Maailma mtmine Andres Valdre 10 IV 2017 Maailma

Maailma mõõtmine Andres Valdre 10. IV 2017

Maailma mõõtmine • Põhisuurused • Dimensiooni tähis, SI ühik, nimetus: • L m pikkus M kg mass T s aeg I A voolutugevus Θ K temperatuur N mol ainehulk J cd valgustugevus rad sr tasanurk ruuminurk Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

L m pikkus Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Kvantifitseerimine • Die Vermessung der Welt (Daniel Kehlmann 2005, film 2012) • Kaksikelulugu: Carl Friedrich Gauß (1777– 1855) ja Alexander von Humboldt (1769– 1859) • Maailma mõõtmine XIX saj algul: ekspeditsioonid, looduse teaduslik kirjeldamine, regulaarne maanteeühendus postitõldadega • Kvantifitseerimine kui kriitilise mõtlemise osa • Millal oli liikluses ohtlikum: praegu või 50 a tagasi? • EE liikluses hukkus 1966 1967 1968 • 2015 197 209 230 67 in (turvavööd, kiivrid, meditsiiniabi) Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Kvantifitseerimine • Mulje subjektiivsus • Tähelepanu koondub eranditele • 2011 Tōhoku maavärin ja PM • Tänaval tuleb vastu … … maani habemega vanahärra? Kui palju on vähe? palju? enamik? • „Enamik“ vs. „valdav enamik“ • Kuidas öelda, kui üks enamik on suurem? • 97% ja 52% on mõlemad enamik: Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Kvantifitseerimine • Keelendite sagedus • Kui ei loe, kust on teada, et keelend on haruldane? Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Ühikud • Isikunimede järgi või mitte • Kordsed eesliited • „Kalor“ on tegelikult kcal • 1 cal: energiahulk, mis kulub 1 g vee soojendamiseks 1 °C • 1 cal = 4, 19 J 1 J/s = 1 W • Inimese soojusvõimsus 65… 200 W • ppm, ppb, %, ‰ • Ei ole ühikud, vaid tehted (jagatised) • %: kümnendmurd sajandikes • 1… 100% ülevaatlikum kui lihtmurd: vrd 5% = 1/20; 6% ≈ 1/15; 7% ≈ 1/14 ; 8% ≈ 1/13; 9% ≈ 1/11; 10% = 1/10 jne • „Teil oli 106 patsienti …“ Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Märgid • + – · (×) : (/) = … ~ ° % • Kasutus • Üla- ja alaindeksid: CO 2 • Tühikud • Tühikuta: 7×, 107, ≥ 2, °C Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Täpsus • Täpsus ≠ õigsus • Näiline täpsus • GPS-koordinaadid 0, 01″ täpsusega (A 4 suurus); õige koht on 50 m eemal. • Mitu kohta on täpseks arvutamiseks vaja? • ACG: 9 kohta (3 m) • Tüvekohad: lükatiajastul 3 • Vana-Egiptuses ringi ümber- ja läbimõõdu suhe 22/7, erinevus Π-st 0, 04% (1/2500) Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Esinduslikkus Võrreldavus • Metsasus: mis on mets? • Mõrvastatistika • Maailm 6, 2/100 000 (2013): max. Honduras 84, 6 (2014); min. Island 0, 3 (2013) + Andorra, San Marino, Monte Carlo 0 • EE 3, 1 (2014) FI 1, 6 DE, SE 0, 9 RU 9, 5 • Suurlinnad: max. Caracas 120 (2015) Moskva 5, 72 (2013), 2, 8 (2015) Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

Suurusjärgud • Enda suurus • Sõrm, vaks, peopesa, küünar, jalg, samm, silmakõrgus • Summer people are 22” wide. Winter people are 24” wide. • Nurga mõõtmine endaga: tan 1° ≈ 1/57 • Nägemisteravus: u 1′ • Kõnnikiirus • Maailma suurus • Nt bakter, silmapiir, Maa Ø, AU, Kuu kaugus • Valguse kiirus • Ainete tihedused • Vee suhtes: õhk 1/800, liiv u 2, 4, raud u 7, 8, kuld 20 • Avogadro arv: 6· 1023/mol • Aatomeid: inimeses 7· 1027, universumis 1080 • Raha: asutuse, ELi eelarve, riigi, maailma SKP Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – L m pikkus

M kg mass Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

Loodusseadused • Aine ja energia jäävus • Soojusülekanne • Toimeained • Rahvalik sümptomaatiline külmetusravi: toimeaine on kuum vesi • Prof SY: „imevahendite“ tööpõhimõte on lihtne • Koolifüüsika eesmärk: inimene elab füüsilises maailmas, kus kehtivad füüsikaseadused, mis ei allu tema tahtele Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – M kg mass

