Koole. Aga võib-olla see siiski ka ei ole päris juhus, et me oleme just siin ja just praegu. Vägisi kisub mõte sinnapoole, et see universum äkki ongi algusest peale niimoodi kavandatud. Kunagi peaks seal elu tekkima. Ja võib-olla isegi veel mõistuslik elu. Raadio ööülikool koostöös Von Krahli akadeemiaga kutsub kuulama loengut tähed pimedas universumis kõneleb astrofüüsik Laurits Leedjärv. Tere minu nimi on Laurits Leedjärv? Jaa. Tulen siia Tõraverest, Tartu observatooriumist. Täna räägime siis universumist, siin maa peal oma igapäevaste probleemidega rinda pistes, eriti sageli ilmselt ei mõtle sellele, millises keskkonnas see meie maakera asub. Laiemas mõttes kosmilises keskkonnas ei tule eriti sageli meelde küsida, mis on tähtede taga nii sõna otseses ruumilises mõttes kui selles mõttes, et miks need tähed ikkagi siin universumis olulised on? Ei vaeva end ka eriti sellega, mis toimus universumis miljard aastat tagasi või mis juhtub näiteks 12. septembril aastal üks miljard 412 miljonit 387403. Aga ometi on aja kulgu versumis selline, et kui me tahame sügavamalt mõista oma kohta siin universumis aru saada, miks me oleme just siin ja praegu tasuks vahel ka nende asjade peale mõelda. Proovime siis alustada päris algusest. Alguses oli suur pauk, mis oli enne suurt pauku. Sellest me ei räägi, sest seda me lihtsalt ei tea. Peaks tegelikult ütlema, et sellist küsimust ei tohigi esitada sest tähendab päeva füüsikas ja filosoofias mõistetakse asja nii, et aja ja ruumi mõisted tekkisid ka koos suure pauguga siis kui universum hakkas paisuma ja kui ei ole aega, siis ei ole olemas ka mõisteid enne ja pärast. No päris tavamõistusele on, sellega võib olla raske leppida, midagigi ometi pidi enne olema on välja mõeldud igasugu kavalaid ideid, et universumid näiteks on tegelikult hästi palju ja see, milles meie siin elame, mida meie praegu teame, et see on lihtsalt üks juhuslik välja sopistus ajas ja ruumis lõpmatust multiversumist, et tegelikult siis see multiversum eksisteerib lõpmatult ja, ja sealt võib tulla siis lõpmata palju selliseid väikeseid osa universumid. Küllap sellistes asjades tuleb siin loengutes veel edaspidi ka juttu. Aga nagu täna peame leppima siiski põhiliselt selle ühe teadaoleva universumiga. Ja nii nagu nüüd praegu kõige uuemad andmed näitavad, toimus suur pauk umbes 13,7 miljardit aastat tagasi. Pärast seda hakkasid asjad arenema hullumeelse kiirusega. Juba esimese sekundi tühise murdosa jooksul toimus niinimetatud inflatsiooniline paisumine. Inflatsioon on muidugi igapäevasest elust tuntud mõiste, aga universumis leidis aset ammu enne kui maa peal. Selle paisumise käigus suurenesid versumi mõõtmed, sekundi tühise murdosa jooksul vähemalt 10 astmel 50 korda. See esialgu ülitihe ja ülikuum. Universum, jahtus paisudes väga kiiresti. Kui esialgu võib rääkida sellisest kuumast ürgsupist, kus nagu aine ja valgus olid koos eristamatud siis umbes 380000 aastat pärast suurt pauku selle 13,7 miljardiga võrreldes muidugi väga lühike aeg. Umbes 380000 aastat pärast suurt pauku toimus siis lahkuminekus, aine hakkas elama omaette, elu hakkas moodustama struktuure, millest siis kasvasid välja ka tänapäeval vaadeldavad universumi objektid. Aga see kõik on väike sissejuhatus. Meid huvitab rohkem see aeg, kui hakkasid tekkima praegu tuntud struktuurid. Ja nagu meie tänase loengu tema näitab, eelkõige tähed huvitavad meid. Inimene dub universumiga kõige vahetumalt kokku näiteks selgel pimedal ööl taevast vaadates. Soovitavalt veel, kui see öö on ilma kuuvalguseta, siis on tähti rohkem näha. Kui mõned vahetevahel näha olevat Päikesesüsteemi planeedid või kuu välja arvata siis praktiliselt kõik see, mida me öötaevas helendama. Me on tähed. Ja kui võtta appi binokkel või väike teleskoop, siis võib neid tähti näha veel palju rohkem, kui palja silmaga näha on, võib näha ka teisi galaktikaid. Üks selline tuntuim naaber meil on Andromeeda udukogu või Andromeeda galaktika mis on meist umbes kahe miljon valgusaasta kaugusel. Ja need teised galaktikad omakorda koosnevad miljarditest tähtedest. Pole siis ime, aastasadu pidasid inimesed tähti kõige olulisemateks objektideks universumis. Noh, muidugi, kui me ei räägi sellest, et inimese jaoks on vahel tema ise või või mõned lähedased inimesed või lähedased esemed, kõige tähtsamad. Aga see ilus pilt, et tähed on kõige tähtsamad hakkas 1009.