Täiskasvanud on alasti. Kas füüsikatund rahustaks lapsed maha?

Pilt laste joonsitusvõistluselt 2016

Ilmus „Postimehe“ veebis 27.09.2019

Täiskasvanud on alasti. Kas füüsikatund rahustaks lapsed maha?

Mihkel Kunnus

Maarja Vaino kirjutas hiljuti artikli laste kliimastreigist („Laste kliimasõda“ 25.09.2019). Mulle väga meeldis lõik, mis oli tõstetud artikli päiseks: „Selle asemel, et kutsuda lapsi koolist ära kliimamuutuste vastu protestima, tuleks neil teha endale selgeks füüsikaseadused ja arvutusoskus ning õppida kasutama oma kujutlusvõimet – siis on ka lootust jõuda keskkonda hoidvate lahendusteni“.

Kujutlusvõime on miski, mida on raske õpetada, sest õpetatakse ju ikkagi midagi juba olemasolevat, aga kujutlusvõime peaks looma midagi, mida veel olemas ei ole. Õnneks lastel kujutlusvõimet jätkub, piisab, kui jätta neile selleks lihtsalt piisavalt aega hinge tõmmata. Küll aga tahaksin osutada matemaatika-füüsika ja kujutlusvõime komplitseeritud seostele. Matemaatika ja füüsika annavad ühelt poolt meile imelise võime hankida teadmisi, milleni vahetu kogemus ei küündi, nad annavad võime surra halbadel ideedel meie eest, et halvasti ehitatud maja kukuks kokku juba projekteerimislaual, mitte reaalsuses, aga teiselt poolt vaadatuna on nad just seeläbi kujutlusvõime kammitsejad ja maale kutsujad, unistaja halastamatud kainestajad.

Näiteks kujutlus loob filmi „Matrix“, fantaasia maailmast, kus uinutatud inimesi kasutatakse energia-allikana, aga füüsikateadmistega mõistus toriseb pahuralt, et see süsteem pole võimalik, sest inimene, nagu kõik teisedki bioloogilised organismid, on elavana termodünaamiliselt tasakaalust väljas, nad on elavana alati ja ainult energiatarbijad, mitte -allikad. Ainus viis inimest energiaallikana kasutada on ta ära süüa.
Parafraseerides vaimufilosoof Daniel Dennettit: kujutlusvõime tuleb odavalt kätte, kui endale füüsika ja matemaatikaga tüli ei pea tegema.

Leibnizi üleskutse „milleks vaielda, arvutagem!“ väärib palju laiemat rakendamist kui pelgalt füüsikatund. Ma rakendan nüüd oma kujutlusvõimet ja see maalib mu ette järgmise stseeni ühest füüsikatunnist, mille realiseerumistõenäosusega on nagu on.

Õpilast tabab kujutlus ja ta hüüatab: „Õpetaja! Ma käisin autopoes, tavaline aku pole üldse hirmkallis võrreldes auto hinnaga ja elektrimootor on palju parem mootor kui sisepõlemismootor. Miks ei võiks pagasiruumi tavalisi akusid täis laduda ja sedasi sõita?“
Õpetaja: „Aga arvutame! Arvutame kasvõi ligikaudselt! Näiteks palju kaaluvad need akud ja palju neid vaja läheks, et annaks sama energia, mis sellises keskmises bensiinipaagitäies, näiteks 40kg-s bensiinis?“
Õpilane: „Oi, arvutame! Mulle hirmsasti meeldib arvutada! Katsusin seda akut, see oli päris raske, nagu ämber vett, kümme kilo vähemalt. Mahutavus 60Ah.“
Õpetaja: „Tore. Bensiini kütteväärtus on 46MJ/kg“