Tõenäosused • Risk on kvantifitseeritud oht • Tõenäosuste kvantifitseerimine: kihlveokontorid ja kindlustus elavad sellest • Tõenäosusi: • Aasta jooksul Eesti elanik sureb 1 : 72, sureb vähki 1 : 200, abiellub 1 : 240, lahutab 1 : 430, vigastub liiklusõnnetuses 1 : 700, tal diagnoositakse HIV 1 : 3700 • Aasta jooksul Nürnbergi XVI/XVII saj elanik hukati 1 : 4400 • Aasta jooksul Eesti elanik hukkub liiklusõnnetuses 1 : 14 000, tapetakse 1 : 19 000, tal diagnoositakse AIDS 1 : 35 000 • Aasta jooksul toimub inimkonna olemasolu ähvardav looduskatastroof (asteroid, supervulkaan, gammapurse) 1 : 34 000 Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – M kg mass

Tõenäosused • Tõenäosusi: • • • Aasta jooksul lääne-eurooplane tapetakse 1 : 100 000 2009 Pandremixiga saadi narkolepsia 1 : 230 000 Aasta jooksul tabab inimest äike 1 : 290 000 Tallinlane hukkub trolli- või trammisõidul 1 : 2… 4 mln Soome ralli pealtvaataja hukkub 1 : 2 700 000 (1997) Lennureisija hukkub liinilennukis 1 : 8 000 Viking Lotto mängija saab 6 numbrit 48 st õigesti 1 : 13 000 UK rongireisija hukkub 1 : 50 000 FI autosõitja hukkub 1 km sõidu kohta 1 : 95 000 (1997) • Mida tõenäosus ei ole Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – M kg mass

T s aeg Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

Aeg • Põlvkondade mälu: 4… 6 põlvkonda • Tallinna raekoda: u 25 pk tagasi • Tallinna XIII saj muistiseid ehitasid kleitides mehed • (Euroopa lühike meestemood tekkis alles XIV saj) • Elu Maal on olnud enamik (2/3) aega ainurakne • Geoloogiline ajaskaala • Settekivimite settekiirus • Kärdla kraater: asteroid „kukkus Hiiumaale“ • Asteroid kukub Läänemere nõgu Hiiumaa kerkib merest Ma BP 455 1 0, 01 Kaugus siit Kärdla (120 km) 264 m (Vintage Factory) 2, 6 m • Kui Tunguusi meteoriit (1908) oleks kukkunud 4 h hiljem, hävitanuks see Peterburi Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – T s aeg

I A voolutugevus Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

Elekter • Voolutugevus ≠ pinge • Elektritaluvus • Teekond, kestus, pinge, voolutugevus Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – I A voolutugevus

Mehaanika • Liikumine • Joonkiirus, pöördekiirus, kiirendus, nurkkiirendus • Kui palju talub inimene kiirendust? • Suunad (3 telge) • Lennuk • Laev Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – I A voolutugevus

Energia • Kõige ohtlikum energialiik • Tootmisest põhjustatud surmajuhtumeid 1012 k. Wh = 1000 TWh kohta • • Kivisüsi Nafta Biomass Maagaas Vesi Päike Tuul Tuum 100 000 36 000 24 000 1 400 440 150 90(sh Tšernobõl ja Fukushima) • Euroopas kokku 150 000 in/a (29/100 000) Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – I A voolutugevus

Θ K temperatuur Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

Bioloogia • „Toitun kevaditi ainult õietolmurikkast õhust“ (Maaleht) • Kui palju peab olema õhus selleks õietolmu? Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – Θ K temperatuur

Kvantifitseerimine meditsiinis • Haigused • Haigestumus • Elumus • Kliinilised uuringud, diagnostika • Ravile toomine • Triaaž • Ravi • Efektiivsus • Kõrvalnähud • Sagedus • Platseebo • Ei ole maagia, vaid toimeaine toime puudumine • Haigus võib üle minna ka mitmel muul põhjusel • Tulemus Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – Θ K temperatuur

Kvantifitseerimine meditsiinis • Toksilisus • Paracelsus • Iga aine on toksiline, kui seda võtta liiga palju • Mis on teadaolevalt akuutselt toksilisim aine? • LD 50 + manustamistee • Kemikaaliteave Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – Θ K temperatuur

N mol ainehulk Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

Keemia • Neid elemente olemas ei ole: • „Hüdrogeen“, „oksügeen“, „kloriin“, „karboon“, „nitrogeen“ • (H, O, C, N eesti vasted leiutas Fr. R. Kreutzwald) • (Ja kui ta leiutanuks edasi, oleks keedusool kindlasti „soodikrohend”) • Si ei ole silikoon • Keemiakartus kui oluline uhhuutegur • Oksidaan, hüdroonhüdroksiid, hüdroksüülhape, hüdroksühape, vesinikhüdroksiid, vesinikoksiid, divesinikmonoksiid • Hõõglamp ei ioniseeri lubjakivi • Inimorganismist 98, 7% on 6 elementi: O C H N Ca P • 0, 85% on veel 5 elementi: K, S, Na, Cl, Mg (98, 7% + 0, 85% = 99, 55%) • Kokku u 60 elementi, neist võib olla positiivse tervisemõjuga 29 Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – N mol ainehulk

