AHHAA Teaduskeskus hakkab sel laupäeval sooritama Cavendishi eksperimenti

24. september 2019 kell 11:40



Viimastel aastatel kõvasti kõneainet pakkunud heliotsentrismi skeptitsism ei ole jätnud vist mitte kedagi külmaks. Kas me ikka oleme päris kindlad, et me elame hiiglasliku pöörleva palli peal, mis kihutab ringi mööda lõputut Universumit? Kui me pillame õuna käest ja see kukub maha, siis kas selle põhjustas gravitatsioon või miskit muud? Kuidas saab teadus väita, et nemad teavad, mis on Maa mass? Kuidas saab teadus väita, et nemad teavad, millist massi omavad näiteks Päike, Kuu ja teised taevas olevad tulukesed, mis sest, et teadlased ise nende objektide peal pole käinud lähemal kui sina või mina? Ametliku ajaloo kohaselt teab teadus kõiki vastuseid eeltoodud küsimustele tänu 18. sajandil läbi viidud Cavendishi eksperimendile.

 

Teadupärast riputas Sir Henry Cavendish ca 200 aastat tagasi oma kuuris lakke kaks suurt ja kaks pisikest kuuli ehk ehitas pöördkaalu. Peale seda jälgis Cavendish eemalt teleskoobiga, kuidas kuulid üksteise poole tõmbuma hakkasid. Väidetavalt sai ta nõnda välja arvutada tänaseks ülemaailmselt aktsepteeritava gravitatsioonikonstandi ehk suure G. Sellest G-st on välja arvutatud Maa mass ning lisades sinna veidi peent matemaatikat (Kepleri seadused), väidab teadus, et nad on teada saanud ka kõikide taevakehade massid.

Ja kui NASA avastab veel ühe uue planeedi, siis nad teavad selle planeedi massi ka, sest üks vend riputas 200 aastat tagasi oma kuuris lakke kuulikesed. Kui sellist juttu räägiksid Jehoova tunnistajad, siis naerdaks nad välja, aga kui täpselt seda sama lugu räägib teadlane, siis on tegemist teadusliku faktiga.

Aga kas sulle tundub loogiline, et riputades lakke paar kuulikest, on võimalik teada saada nii Maa kui ka taevakehade massid, mis asuvad meist miljonite ja isegi miljardite kilomeetrite kaugusel? AHHAA Teaduskeskuse planetarist ja astronoom Üllar Kivila just seda väidab ning tema juhtimisel asutaksegi 25. septembri hommikul Tartu Ülikooli muuseumis üles panema Cavendishi seadeldist. Lühidalt öeldes hakkab teadusmaailm üritama tõestada gravitatsiooni olemasolu.

Härra Kivila sõnul on gravitatsiooniteooria teaduslik teooria ning Cavendishi eksperiment viiakse läbi, rakendades teaduslikku meetodit. AHHAA Teaduskeskuse kaasabil ellu kutsutud protseduur võetakse videosse ning sündmuse ametlik ja avalik esitlus toimub Teadlaste Öö Festivali raames 28. septembril kell 12 TÜ muuseumi saalis (Lossi 25).

 

Kas gravitatsioon on olemas?

Enamik inimesi usuvad, et gravitatsioon on mingisugune reaalselt eksisteeriv jõud või asi, mida on võimalik mõõta ja tuvastada. Meile on õpetatud põhikoolist alates, et gravitatsiooni tõttu kukuvad asjad käest lahti lastes maha; gravitatsioon hoiab inimesi, autosid, pilvelõhkujaid ja triljoneid tonne kaaluvaid ookeane pöörleva palli küljes kinni. Kuid kahjuks või õnneks ei selgitata koolis kuigi palju seda, et kui me räägime gravitatsioonist, siis tegelikult käib jutt gravitatsiooniteooriast, mitte faktist kui reaalsusest. Teooria ja reaalsus on kaks täiesti erinevat asja.

Massid usuvad, et nad elavad hiiglasliku pöörleva palli peal, mis kihutab koos Päikese ja planeetidega mööda lõputut Universumit ringi, sest kooli füüsikatunnis nõnda öeldi, kui juttu tuli heliotsentrilisest maailmamudelist. Heliotsentriline maailmamudel nagu ta nimigi ütleb, on kõigest mudel. Mudel ja reaalsus on kaks täiesti erinevat asja. Füüsika ja keemia tundides tuubitakse õpilastele pähe hunnik väiteid ja hüpoteese, kordagi julgustamata neid väiteid kahtluse alla seadma.

