Pikkus, Kaugus ja Miks Füüsika

Sõnadest ja nende tähendusest

Oleme juba maininud sõna „barüoniline“ sissejuhatavas lõigus, nii et võib-olla on nüüd aeg selgitada, mida see tähendab — ja, naljatades öeldes, „millega seda süüakse“?

Lühidalt öeldes, nagu olete ehk kuulnud mõnelt teaduse populariseerijalt, koosneb universum — millega meil on teatud vaatluslik suhe — mitmest aineliigist. Kosmoloogia ja osakestefüüsika kirjeldavad elementaarosakesi kui laine–osakese duaalsusega, mis tähendab, et nende struktuur on olemuslikult laineline. Ainult aine, millel on ühilduvad laine-struktuurid, suudab nende elementidega suhelda või neid tuvastada, andes teavet objektide olemasolu kohta, mida püüame vaadelda. Seda tüüpi tuvastatav aine vastab barüonilisele ainele — tavalisele ainele, millest koosnevad tähed, planeedid ja elusolendid.

Jätame teadlikult kõrvale nn tumeda aine ja tumeda energia, mis on endiselt teaduslike arutelude teemaks. Aga kuidas on lood ruumiga? Millisesse „olendite liiki“ võiksime selle liigitada?

Nagu iga olend, kellel on kõrge liikumisvõime, sõltume eluliselt oma keskkonna tajumisest — ümbritsevast, mis aitab meil ära tunda territooriumi, mida me hõivame, määratleda sihtmärgid, mille poole saame liikuda, ja hinnata vahemaid, mida peame ületama, et sooritada eluks vajalikke tegevusi. Kõik see on kujutatud enne, kui liigume edasi ruumi enda käsitlusse. See ruum on meie jaoks nii tavaline, et me mõtleme harva selle füüsikaliste omaduste peale; selle asemel peame kõike muud — õhku, maad, kive ja kõike, millega saame manipuleerida või suhelda — aineks.

Ja siin jõuame väga lähedale kauguse määratlusele. Põhimõtteliselt, nagu eelnevalt mainitud, on meie operatiivne element suhetes keskkonnaga kaugus. Kuid kaugus on vaid meie lihtsustatud kujutis ruumi osast, väljendatud mõõtühikutes, mida saame selles ruumis rakendada. Ja kui ruum ise pole püsiv suurus, jääb meie jaoks kaugus ikkagi püsivaks. Vastasel juhul hävitaksid kõik koordinaatsüsteemid ja tugipunktid täielikult meie kohanemisvõime, mis omakorda sõltub rangelt elu jooksul kujunenud mustritest.

Uute astrofüüsikaliste vaatluste põhjal pole ruum meie vaadeldava horisondi piires püsiv. Intuitiivselt võiks arvata, et kaugus on tihedalt seotud muutuva „universumi nähtava ääre“ piiriga. Kuid me toetume endiselt standardiseeritud mõõdumustritele ning meie tajus näib kõik olevat staatiline ja muutumatu. See tekitab olulise küsimuse: kas kaugus on tõesti püsiv või ainult meie mõõtmiste ja tajude mõttes?

Sellegipoolest on ruum ja kaugus oma olemuselt ühesugused. Erinevus nende vahel seisneb peamiselt vaatenurgas: kaugus on tehislik konstruktsioon, mille on leiutanud ja kasutusele võtnud inimkond, samal ajal kui ruum on füüsiline tegelikkus. Ja kaugus on vaid üks tööriistadest, mida inimkond kasutab oma vahel mõnikord koomilistes püüdlustes universumit mõista.

Härra Iseenesestmõistetavus ehk mõtteid igapäevaelust

Teeme lihtsa igapäevaste sündmuste ahela rekonstruktsiooni, nagu teeks seda tõeline detektiiv. Kell on nüüd 12 päeval, 1. detsember 1972 (või 3072 — mis tegelikult pole oluline seni, kuni inimkond eksisteerib kui bioloogiline liik). Ma magasin hästi ja ärkasin suurepärases tujus. Kui tõusin voodist, puudutas mu parem jalg sussi — ma jätan need alati täpselt keskele ja voodi ääre alla. Selles lihtsas stseenis võime märgata mitmeid huvitavaid fakte, mille üle me harva järele mõtleme.

