Horisondi logo
<< | Arhiiv | Lingid | Tellimine | Impressum | e-post
Horisont 1/2000
EINSTEIN JA MEIE
MART KUURME

   Aastavahetuse mõtisklustes on ikka kaks poolt – kokku saavad kenad hetked ja olulised sündmused minevikust ning ootused-lootused tulevikust. Ühe lõpp on teise alguseks. Üks mees, kelle teod on kõigi viimasel sajal aastal Maad asustanud olevuste elu mõjutanud, on Albert Einstein (1879–1955), kelle ajakiri TIME kuulutas sajandi inimeseks.

   Mida ta siis tegi?

   • Nautis Aarau kantonikoolis (kus ta sooritas abituuriumi) valitsenud Pestalozzi vaba ja humaanset vaimu, eelkõige õpetaja vabadust õpetamismeetodite valikul ja sellest tulenevat rõõmu õpetajaga ühist tööd teha.

   • Sai aastal 1900 Zürichi tehnikaülikoolist füüsikaõpetaja diplomi.

   • Võttis kõikjale, isegi Berliini Akadeemia istungitele kaasa viiuli.

   • Pidas oma elu kõige õnnelikumateks ja viljakandvamateks aastaid 1902–1909, kui töötas "ilmalikus kloostris" – Berni Föderaalses Patendibüroos.

   • Arvas, et inimene, kes püüab esineda autoriteedina tõe ja tunnetuse alal, jookseb jumalate naeru saatel karile.

   • Hoiatas, et seda, kes väikestes asjades tõega vabalt ümber käib, ei saa usaldada ka suurtes asjades.

   • Tõestas, et Browni liikumine (mikroskoobiga nähtav osakeste liikumine vedelikus, aga ka tolmuosakeste sagimine õhus) on põhjustatud aineosakeste korrapäratust liikumisest.

   • Pööras veendunud kahtlejadki "aatomiusku" –ained koosnevad aatomitest ja molekulidest. Soojus aga pole midagi muud, kui molekulide korrapäratu liikumise teel toimuv energia ülekandumise vorm.

   • Väitis, et valgus levib valguskvantide ehk footonite kaupa. Seega süttis 20. sajandi algul uue leegina teaduslik vaidlus valguse olemusest – ühelt poolt on valgus käsitletav kui elektromagnetiline laine, teisalt aga kui osakeste (korpusklite, kvantide, footonite) voog.

   • Sai aastal 1921 Nobeli füüsikapreemia juba 1905. aastal loodud fotoefekti teooria eest, mille järgi elektron lendab ainest välja, kui saabuv valguskvant talle selleks paraja koguse energiat annab.

   • Kõige laiemalt on Albert Einstein tuntud relatiivsusteooria loojana. Tuntakse koguni kahte relatiivsusteooriat – erirelatiivsusteooria ja üldrelatiivsusteooria. Asi sai alguse aastal 1905, kui tema sulest ilmus 30leheküljeline artikkel "Liikuvate kehade elektrodünaamikast". Ainuüksi sealt pärinev elegantne valem E = mc2, mille järgi energia on võrdne massi ja valguse kiiruse ruudu korrutisega, on pakkunud nii õudust ja hukku (aatomi- ja tuuma-pomm) kui lootust (otsingud efektiivse ja loodust säästva energiaallika loomiseks). Kui erirelatiivsusteooria kirjeldab füüsikanähtusi vaid üksteise suhtes ühtlaselt ja sirgjooneliselt liikuvates taustsüsteemides, siis 1915. aastal ilmunud 50leheküljelises artiklis "Üldrelatiivsusteooria alused" selliseid kitsendusi pole.

   Pole saladus, et peagi saja-aastaseks saava relatiivsusteooria ümber on paljude jaoks endiselt müstika oreool. Arvata on, et oma osa on selles kasutatavatel mõistetel, mille sisu Einstein avardas, aga mis kasutusel olnud juba ammustel aegadel.

   Mida tähendab relatiivsus? Mis üldse on liikumine, taustkeha?

   Relatiivsus on suhtelisus. Aga mis on suhtelisus? Vastuse saamise parim viis on katse. Hüüdke oma last või muidu head tuttavat nimepidi.

   "Mis on?" kõlab vastus. "Kus sa oled?" "Siin," kõlab vastus.

   Mida saime teada? Laps on olemas. Aga kus? Tema jaoks selge siin on küsija jaoks mõistetamatu seal. Tema näeb oma ümbrust, meie mitte. Arusaamiseks peab nimetama mõne keha või koha, mille läheduses ta viibib. Näiteks: olen söögitoa akna juures või magamistoa keskel. Toa keskpunkt pole küll mingi keha, aga selgesti arusaadav koht küll. Niisiis on asukohast arusaamiseks vaja taustkeha, milleks on mõni ese või koht (kujutletav keha). Taustkeha valik on vaba – akna juures võib sama tähendada kui uksest 5 sammu kaugusel. Selles seisnebki asukoha suhtelisus – erinevate kehade suhtes on keha asukoht erinev. Aga liikumine? Kui kõnnid, võtmed taskus, siis on nad kõndija suhtes paigal, aga liiguvad koos omanikuga nende esemete suhtes, millest ta möödub. Seega on ka liikumine suhteline.

   Vaatleme ratta pöörlemist ja veeremist. Kui ratas vastu maad ei puutu, siis tiirutavad kõik ratta punktid ümber keskpunkti. Olgu rattapöia punktide kiirus ratta keskpunkti suhtes v (joon. 1).

   Kui see ratas veereb libisemata mööda maapinda, siis ratta keskpunkti suhtes liiguvad tema punktid ikka mööda ringjooni, aga maapinna suhtes on kiirused erinevad: ratta keskpunkti kiirus on v, maapinna vastu puutuv punkt A on hetkeks paigal, ülemine punkt B aga liigub topeltkiirusega 2v!

   Nüüd veidi nuputamist. Rong liigub Balti jaamast Pääsküla poole. Kuid igal hetkel liigub osa rongiratta punkte hoopiski vastassuunas. Kus need punktid asuvad?

   MART KUURME (1949)
on Tallinna Reaalkooli füüsikaõpetaja, pedagoogikamagister.

Pildid:

Viimati uuendatud 6. juuni 2003