 

Mida tähendab teaduslik meetod?

Üllar Kivila: Teaduslik meetod tähendab mingi oletuse – hüpoteesi – põhjal ennustuste tegemist ja nende ennustuste katselist kontrollimist. Kui katse tulemused on ennustusega kooskõlas, siis võib arvata, et ka esialgne oletus sisaldab vähemalt mingit tõetera.“

Teisisõnu, sa jälgid üldist fenomeni, lood hüpoteesi (ehk mis on see, mis põhjustab fenomeni / efekti), see hüpotees peaks olema falsifitseeritav ja üle kontrollitav ning järgmiseks me üritame falsifitseerida välja käidud väiteid. Kas sa oled näinud, et koolides midagi sellist tehtaks? Enamikul inimestel pole õrna aimu, misasi on teaduslik meetod, sh ka inimestel, kellel on ülikoolist saadud teaduskraadid.

Teaduslik meetod on üpris konkreetne värk – sa jälgid fenomeni ning üritad ära põhjendada, miks see fenomen aset leiab. Lihtne näide: sa pillad õuna, see kukub maha. Fenomen, mille tunnistajaks sa oled, on õuna maha kukkumine. Nüüd hakkad sa otsima põhjusi, miks see õun maha kukub ja mis on teaduslik seletus sellele fenomenile.

Üks teooria, mis seda fenomeni seletab, on gravitatsiooniteooria. Gravitatsioon ei ole fakt, vaid teooria, põhjendamaks seda, mida me näeme, nagu see, et õun kukub maha, kui sa selle käest lahti lased. Mis on hüpotees? Gravitatsiooniteooria ütleb, et õun kukub maha seetõttu, et talle mõjub üks maagiline jõud, mida pole võimalik näha ega tuvastada ning see jõud mõjutab õuna. Maa on väga suur, ta on väga tihe, tal on suur mass, aga õun on palju väiksem, seega, Maa tõmbab õuna enda suunas.

Nüüd peaks meil olema võimalus seda teooriat testida. Nt kui gravitatsiooniteooria vastab tõele, siis ma loon hüpoteesi, et kui ma võtan õuna ja ühe mikroskoopilise objekti, mille skaala on võrdeline õunaga nii nagu õun on Maaga, siis peaks õun seda mikroskoopilist objekti enda suunas tõmbama. Aga sellist katset teha kellelgi teha ei õnnestu ning seega sellist hüpoteesi testida ja falsifitseerida pole võimalik.

Ma ei mäleta, et minu füüsikatundides oleks kunagi mainitud sellist tegelast nagu teadusfilosoof Karl Popper, keda tuntakse ennekõike selle järgi, et ta lükkas ümber klassikalise induktsionistliku arusaama teadusest, esitades teaduse ja mitteteaduse eristamiseks väidete ja teooriate empiirilise falsifitseeritavuse kriteeriumi.

Kui sa ei saa falsifitseerida teaduslikku hüpoteesi/teooriat, siis see pole teaduslik meetod, vaid tegemist on pseudoteadusega.

Ja täpselt seda ma arvangi, et gravitatsiooniteooria on. Kuidas me gravitatsiooniteooriat testida saame? Kas keegi meist saab minna Maa gravitatsiooniväljast välja ning testida, kas mujal on gravitatsioon või mitte? Aga kuidas teadus seda testida saab? Parim, mis meile ette antud on, on see, et teadus väidab, et nemad viisid pool sajandit tagasi mõned tüübid Kuu peale, kus astronaut pillas maha haamri ja sule ning need langesid maha ühel kiirusel, sest Kuu peal pole atmosfääri ning see tõestab gravitatsiooniteooriat. See on nende üks parimaid tõestusi.

Kui keegi endiselt usub, et mehed käisid Kuul, siis palun uskuge terviseks. See on muinasjutt.

On teil veel mõningaid näiteid, kus suur objekt tõmbab ligi väiksema? Teil pole seda, seega on tegemist pseudoteadusega. Te ei saa seda testida, te ei saa seda falsifitseerida, seega ei ole gravitatsiooniteooria teaduslik.