-ks seitsmekümnendatel aastatel veidi tuhmuma. Leiti, et galaktikaid ümbritsevad suured nähtamatud suure massiga konid mis mõjutavad küll tähtede liikumist galaktikate ja galaktikate enda liikumist. Aga sealt ei tule mingit valguskiirgust. Ja selle niinimetatud varjatud massi või, või Ta massi või tumeda aine avastamisel polnud Tartu astronoomide osa mitte väike. Selle varjatud aine ümber on olnud palju diskussioone ja, ja võib-olla teede võitlustki. Aga praeguseks on valdav osa. Me oleme veendunud, et see, mida me teeme, on tegelikult üsna väike osa universumist. See meile tuntud nähtav aine. Seda nimetatakse ka vaario naine. Parunid on need osakesed, mis seda ainet moodustavad. See aine, mis on enamasti koondunud tähtedesse või siis ka gaasi ja tolmupilvedesse. Et see moodustab ehk umbes 17 protsenti universumi kogu ainest. Asi läheb veelgi hullemaks. Tuleb välja, et aine ise nii see nähtav kui nähtamatu aine kokku. Naine ise on ka universumi mastaabis üsna väike tegija, nagu öeldakse. Universumi tihedusest moodustab aine viimaste andmete järgi tegelikult ainult umbes 27 protsenti. Ülejäänud 73 protsenti on niinimetatud tumeenergia või kosmost maagiline konstant, nagu teda vahel nimetatakse, või kosmoloogiline liige mille põhi tulemuseks on universumi paisutamine. Seal on tegemist nagu mingile mingi gravitatsioon ronile Vastupidise jõuga, mis püüab universumit järjest rohkem laiali puhuda. Ja viimased vaatlused, andmed näitavadki, et universumi paisumine järjest kiireneb. See on seesama kosmoloogiline lambda liige mille Albert Einstein omal ajal oma võrranditest välja viskas. Aga nüüd on ta jälle täie eluõigusega platsis. Ja kuigi Energia füüsikaline olemus pole veel kaugeltki selge, on selge, et tal on universumi kui terviku arengu ja tuleviku seisukohalt väga oluline roll mängida ikkagi 73 protsenti. Ja samas on ka selge tähtede roll taandunud üsna väikeseks. Mis on siis 73 protsendi kõrval see neli või ehk heal juhul neli ja pool protsenti ehk vähem kui üks kahe sajandik, mille tähed versumi energiabilansis moodustavad neli või viis opositsionääri. 101 liikmelises riigikogus ei tee ju suurt midagi ära. 70 kolmeliikmeline koalitsioon sõidab neist teerulliga üle. Aga siiski, kui natuke edasi arutleda. Maapealses elus näiteks on igal tillukesel putuka mutukal oma roll. Kui loodusele väga jõuliselt vahele segada võib tasakaal katastroofiliselt paigast ära minna. Noh ehk ei ole siis ka need Öötaevas helendavad täpikesed ehk tähed päris tähtsusetud siin universumis. Küllap on nendelgi oma roll täita. Alustame jälle sealt suurest kogust. Esimene aine, mis universumis tekkis, oli võimalikest lihtsamal kujul ehk vesiniku aatomite kujul vesinikuga. NATO on teatavasti üks niisugune hästi lihtne asi, kus on koos üks prooton ja üks elektron. Ja vesinikust saab moodustada olulisemaid aatomeid termotuumareaktsioonides. Need on sellised reaktsioonid, mis toimuvad näiteks vesiniku pommis hästi kõrgel temperatuuril, kus kergemad aatomituumad ühinevad raskemateks tuumadeks. Ja siin on nüüd hästi niimoodi lihtsalt veidi üle lihtsustades kirja pandud üks näide, et kui me võtame mootoreid, mis on tegelikult siis neli vesiniku aatomi tuuma. Ja heelium on siis järgmine element Mendelejevi tabelis mille tuum koosneb kahest prootonitest ja kahest neutronitest. Aga tuleb välja, et me võtame neli prootoneid, siis selle nelja prootoni masside summa on natukene suurem kui selle tekkiva heeliumi tuuma mass. Ehk teiste sõnadega, see väike vahe on seal delta m ja termotuumareaktsioonides sisse delta. Emm muutubki selle kuulsa Einsteini valemi, E võrdub MC ruut alusel. Järgi muutub energiaks ja veidi ette rutates võib öelda, et see ongi siis tähtede põhiline energiaallikas, aga ka meie päikeses näiteks nii et selle tekkiva heeliumi tuuma mass on veidi väiksem kui selle nelja prootoni masside summa. Aga sellised reaktsioonid saavad toimuda ainult väga kõrgetel temperatuuridel nagu siin on kirja pandud, miinimum on umbes üheksa miljonit kraadi. Ja see on ka muidugi põhiprobleem, miks me ei saa neid reaktsioone maa peal enda huvides ära kasutada. Sellest on juba ammust ajast unistatud, sest vesiniku on ju tegelikult maa peal ookeanides üsna piiramatus koguses kättesaadav, kui me oskame ta veest välja eraldada. Ja kui me oskaksime seda vesiniku tuumade ühinemise reaktsiooni ja saamiseks ära kasutada, siis oleks igasugused energiaprobleemid tükiks ajaks lahendatud. Aga tähtedes ei ole see eriti probleem. Ja edasi, kui me räägime veelgi raskemate tuumade tekkest, süsinik, lämmastik, hapnik ja kõik muud raskemad elemendid seal veel kõrgemaid temperatuure. Aga tähed saavad sellega hakkama. Esialgu, kui universum tekkis suure pauguga, siis oli ta temperatuur väga kõrge ja siis mingisugune hulk heeliumi nendest esimestest vesinikutuumadest ka