Kuid võta näpust. Teadlased on probleemiga tegelenud ja valguse kiiruse vähenemist täheldanud 20. sajandi päris algusest kuni 30ndate aastateni. Nobeli preemia laureaat kinnitas seda, kuid siis tuli Einstein koos oma valemiga ja teadus muutus. See artikkel on pöörane ja täielik ulme, sest koolis seda ei õpetata ja tõenäoliselt pole te ennemalt ka kuulnud, et selle probleemiga tegeleti nii kõrgel tasemel.
Valguse kiiruse mõõtmisega tegelesid terve rida tolle aja tuntud õpetlasi ja katseid tehti päris tihti. Enne kui artikli juurde lähen, tahaksin mainida seda, et ma olin aja kiirenemise võimalikkusest lugenud ühest raamatut, kus räägitakse sellest konkreetselt ja selgesõnaliselt. Ma arvan, et kõik teavad seda raamatut, kuid see pole selle loo teema ja tegelen selle teemaga võibolla kunagi siis, kui antakse ja kui selleks tuleb õige aeg (kui üldse tuleb?).
Teatavatel põhjustel seda artiklit siia terves mahus üles ei riputa. Kes tahab tervet artiklit lugeda, leiab viite loo lõpust.
Viimnepäev on ligidal...
Tähetargad on kohkunud, sest valguse kiirus väheneb.
Mis on juhtunud ääretus maailmaruumis?
Astronoomilised märgid kõnelevad maailma lõpust.
Astronoomide ja füüsikute maailmas valitseb suur ärevus: täiesti ootamatult selgus, et valguse kiirus pole püsiv suurus, ja veel enam — see lüheneb ja pealegi kaunis märgatavalt, iga aastaga. Ettevalmistamata lugejale see teade ei paistagi kõmuline, tema igatahes arvab, et astronoomidele, kes on harjunud täpsete mõõtmistega, see võib olla tähtis, kuid kõigile teistele inimestele valguse kiiruse vähenemine ei paku huvi.
Kui lugeja tuletab meelde, et tema omal ajal luges füüsika õpperaamatutest, mis tähtsus on sel suurusel kaasaegsetes füüsika- ja kosmogoonilistes teooriates, siis ta ise tunnustab oma skeptitsismi vähepõhjendatuna ja ütleb, et valguse kiiruse muutumine — kui see tõesti olemas — on esiteks suurim teaduslik sensatsioon ja teiseks ulatub väljaspoole teadusliku sensatsiooni piire, sest see tähendab ei midagi muud kui maailma lõpu liginemist ja pealegi kiiret liginemist.
Kaks sajandit tagasi Taani õpetlane Olaf Römer avastas, et valguse kiired ei levi silmapilkselt, vaid teatava, alati ühesuguse kiirusega. Olaf Römer määras selle kiiruse kindlaks 300.000 kilomeetrile sekundis. Olgugi et tolleaegsed instrumendid olid meie vaatepunktilt vaadates ebatäiuslikud. Taani õpetlase mõõtmised osutusid täiuslikkude riistadega mõõtmisel üllatavalt täpseteks. Paljukordsed uurimised täpsete riistadega kahesaja aasta jooksul kinnitasid seda.
Oot-oot-oot, pastoi brat! Taani õpetlane mõõtis 17. sajandil ülimalt täpselt välja valguse kiiruse. Ei tea kuidas ja millega? Viki on abiks. Eriti soovitan inglise keelset Vikit vaadata, kuna sealt nähtub, et tegu oli miski järjekordse imemehega, Taani kuningliku matemaatikuga, kes võttis kasutusele riikliku kaalu- ja mõõtmissüsteemi, lõi oma temperatuuri mõõtmisskaala, mõjutas kuningat jne.
Toon välja lõigu eesti keelsest vikist:
Rømer vaatles paljude aastate jooksul Jupiteri kaaslase Io liikumist ning leidis, et kaaslane liigub perioodiliselt Jupiteri varju ja ilmub selle tagant uuesti välja. Selgus, et selles on ebaregulaarsus. Kord ilmub Io liiga vara, kord jääb jälle hiljaks. Astronoom tegi julge, suurejoonelise ja õige oletuse, et ebaregulaarsus pole mitte Io liikumises, vaid on tingitud vaatleja (Rømeri) asukoha muutumisest, Maa asukoha muutumisest Jupiteri ja tema kuu Io suhtes. Ja sellest on tingitud näivad ebaregulaarsused Io liikumises, kuna valgusel, mis liigub lõpliku kiirusega, kulub lihtsalt erinev aeg erinevate teepikkuste läbimiseks.
Tuginedes oma teadmistele Maa orbiidi suurusest ja Jupiteri kaugusest ning võrreldes seda Io ilmumise ja planeedi varju liikumise aja ebaregulaarsusega, arvutas ta 1676 aastal oletatava valguse kiiruse. Selge, et tal puudusid täpsed andmed Maa ja Jupiteri orbiitide kohta, sealt ka mõnevõrra ekslik arvutuse tulemus. Olgugi et arvutus osutus ebatäpseks, oli avastus siiski pöördelise tähtsusega. See oli esimene ligilähedane valguse kiiruse määratlus.