Kuidas sa falsifitseerid hiiglasliku pöörleva palli mudelit?

See on jõud, mis hoiab triljoneid tonne vett pöörleva palli küljes kinni, aga samal ajal see jõud ei mõju putukale, kes saab vabalt lennata selle sama pöörleva palli peal. Gravitatsiooni ei saa mõõta, gravitatsioonil ei ole matemaatilist valemit, aga nad usuvad, et gravitatsioon on olemas. Aga kui ma küsin, et miks sa seda usud, siis ta vastab, et kui ma miskit käest lahti lasen, siis see kukub maha. Gravitatsiooniteooria seletab fenomeni, miks asjad kukuvad – teooria ja fenomen on kaks täiesti erinevat asja.

Alternatiiv gravitatsioonile on tihedus.

Lihtne näide: aias kasvava puu leht kukub maha, sest ta on tihedam kui õhk (keskkond), mille sees ta on; ookeani põhjas oleva puu leht tõuseb vee pinnale, sest vesi (keskkond) on tihedam kui leht.

 

Gravitatsioon kui maagia

Vikipeediast: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity

Gravitatsioon on loodusnähtus, mille toimel kõik massiga või energiaga kehad, sh planeedid, tähed, galaktikad ja isegi valgus üksteise poole tõmbuvad. Meie koduplaneedil Maa annab gravitatsioon kaalu füüsilistele objektidele ning Kuu gravitatsioon tekitab Maal loodeid. Gravitatsiooniline vastastikmõju võimaldab universumis gaasilise materjali kokkutõmbumist tähtedeks ja galaktikateks ning seetõttu on gravitatsioon paljude suureskaalaliste struktuuride vormijaks. Gravitatsioonil on lõpmatu mõjuraadius, kuid selle mõju väheneb tunduvalt objektide kaugenemisel. Gravitatsiooni on kõige täpsemalt kirjeldatud Albert Einsteini üldrelatiivsusteoorias (1915). Seal kirjeldab Einstein gravitatsiooni mitte kui jõudu, mis kehadele mõjub, vaid kui aegruumi kõverust, mis on põhjustatud massi ebaühtlasest jaotusest aegruumis. Aegruumi kõveruse kõige ekstreemsemaks näiteks on mustad augud. Enamikul juhtudel saab siiski gravitatsiooni jõudu hinnata Newtoni universaalse gravitatsiooniseadusega, mis kirjeldab gravitatsiooni kui jõudu, mille toimel kaks massi omavat keha üksteise poole tõmbuvad. Vastav jõud on võrdeline nende kehade masside korrutisega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga.[1]

Päris suur hunnik maagilisi väiteid, aga kas nad annavad ka mõne tõestuse? Vaata aga vaata, neil on siin üks kena video kohe käepärast.

Oo, astronaut on Kuu peal ja vaata, ta pillab siin midagi. Ta pillab haamri ja sule ning kui gravitatsioon on päriselt olemas, siis nad kukuvad ühel kiirusel. Vau! See on tõeline teadus.

Vaata, kuna meie saatsime 50 aastat tagasi inimesed Kuule, siis see astronaut tegigi Kuu peal teadusliku katse. Näe, vaata, kuumoodul paistab selja tagant, seega me teame, et ta on raudselt Kuu peal! : )

Oot, nii… kohe pillab, kohe selgub, kas gravitatsioon on olemas või mitte… oo nägidki, nad kukkusidki ühel kiirusel. See on parim tõestus gravitatsiooniks!  

Kui sul on mingeid muid teaduslikke tõestusi gravitatsiooni kohta, siis palun näita mulle neid.

 

Nüüd tuleb mängu Cavendish.

Kas me näeme kusagil looduses, et kaks massiga objekti üksteise poole tõmbuvad? Ei näe. Küll aga väidab teadus, et Cavendishi eksperimendi puhul kaks objekti hakkavad üksteise poole tõmbuma. Aga mis põhjustab selle tõmbumise?

Inimene ehitas seadeldise, mille tagajärjel kaks objekti omavahel tõmbuma hakkavad.

