Võtame tüki juustu,
asetame lõikelauale ning lõikame pooleks. Tulemuseks on
kaks poole väiksemat juustutükki. Kõik oskavad sellise
juustulõikamise tulemust ette ennustada. Pole siin mingit
raketiteadust!
Jätkame juustupoolitamist. Lõikumise tulemusena saame
järjest väiksemaid juustutükke. Vaatamata sellele, et
pitsakatte või salati tarbeks pole otstarbekas juustu
ülearu peeneks tükeldada, poolitame mõttes neid
juustutükke aina edasi... Kas võime juustu
järjest pisemateks paladeks lõikuda lausa lõputult
nii, et saadud tükid ikka sama maitsega juustuks jäävad?
Juustumeistrite väitel pole see võimalik. Juust pole
ühtlane mass, vaid koosneb suurest hulgast mitmete omaduste
poolest erinevatest osakestest. Meile kvaliteettoiduainena niivüga
tuttav juust on segu erinevatest rasvade, valkude, hapete, soolade ja
lahustite osakestest. Juustu järjest pisemateks paladeks
lõikumisel jõuame varem või hiljem piirini, mille
ületamisel ei või saadud tükikesi enam juustuks
nimetada. Edasisel pisemaks lõikumisel saadud osakesed on rasva,
valgu, soola ja vee osakesed. Neil osakestel on oma kindlad omadused,
mis aga sugugi enam juustu omadused pole. Pisemad osakesed pole enam
juustuosakesed. Neil on teistsugused omadused. Kehi ei saa
lõputult väiksemateks osadeks jagada nii, et saadud osadel
säiluksid kõik jagatavate omadused.
Selle arusaamani jõudis juba aastatuhandeid tagasi Kreeka
mõttetark Demokritos. Demokritos väitis, et ainelisi kehi
ei saa jaotada lõputult väikesteks osadeks. Demokritose
arvates eksisteerivad kindlate omadustega aineosakesed, mida enam
väiksemaks samade omadustega osadeks lõigata ei saa.
Selliseid pisiosakesi, mida omadusi säilitades enam pisemaks
lõigata pole võimalik, hakati nimetama aatomiteks (ατομος
—
kreeka k. mittelõigatav).
Omal ajal Demokritose poolt sõnastatud põhimõte on
kehtima jäänud ka kaasaegses füüsikas. Niinimetatud
atomistlik printsiip väidab, et
nii ainet kui välja pole võimalik lõputult jagada
samade omadustega osadeks. Mõlemal on olemas
vähimad portsjonid, mida aine korral nimetatakse
fundamentaal- või alusosakesteks, välja korral aga
kvantideks.
Energa miinimumi printsiip
Kui ebatasasel maastikul peaks pall kaduma minema, on seda otsides
mõtet üle vaadata ikka madalamad paigad, mitte
künkatipud. Kõigil veerevatel kehadel on püüd
pidama jääda paika, mille asukoht on kõigidt
võimalikest madalaim. Asukohta, kus Maa külgetõmbe
energia on kõige väiksem.
Kirjeldatud näide väljendab energia miinimumi printsiipi.
Energia miinimumi printsiip väidab, et kõik iseeneslikud
(mitte välismõjust tingitud) protsessid kulgevad kehade
süsteemi energia kahanemise suunas. Süsteemil on kalduvus
energiat loovutada (töö tagavara ära kulutada) ja
suunduda minimaalse energiaga olekusse.
Energia miinimumi printsiibi kehtimist kinnitavad näited
järgmistest nähtustest:
- Kivi kukub ikka allapoole
- Soojus kandub alati kuumemalt kehalt jahedamale
- Kompassi magnetnõel võtab ruumis kindla asendi
põhja-lõuna sihis
- Aatomid kiirgavad ülearuse energia valgusena välja —
ained hakkavad kuumutamisel ning elektrivälja toimel helenduma.