Ajalehe jutt ja Viki jutt ei lähe omavahel kokku. Samas, kui vaadata selle loo ainukest pilti, siis tundub Viki jutt loogilisem. Kahjuks, ei tundu loogiline, et 17. sajandi riistapuudega, nagu ka pildilt näha on, oleks võimalik üleüldse mingisugustki valguse kiirust arvutada. Samas, katseliselt midagi tõestada ei saanudki, ainult arvutades. Sama häda tundub olevat ka tänapäeval. Saab arvutada ainult mingisuguseid taevakehade mõõte nagu orbiit, kiirus, mass jne, sest on olemas mingid valemid. Küsin siis nii, aga kui muud parameetrid on "valed"? Siis ju saabki sellise tulemuse tekitada, mida tarvis läheb. Arvestades kõiki üleüldisi asjaolusid kokku ja oma uurimusi, siis pean paraku antud vana ajalehe artiklit autoriteetsemaks ning seoses sellega lähtun ja küsin küsimusi ka selle artikli pinnalt. Pealegi, Viki info vastab tänapäeva teadusele, mille aluseks on isetekkeline maailm ja evolutsiooniteooria. Minu maailma nägemus on hetkel aga risti vastupidine.
Ajalehe artikli kohta oleks mul ainult üks ainuke küsimus, et kuidas ja millega mõõtis 17. sajandi Olaf valguse kiiruseks 300000 km/s? Alternatiivajaloo uurija saab sellele küsimusele anda ainult oletusliku vastuse. Mina selles loos sellele küsimusele vastust ei anna, sest see vastus on siin blogi erinevates lugudes praktiliselt igal pool olemas. Siinkohal ma küsiks aga hoopis ühe teise küsimuse, mis otseselt ei puuduta ajalehe artiklit. Kas saab uskuda, et valguse kiirus on tõepoolest umbes 300000 km/s ja kui on, siis kas seda saab „tavainimesele“ katseliselt ilma igasuguste hookus-pookuste ja valemiteta sedasi demonstreerida ja tõestada, et see oleks ümberlükkamatu tõde? Miks ma seda küsin, selgub artiklist.
Kõigis nüüdisaja füüsilistes ja astronoomilistes teooriates, mõõtmistes ja katsetes valguse kiiruse suurus etendab määratu suurt osa just oma alalise kindla püsivuse tõttu. Meie liikuvas ja voolavas vahetpidamata muutuvate suuruste maailmas on valguse kiirus jäänud muutumatuks. Valguse kiirus jäi ainsaks absoluutselt täpseks, looduselt endalt antud, igaveseks maailma mõõtkavaks, mastaabiks. Tuhanded aja, ruumi, kauguse ja kiiruse mõõtmised nii tähtede maailmas kui ka ultraväikeses maailmas — aatomite ja elektronide vallas, kohandati alati valguse kiiruse alalisele suurusele. Nii näiteks, kõik astronoomilised kaugused väljendatakse valgusaastates, kusjuures valgusaasta tähendab distantsi, mida valguse kiirusel liikuv punkt läbistaks aastaga.
Einsteini tööd andsid valguse kiiruse suurusele veel suurema tähtsuse. Einstein tõestas, et valguse kiirus on mitte ainult alati ühesuurune, vaid see on ühtlasi ka kõige suurem kiirus, mis on maailmaruumis üldse võimalik.
Kuid kõige uuemad uurimised lõid täiesti segamini kõik senised kindlad vaated, faktid ja tähelepanekud. Juba Ameerika füüsiku ja Nobeli auhinna omaniku Mikelsoni (Albert Abraham Michelson) täpsuselt üllatavad katsed näitasid, et valguse kiirus on alati väiksem kui 300000 km sekundis. Algul õpetlased arvasid, et varasemad mõõtmised polnud õiged ja et uued mõõtmised, mis olid sooritatud täpsete ja peenete aparaatidega, andsid õige ja püsiva valgus kiiruse suuruse. Kuid järgnevad tähelepanekud lükkasid ümber need trööstivad oletused ja näitasid, et valguse kiirus pole püsiv, vaid väheneb alatasa.
Seda kohta pean ka veidi kommenteerima. Inglise keelne Viki täitsa räägib üht-teist vanas ajalehes viidatud mõõtmistulemustest, kuid seda täiesti omas võtmes. Näiteks, valguse kiiruse mõõtmise katsete teostamise aastaarvud on Vikis teised kui ajalehes, samuti mainitakse mõõtmisvigasid. Näiteks, üks mõõtmistulemuse viga tekkis metsatulekahjude suitsu tekitatud udu tõttu, mis hägustas mõõteriista peegelpilti....
20. sajandi algusest peale on niisuguseid keerulisi ja raskeid uurimisi ette võetud umbes paarkümmend ja iga kord saadi ikka väikesemad ja väikesemad suurused. 1900. aastal oli valguse kiirus 200 km võrra suurem kui 1905. aastal ja 1910. aastal vähenes valguse kiirus jälle 100 km võrra. 1920. a. ja hilisemad mõõtmised näitasid, et „maailma mõõtkava“ väheneb ikka edasi. Valguse liikumine maailmaruumis jääb seega järjest aeglasemaks ja seda otse meie nähes.
Arvamine, et siin on tegemist veaga, ei saa kõne alla tullagi: nüüdisaja füüsiliste mõõtmiste juures õpetlased teavad alati võimalike vigade suurusi ja antud juhul mõõtmisvead on palju väikesemad valguse kiiruse tähele pandud vähenemisest.
Tekib veel teine oletus. Valguse kiirust meie mõõdame oma „astronoomiliste" kellade abil ja seega paneme oma arvutustesse ajaelemendi. Kerkib küsimus, kas pole muutunud hoopis aeg, mitte valguse kiirus?
LÕPP
Originaalartikkel on pärit ajalehest Sakala Pühapäev: Sakala kaasanne, 7 veebruar 1932, link
Kommentaare ei ole:
Postita kommentaar