Õpilane: „Jess, algandmed! Nii. 40kg bensiini – see on päris hea paagitäis! – annab 40kg x 46MJ/kg tähendab 1840MJ energiat. Nii, 60Ah, amper tähendab kulonit sekundis, järelikult 60 kulonit sekundis tund aega jutti, see on 60x3600 = 216000 kulonit. 12-voldise pinge juures teeb see tööd 12 x 216000 ehk 2592000 džauli, ümardatult 2,6MJ. 1840MJ jaoks läheks selliseid akusid vaja 1840MJ/2,6MJ ehk 708 tükki, need kaaluks siis umbes 7080kg, veidi üle seitsme tonni ...“
Õpetaja: „Esiteks, keskmise sõiduauto kandevõime on poole tonni kandis, teiseks auto kaalub ise ka vähemalt tonni, sellist akut kandev rohkemgi, kolmandaks, kaheksatonnisele jurakale enam tavalisi rehve alla ei pane, neljandaks, teed peavad olema ka märksa tugevamad, viiendaks, kiirendus ja pidurdusvõime ning juhitavus langeb ka kordades, kuuendaks kasvab energiatarve kilomeetri kohta...“
Õpilane: „Näh, mul läks tuju ära! Arvutan parem, kas inimene saaks toituda hiirtest!“
Õpetaja: „Õige! Arvutame! Võtame ööpäevaseks energiakuluks 2500kcal, hiir on keskmiselt 25g ja kaloraažilt lahja liha, tähendab neljast hiirest saab umbes 150kcal, ööpäevas läheks vaja seega umbes 67 hiirt, kui püüda päevas kümme tundi pausideta hiiri, siis peaks saama uue hiire kätte iga 9 minuti tagant“.
Õpilane: „Näh! Füüsika ja matemaatika on ju halastamatu kitsenduste süsteem! See ei ütle, et kõik on võimalik, vaid pigem, et väga vähe on võimalik!“
Õpetaja: „Nii on, Greta, nii on.“

Õpilane: „Aga bensiin tuleb naftast ja kui nafta saab ju ükskord otsa?“
Õpetaja: „Nafta ei saa otsa, selle varude täielik ammendamine ei tasu end ära, piisab sellest, et pinnalähedane nafta otsa saaks, arvuta, kui sügavalt tasuks üldse urgitseda, et energeetiliselt plussi jääda!“
Õpilane: „Pole enam tuju! Arvutame parem seda, kui palju peaksid vanad noortele ka ammendamatuid loodusvarasid jätma, mis õigusega üldse nõutakse tuhamäe otsas iibetõusu!“
Õpetaja: „Ee... seda ei saa arvutada, see on poliitika ja eetika küsimus. Praegu on lähtutud printsiipidest, kes ees see mees ja pärast mind tulgu või veeuputus. Veeuputus.. hehee.. noh, mõnel pool tuleb hoopis veepuudus!“
Õpilane: „Aitab, lähen streikima!“
Õpetaja: „Istu, viis!“

Kui konkreetsemalt keskkonnateema juurde tulla, siis füüsikaõpetajal pole õpilasele rahustavaid lugusid pakkuda. Pole ka liiga lihtsustav öelda, et ühed esimesed hädakraaksujad olid just nimelt füüsikud, ning esimene teaduslik maailmalõpustsenaarium on ka just nende välja pakutud, (täpsemalt siis 19. sajandi esimese poole termodünaamikute poolt ennustatud universumi soojussurm).

Ning kui ideoloogia mõiste laiendada mis tahes reeglite süsteemile, siis füüsika on totalitaarne ideoloogia par excellence, inkvisitsioonikohtuks on füüsikaline reaalsus ise ja seal pole dissidentidel vähimatki lootust.

A.H. Tammsaarel on võrratu ütlus – noorelt pole häbi olla noor. Täiskasvanuna aga võiks ja peaks küll. Näiteks kui täiskasvanud ei suuda reaalsusega leppida on see juba lausa ohtlik. Ei pea minema XX sajandi sõgedaimate projektide juurde, geo- ja sotsiaalinseneerluse juurde, oleme veelgi maisemad. Läheme füüsika juurde. Pinna- ja ühiseluvormid on küll ümberkujundatavad, aga mitte lõpututes piirides. Savi on voolitatav aga piiratud ulatuses, potte ja ahjusid saab teha, aga pitsi sellest ei koo ja täikammi ei tee. Füüsika fundamentaalprintsiibid on aga täiesti jäigad.

