argielu teadus

Marty Jopson

Julietile, Poppyle ja George’ile, kes kõik kannatavad rahuldamatu uudishimu all

Argielu teadus Miks teekannud tilguvad, röstsai kõrbeb ja elektripirnid helendavad

Sisukord Sissejuhatus

9

Kõige magusam asi

12

Sööke–jooke toetav teadus

12

Kerge ja koheva koogi keemia

16

Tulevärk krevetikrõpsudesse

18

Munavalge, mis ei paista läbi

20

Suitsutatud, mitte küpsetatud

24

Külm leivapäts on liisunud päts

26

Vürtsikas kraam

28

Võtame küpsise ja koogi

31

Pudel, vein ja hapnik

34

Sibula pisaraidkiskuv vägi

36

Kodu­maja­pidamise ja köögiteaduse süda

40

Leiutis, mis muutis meie toidulaua

40

Suur kalorisegadus

44

Tilkuv teekann

47

Köögikaal ja kilogramm

49

Kokandus teaduse toel

51

Mikrolainete pahupidine mütoloogia

54

Ebatäiuslik röster

57

Kohvirõnga müsteerium

59

Jääkuubikud ei tee seda, mida need peaksid

61

Imeline vahaküünla mootor

63

6

Teadusimed majades

67

Aeglaselt valgeks

67

Lõppude lõpuks trepist alla

70

Masinad, mis näevad pimedas

72

Ühtepidi läbinähtav klaas

75

Äravooluaugust alla vasakule ja paremale

77

Einstein, relatiivsus ja sinu telefon

80

Suitsuandurid erinevale maitsele

84

Kaduv transistor ja Moore’i seadus

86

Võnkuvad kristallid sinu kellas

89

Kui patareid surevad

91

Sinu seebimulle lõhkudes

95

Plastpudel rõivasteks

98

Kahanev lammas

101

Värske õhk on sulle tõesti hea

104

Iseäralik inimene ja teadus meist enesest

108

Täiesti maitsetud müüdid

108

Sõrmeliigeste naksutamine ja viiekümne aastane

eksperiment

112

Meelteväline taju

114

Keemiline žongleerimine sinu juustel

117

Superkõvad hambad fluoriidiga

120

Kuivatatud ploomi aeg vannis

123

Kui külmad on su varbad?

128

Jah, und näha ... Juhuti ka mäletada?

131

Higi lõhn

134

Kuidas kasvatada uus jäse

138

7

Teadus meid ümbritsevas maailmas

141

Plaatinaga sillutatud teed

141

Segadus libeda jääga

145

Elektrivoolu konverteerides

147

Autoistme elektrifitseerimine

150

Kasvuhoonet soojas hoides

154

Udutõrje külma õhuga

157

Bumerangid – kõverikud, mis tulevad tagasi

159

Aiateadus: elusloodus sinu lävepakul

163

Liim, mis hoiab õuna krõmpsuna

163

Valesid komposteerides

166

Valguse lummus

169

Puu varjus

171

Kas ämblik saab iseenda kätte?

174

Talumatu muru

176

Sügisvärvid

179

Hullumeelsus ja tormi kauge kaja

181

Minu vikerkaar, mitte sinu

184

Tänusõnad

189

Register

190

Sissejuhatus Igapäevaselt ümbritseb meid hulganisti ülipõnevaid teaduslikke leiutisi. Millegipärast me ei märka neid. Teadusmõtte saavutused on peidetud ülelibiseva pilgu eest, need upuvad argiaskelduste kuhja ja tundub, et kõik mida need pakuvad, on nimetult iseenesestmõistetav. Teaduse säravaimad annid jäävad märkamatuks.

Võta korraks aega mõttepausiks ja ürita piiluda pealispinna alla – sealt särab vastu teaduse geniaalsus. Mis on näiteks teravalt vürtsika toidu saladus ja kuidas me tajume nii tavalist aistingut nagu soojus.

Tšillipipra vürtsiteravust sünnitava molekuli, kapsaitsiini olemus on laborites üksipulgi lahti mõtestatud, kuid see on alles maitseainete loo algus. Ridamisi on maitsemeelt ergutavaid aineid nagu piperiin, ingver, allüül-isotiotsüanaat, keelt erutav ja keelt tuimestav hüdroksü-α-sanshool, mida me tunneme kui india maitseainet. Kõik maitseid tekitavad molekulid on erinevad ja meie närve mõjutavad need põhimõtteliselt samamoodi kui valuindikaatorid.