tekkis. Ja õige vähe näpuotsaga Velga liitiumi aatomituumi tekkis keerukamate tuumade moodustamiseks. Nagu öeldud, on vaja kõrgemat temperatuuri. Aga see paisub, universum hoopis jahtus, jahtus nii palju, et ka heeliumi tekkimiseks enam kuumust ei jätkunud. Niiet sellest ainest, mis siis umbes 380000 taastat pärast suurt pauku valguskiirgusest eraldus. Sellest oli umbes kolmveerand kolm neljandikku vesiniku ja üks neljandik heeliumi. Ja kui siis universumi keemiline koostis olekski selliseks jäänud siis on karta, et see universum näeks praegu üsna igav välja. Ja siis kindlasti ei oleks ka meid siin praegu nendest asjadest rääkimas. Nii et kust need teised elemendid siis pärit on? Vaat nüüd tulevadki mängudeni, et tähed on tegelikult nagu sellised termotuumareaktorid või termotuumakatlad kus tekivadki need vesinikust ja heeliumis. Raskemad keemilised elemendid. Tähtede sisemuses juba kuumusest puudu ei tule. Tahed tegelikult võiks öelda, on kuumad gaasikerad, mida gravitatsioonijõud püüab järjest rohkem kokku suruda aga kokku surutav kaasteatavasti, oleneb noh, sellega. Ma usun, et vähemalt lapsepõlves on paljud kokku puutunud, kui me näiteks jalgrattakummi täis pumpama sealt vooliku otsast kinni hoiame, siis selle õhu kiire kokkusurumisega läheb siia vooliku ots õige kuumaks. Umbes samamoodi käib see asi ka tähtedes. Ja kui tähe südant mikkus, läheb temperatuur piisavalt suureks. Seesama üheksa miljonit kraadi vähemalt siis algavadki termotuumareaktsioonid millel eralduv energia hakkab sellel gravitatsiooni kokku suruma, mõjule, vastu toimima, püüab nagu omakorda tähte laiali suruda. Ja lõpptulemusena ongi täht tasakaalus. Ehk kiirgab siis valgust rahulikus režiimis. Näiteks meie päike on sellises olekus olnud praeguseks neli ja pool miljardit aastat. Ja jätkab veel vähemalt sama kaua. Revolutsiooni üksikasjadesse me siin ilmselt väga põhjalikult süveneda ei jõua. Aga lõpptulemus on see, et varem või hiljem saab ikkagi vesinik sellest piirkonnast, kus temperatuur nende termotuumareaktsioonide toimumiseks piisavalt kõrge on, saab vesinik sealt ikkagi otsa, on kõik Heiliumiks muutunud. Ja mõneks ajaks lisaks saavutab gravitatsioon ülekaalu, hakkab seda tähte uuesti kokku suruma, aga kokkusurumisega see tähe tuum jälle uuesti kuumeneb, Läheb, algavad järgmised reaktsioonid, heeliumi tuumad hakkavad ühinema süsinikutuumadest edasi. Ja nüüd sõltub tähe massist, mis tast lõpuks saab. Tahe, mass tõesti ongi üks väga oluline parameeter selle tähe elu käigus. Et mingit aimu saada tähtede massidest võiv kaalust, nagu igapäevases elus räägime, füüsikud, teevad küll vahet palun ja masinaga igapäevases elus sellel tavaliselt olulist erinevust ei ole. Siis kõige lihtsam on vast võrrelda asju meie oma päikesega. Päikese mass on siis umbes kaks korda 10 astmel 30 kilogrammi ehk kui me kirjutame kaks ja talle 30, nulli järele. Noh, see on muidugi niisugune tulevase elu jaoks, kujutle Matu Suurus päikesest väiksema massiga tähtedes termotuumareaktsioonid üldiselt heeliumi tekkimisega piirduvadki enam kõrgemaks temperatuur ei lähe ja raskemaid elemente ei teki. Noh, veidi võib-olla lihtsustades võib öelda niimoodi, et mida suurema massiga täht, seda seda suurema järjekorranumbriga keemilisi elemente ka võib seal sisemuses tekkida. Aga põhimõtteliselt füüsikaseadustega on asi piiratud niimoodi, et raud on kõige raskem element, mis sellistel tuumade ühinemisreaktsioonidel tekkida saab. On muidugi olemas ka veel raskemaid keemilisi elemente ja ka tähtedes on neide tähtedevahelises ruumis, aga need on tekkinud siis juba supernoovaplahvatuste hiljem. Aga niisugune üldine jah ja lihtne ja samas võib-olla paradoks reaalsena tunduv seos on tähtede maailmas, et mida suurem on tähe mass seda kiiremini tähtama vesinikuvarud Heiliumiks põletab ja seda kiiremini üldse tema evolutsioon käib. Noh, siin võib-olla ka mingit analoogiat Igapäevase eluga, Leida Vaher on ju nii, et inimene, kellel on palju raha käes, sellel kulub sega kiiresti ära. Aga kes peab tagasihoidlike summadega läbiajamise, hoiab neid hoolikalt ja ja tal jätkub neid kauemaks. Tähtedes käib see asi umbes samamoodi. Kõige esimesed tähed tekkisid loomulikult sellest samast ainest, mis siis saadaval oli. Ehk siis vesinikust, jahiljumist. Ja praegused tagantjärele rehkendused näitavad, et need esimesed tähed olid kõik väga suured vähemalt 100 päikese massi ja rohkem. Ja see muidugi tähendab siis ka, et nende elukäik oli väga lühike aga tormiline vaid mõne miljoni aastaga teisiti nende sisemuses heeliumi süsiniku lämmastiku rauda, muid keemilisi elemente. Ja