Füüsikute ja lüürikute vastanduse on kultuurimällu põlistanud Charles Percy Snow oma põhjaliku esseega „Kaks kultuuri ja teadusrevolutsioon“ (e.k. 2017, olen sellest raamatust pikemalt kirjutanud SIIN)

Füüsikalise keemia haridusega Snow, kes oli ka arvestatav ilukirjanik, meenutab oma mitmeid viibimisi kirjanduslike intellektuaalide koosviibimistel, kus mõnigi kord suure naudinguga väljendati „oma uskumatust [loodus]teadlaste kirjaoskamatuse üle“. Ja kui provokatsioonile allunud Snow on küsinud vastu, et kui paljud neist suudaks selgitada termodünaamika teist seadust. „Reaktsioon on olnud jahe; ja vastus on olnud eitav. Ometi ma küsisin midagi sellist, mille vasteks oleks küsimus: kas te olete lugenud mõnd Shakespeare'i teost?“
Snow oli britt, meie kultuuriruumis võiks asendada Shakespeare'i näiteks A.H. Tammsaarega, aga sellele osutamine juhtiks tähelepanu peamiselt kõrvale. Nimelt sellele, et termodünaamika teist seadust ei saaks asendada Newtoni teise seaduse, Ohmi seaduse või mõne muu koolifüüsikasse kuuluvaga. Snow ei tee osutust, et ei tunta triviaalsusigi, vaid et ei tunta fundamentaalsematki.

See pole juhus, et meie viimane universaalgeeniusele lähenev haritlane Uku Masing ohkas eksistentsiaalse meeleheite sügavusest religioosset lootust välja pigistades, et ehk saab inivaim kuidagi kunagi termodünaamika teise seaduse vastu.

Termodünaamika seadustest tuleneva on detaliselt eesti keeles lahti kirjutanud Kaupo Vipp raamatus „Globaalpohmelus“. See sünge raamat on tore seetõttu, et kliimasoojenemisest seal praktiliselt ei räägita. Asjad keskkonnaga on praegu väga hapud lood ka siis, kui kogu kliimavärk üldse kõrvale jätta.

Lühema maakeelse ülevaate termodünaamika teise seaduse ehk entroopia kasvu seaduse ülemvalitsusest võib saada ENSV Teaduste Akadeemia pikaaegse presidendi füüsik Karl Rebase (1926-2007) kõnest, mille ta pidas 1988. aastal NB! just nimelt noortele teadlastele („Akadeemia“ 1993 nr 3).

„Kas entroopia seaduse tõttu on tänapäeva tsivilisatsioonil perspektiivi väga kaua eksisteerida ja edasi areneda? Just nimelt — ka edasi areneda,“ küsib Karl Rebane kohe kõne alustuseks olles enne veel tsiteerinud ühe põhjaliku termodünaamika raamatu algust, kus viidatakse just nimelt sellele Snow kirjakohale, mis siingi just toodud sai. Karl Rebane jätkab: „Oma ebaharilikkuse tõttu oleks entroopia seaduse maine just nagu ebakindel: üsnagi tihti esineb ütlusi, seisukohavõtte, otsuseid, mis seda seadust ei arvesta. Arvatakse, nagu oleks entroopia kasvu seadust erinevalt energia jäävuse seadusest siiski võimalik mõnevõrra ignoreerida, sellest mööda hiilida. Aga ei ole. Ja sellest tulebki süvaraskus keskkonnakaitses.“

Olen Vainoga nõus ka selles, et debatt tuleb hoida avatuna, aga debati sisuks peaks olema see, mida teha ja kuidas käituda selles täbaras olukorras, kus faktiliselt oleme. Ja oleme. Inimesed, kes kardavad – ja õigusega – et looduskaitse nime all tahetakse meil kehtestada taas mingeid kvaasikommunistlikke utoopiad, ei tohiks last pesuveega välja visata. Lahendus pole keskkonnaprobleemide nürimeelne eitamine kõige napakamate vandenõuteooriateni välja, vaid arukamate lahenduste pakkumine.

