tumeenergiast, 22,7 protsendist tumeainest ja 4,56 protsendist barüonilisest ainest. „Kuidas lugu lõpeb, on saladus ja võib-olla jääbki saladuseks,” tunnistab Panek. Ta arvab koguni, et tumeaine ja tumeenergia avastajad on „meie aja Galileid, tehes vaatlusi, mis sellele universumile tõestuse andsid, ehkki see osutus kaugelt keerukamaks ja müstilisemaks kui me eales oskasime ette kujutada”.
Jah, me ei tea siiamaani, mis asi on tumeaine ja mis imeasi on tumeenergia. Tumeaine osakeste kohta on hüpoteese imekergetest imerasketeni välja, tumeenergia kohta pole niipaljukestki. Nende tumedate asjade püüdmiseks toimub praegu, mil te neid sõnu loete, üle maailma sadu eksperimente, mõned kesksemad, mõned äärepealsemad.
Tagatipuks ei tea me, mis asi on gravitatsioon ja miks on see vastasmõju nii nõrk, et kõige odavam magnet tõmbab kirjaklambrit tugevamalt enese külge kui hiiglaslik Maa. Newton tunnistas, et oli gravitatsiooni välja mõelnud. Näiliselt täiuslik klapp tema väljamõeldise ja vaatluse vahel on imeasi.
Ärgu saadagu minust aru, justkui oleks Paneki raamat kehv, kus sa sellega. See on isegi liiga hea, nii et on tegu selle mõistmisega. Tore, et see eesti keeles ilmus. Ja et kirjastus on varustanud nõnda keerulise raamatu registriga, siis on seda hea kasutada ka teatmeteosena või lihtsalt mälu taastamiseks. Meil on ju olemas Ernst Öpiku raamat oma ajast ning Jaan Einasto raamat tumeaine avastamisest, nõnda et saame kenasti võrrelda. Seda enam et Einasto on avaldanud äsja oma mälestused ja tumeaine ning kosmilise võrgustiku loo inglise keeles.