siis lõppes tähe elu ka jälle omamoodi suure pauguga. Ehk supernoovaplahvatusega. See on suure massiga tähtede elu loomulik lõppvaatus. Sellised asjad sünnivad ka praegu. Supernoova plahvatuse käigus paisatakse suur osa täheainest, sealhulgas siis ka need tuumareaktsioonidele sünteesitud uued keemilised elemendid tähtedevahelisse ruumi laiali ja see saab jälle uute tähtedena tooraineks. Ja niimoodi järk-järgult muutub siis tähtede keemiline koostis järjest rikkalikumaks. Teise põlvkonna tähed sisaldavad juba mõne kümnendiku protsendi jagu vesinikust, Heiliumist raskemaid elemente ja sellised teise põlvkonna tähti. Põhimõtteliselt võib ka praegu veel näha niinimetatud tähtede kerasparvedes võiv galaktika halos, mis on nagu selline sfääriline süsteem meie galaktika keskpunkti ümber. Aga meie päike kuulub sellise arvestuse järgi siis juba kolmanda põlvkonna tähtede hulka. Ja selliste päikesetaoliste tähtede tüüpiline keemiline koostis siis tähendab massi järgi on nüüd niimoodi, et umbes 70 kuni 71 protsenti sele tähe massist moodustab vesinik 27 kuni 28 protsenti heelium. Ja see, mis siis üle jääb, paar-kolm protsenti on siis need kõik muudele momendid peale vesiniku ja heeliumi. Ja neid elemente on tõesti palju päikest Me saame hoopis põhjalikumalt ja täpsemalt uurida kui teisi kaugeid tähti ja päikesespektrist on leitud umbes 70 keemilise elemendi spektrijooni ja arvata võib, et need paarkümmend, ülejäänud, mis Mendelejevi tabelis esinevad. Et ega, ega needki seal olemas vaata, ei ole aga lihtsalt need on nii väikestes kogustes, et nad Päikese spektris ei avaldu. Ja kõik need raskemad elemendid ehk metallid on siis tekkinud varem elanud tähtede südamikes. Termotuumareaktsioonidel. Üks astronoomia astrofüüsika eripära on selles, et et seal tähistaevas on meile antud ainet sellistes olekutes või füüsikaliste tingimustes, mida me maadel kunagi laborites kunstlikult tekitada ei saa. Noh, kas või näiteks tähtedevaheline keskkond on nii hõre vaakum, mida me maa peal kunagi kätte ei saa. Keskeltläbi on seal üks aatom ühes kuupsentimeetris. Aga valged hobused on, on jälle teistpidi näide, võiks öelda selline hästi tihe aine, mida me ka maadel kuidagi ei oska tekitada. Valgetes kääbustes on see aine niinimetatud kõdunud või mandunud olekus kus piltlikult öeldes lotoment palju tihedamalt kokku pakkida kui tavalises aines. Ja tulemuseks on see, et tüüpiline valge, kus on umbes meie päikese massiga või natuke väiksema massiga või põhimõtteliselt võib ka natuke suurema massiga olla. Aga selle tähekera läbimõõt on siis ainult umbes nagu meie maakeral ehk päikesest umbes 100 korda väiksem. Ja tulemuseks on see, et selle valge kääbuse keskmine tihedus on vähemalt miljon grammi kuupsentimeetri kohta. Aga see on alles algus, võiks öelda. Kui täht on oma Nooruses raskem kui kaheksa päikese massi siis ta oma elu lõpus enam nii rahulikult ei pääse. Järjest kasvav temperatuur tähe sisemuses viib siis lõpuks sellise detonatsioonilise lähemiseni ja plahvatusliku termotuumareaktsioonide, nii mis lõpevad supernoovaplahvatusega. Vahel võib täht sellisel juhul täielikult laiali lennata ja muidugi siis saada jälle algmaterjaliks uutele tähtedele. Aga enamasti siiski lendab suur osa selle tähe massist laiali, aga jääb siiski järele mingi tähe tuum. Aga kuna selles tuumas enam mingeid energiaallikaid seal enam termotuumareaktsioon ei toimu, siis saavutab gravitatsioonijõud seal oma ülemvõimu ja püüab seda tähe tuuma pidurdamatult kokku suruda. No päris pidurdamatult see asi siiski ei käi ja kui selle tähe tuuma mass on väiksem kui umbes kaks ja pool päikese massi siis tuleb siiski mingi piir ette. Sellisest kokku lange jast saab neutrontäht. Tavaliselt kujutame ainet ette niimoodi, et aine koosneb aatomitest ja jaotame omakorda koosneb aatomituumast, kus on koos prootonid, neutroneid ja siis on seal vahel tükk tühja maad ja siis selle tuuma ümber kuskil tiirlevad elektronid siis neutrontähes, see on see aine nii tihedasti kokku pakitud, et need elektronid surutakse sinna aatomituumadest sisse. Ja elektronid ja prootonid omavahel reageerides moodustavad neutroneid, nii et kogu see aine muutub neutroniteks. Seal on see kokkupakkimine siis nii tihe et ühes kuupsentimeetrisse on seda neutronainet juba umbes 10 astmel 14 kuni 10 astmel 15 grammi. On muidugi hoopis võimatu ette kujutada, aga ma kasutan siinkohal ühte niisugust võrdlust mida on, on sageli esile toonud meie praegune parlamendi spiiker Ene Ergma neutrontähtedest rääkides, tema on Eestis ilmselt üks parimaid spetsialiste, kes neid tähti kõige paremini tunneb. Et