9

ARGIELU TEADUS

Isegi kõige igapäevasem tehnoloogiline vidin meie kodus, millele me ei pööra pilkugi, võib olla tehnoloogiline suursaavutus. Millal sa viimati mõtlesid, mis toimub kvartskella sees? Elektriliste signaalide mõjul kvartsikristallides toimuvate võnkumiste ärakasutamine on kuratlikult geniaalne ja see ei käivita ainult kelli, vaid toimetab ka mobiiltelefonides ja arvutites. Meie kodudes on liikumissensorid, mis on iga alarmsüsteemi südameks ja mis valvavad meie eluolu. Mis teeb need nõnda briljantselt täpseks? Kahe tillukese kristalli ülikaval ühendus, mille tulemuseks on sensori võime näha lisaks tavapärasele sedagi, mis jääb infrapunakiirguse alasse ja on seetõttu meie nägemisulatusest väljas. Lisaks reageerib see sensor ainult teatud suurusega liikuvatele objektidele.

Paljudel juhtudel jõuad järsku arusaamiseni, et seisad teaduse maagi­ lademete kaevandamisel alles seal, kus vastus küsimustele on lihtne – praegu me veel ei tea. Mõned küsimused – kas saaksime suurte maanteede äärest plaatina kaevandada või miks ööliblikad keerlevad ümber lambi – on igapäevateaduse jaoks endiselt üleval.

Siiski võime küsida, kas igapäevateadust on üldse vaja tõsiselt võtta?

Pealiskaudselt võiks küll vastata, et ei ole. Pole ju vähimatki tähtsust, kui sa ei tea, kuidas töötab röster või miks puu all istumine pakub mõnusat jahedust. Kõik toimub ja juhtub hoolimata sinu ignorantsist, kui sa aga tead, miks, siis sa oled juba teine inimene.

Põhimõtteliselt võib ütelda, et tänases tehnoloogia kontrollitud maailmas on parem arusaam paremate otsuste eelduseks. Need valikud võivad olla igapäevaselt lihtsad, kuid eluliselt olulised. Näiteks, mida pista röstrisse, et saada sealt kätte kinnijäänud leib. Kui sa tead, et röstri sees on isoleerimata ja pinge all olevad spiraalid, siis ei lähe sa probleemi lahendama elektrit juhtiva metallist noaga, vaid mõne sobiva puidust esemega, nagu näiteks söögipulgad või pannilabidas.

Teades, kuidas lihtne köögiseade, röster, töötab, saab suurendada selle 10

Sissejuhatus

kasulikkust. Arvestades taimestiku jahutavat efekti, saab muuta meie linnad rohelisemaks ja inimsõbralikumaks.

See kõik ei tähenda muidugi teaduse muutmist oma eluolu mugavdavateks nippideks isegi nii suure asja kui linnaplaneerimise alal. On veidi udune, samas siiski fundamentaalne põhjus, miks igapäevateadus on oluline. Teada tahtmine muudab igapäevaelu palju põnevamaks.

Tundes seletusi ning teades ükskõik mille konteksti, rikastab see sinu olemust ääretult. Keegi ei pane kahtluse alla kunsti ja kirjanduse erakordset mõju inimesele, see kehtib ka teaduse kohta. Kui näiteks tead, miks su sõrmeotsad tõmbuvad vannis kortsu, ei vaata sa oma kuivatatud ploomide sarnaseid sõrmi kunagi enam sama pilguga. Igal juhul muutub enda vannitamine palju huvitavamaks.

See raamat toob välja mõned hämmastavad ja ka intrigeerivad asjad meid ümbritseva igapäevase maailma kohta läbi teaduse vaatevinkli.

Siin pole juttu pikalt planeeritud akadeemilisest teadusest, nagu seda on läbi aegade kujutatud. Teadusliku mõtte tippudeni jõudmiseks ei pea tingimata tõusma äärmuslikesse kõrgustesse. Ei pea kihutama süvakosmosesse või põrgatama aatomeid superkiirendites valguse kiirusele lähedases hoos. Sul pole vaja teha muud, kui vaadata enda ümber ja sukelduda elu igapäevateaduse peenesse ja ehk ka põnevalt keerukasse maailma.

11

Sööke–jooke toetav teadus KÕIGE MAGUSAM ASI Magusad mahlased maasikad, ahjusoe kook ja, minu lemmik, kärjemesi ... Enamus meist naudib magusat suutäit, himu magusa järele ulatub nii kaugele, et näib olevat meie ajju kodeeritud. Meie võime kogeda magusust on paraku silmatorkavalt laialivalguv, vett segab suur hulk keemilisi ühendeid, millel on väga vähe ühist suhkruga. Lisaks tuleb tõdeda, et kui me räägime magususest, siis tavaline suhkur ehk sahharoos pole sugugi väga magus.

