Tiit Sepp, rada osakeste füüsikast universumini

Kosmoloogiast minuga ja minuta…

tiit seppKui ma veel alles väike poiss olin, tahtsin avastada midagi, mis muudaks mind kõikvõimsaks. Ühesõnaga – ma tahtsin saada jumalaks. Vanuse ja tarkuse suurenedes mõistsin, et see on siiski peaaegu võimatu, ning ma otsustasin eesmärke kraadikese allapoole seada ja teadlaseks saada. Jäi veel üle vaid erialavalik teha: kas hakata geneetikuks ja avastada näiteks surematus, kuid kuna mu vanem vend oli juba ülikooli geneetikat tudeerima läinud, kukkus see variant ära, sest ei ole ju mõtet pereringis esmaavastamise üle kemplema hakata. Samuti mõtlesin matemaatikuks hakkamisest, aga kuna ma tollal arvasin, et ma matemaatikat oskan (samas tunnen praegu, et matemaatikat võiks rohkem osata), leidsin, et ei ole mõtet õppida midagi, mida sa juba oskad. Gümnaasiumi lõpuosas pääsesin riiklikule füüsikaolümpiaadile, kus ma jäin osalejate pingereas tahaotsa. Võimalus õppida midagi, mida sa ei oska, koos vaimustusega kvantmehhaanikast ja osakestefüüsikast suunasidki mind Tartu Ülikooli füüsikat tudeerima. Tollal tundus osakestefüüsika mulle teadustest kõige põhjapanevam, sest sa tõesti uurisid meie maailma pisemaid ehituskive, millest kõik asjad ja elusolendid „kokku pandud“ on. Pärast magistrikraadi omandamist teoreetilises osakestefüüsikas avanes mul võimalus uurida universumile aluseks olevate ehituskivide asemel universumit ennast. Lükkasin tagasi mõned pakkumised lähiriikide ülikoolidest osakestefüüsikat edasi tudeerida, astusin Tartu Ülikoolis kosmoloogia doktoriõppesse ning asusin tööle Mirt Gramanni juhendamise alla arvatavasti Eesti ühte kõige rohkem tunnustatud teadusgruppi, Tartu Observatooriumi kosmoloogia ja galaktikate füüsika töörühma. Tartu kosmoloogia on kuulsusrikka ajalooga – Jaan Einasto eestvedamisel on avastatud näiteks universumi kärgstruktuur. Võimalus uurida universumi „suurimaid“ (sõna otseses mõttes, sest miski ei saa olla suurem kui universum) saladusi oli ja on minu jaoks väga paeluv ning nüüd on jäänud vaid kõvasti tööd teha, et oma teadustulemused avaldada ning uued mõtted kas tõestada või ümber lükata.

Kosmoloogia on nagu arheoloogia, ainult selle vahega, et kui arheoloogid uurivad inimkonna arengut, siis meie üritame üksikute vaatluskillukeste abil aru saada kogu universumi arengust. Võrdlus arheoloogiaga on seda kohasem, et vanade aegade eluolust täpsema pildi saamiseks vajaksid arheoloogid vana savipoti kõike kilde ja samuti vajaksid kosmoloogid vaatlustest (kas siis maapealsete või kosmoses asuvate teleskoopidega tehtud vaatlused) võimalikult häid ülesvõtteid kõigi olnud hetkede kohta. Taas kord on sarnasus arheoloogiaga, kus ajahammas inimkonna mineviku tükikesi närib – praeguste teleskoopidega ei ole võimalik suurtele kaugustele, mis ühtlasi tähendab varasesse universumisse, hästi näha ja suurel hulgal vaatlustulemusi saada. Erinevalt arheoloogiast on kosmoloogia aga väga noor teadus. Kui veel 50 aastat tagasi ei peetud kosmolooge õigeteks teadlastekski, siis praegu on kosmoloogia tihedalt astronoomia ja osakestefüüsikaga kokku kasvanud. Võiks isegi tsiteerida Ameerika filosoofi Karl Popperit, kes ütles „Kogu füüsika on kosmoloogia“. Seda ei maksa muidugi ka ülearu tõsiselt võtta. Üldiselt on kosmoloogia kogu oma arengu väitel väga kiiresti arenenud. Vaatluslikku kinnitust on leidnud Suure Paugu teooria ning oleme palju teada saanud ka tumeda aine ja tumeda energia kohta, mis moodustavad massi osas ~95% kogu universumist. Viimase kümne aasta sisse mahub ka barüonide (teatud tüüpi alusosakesed, mis moodustavad aatomite tuumasid) akustiliste ostsillatsioonide elik helilainete võnkumise abil varase universumi aegse ülikiire paisumise toimumise kinnitamine. Samuti suudeti WMAP (vähemalt aastatel 2000 kuni 2010 olid kolm WMAPi missiooni teaduslikku artiklit kõige rohkem tsiteeritud artiklid kogu füüsikas) nimelise satelliidi abil määrata palju meie universumit iseloomustavaid parameetreid ning ka tumeda aine ja energia omadusi. Näiteks määrati ka kõigest 120 miljoni aasta täpsusega universumi vanuseks 13,7 miljardit aastat. Nüüd on kosmosesse lennutatud aga ka juba Plancki nimeline satelliit, mis peaks meie teadmisi oma maailmast oluliselt parandama. Üleüldse on kosmoloogia jõudmas õnnelikku ajajärku, kus uusi vaatlustulemusi tekib juurde kiiremini, kui teadlased neid täielikult analüüsida jõuavad, mis annab ka väikeriigi teadlastele võimaluse nutika tegevusega esimestena väga suuri asju avastada. Lisaks muudab see ka tuleviku väga ootusterohkeks, sest ei teata, millistest uutest teadmistest me varsti kuulda saame või – miks ka mitte – ise avastame.

Kosmoloogia on alusteadus ja uurib ennekõike meie universumi ning tema suuremate ja väiksemate osade tekkimist. Seetõttu on kosmoloogia roll ennekõike inimkonna teadlikkuse tõstmine ja universumi arengut puudutavate teadmislünkade täitmine. Eestis on kosmoloogia väga oluline ka kultuurilises mõistes, sest rahva teeb vaimult suureks just võime teiste rahvastega ka kõige keerukamate ja olulisemate probleemide lahendamises dialoogi pidada. See käib loomulikult kõigi alusteaduste, mitte ainult kosmoloogia kohta. Samas aga osalt seetõttu, et kosmoloogia hoiab kõrgel teaduslikku ja kultuurilist tõrvikut, ei ole tal igapäevaelus otseselt rakenduslikke väljundeid.
Seetõttu on kosmoloogia valinud inimese karjäärisuund ennekõike akadeemiline. Eestis tähendab see enda sidumist kas Tartu Observatooriumi, Tartu Ülikooli või mõne teise teadusasutusega. Kaudsem side on kosmoloogial ka Tallinna KBFI osakestefüüsikutega. Sellest johtuvalt on ka kosmoloogide ametinimetus eelkõige just teadur elik teadlane. Samas on Eesti tase kosmoloogias niivõrd kõrge, et heade oskuste korral on Eestist lihtne ka teistesse maailma tippkeskustesse minna.