J cd valgustatus Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

Värvus • Kuidas Goethe luges Newtonit • Värvuste moodustamine trükis (CMYK) ja ekraanil (RGB) Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – J cd valgustatus

Heli • Helikõrgus • Kas inimene kuuleb nahkhiirt? • Helitugevus Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – J cd valgustatus

Kiirgus • Mida inimene tajub EM-spektrist • „The mother of all burqas“ (R. Dawkins) • Ioniseeriv kiirgus • Looduslik foon • Maailma keskmine 0, 27 µSv/h: õhust 0, 14, toidust + veest 0, 03, pinnasest 0, 05 (oleneb pinnasest ja ehitusmaterjalist), kosmosest 0, 04 (oleneb kõrgusest) • Banaaniekvivalent (BED) = 0, 1 µSv (40 K). Päevane looduslik foon 100 BED • Tehislik foon • Maailma keskmine 0, 070 µSv/h: meditsiiniuuringutest 0, 07 (v. a kiiritusravi), kuni 1980 tehtud maapealsetest tuumakatsetustest 0, 001, tööl 0, 001 (=suitsuandur), Tšernobõli järelmõju 0, 0002, tuumkütus 0, 00002 (=kineskoopteleri vaatamine) • 1 sigaret (210 Po): 1, 6 µSv = 6 h looduslikku fooni • Vanaaegne raadiumiga helendav kell toas: 0, 010 µSv/h • Lennukis reisikõrgusel: 3, 5… 5 µSv/h Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – J cd valgustatus

rad sr tasanurk ruuminurk Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017

Maailmapilt • Vihmauss läheb pooleks. Hiired ja juust. Porgandiga jänes. • Vihmauss sureb • Hiir sööb pigem teraviljatooteid kui juustu • Esimene oli 1938 Bugs Bunny (Porky’s Rare Hunt, Humphrey Bogarti paroodia) • Rahvatarkused, mis tegelikult ei ole tõsi • Koolis õpitust ei piisa • 1980. aastate kooli füüsika seis u 1920. aastas, bioloogias 1960. aastate algul Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – rad sr

Maailmapilt kooli järel • Ratsionaalne maailmapilt: oskus eristada päris elu ja muinasjuttu • Bad science: kuidas ajakirjandus parodeerib loodusteadusi • alates u 1990 • vrd „ajalugu on lugu” (alates u 1980) • Kergeusklikkus • Inimlik soov teada (vs. teada, et ei tea / ise teada saada) • Umbluu uskumine võib olla psühholoogia, umbluude väljamõtlemine on kindlasti psühhiaatria Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – rad sr

Teaduslik maailmapilt • Lõpuks teaduslikult tõestatud: • Rohkem söömine suurendab kehakaalu (2004) • Rohkem õppimine parandab õppeedukust (2009) • Lihtsate asjade avastusi: • Sõrmed lähevad vees kortsu haardepinna suurendamiseks, närvireaktsioonina (2013) • Spagetid murduvad senitundmatu purunemismehhanismiga (2014) • Keravälk on õhus oksüdeeruvad pinnaseosakesed (2014) • Seni teadmata: • Elu teke; miks organismid vananevad; miks tekkis suguline paljunemine ja mandrite triivimine; miks osa organisme magab; sonoluminestsentsi mehhanism Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – rad sr

Teaduslik maailmapilt • „Teadust usutakse“ – teadust just ei saa uskuda • Korratavus • Avatud süsteem • Loogikavead + mõtlemisvead Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – rad sr

Umbluu • anti-intellectualism – „nurtured by the false notion that democracy means that my ignorance is just as good as your knowledge” (Isaac Asimov) • Dunningi-Krugeri efekt • The Foole doth thinke he is wise, but the wiseman knowes himselfe to be a Foole. Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – rad sr (Shakespeare, As You Like It)

Teaduslik meetod • Maailmast teadasaamine: hüpoteesi kontrollimine • Katse • Hüpotees: „Õun kukub ülespoole. “ • Katse. Õun kukub allapoole. • Järeldus: hüpotees oli vale. • Vaatlus • Hüpotees: „Tolm on õhust kergem. “ • Vaatlus: tolm on riiuli peal, mitte all. • Järeldus: hüpotees oli vale. Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – rad sr

Maailma mõõtmine – Andres Valdre 10. 4. 2017 – rad sr