kui me võtame maakera inimkonna, no umbes kuus miljardit inimest ilmselt on praegu see arv ja inimese keskmiseks massiks 50 kilogrammi, noh, palju on lapsi ja noori või kui me võtame sellega 60 või, või kasvõi 40, aga selle olulist erinevust ei ole. Siis me saame kogu selle inimkonna massiks umbes kolm korda 10 astmel, 14 grammi. Kui me kogu maakera inimkonna massi surume kokku ühte kuupsentimeetrisse siis me saame sellise tiheduse nagu neutrontähtedes. Nagu sellest veel vähe oleks kodus välja mõelnud veelgi hullemaid objekte, veelgi tihedamaid asju. Need on siis need mustad augud. Kui ikka selle kokkulangeva tähe mass ületab kaks ja pool päikese massi ei ole ka päris selge seal erinevatest arvutades tulevad arvud natuke erinevalt välja 2,2 kuni kolm päikese massi, ütleme on see vahemik. Kui ikka sellest piirist nüüd selle kokkulangeva tähe tuuma massi üle on, siis ei ole looduses enam mingit jõudu, mis suudaks gravitatsioonile vastu panna. Ja siis toimub pidurdamatu kollaps. Selline täht langeb kokku nii tihedaks, et sealt enam mitte miski välja ei pääse kaasa arvatud valgus. Teiste sõnadega, paokiirus ehk selline kiirus, millega pääseb selle keha gravitatsiooniline mõju alt välja. Maakera puhul on see umbes 11,2 kilomeetrit sekundis. Seal kiirus, mis peame kosmoselaevadele andma, et maakera mõjuvalt välja pääseda. Aga sellistes objektides on see paokiirus siis suurem valguse kiirusest. Aga kuna praegu vähemalt praegu meile tuntud füüsika järgi looduses miski valguskiirusest kiiremini liikuda ei saa siis järelikult ei pääsega miski sealt mustast august välja. Kui päike näiteks õnnestuks kuidagi kokku suruda selliseks keraks, mille läbimõõt on kuus kilomeetrit siis olekski päikesest saanud must auk. Või meie maakera, kui me võtame Näiteks 20 sendise mündi ja kattuksime kogu maakera massi suruda kokku sellisesse kerasse, mille läbimõõt on umbes kahekümnesendise mündi oma. Siis oleks maakerast saanud must auk. No õnneks või kahjuks looduses sellist jõudu ei ole mis suudaks nüüd maakera või ka päikese massi mustaks auguks kokku suruda. Need massid on liiga väikesed. Aga suure massiga tähtede puhul on see täiesti loomulik elu lõppvaatus. Mustade aukude ees vahel tuntakse nagu kerget aukartust või peetakse neid mingiteks müstiliseks objektideks. Tegelikult füüsikalises mõttes on mustad augud üsna primitiivsed. Lihtsad objektid on selline teoreem, et mustal augul ei ole juukseid, on ainult kolm väikest karvakest. Ja need osakeste kolm parameetrit, mis musta auku iseloomustavad, on siis tema mass, elektrilaeng ja impulssmoment mis iseloomustab musta augu pöörlemist. Kõik muud aine omadused, nagu lähevad seal mustas augus kaduma. See, kas sinna musta auku kukkunud mingi planeet oma elusolenditega või massiga täht, sellel ei ole lõpuks enam mingit tähtsust. Mustad augud ei ole ka mingi viimase aja leiutis. Juba 1783. aastal. Cambridge'i Ülikooli filosoofia õppejõud John Mitchell arutles, et võivad olla olemas sellised tähed mille gravitatsiooniväli on nii tugev, et valgus ei pääse sealt välja. Ja Einsteini üldrelatiivsus teooria mõistetes räägitakse must auk kõverdab ruumi enda ümber nii palju, et miski sealt välja ei pääse. Aga põnevust muidugi mustade aukude juures jätkub kas või näiteks aja kulgemine, tugevas gravitatsiooniväljas aeglustub. Kui me teeksime niisuguse julma mõttelise eksperimendi, et leiaksime kellelegi vabadust, tahtlikku, kes oleks nõus musta auku langema teades, et sealt tagasiteed ei ole. Ja leppisime kokku, et ta saadaks meile kindlate ajavahemike näiteks ühe minuti või sekundi tagant mingeid valgussignaale siis esialgu mustale augule lähenedes tulevad signaalid vaid tõesti meile siia regulaarselt kätte. Aga mida lähemale ta sellele sündmuste horisondi ehk piltlikult öeldes põrguväravale, kust enam tagasipöördumist ei ole. Mida lähemale eksperimentaatori sinna jõuab, seda pikemaks hakkavad maapealse vaatleja jaoks need, need vahed nende signaalide vahel minema. Ja lõpuks viimane signaal, milles auku lange küll oma arvates, saatis sama sama intervalli tagant välja nagu teisedki see maa peale kohale ei jõuagi. Aga kui me nüüd tuleme tagasi tähtede rolli juurde universumis. See aine, mis on kui tihendatud, valgetaks kaebusteks või neutrontähtedeks või mustadeks aukudeks on tegelikult põhiliselt universumi aine ringkäigust väljas. Sellistest olekutest enam tagasipöördumist ei ole. Aga see aine, mis tähe elu jooksul tähe tuulena võib ruuduna või, või siis ka supernoova plahvatuse väljaheidet täna maailmaruumi paisatakse. See saab jällegi tooraineks uutele tähtedele. Kuna