Ärkamine on protsess, mille käigus naaseme teisest teadvuse seisundist tajumisse, kus me füüsiliselt asume ja mis meie ümber toimub. Seejärel aktiveerub meie mälutöötlusmehhanism, mis viib pikaajaliste assotsiatiivsete, objektidele suunatud mustrite taastamiseni — voodi, sussid, asukoht, tuba, esemete funktsioonid. Kolmas mehhanism vastutab füüsiliste interaktsioonide eest väliste objektidega ja meie keha liikumisvõime eest.

Mis puudutab meie enda keha (mis on süsteemi oluline osa), siis kasutame oma retseptoreid alateadlikult tööriistadena, et uurida ja reageerida igale tegevusele, mida me teeme, tuginedes eespool mainitud mälumustrite süsteemile. Ja kui mäletame, et puudutasime sussi parema jalaga, tähendab see, et teame ligikaudselt, kus meie keha asub; selle teadlikkuse abil loome tugipunkti, liigume ja pöörame keha nii, et jalg saaks ruumis manipuleerida ja sussi puudutada. Me teame, kuidas kasutada oma tööriista (jalga), sest tunneme täpselt selle tegevusparameetreid ruumis. Sellest hetkest saavad need parameetrid alateadlike kaugusmõõtmiste algpositsiooniks.

Seejärel kõnnin vannituppa, et külastada oma vana sõpra — ööpotti. Tuleb kiirustada, kui tahan, et mu aluspesu jääks kuivaks. Aeg... Kuidas ma tean, kui kaua võtab aega tee vannituppa, ukse avamine ja kõik keerulised tegevused, mis on vajalikud, et õigel ajal jõuda soovitud seadmeni, mis aitab mul hoida aluspesu kuivana? Rekonstrueerime sündmuste ahela, mida teeme alateadlikult soovitud tulemuse saavutamiseks.

Kui me tõusime, panime sussid jalga, kiirustasime vannitoa ukse poole (see on vaid paar sammu) ja teadsime täpselt, kus peatuda ja millist jalga kasutada, et võtta õige asend, sirutada käsi, vajutada lingile ja avada uks. See on meie teadlikkus kõigist oma keha parameetritest. Oma elukogemuse põhjal teame oma sammu keskmist pikkust ja sõltuvalt vajalikust tegevusest kohandame sammu pikkust. Põhiparameeter on meie sisemine mustrite mehhanism, mis arvutab jalgade pikkuse ümber, et eelnevalt konstrueerida vajaliku sammu pikkus. Kui ma peatun ja sirutan käe, töötab meie mehhanism samamoodi, konstrueerides eelnevalt mu käe parameetrid.

Nendest näidetest võime teha järeldusi selle kohta, kuidas me ruumis orienteerume tänu evolutsiooniprotsesside käigus kujunenud algoritmidele. Siit võib isegi jälgida spetsiaalsete objektide standardimise loomulikku päritolu ja nende standardite rakendamist ümbritsevas tegelikkuses.

Nagu on hästi teada, on suhtlemine sotsiaalsete olendite vahel nende ellujäämisstrateegia seisukohalt ülioluline. Selle peamine eesmärk on indiviidi ellujäämine. See on evolutsiooniline aksioom, mida me siin ei hakka arutama. Siiski peavad autorid vajalikuks märkida eessõnas mõned faktid.

Entomoloogidelt teame, et mesilaste tants toimib teabevahetuse vormina (või oluliste andmete jagamisena) toidurikaste õite asukoha kohta. See tantsurituaal koosneb külgsuunalistest liigutustest, pausidest ja pööretest, kus iga liigutus kannab infot lennusuuna, lennu kestuse ja toiduallika tüübi kohta, mida tantsiv mesilane oma tantsuga edastab.

