Universumi MIKROMAAILM

Läbi müüdud

Koostanud-toimetanud Jaak Lõhmus ja Rein Veskimäe

Saateks

Üks asi on see, mis meile vaid kaugusest kätte paistab, teine see, mida me võime nii näha kui ka puudutada. Valgus, mis jõuab meieni kaugelt tähelt, võib olla erisuguse värvusega. Asjad, mida me tänu valgusele näeme, ja mida sageli pihku haarame, on erisuguse kujuga. Aga ühine neile kõigile, nii tähtedele, valgusele kui esemetele, on üks – nad koosnevad millestki. Millest? Terakestest, kübemetest, kristallikestest, tilkadest või veel millestki muust? Kus on väiksuse piir? Kas öeldu on piisav mikromaailmast ettekujutuse saamiseks? Tänapäeva arusaamu arvestades kaugeltki mitte. Igavene küsimus Demokritose ja Aristotelese aegadest, mil algelementideks peeti tuld, õhku, vett ja maad, on olnud päevakorral aastasadu, mille jooksul inimkonna erksamad pead hakkasid ümbritsevast süvatasemel midagi taipama ja oma mõtteid kirja panema. Arusaamad mikromaailmast on aegade jooksul käänulisi teid pidi kulgemisel muutunud ning andnud lõpuks teadmised ja võimalused nende rakendamiseks otse meie oma silme all.  Selle tulemusena võime just nende tillu-tillukeste osakeste maailma – mikromaailma – võlukepikeste (loe: osakeste) kaudu oma igapäevaelu nautida.
Kuidas selleni on jõutud ja millises seisus oleme praegu, sellele tahabki käesolev kogumik vastata, teada anda, mis on elementaarosake ja kui elementaarne on elementaarne? Miks on kogumiku pealkirjaks “Universumi mikromaailm”? Aga seepärast, et meie Universum tuli ilmale just elementaarosakeste supina, millest hiljem sündisid galaktikad, tähed ja planeedid. Ja millest ühel, nimega Maa, kõnnib nüüd mõistuslik olend – Inimene. Osakesed alates elektronidest, prootonitest, neutronitest ning lõpetades top-kvargi ja tauneutriinoga, on meie Universumi ehituskivid, neid siduv mört või jõu ülekandjad nende kivikeste vahel.
Seepärast, kui 1997. aastal ilmus kogumik “Universum”, tuli peagi mõte koostada sellele järg “Universumi mikromaailma” näol. Nüüd, pärast kuueaastast ootamist, ongi kogumik Teie ees! Kindlasti võtab see koha sisse nii õpetajate kui ka paljude õpilaste  raamaturiiulil, töölaual ja seljakotis, sest Haridusministeerium soovitab käeshoitavat raamatut kasutada lisamaterjalina füüsika õpetamisel ja õppimisel. Miks mitte ei võiks siia kiigata ka üliõpilased, sest kogumikus leidub ühe ja sama asja kohta lugusid erineval tasemel. Nende kaudu võib saada teadmisi üldisemal kujul, aga ka süvitsi. Eriti käib öeldu peatükkide kohta, mis käsitlevad sümmeetriaprobleeme, Standardmudelit, stringe ja braani-maailma. Aga see pole siiski õpik, vaid kirjutatud kõigile neile, kes tahavad oma vaimu värske hoida ja süveneda maailmapilti selle sõna otseses mõttes nüüdisaegset teaduse taset silmas pidades.       
Et nii hästi on läinud, selle eest suur tänu kõikidele toetajatele: Rootsi Kuningliku Teaduste Akadeemia akadeemikule professor Indrek Martinsonile, Lundi Ülikoolile, Tartu Ülikooli Füüsika Instituudile, Armin Kõomägile ja teistele.
Ning loomulikult tänusõnad teadlastest autoritele, peamiselt Tartu Ülikooli Füüsika Instituudist, ning eraldi füüsika-matemaatikadoktor Jaak Lõhmusele, kelleta käesolev kogumik poleks kunagi trükki jõudnud!                                                                        
Rein Veskimäe

Sisukord

Saateks

Ajaloost ja mõttelaadidest

Füüsikaseaduste evolutsioon Harri Õiglane

Aine ehituse lugu

Atomosest aatomini, aatomist fundamentaalsosakeseni Jaak Lõhmus

Aine ehitus Antiik-Kreeka loodusfilosoofias

Aine ehitus keskajal ja renessansis.

Alkeemia

Teadusliku atomistika teke. 17. sajand: atomistika taassünd

Aatom ja molekul keemias: Boyle’ist Mendelejevini. Keemilise elemendi määratlus

Füüsikaline atomistika 18.–19. sajandil

Osakesed ja kiirgused 19. sajandi teisel poolel: osakestefüüsika eelajalugu

Aeg ja ruum nüüdisaegsetes füüsikateooriates Piret Kuusk

Osake, laine, kvant

106-aastane elektron Ain Ainsaar

Valgus: sajanditevanune dilemma Jaak Lõhmus

Kvantfüüsika maailm Jaak Lõhmus

Paul Dirac: ma ei saa ka ise kvantmehaanikast tuhkagi aru Paavo Helde

Mis on elementaarosake? Jaak Lõhmus

Spekter, sümmeetria, struktuur, jõud

Kiirendid – osakestefüüsika mikroskoobid Jaak Lõhmus

Osakeste spektri kujunemine Jaak Lõhmus

Kujuloov sümmeetria.

Osakeste kaosest kvarkmudelini Jaak Lõhmus

Jõud sümmeetriast Jaak Lõhmus

Neutriinomaailm

Neutriino – viirastusest fundamentaalosakeseni Helle Kaasik, Jaak Lõhmus, Laur Palgi

Neutriino mass, Maa ja Päike

Neutriinoastronoomia ja -teleskoobid Helle Kaasik, Laur Palgi

Standardmudel

Elementaarosakesed ja jõud nende vahel Ilmar Ots

Kvargid – hadronite vangid Ilmar Ots

Top-kvark ja tauneutriino: oodatud ja leitud Jaak Lõhmus

Veideraine Ilmar Ots

Osakesed ja vastastikmõjud (tabelid)

Osakesed, gravitatsioon, stringid

Algosakesed ja gravitatsioon Piret Kuusk

Uued vaated mikromaailmale Jüri Örd

Stringidest ja stringiteooriast Piret Kuusk

Ülikõrge energia füüsika Leo Sorgsepp

Osakestevihm kosmosest

Kosmiline kiirgus Jaak Lõhmus

Aatomituumade ja elementaarosakeste astrofüüsika Rein Silberberg

Tehnoloogilised perspektiivid ehk mis kasu on osakestefüüsikast?

Müü-katalüüs Elmar Vesman

Energeetika tulevik Elmar Vesman

Kokkuvõte

106 aastat osakesi

Mis on mis elementaarosakeste füüsikas?

Osakestefüüsika suurmehed – Nobeli preemia laureaadid

Osakestefüüsika Eestis

Eesti osakestefüüsikud

Juhtivad kiirendikeskused maailmas

Aineregister

Isikuregister