Maailma võib vaadelda kui hiiglaslikku ülesvõtet
Selle sajandi kahekümnendatel aastatel tegi ajukirurg Karl Lashley mitmeid katseid rottide ajuga. Ootamatult leidis ta, et vaatamata sellele, millisest roti aju osast eraldada pisike tükike, ei kaota rotid enne operatsiooni omandatud oskusi sooritada kõige lihtsamaid toiminguid.
Seega oleks nagu igas aju osas osake ka kõigist teistest osadest. Imelik küll, aga sellele faktile ei osatud pikka aega leida rahuldavat seletust.
1960. aastal ehitati valmis esimene laser. Siit edasi oli vaid veidi maad hologrammide juurde. Hologramm on ruumiline foto, mille valmistamiseks kasutatakse lasereid. Hologrammi tegemiseks tuleb fotografeeritavale objektile suunata hajutatud laserikiir. Objektilt peegeldunud laine ja nn tugilaine suunatakse fotoplaadile, kus tekib nende kahe laine liitumine ehk interferents. See interferentsipilt säilitataksegi fotoplaadil.
Kui nüüd fotoplaat ilmutada, siis pole sellel muidugi jälgegi mingist kujutisest - selle asemel võib näha vaid heledate ja tumedate ribade korrapäratut kogumit. Aga niipea kui me valgustame seda ilmutatud fotoplaati uuesti laseri valgusega, on näha algse objekti ruumilist kujutist. Kujutise ruumilisus on vaid üks paljudest hologrammidele iseloomulikest omadustest. Kui näiteks vaasi kujutavast hologrammist lõigata välja pisike tükk ja seda samuti valgustada laseriga, siis selgub, et ka väljalõigatud tükk sisaldab sedasama vaasi hologrammi, nagu ka terve fotoplaat. Seega erinevalt tavalisest fotost sisaldab hologrammi iga osake informatsiooni kogu pildistatud objekti kohta.
Aju kui hologramm
Nendest hologrammide omadustest hakkasidki kinni inimajuga tegelevad teadlased, kes püüdsid seletada nii Karl Lashley avastatud nähtusi kui ka paljusid teisi inimaju imepäraseid omadusi. Suurimat edu sellel alal saavutas Stanfordi neurofüsioloog Karl Pribram. Tema seletuse järgi ei ole informatsioon ajus talletatud mitte neuronites, vaid närviimpulsside võrgus, mis katab kogu aju nagu hologramm. Seega teiste sõnadega - aju iseenesest ongi hologramm.
Pribrami teooria annab ka selgituse sellele, kuidas on inimaju võimeline talletama nii suurt kogust informatsiooni nii väikesesse ruumalasse. On nimelt hinnatud, et kogu elu jooksul suudab inimaju talletada kuni 1010 bitti informatsiooni. Selline kogus informatsiooni sisaldub umbes kolmesajas Eesti Entsüklopeedia köite mahuga raamatus. Informatsiooni talletamise tihedus on aga samuti üks hologrammi omadus. Muutes vaid veidi laserikiire nurka fotoplaadi suhtes on võimalik samale fotoplaadile jäädvustada mitmeid kujundeid. Katseliselt on tõestatud, et fotoplaadi 1 cm3 on suuteline tavalistes tingimustes talletama 1010 bitti informatsiooni.
Holograafia printsiipe rakendades on võimalik seletada ka ajust informatsiooni kättesaamise protsessi. Seda ei saa kuidagi võrrelda tavapärase informatsiooni hankimisega arvutist, kus iga bitt informatsiooni on salvestatud ruumiliselt erinevasse kohta. Seetõttu tuleb informatsiooni kättesaamiseks leida kõigepealt aadress, kus vastav informatsioon on salvestatud ja alles seejärel saame me selle arvuti mälust kätte. Inimajust aga tundub informatsiooni saamine toimivat silmapilkselt, nagu oleks see tõepoolest salvestatud kõikidele aadressidele.
üks footon teab, mida teine teeb
Kuid holograafia printsiipe on rakendatud ka palju üldisemate probleemide lahendamisel. Eriti huvitav on selles mõttes Londoni ülikooli füüsiku David Bohmi poolt väljapakutud teooria. Tema teooria ajendiks tuleks lugeda äärmiselt huvitavaid eksperimente, mis viidi läbi 1982. aastal Pariisi ülikoolis tuntud füüsiku Alain Aspecti juhtimisel. Selles eksperimentide seerias ilmnes üsna kurioosne fakt. Nimelt leidsid füüsikud, et ühest aatomist väljunud footonid (footon on teatavasti valguskvant) või ka elektronid, mis liiguvad teineteisele vastupidises suunas, on võimelised silmapilkselt saama informatsiooni oma kaaslase olekust, sõltumata kaaslase kaugusest. Kuidagi nad lihtsalt "teadsid", mida kaaslane parajasti teeb.
Kõik polekski nii imelik, kui see avastus ei oleks vastuolus Einsteini relatiivsusteooriaga, mis ütleb selgelt, et informatsioon kahe punkti vahel ei või kulgeda kiiremini kui on valguse kiirus vaakumis. Niivõrd radikaalne avastus pani muidugi hulga teadlasi otsima ratsionaalset seletust läbiviidud eksperimentide tulemustele ehk teiste sõnadega otsima vigu eksperimendis endas. Paljud teised aga alustasid kvantmehhaanika aluste kontrollimist.
