PALJU ÕNNE ⟩ MATI KARELSON – põhjalik teerajaja keemias 75

Professor Mati Karelson on Eesti arvutikeemia valdkonna teerajaja ning kuulub ainete keemiliste omaduste ennustajana maailma tippude hulka. Foto: Kristjan Teedema

Keemia on mõnes mõttes teadus nagu iga teinegi: see, mis praegu on üldmõistetav, ei ole saanud üldmõistetavaks üleöö ja äkki ning kohe. Professor Karelson on aidanud suunata keemiat täppisteaduse radadele. Eeldused selleks tekkisid koos kvantmehaanika loomisega 20. sajandi esimesel poolel. Otse loomulikult: kui teada molekulides aatomituumade ja elektronide paiknemist, on sellega ka paigas ju selle molekuli omadused. Küsimus ongi selles: kui teada.

Selleks, et arvutada välja molekulide omadusi, oli ja on jätkuvalt vaja võimsaid arvuteid. Poole sajandi eest osati neist vaid unistada. Arvutite võimsuse piiratuse tõttu rakendati toona ainete omaduste ja reaktsioonivõimete ennustamiseks muid meetodeid.

Viktor Palmi asutatud Tartu Ülikooli keemilise kineetika ja katalüüsi laboratooriumis oli selleks lähenemine, kus molekuli vaadati kui funktsionaalsetest tükkidest koosnevat. Igale tükile sai seega omistada mingi osa aine kui terviku omadustest. Sellise lähenemise matemaatika oli selle aja arvuteile jõukohane ja nii õnnestus ära kirjeldada suur hulk aineid ning nende keemilisi omadusi. Paraku jäädi sel moel hätta uute ainete omaduste kirjeldamisega või ka ülesannetega, kui oli teada, milliseid omadusi on vaja ning oli vaja ennustada, milline peaks see aine välja nägema.