Читать книгу Mis on elu? - Erwin Schrödinger - Страница 14

“Naiivse füüsiku ettekujutuste” esitamisel on hea alustada veidrast, peaaegu naeruväärsest küsimusest: miks on aatomid nii väikesed? Kõigepealt nentigem, et nad on tõepoolest väga väikesed. Iga pisike aineraas, millega me igapäevaelus kokku puutume, sisaldab neid tohutul hulgal. On välja mõeldud rohkesti näiteid, mille abil seda kuulajaskonnani tuua, ent ükski neist pole nii mõjukas kui lord Kelvini kasutatu. Oletame, et te võite märgistada molekulid klaasitäies vees. Valage selle klaasi sisu maailmamerre ja segage viimast põhjalikult, nii et märgitud molekulid selles ühtlaselt jaotuksid. Kui te nüüd võtate klaasitäie vett ükskõik missugusest kohast ookeanis, leiate selles umbes sada teie märgitud molekuli.^[5]

Aatomite tegelikud mõõtmed^[6] on vahemikus umbes 1/5000 ja 1/2000 kollase valguse lainepikkusest. See võrdlus on tähendusrikas, sest too lainepikkus näitab umbkaudu kõige väiksema kübeme suurust, mida võib veel mikroskoobiga eristada. Nagu edaspidi näeme, sisaldab säärane kübe veel tuhandeid miljoneid aatomeid.

Ent miks on aatomid nii väikesed?

Kahtlemata on see küsimus kõrvalepõige, sest tegelikult ei ole selle eesmärgiks teada saada aatomite mõõtmeid. Meid huvitab organismide suurus, täpsemalt meie enda keha mõõtmed. Tõepoolest, aatom on väike, võrreldes meie igapäevaste mõõtühikutega, nagu jard või meeter. Aatomifüüsikas on tavaks kasutada niinimetatud ongströmi (tähis Å). Ühes meetris on 10¹⁰ ongströmi ehk 1 Å = 0,0000000001 m. Aatomite läbimõõdud kõiguvad ühe-kahe ongströmi piires. Ent nood tavaelu pikkusühikud, mille suhtes aatomid on nii väikesed, on seotud meie enda keha mõõtmetega. Pärimus seostab jardi saamislugu ühe Inglise kuninga naljatujuga, kui too vastuseks oma nõunike küsimusele, missugust pikkusühikut valida, sirutanud käe külje suunas välja ning öelnud: “Võtke kaugus minu rinna keskelt kuni sõrmeotsteni, sellest piisab küll.” Olgu see lugu tõene või mitte, kuid kuningas oleks kindlasti osutanud pikkust, mis oli võrreldav tema enda kehaga, teades, et mistahes muu olnuks väga ebasobiv. Hoolimata kogu kiindumusest ongströmisse, eelistab füüsik teada, et tema uueks ülikonnaks on tarvis kuus meetrit, mitte kuuskümmend viis tuhat miljonit ongströmi tviidi.

Oleme niisiis kindlaks teinud, et küsimus on tegelikult kahe suuruse — meie keha ja aatomi mõõtmete suhtest. Ja võttes arvesse, et aatomi sõltumatu olemasolu on kahtlemata varasem, taandub küsimus tegelikult järgmiseks: miks peab meie keha aatomiga võrreldes olema nii suur?

Ma võin kujutleda, et nii mõnigi innukas füüsika- või keemiatudeng on kahetsenud tõsiasja, et meie meeleelundid, mis moodustavad vähem või rohkem olulise osa meie kehast, ja koosnevad nimetatud mõõdusuhte tingimustes loendamatutest aatomitest, on liiga jämedatoimelised, et tajuda üksiku aatomi põrget. Me ei suuda üksikuid aatomeid näha, tunda ega kuulda. Meie hüpoteesid aatomite kohta erinevad suuresti meie jämedate meeleelundite vahendusel saadud tulemustest ja neid ei saa otsese vaatluse teel kontrollida.

Kas nii peabki olema? Kas selleks on mingi loomulik põhjus? Kas me võime selle olukorra taandada mingit liiki algpõhjusele, selleks et kindlaks teha ja mõista, mispärast ükski asi ei ole täpselt ühitatav Looduse enda seadustega?

Aga see on ometi kord probleem, mille füüsik suudab täielikult lahendada. Vastus kõigile neile küsimustele on jaatav.