Antud näites (link allikale, vt „Mesilaste kommunikatsioon – Loe lähemalt“ lõigu all) võib näha, et tants ise sisaldab elemente, mida võib tõlgendada kui standardiseeritud — pauside kestus, suunaliikumised jne. Fakt, et kogu koloonia neid signaale mõistab, viib järelduseni, et selline käitumine on sotsiaalsete olendite seas täiesti vältimatu.

Sarnaselt inimühiskonnas ilmnevad mõisted nagu kaugus, suund ja teised orientatsioonielemendid kohe, kui kogukond on moodustunud. Me väidame, et ainult inimkonnal on selline suhtlusvahend nagu keel — ja see on meie peamine eelis, mis eristab meid kõigist teistest bioloogilistest liikidest (häälduse teema jätame praegu kõrvale). See tähelepanek viib loogilise järelduseni, et oleme alati võimelised korraldama kõiki olulisi ja sotsiaalselt väärtuslikke asju.

Võttes arvesse eelnevat, võime nüüd süveneda viisidesse ja meetoditesse, millega inimkond on korraldanud kauguste ja mõõtmiste süsteeme eri kultuurides ja ajaloolisest vaatenurgast, et mõista täielikult teemat, mida siin uurime...

Arheoloogiline ülevaade Nabta Playa kultuurist artikli kontekstis (mõõtühikud eri kultuurides).

Ülevaade Sumeri riigi sotsiaalsest hierarhiast, haldusest ja majanduslikust korraldusest.

Ülevaade Vana-Egiptuse kultuurist ja ühiskondlikust struktuurist, keskendudes tema mõõtesüsteemidele.

Põhjalik ülevaade Vana-Kreeka sotsiaal-kultuurilisest taustast ja sellest, kuidas sellest tuletati mõõtmissüsteemid.

See peatükk tutvustab Vana-Rooma kultuurilist tausta, mis pani aluse selle mõõtmissüsteemi arengule.

Eelajalooline Iisraeli riik ja selle kultuuriliselt kujundatud struktuur, millele põhinevad mõõtühikud ja nende standardiseerimine.

See peatükk on pühendatud kahele kultuurile — Babülooniale ja Pärsiale — ning siin uurime, miks...

Siin pöördume tagasi kultuuri juurde, mis on juba möödunud, kuid vaatleme seda teise nurga alt...

Pärsia kultuuriline taust on juurdunud Assüüria kuningriigis; lühike ülevaade näitab sotsiaal-kultuurilisi põimumisi ja päritud mõjutusi...

Oleme läbinud palju kultuure, ja maailm näib ikka veel lõputa. Meie teekond jätkub — seekord...

Ülalpool kirjeldatud Induse (Harappa) tsivilisatsioon on vaid üks paljudest sotsiaal-kultuurilistest nähtustest, mis tekkisid selle piirkonna protokultuuride põhjal. Selles osas kohtume mitmete nendega.

Selles osas püüame ühendada kõik oma harud üheks tulemuste jõeks — eelajaloolistest kultuuridest organiseeritud kuningriikideni — ning hinnata, kas meie oletused, mis põhinesid puudulikul ja võib-olla spekulatiivsel analüüsil, on osutunud õigeks.

See peatükk juhatab lugeja piirkonda, mida tänapäeval tuntakse kui Hiinat. Meie peamine eesmärk on loomulikult uurida selle kultuuri mõõtesüsteeme — kuid miks jätta kasutamata võimalus avastada ka midagi enamat?

⛩️ Qini impeerium (Qini dünastia, 221–206 eKr) ja ⛩️ Hani impeerium (Lääne Han, 206 eKr–9 pKr; Ida Han, 25–220 pKr): lühike sissejuhatus.

Selles osas tutvustame oma austatud lugejatele Shangi dünastia tausta — selle riiklikku korraldust, ajastu metroloogilisi tavasid ning mitmeid teisi põnevaid varajase Hiina tsivilisatsiooni aspekte.