vahepeal osaained sellest ringlusest välja läheb, siis võib arvata, et täheteke intensiivsus aja jooksul langeb. Ja nii see tõesti on. Parimad täheteke Nad said universumi esimestel aasta miljarditelt otsa. Aga muidugi tähtede tekkimine ikkagi praegusel ajal veel jätkub. Ja tõenäoliselt umbes 10 astmel 14 aasta pärast. Pange tähele, see on umbes 10000 korda pikem aeg, universumi praegune vanus on umbes 10 astmel 14-ni, aasta pärast saab kogu vabaaine otsa ja uute tähtede tekkimine lakkab mööda. Kuidas need olemasolevad tähed siis oma elu lõpetavad ja kustuvad? Hakkab saabuma tõeliselt pime ajastu. Galaktikad hajuvad planeedid lahkuvad tähtede juurest. Enamus täheainest on tekenereerunud, valgetaks sugusteks noh, tegelikult nendest valgetest käädvustest lõpuks saavad veel mustad kääbused, mis enam mingit valgust ei kiirga. Või siis neutrontähtedeks või hoopis mustadeks aukudeks, mis võimaluse korral napsavad kõike, mis nende lähedusse satub endasse, umbes 10 astmel, 38 aasta pärast hakkavad ka prootonid lagunema. Ja igasugused struktuurid hakkavad universumist kaduma. Aga noh, see on esialgu väga kauge aeg, sellepärast ei tasu väga muretseda. Sellisel juhul võib tunduda, et meie siin planeedil oleme sattunud elama erakordselt õnnelikul ajal. Õnnelikuna hetkel universumi ajaloos, kui on olemas selline suur ja mitmekesine universum pika ja väärika ajalooga, mida jätkub astronoomidel tükiks ajaks lahti mõtestada ka tulevikuperspektiivid laita. Nii et nautigem siin seda hetke Aga võib-olla see siiski ka ei ole päris juhus, et me oleme just siin ja just praegu. Kujutlegem korraks elu mõnesaja miljoni ja aasta vanuses universumis ühe hästi suure massiga tähe, suures 100 päikese massiga või suurema tähe juures. Aga mis sa siin ikka kujutled, meid ei saaks seal lihtsalt olemas olla. Sest kui ma nüüd natukene seda eelmist juttu meelde tuletame, need esimesed suure massiga tähed koosnesid ainult vesinikust ja heeliumist. Aga planeedid ja, ja meie siin koosneme ju enamasti hoopis teistest elementidest. Siit koorub ja niisugune oluline tõdemus, et needid saavad tekkida alles siis, kui universumis on piisavalt kaua tegutsenud tähed mis toodavad neid raskemaid keemilisi elemente. Ja meie päikese näitel võib öelda, et selline aeg, aga kus umbes üheksa miljardit aastat pärast suurt pauku. Ja kui me nüüd edasi vaatame päikese ja, ja, ja tema planeedisüsteemi evolutsioon. Niisiis on teada, et esimesed elu alged maal tekkisid umbes 3,8 miljardit aastat tagasi. Ja siis läks veel väga palju aega, enne kui midagi inimese taolist tekkima hakkas. Sellised olendid on ju vaevalt paar miljonit aastat vanad. Kipub tulema siit niisugune rehkendus välja, et et elu tekkest võistluse ilmumiseni kulus veel ligi neli miljardit aastat ja kui me kõik need ajad kokku liidame siis veel umbes pool miljardit või 0,7 miljardit aastat maa tekkimisest elu tekkimiseni. Saamegi kokku siis sellise tõdemusega, et suurest paugust mõistusliku elu tekkeni kulub vähemalt 13 ja pool miljardit aastat. Muidugi jah, tuleb rõhutada, et see on saadud nüüd siin ühe päikese ja näitel. Meil ei ole neid teisi näiteid kuskilt võtta. Kuigi muidugi jah, universumi suurust arvestades, kui palju seal on tähti, kas või selles meie oma galaktikas linnutees vähemalt 100 miljardit tähte siis siis vahel tuuakse selliseid optimistlikke arvajate planeedisüsteeme võiks ju ka olla miljardeid, ei tea ja kümneid või sadu miljardeid võib-olla, ja küllap seal kuskil siis ka elu on. Aga teistpidi sellise arutluskäigu võib jõuda pessimistliku järelduseni, et kui elu tekkimiseks nii palju aega kulub alates universumi tekkimisest ega siis ei pruugigi need elukandjaid planeete võib-olla nii väga palju olla eriti veel mõistusliku eluga planeete. Aga praegu me saame teha järelduse jah, et selleks, et saaks tekkida selline mõistusega vaatleja peab universum olema hästi suur ja vana. Veidi teisest aspektist veel vaadates. Füüsikas tuntakse mitmeid nimetatud universaalkonstant Dante nagu näiteks valguse kiirus või elektroni laeng või niinimetatud peenstruktuuri konstant või muid füüsikakonsultante nagu elementaarosakeste massid või põhiliste interaktsioonide vastasmõjude tugevuse vastastikused suhted. On tehtud palju arvutusi, mis näitavad, et kui nende konsultantide väärtused oleksid praegu teadaolevatest natukene erinevad siis oleks maailm hoopis teistsugune. Näiteks prootoni ja neutroni massidel on väike erinevus, aga kui see erinevus oleks praegusest 10 korda väiksem, siis oleks prootonite ja neutronite vahekord siin universumis hoopis teistsugune. Praegu on teadaolevalt