Kõige magusam tänaseks avastatud keemiline ühend kannab nime lugdunaam1 ja see on hinnanguliselt 250 000 korda magusam kui sahharoos. Keemikuid hämmastab seejuures, et ehituse poolest pole lugdunaamil mingit sarnasust suhkrutega. Sellest tulenebki teadusele

* Lugdunaam sünteesiti 1996. aastal Prantsusmaal Lyoni ülikoolis. Nimi tuleneb Lyoni ladinakeelsest nimest Lugdunum.

Ingliskeelne nimetus on lugduname. Tõlkija

12

Sööke–jooke toetav teadus

küsimus, sest tavaliselt töötavad rakuretseptorid nii, et suudavad ära tunda ka ühe üliväikese osa molekulist, isegi sellise, mis koosneb poole tosina aatomi ühendusest. Nii kaua, kui need pool tosinat aatomit asuvad õigel kohal, pole tähtis, millise kujuga on ülejäänud molekul. Seda kutsutakse luku ja võtme mudeliks ning seni, kuni keemilisel ühendil on võti, avab see ka luku. Sahharoosil ja lugdunaamil pole aga mitte mingit ühist võtit.

Mõiste suhkur tähistab tervet rühma keemilisi ühendeid, mis koosnevad erineva pikkusega süsiniku aatomite ahelatest, millega on liitunud ka hapnik ja mis tihti on rõngasse keerdunud. Lihtsaimad suhkrud koosnevad ainult ühest rõngast ja nende hulka kuuluvad näiteks glükoos ja fruktoos. Kaks sarnast suhkrut võivad liituda ja moodustada ühendeid nagu sahharoos, mis on õigupoolest glükoosi ja fruktoosi ühenduse tagajärg. Kõik need keemilised ühendid on sarnase struktuuriga ja pole raske mõista, miks nad kuuluvad magusate ühendite hulka – neil kõigil on õige võti.

Asjad muutuvad aga veidramaks, kui vaadata suhkrute aseaineid.

Me kõik tunneme magusaineid nagu aspartaam, mida leidub paljudes toitudes ja jookides, sealhulgas ka kihisevates dieetjookides. Enamasti arvatakse, et suhkruasendajad on kõik laboratooriumites valminud tehisained. Tuleb aga välja, et loodus on palju vanem kui toiduainetööstus ja suhkruasendajaid võib leida üllatavatest kohtadest.

Mul on isiklik lemmik, sest ta üllatas mind esimesel kohtumisel ühel loodusmatkal, kus kohtasin teda mererannal. Kui sina järgmine kord jalutad ookeani kaljusel rannikul veepiiril, hoia silmad lahti, kas pole rannal Saccharina latissima’t ehk suhkrukelpi, nagu teda kutsutakse. See vetikas kuulub pruunvetikate hulka ja kasvatab meres paari meetri pikkusi ja 10–15 cm laiusi mõõgakujulisi talluseid. Eriliseks teeb ta see, et „mõõgaterade” servad on siledad või õrnalt lainelised, talluse keskosa on aga tugevalt kipras. Kui suhkrukelp ära 13

ARGIELU TEADUS

kuivatada, ilmub talluse pinnale valge pulber, mis on hõrgutavalt magus, kerge mere kõrvalmaitsega. Enne kavatsust hakata lakkuma merevetika tükikesi, soovitan siiski põhjalikult tutvuda vetikate määrajaga. Suhkrukelp on populaarne Jaapanis, teised rahvad tema vastu suuremat huvi ei tunne.

Teine võimalus on valida glükorisiin, mida leidub Glycyrrhiza glabra puitunud juurtes, taimes, mida me teame lagritsana ehk magusjuurena ja mida kasutatakse lagritsamaiustuste tootmiseks. Kuigi glükorisiin on ainult viiskümmend korda magusam kui sahharoos, näib siiski, et see jääb sinu maitsmispungadele pidama, mis on üks lagritsa ainulaadseid omadusi. Lagritsat on parem süüa mõõdukas koguses, sest lisaks vererõhu tõstmisele on tal ka lahtistav toime.

Lõpuks veel üks näide looduslikust alternatiivsest magusainest. See on suhkruleht (Stevia), täpsemalt rühm stevioglükosiide, mis eraldati Lõuna-Ameerika suhkrulehest. Need keemilised ühendid on ümmarguselt 150 korda magusamad kui sahharoos, kuumuskindlad, happekindlad ja ei lähe pärmide toimel käärima.

Lagritsapõõsas 14

Suhkrukelp

Suhkruleht