Briti konservatiiv Roger Scruton on sellest hästi aru saanud ning kirjutanud mahuka raamatu „Kuidas tõsiselt mõelda koduplaneedist. Keskkonnateadlik konservatism“

(How To Think Seriously About The Planet. The Case For An Environmental Conservatism. Oxford University Press 2012). Selles raamatus joonistub teravalt välja Scrutoni sügav erinevus võrrelduna kõigi nende pahurate tarikatega, kes tahavad, et asjad „lihtsalt oleks nii nagu nad kogu aeg on olnud“, tähendab, nii nagu nad on juhtumisi harjunud, põlistagu see siis autostatud kesklinna, plasitiktaarat või pinnalähedast põlevkivi läbi aegade. Scruton ütleb „termodünaamika teine seadus ütleb meile, et entroopia alati kasvab ja iga süsteem, iga organism, iga spontaanne korrastus hajub lõpuks juhuslikkuses. Kas ei ole konservatiiv lihtsalt keegi, kes ei suuda leppida selle tõega? Ma saan vastata, et inimlike asjade kaduvus ei tee konservatismi kasutuks – mitte rohkem kui on kasutu meditsiin lihtsal põhjusel, et „lõppude lõpuks oleme me kõik surnud”, nagu Keynes on tabavalt väljendanud. Pigem tuleks meil tunnistada lord Salisbury tarkust oma filosoofia napisõnalises kokkuvõttes ja nõustuda, et „viivitus on elu”.“ Väljasuremislaine on alanud, võimalik, et me ei suuda seda peatada, aga meie kohus on pidurdada negatiivseid tendentse maksimaalselt.

Scruton rõhutab, kui oluline on ümber teha praegune süsteem, kus suurkorporatsioonid lõikavad tootmiselt kasumi ja jätavad reostuse kõigi teiste kanda. Ta rõhutab ka seda, et eesootavates rasketes ja pöördelistes aegades – aruka inimesena näeb ta nende vältimatust – on väga oluline säilitada kõik lokaalne, kodune ja omane. Selles sarnaneb ta kõigi nendega, kes, kasutades Kaupo Vipi kujundit, näevad globaalpohmeluse vastumürgina lokaalravitsust. Eesti asi on hoida eelkõige Eestit, eesti loodust, mitte maha võtta metsi, mitte mürgitada mulda ja vett, mitte kahjustada elupaiku, mitte kuivendada soosid jne. Eestil on keskkonnaküsimuses praegu kaks kolm suurimat ja pakilisimat vaenlast: õigustatult hingevaakuv põlevkivitööstus, millel tuleks rahus surra lasta, Rail Baltic praegu kavandataval kujul ja metsade jõhker üleraie. Järgmisena tuleks põlumajanduskeemia ületarvitamine jne. Süsihappegaasi emissiooni vähenemise võiks jätta eelmiste paranduste kõrvalnähuks.

Kui Greta Thunberg'ile mingi kultuurilooline analoogia otsida, siis ta oleks see laps, kes hüüdis, et kuningas on alasti. Ta pole kindlasti lahendus, aga veel vähem on ta probleem. Probleem on ökosüsteemi taastootepiiri ületamine. Kus see piir täpselt on? Täpselt ei tea, aga kindlasti kuskil selja taga.

Lühidalt: kardan, et lapsed, kes on korralikult matemaatika ja füüsikatunnis käinud, mässavad praeguste poliitikute vastu veelgi vihasemalt. Ja õigusega. Ning kui nad veel bioloogiat ja ökoloogiat peaks ka juurde õppima, siis hoidke piip ja prillid. Ja värvilised sokid ja kaabu.

Pilt laste joonsitusvõistluselt 2016