umbes 10 protsenti neutroneid ja 90 protsenti prootoneid. Aga selle väiksema masside suhte korral oleks vahekord täpselt vastupidi. Ja see tähendab, et kõik need vähesed prootonid oleksid koondunud raskemates aatomituumadest ja, ja vaba vesiniku ei eksist, Eriks ei saaks olla siis ka vett. Ja noh, vähemalt elu sellisel kujul, nagu me teda maa peal teame, on lahutamatult seotud veega. Nii et vaevalt siis ka sellist elu saaks olla. Ja noh, tegelikult ei ole üldse selge, mis saaks termotuumareaktsioonidest. Selliseid reaktsioone toimuvad tähtede sisemuses, kus vesiniku tuumad ühinevad, heeliumi tuumad, eks ka ei saaks siis toimuda. Ja need termotuumareaktsioonid on üldse mitmete konstantide suhtes väga tundlikud. Kui näiteks tugev interaktsioon, mis toimib aatomituumade osakeste vahel. Kui see tugev interaktsioon oleks praegusest viis protsenti nõrgem ei saaks eksisteerida sellist olulist vaheosakest, mis mängib tuumareaktsioonides väga olulist rolli. Ta nimetatakse neutron ehk see niinimetatud raske vesiniku tuum, mis koosneb prootonitest ja neutronitest. Seda ei saaks eksist keerida. Ja jällegi termotuumareaktsioonid käiksid hoopis teisiti. Või kui see tugev interaktsioon oleks ainult kaks protsenti tugevam praegu siis toimuks vesiniku põletamine tähtede sisemuses niisuguse plahvatusliku protsessina hästi kiiresti, mille käigus jällegi raskemaid elemente üldse jõuakski tekkida. Süsiniku aatomi ehitus näib olevat ka kuidagi väga täpselt välja häälestatud selle jaoks, et ta oleks sobiv just orgaanilise elukandjaks orgaaniliste molekulide koosseisu. Ja tema energianivoode paigutus näib olevat välja töötatud kuidagi niimoodi teda termotuumareaktsioonidest suhteliselt palju tekiks. Ja omakorda selleks, et seda süsiniku saaks palju tekkida, on vaja, et ja elektromagnetilise interaktsiooni vahekord oleks väga täpselt välja häälestatud. Päevases elus puutume kõige rohkem kokku gravitatsiooniline interaktsiooniga. Ka seal on jällegi oma täppishäälestus näha, et kui näiteks gravitatsiooni ja elektromagnetilise interaktsiooni vahekord oleks natuke teistsugune praegu siis tähed küll võiksid põhimõtteliselt tekkida, aga nad võiksid olla kas ainult hästi suure massiga kuumad hiidtähed mille juures nende lühikese eluea jooksul ilmselt planeete jõuaks tekkida. Või siis jällegi ainult need külmad punased kääbused, mis hästi aeglaselt arenevad millest ei, ei satuks ainet maailmaruumi uute tähtede tekkeks, nii et siis ei oleks neid metalle ilmselt jällegi piisavalt. Ja ka niisugune asi nagu ruumi dimensioon, konide arv. Me teame, et me elame kolmemõõtmelises ruumis ja ilmselt oleks raske ette kujutada nüüd mingeid keerulisi struktuure ja, ja keerukaid olendeid ühe või kahemõõtmelises maailmas joonel või tasapinnal. Aga samuti on arvutatud ja näidatud, et neljamõõtmelises ruumis ei saaks eksisteerida näiteks stabiilseid planeetide orbiit ümber. Tähtede ja neljamõõtmeline ruum oleks üldse väga keeruline, ebastabiilne, nii et paistab, kuhu see kolmemõõtmeline ruum oleks väga täpselt nagu planeetide ja, ja võib-olla siis ka elu tekkimiseks mõeldud. Nii et vägisi kisub mõte sinnapoole. See universum äkki ongi algusest peale niimoodi kavandatud, et kunagi peaks seal elu tekkima. Ja siit võibki jõuda siis niisuguse tõdemuseni, mida vahel nimetatakse antroopsus printsiibiks. Et see maailm on antroop neooninimese jaoks kohandatud sellel printsiibil mitmeid formuleeringuid, mitmeid vorme. Kõige levinumad on nimetatud nõrk ja tugev antroopsus printsiip. Seda nõrka printsiipi võiksime väljendada umbes niimoodi, et füüsikaliste ja kosmoloogiliste suuruste väärtused ei ole kõik mitte võrdselt tõenäolised vaid neil suurustel väärtused, mis on kooskõlas sellega, et universumis eksisteerib süsiniku baseeruv elu ja et universum on piisavalt vana sellise elu tekkeks. Noh, see sest selline triviaalne tõdemus. Veel kord rõhutan, et mingisugust, sest teises maailmas me ei saakski eksisteerida ainult selles, mis, kus need füüsika, konstandid ja suurused on sellised, mis on elu tekkeks sobivad. Kui tõesti on olemas hästi palju universumi, nagu me alguses siin mainisin siis nende teistega meil mingit vastast ju ei ole. Karta on, et nende olemasolust me kunagi mingeid otseseid vaatuslike tõendeid ei saa. Ja seal võivad sandid olla siis meie pärast, mis tahes, see meile korda ei lähe, meie elame ikkagi selles maailmas, kus need füüsikalised suurused on meile sobivad. No vahel on mindud ka veelgi kaugemale ja sõnastatud niinimetatud tugevantroopsus printsiip et universumi omadused peavadki olema sellised, et seal mingil arenguetapil