Ja selguski 20. sajandi teaduse üks üllatavaim viga. Nimelt oli Enrico Fermi 1932. aastal arvutanud teoreetiliselt kahe samasuguse aatomi vahelist mõju ühe aatomi kiirguse neeldumisel teises aatomis ja vastupidi. üldine arusaam asjast oli, et enne kui teine aatom pole kiiranud, ei saa esimene aatom seda kiirgust ka vastu võtta, ehk teiste sõnadega, kiirgus peab mingi aja liikuma ruumis, et jõuda teise aatomini. Just sellise tulemuse Fermi ka sai.
See tulemus polnud vastuolus terve mõistusega, seepärast polegi vaja imestada, et arvutuskäiku enne keegi ei kontrollinud. Kuid Enrico Fermi oli teinud arvutustes vea! Selle arvutusvea avastas Göttingeni ülikooli professor Gerhard Hegerfeldt 1994. aastal ja tema sellekohane artikkel ilmus samal aastal ajakirjas Physical Review Letters. Nagu nüüd selgus, on teoreetiliselt täiesti võimalik, et ühe aatomi kiirgus võib ilma ajalise nihketa neelduda teises aatomis, sõltumata aatomite kaugustest.
Kõik on üks ja seesama
Pöördume nüüd tagasi David Bohmi teooria juurde. Bohmi põhiväide on see, et tegelikult objektiivset reaalsust meie tavalises mõistes ei eksisteeri, vaid kõik, mida me tunnetame, on vaid osa gigantsest hologrammist. Seega arvab Bohm, et Aspecti poolt avastatud kaugusest sõltumatu silmapilkne informatsioonivahetus kahe kvantosakese vahel ei ole midagi muud kui see, et nende kahe osakese vaheline kaugus ise on illusoorne. Seega mingil sügavamal reaalsuse tasemel ei ole need osakesed kui eraldiseisvad objektid, vaid kui üks ja seesama osake. Et oma mõtet paremini esile tuua, esitab Bohm järgmise näite.
Kujutlege akvaariumi, mille sees ujub kala. Oletame veel, et te ei saa seda akvaariumi otse jälgida, vaid informatsioon tuleb teieni kahest telekaamerast, millest üks vaatab akvaariumi otsesihis ja teine samaaegselt küljelt. Vaadates nüüd kaameratega ühendatud telemonitore võib tekkida mulje, et te vaatate kahte erinevat kala, sest kaamerate erineva paigutuse tõttu on ka pildid kalast mõlemas monitoris erinevad. Kuid kui teil on kannatust istuda monitoride ees pikemat aega, siis leiate te peagi, et nende kahe kala liikumises on teatud sõltuvus. Kui kala ühes monitoris pöördub mingis suunas, siis ka teises monitoris olev kala teeb teatud liigutuse just samal ajal.
Niimoodi arutledes võib muide kergelt teha järelduse, et üks kala vahetab teisega informatsiooni, koordineerimaks liikumist. Kuid nii see ju ei ole. Samasugune on Bohmi arvates olukord kahe kvantosakesega Aspecti katses. Just ilmne valguse kiirusest kiirem side kvantosakeste vahel peaks meile tõestama, et eksisteerib mingi sügavam reaalsuse tase, millest meil seni aimugi polnud. Seega pole need kvantosakesed mitte erinevad objektid, vaid ühe ja sama objekti erinevad "vaated".
Kogu meie füüsiline maailm koosneb taolistest kvantosakestest, siis on ju kogu universum kui mingi "vaade", kui mingi hologramm. Hologrammi iga osa sisaldab endas informatsiooni objekti kui terviku kohta, seetõttu võib siit teha veelgi üllatavama järelduse, et mingil sügavamal tasemel on kõik objektid siin universumis omavahel seotud. Seega näiteks inimajus olevad elektronid on mingil salapärasel viisil ühenduses Andromeeda udukogus asetsevate tähtede elektronidega ja veel nii, et "informatsioon" nende vahel ei kulge mitte 2200 aastat, nagu kuluks valgusel, vaid silmapilkselt. Sellises holograafilises maailmas pole enam ruumi ega aega meie tavalises mõistes. Isegi minevik, olevik ja tulevik eksisteerivad sellises maailmas nagu mingis superhologrammis samaaegselt. Siinkohal oleks nüüd paras aeg see arutelu Bohmi teooriast lõpetada.
ülaltoodud rabavalt uued seisukohad meie universumi olemusest on nüüdseks saanud oma termini - holograafiline paradigma. Paljud teadlased suhtuvad neisse paraja skeptilisusega, kuid leidub ka hulgaliselt neid, kes arvavad, et universumi holograafiline mudel on senistest mudelitest kõige selgem ja loogilisem. Enamgi veel, nad on veendunud, et just sellisest käsitlusest lähtudes on võimalik leida seletus paljudele senilahendamata mõistatustele nagu näiteks paranormaalsetele ilmingutele. Universumis, kus kõik on kõigiga seotud, ei ole muidugi raske seletada telepaatilisi võimeid ja muidki inimtaju sügavustes toimuvaid mõistatuslikke nähtusi.
Mida öelda lõpetuseks? Kahtlemata ei ole meie ettekujutus universumist ja tema ehitusest täiuslik. Iga aasta toob meie ette üha uusi ja uusi lahendmata probleeme. Kui valdav osa teadlastest maailmas töötab vägagi praktiliste küsimuste lahendamisel, kui fundamentaaluuringutele minevaid summasid kärbitakse igal maal, kui ülikoolide programmid on koostatud põhimõttel, et kõik on juba niikuinii selge, on tõsiselt meeldiv tõdeda, et keegi kusagil ka teistmoodi mõtleb. Milline saab olema holograafilise paradigma tulevik ei oska praegu veel keegi öelda. Kuid üks on selge - ainult teistmoodi mõeldes on võimalik midagi uut nii endale kui teistele tõestada.
JüRI KRUSTOK