Dr Stephen Merkowitz NASA-st kirjutas Cavendishi eksperimendi kohta: Suurt G-d on lihtsam mõista, kui võtta arvesse gravitatsiooni nõrkus: tüüpilise Cavendishi pöördkaalu pendlit väänav gravitatsioonijõud on võrdeline bakteri raskusega ja seda pisikest jõudu tuleb mõõta väga täpselt.

Üllar Kivila hakkab mõõtma bakteri raskust, aga samal ajal ei arvestata nt Kuult mõjuva gravitatsiooniga, mis väidetavalt tekitab ookeanides tõususid ja mõõnasid. Kummalisel kombel ei tule Cavendishi juures mängu ka elektromagnetiline vastastikmõju. Üllar Kivila sõnul on mõlema näite puhul kõikvõimalikud kõrvalmõjud “välistatud”.

Kuigi Cavendish kasutas bakteri raskuse mõju vaatluseks teleskoopi (mitte mikroskoopi), siis Üllar Kivila kasutab selle asemel laserit; selleks on “lihtne praktiline põhjus – teleskoopi saaks korraga vaid üks vaatleja jälgida. Lasertäpi peegeldus skaalal on kõigile puust-ja-punaseks nähtav”. Eeldatavasti kasutab Kivila ka arvutit või paberit ja pliitsit, mitte kriiti ja tahvlit, nagu seda tegi sõber Cavendish. : )

Kui keegi usub, et riputades kuulid lakke, on võimalik kindlaks määrata Maa mass ning teadlaste silmis miljonite kilomeetrite kaugusel asuvate pallide massid, siis see on väga tore ja ma soovin sulle edu selliste uskumustega. Mina isiklikult ei usu, et keegi suudaks täna või kunagi tulevikus-minevikus kindlaks määrata Maa või Kuu või Päikese, Jupiteri, Marsi… massi nii, et ta riputab kuulid lakke. See on lihtsalt minu arvamus.

Mul pole probleemi sellega, et riputades kuulid lakke, võib tekkida mingisugune liikumine või nendevaheline tõmbumine. Lahkheli tekib sellega, et nad võtavad nende kuulide tõmbumise ja rakendavad seal Kepleri seadusi ehk panevad need kaks asja kokku ja siis sealt tuletavad reaalselt füüsiliselt eksisteerivate pallide massi, mis asuvad nendest teadlastest miljonite ja isegi miljardite kilomeetrite kaugusel.

Ma olen avatud võimalusele, et mass ja mass tõmbuvad omavahel, aga ma pole mitte kunagi näinud selle kohta tõestusi ja keegi teine ka pole. Ja samuti olen avatud võimalusele, et kui need kuulid hakkavadki tõmbuma, siis selle tõmbumise võib põhjustada miski muu, nagu näiteks elektromagnetism. Magnetitega on väga lihtne saada füüsilisi asju üksteise poole tõmbuma. Seega, see osa on päris, aga gravitatsiooni kohta pole ma näinud mitte ühtegi tõestust.

 

Kumb oli enne, kas massiga keha või gravitatsioon?

–  Yo, mis teed?

–  Tead, ma siin riputan kuule lakke ja kaalun ära, kui palju see Maa kaalub, mille peal me oleme; peale seda kaalun ära need tulukesed seal taevas miljardite kilomeetrite kaugusel. Mul ei lähe selle jaoks vaja ei elektrit ega ka mitte internetti.

–  AHHAA…

Naerugaasi, anyone?

 

***

Sündmus Facebookis: AHHAA supereksperimendid

Loe ka: Cavendishi eksperimendi nonsensile on enim tähelepanu juhtinud maailma esiskeptik John le Bon.

 

Toimetas Hando Tõnumaa

 

NB! Telegram tegutseb tänu lugejate abile. Kui sinu arvates on Telegramis ilmuv info vajalik ja oluline, võid soovi ja võimaluse korral meid toetada. Suur aitäh kõigile, kes aitavad olulisi teemasid pildis hoida!

Unlimited MTÜ
EE497700771002818684

BITCOIN
1Hqjxbt8czHcENjDQan5GFL3Qssn4znpAr

DASH
XjUJswujDzLgSgg7Ly8bK6TEo1kwVzaKeV

BITCOIN CASH (BCH)
qp0gdarh8xtte8fygj2ehrud7h4gsugzeqlmamcx3s

ETHEREUM
0x9b67438a7a4cdd88edb14c2880e920a3cba692c6