saaks elu tekkida. No see on nüüd selline väljaütlemine, mida on väga raske tõestada ja ilmselt ka väga raske ümber lükata. See ei ole nüüd enam päris füüsika või kosmonaut Loogia või isegi võib-olla filosoofias päris sobiv ütlemine. See on lihtsalt selline asi, et mõni inimene võib seda omaks võtta, mõni mitte. Aga ma arvan, et praeguseks me hakkamegi selle monoloogi otsi kokku võtma. Ja lõppjäreldusena tahaks öelda, et kuigi nagu me nägime jah universumis põhiline agent põhiline element on see tumeenergia ja samuti aine ja tähed moodustavad ainult umbes neli või viis protsenti universumi energiabilansist. Aga oma kindel roll neil siiski on, ilma tähtedeta ei oleks, ei meid siin praegu seda juttu Räkkimasega palju muidki huvitavaid asju siin maailmas olemas. Ja võib-olla tõesti, et universum ongi niimoodi kavandatud. Et kunagi peab seal vaatleja tekkima. Et siin oli juttu sellest, et see universum alates suurest August on vana 13,8 miljardit aastat aga on ka hüpoteese mõningate teadlaste poolt aeg, mis meie jaoks tundub kuidagi kujuteldamatult pikk, on tegelikult juhuslikult vajalike osakeste tekkimiseks kokkusaamiseks ääretult lühike. Et tõenäosus teooria seda ei kinnita. Et võib-olla siis nii-öelda igavikulised skaala pealt see maailma loomine siis kuue päevaga, et see ei olegi nii võimatu. Tõesti, kui niimoodi nüüd läheneda, nagu ma ütlesin ka 13,7 miljardit aastat, aga samas päike tekkis alles umbes üheksa miljardit aastat pärast seda suurt pauku ja planeedisüsteem koosneb aga nii, et see on vaevalt kolmandik sellest universumi vanusest. Ja kui nüüd tõesti hakata rehkendama, et, et kui nüüd päris juhuslikult kõik need aatomid kokku saaksid, mis moodustavad nende keerulisi teel molekule, siis võib ilmselt jõuda küll järelduseni, et see aeg on veel liiga lühike. Elu teke on muidugi jah, selline keeruline küsimus, millest ma võimaluse korral katsuksime võimalikult kaugelt mööda hiilida. Et miks ja kuidas ja millal sa ikkagi täpselt algas, kas see toimus ainult maa peal või kuskil mujal? No karta küll on, et see toimus ikkagi kuskil maailmaruumis mujal, sest praegu tegelikult sellest samast hõredast tähtedevahelises keskkonnas võib leida üsnagi keerukaid molekule orgaanilisi molekule, mis sisaldavad süsinikku vesinikku, lämmastikku, hapnikku, muid elemente. Nii et jah, võib-olla muidugi veel tõesti mingid sügavamad kaugemad seosed või mingisugused välised tõuked. Ma ei julge siin nimetada võib-olla looja nime, aga võib-olla mingisugune tõuge tõesti oli, mis nii-öelda sellest tavapärasest tõenäosusteooriast mööda minnes kiirendas seda valkude teket. Kuivõrd kosmoloogia kasutab hüpoteesi täna mütoloogiat mingeid väidetavaid iidseid tarkusi, kus need asjad on võib-olla natuke teises keeles teada? Jah, ma kardan, et ega see kosmoloogia, mida nüüd võetakse astronoomiaharuna, mis kirjeldab universumi kui tervikut et ega seal ikkagi ei kasutata, see on ikkagi muutunud nüüd täielikult füüsikaks matemaatilises füüsikaks noh, võib-olla kuskil mingil vahel võib-olla isegi teaduslikus seoses või kuidagi lugedes võib-olla jah, tõesti mingeid budistlike maailma loomise müüte või kuskilt mujalt, et isegi ei saa välistada mingeid ideid, võib-olla võib praktiliselt saada, aga ma arvan, et päris teadlikult hüpoteesid enam ma ei oska öelda, võib-olla Peeter, sa tead siin rohkem kommenteerida kui midagi, nagu. Lisada siis selle küsimusega seoses tuli mulle meelde ei maksa naerma hakata senini lause, et elektron on ammendamatu. Tänapäeval füüsikas. Mega teame, et tõepoolest elementaarosakesed võivad olla vägagi keerulise struktuuriga. Lenini lausest ei maksa järeldust teha, panin ka seda, oleks teadnud, et millised on tänapäeva elementaarosakeste struktuurid, nii et kui selline noh, mütoloogilised kosmoloogilised pildid ka tegelikult sõnastavad oma tõekspidamisi küllalt, üldiselt kaasaegne kosmoloogia tahab kõike teada või öelda vähemalt veerida küllalt täpselt. Et ikkagi mister täpselt on, kuidas täpselt on, kui palju on. See tähendab, et ei piisa sellest midagi nii-öelda, vaid tuleb tingimata seda ka põhjendada. Ja see teeb nagu kuna need teised mütoloogilised kosmoloogia eriti ei põhjenda väga nende argumentatsioon ei ole väga range, siis selle tõttu on nendega just ka sellesse teoreetiliselt loogias füüsikalises kosmoloogia suhteliselt vähe peale hakata. Von Krahli akadeemial oli külas Tartu observatooriumi direktor Laurits Leedjärv. Loengu teema oli tähed pimedas universumis. Helirežissöör maris Laanemets, insener Priit Karinud. Saate valmistasid ette Külli tüli, Jaan Tootsen. Raadioteater kakstuhatkolm.