Fundamentalismi revideerimisest füüsikas

Kui ma ka viimase kahe aastaga maailma kohta midagi muud teada pole saanud, siis seda ikka, et fundamentalism on üks igavesti paha asi. Fundamentalism nimelt kleebib end näiteks islamiusulistele külge, ja kohe sõidavad nad lennukiga vastu pilvelõhkujat või mis veel hullem, hakkavad treima aatompommi.

Vana leem. Ometi pole ju fundamentalism midagi uut. Seda üllatavam, et märksõna “fundamentalism” ei leia 1988. aasta ENE 3. köitest. Selle võib leida seevastu “Eesti entsüklopeedia” 1934. aasta 3. köitest. Selles määratletakse fundamentalismi kui alalhoidlikku voolu Põhja-Ameerika usuteaduses, fanaatilist reaktsiooni loodusteaduse, arenemisõpetuse ja Euroopast tulnud kriitilise usuteaduse vastu. Fundamentalistid usuvad, et maailm loodi 6000 aasta eest. Täpsemalt, Maa loodi 23. oktoobril 4004 enne Kristust ja kogu lugu – nii nagu arvutas välja ülempiiskop James Ussher. Ning ei mingit elu arengut ega muud sihukest antifundamentalistlikku jampsi.

Terav kirves leiab kivi, ja pole siis ime, et Ameerika fundamentalism on leidnud üles islami fundamentalismi.

Kuid loodusteadus tunneb fundamentalismi vähemalt alates Isaac Newtoni aegadest, 17. sajandist. Fundamentaalteadusteks peetakse ju teadusi, mis uurivad looduse ja ühiskonna ja mõtlemise aluseid, lootes leida kõige üldisemaid seaduspärasusi. Ja Newton avastas ühe kõige fundamentaalsema seaduse – gravitatsiooniseaduse, millega on seotud üks fundamentaalkonstant – gravitatsioonikonstant. Stoney lisas juurde elektroni laengu ja valguse kiiruse, mille Einstein tõstis fundamentaalkonstandiks kui suurima võimalikest kiirustest ja igas süsteemis ühesuguse. Planck omakorda pani juurde Plancki konstandi ehk teisisõnu ühe vähima energia- või ruumikvandi.

Neid nelja fundamentaalkonstanti on enam kui poole sajandi vältel kombineeritud küll nii-, küll naapidi, küll moodustatud neist dimensioonituid arve, mis veel fundamentaalsemad. On püütud näha, mis saanuks maailmast siis, kui kõnealused konstandid veidi teistsugused oleksid, ja jõutud järeldusele, et siis poleks meid, kes selle üle mõtleksid.

Fundamentaalsuse piirid. Kuid fundamentaalsusel on oma piirid ka füüsikas. Möödunud sajandi keskel lahvatanud pisiosakeste jahtimise käigus oldi vägagi uhked, et avastati üha uusi ja uusi fundamentaalosakesi – ehk elementaarosakesi. Selliseid maailma ehitamise telliskivisid, mis enam algosakesteks ei lagune. Ehkki nii mõnegi puhul selgus, et laguneb ikka küll. Nüüd on osakesi endidki lammutatud küll stringideks, küll ei-tea-mitme-mõõtmelise ruumi ühe kokkusurutud mõõtme sünnitisteks. Kõik ikka soovist leida see üks ja ainus, see kõige fundamentaalsem konstant. Sest miks peaks neid olema neli? Ometi pole siiani õnnestunud gravitatsiooni kvantmaailmaga kokku laulatada.

Ja nõnda on ka raske seletada, kuidas ikkagi meie Universumil on selline fraktaalne struktuur, nagu sellel on. Inflatsiooniteooria, mis postuleerib Universumi ülikiire paisumise selle ülialguses, toob enesega kaasa veel ühe kummalise, nn kosmoloogilise konstandi, et maailm kokku ei kukuks. Kuid sellega ei osanud isegi Einstein peale hakata midagi muud, kui oma lähimatele tuttavatele erakirjades asja üle kurta.

Mis aga juhtub siis, kui kõik need neli fundamentaalkonstanti – või vähemasti üks neist – polegi alati olnud sellised, nagu need on praegu. Mis juhtub, kui selgub näiteks, et valguse kiirus pole muutumatu, vaid on Universumi vananedes hüppeliselt vähenenud?

Muutuva kiirusega valgus. Portugallasest füüsik, Londomi Imperial Colledge’i teoreetilise füüsika õppejõud João Magueijo on võtnud kätte ja viimastel aastatel just nimelt sellesuunalist teooriat arendanud. Muidugi mõista võetakse teda teadusringkondades kui veidrikku, kuigi noormees on töötanud teistegi kosmoloogiliste probleemide kallal ning oma muutuva valguse kiiruse teooriat arendanud näiteks ühes tuntud kosmoloogi John Barrow’ga.

Kui mitte muud, siis populaarteaduslikus ajakirjanduses on Magueijo laineid löönud – temast kirjutas näiteks New Scientist. Ja sel aastal ilmus talt ka asjakohane raamat “Faster than the Speed of Light. The Story of Scientific Speculation” (William Heinemann, London).

Hoolimata teatavast kibedusest ja kohati isegi õelusest teaduse establishmendi aadressil, on raamat ometi huvitav. Magueijo visandab selles oma ideed, andes ühtlasi kirjelduse ühe tavapäratutel radadel kõndiva teadlase elust ja olust. Ta ei pea oma teooriat veel tõestatuks, ent loodab siiski, et eksperiment toob selguse. Kui Magueijol on õigus, kui valguse kiirus Universumi sünnihetkel oli tunduvalt suurem selle praegusest kiirusest vaakumis, siis saab näiteks mõistetavaks, kuidas Universum vilepilli mängis – see tähendab, kuidas info jõudis Universumis rännata ning selle nüüdseks korrastatud struktuurid tekitada. Kaob ka vajadus selle müstilise kosmoloogilise konstandi järele, ilma milleta ei teagi, miks meie maailm ikkagi kokku ei kuku või siis vastupidi – laiali ei lagune.

Nõnda et füüsikutegi seas on neid, kes püüavad selle distsipliini liigse fundamentaalsuse lätete vastu häält tõsta. Kes teab, ehk kuuleme veel sellest muutuva kiirusega valgusest. Ei uskunud ju keegi saja aasta eest, et jookse, kiiresti sa jooksed, valgus kihutab sust mööda ikka 300 000 kilomeetrit tunnis. Ega seda fakti Magueijo kahtluse alla ei seagi. Tema püstitab hüpoteesi, et ajad muutuvad – ja ehk ka fundamentaalsus koos nendega.