Fysikens slut

Publicerat i Folkvett nr 1/2010.

Faktoid: Omkring år 1900 sade lord Kelvin att det inte återstod några stora upptäckter inom fysiken, ”there is nothing new to be discovered in physics”.

WILLIAM THOMSON (I824–I907), adlad baron Kelvin, är ett av de riktigt stora namnen inom fysiken. Han var dessutom en av de sista riktigt breda vetenskapsmännen; som såväl forskare som ingenjör var han lika hemmastadd i laboratoriet som i verkstaden, liksom på havet för den delen, där han arbetade mycket med utläggande av atlantkablar.

År I900 höll han en serie föreläsningar med titeln Nineteenth-Century Clouds over the Dynamical Theory of Heat and Light. Det ena ”molnet” över det fina och någorlunda heltäckande teoribygget utgjordes av ett experiment för att undersöka etern (den mystiska allestädes närvarande substans som man antog att elektromagnetiska vågor behövde som medium, för att ha något att vara vågor i) men som misslyckats fullständigt med att uppmäta någonting alls. Det andra utgjordes av en egenskap hos den s.k. svartkroppsstrålningen, som enkelt uttryckt innebär att ett föremåls egen utstrålning enbart beror på dess temperatur, men inga andra egenskaper. Det förstnämnda problemet skulle så småningom leda till relativitetsteorin, det andra redan samma år till kvantmekaniken.

Men detta var i slutet av Kelvins karriär; innan dess hade etern varit ett faktum i generationer, och tid och rum ”alltid” varit absoluta. Är det kanske just detta, att hans sista år kom att sammanfalla med vad man brukar kalla ett paradigmskifte, som gjort honom till en tacksam företrädare för den gamla fysiken? För när man tar fram kortsiktiga eller direkt förstockade vetenskapscitat från denna tid, så tillskrivs de kanske oftare lord Kelvin än någon annan. Att framträdande personer på detta sätt får stå för uppfattningar som de kanske aldrig haft är vanligt.

Visserligen finns det några autentiska Kelvin-citat som åtminstone vid en ytlig granskning inte verkar tyda på någon större klarsyn. Han tvivlade på flygmaskiner, knappast på att de skulle lyfta alls men att de skulle visa sig praktiskt användbara, liksom röntgenstrålar, och i en välkänd beräkning kom han fram till att Jorden nog var mellan 20 och 400 miljoner år gammal. Huruvida han fick anledning att ändra uppfattning om flygmaskiner känner jag inte till (ännu I907 kan det inte ha varit enkelt att förutse utvecklingen), men han gjorde det definitivt om röntgenstrålningen när han fick anledning; och vad Jorden beträffar så hade han varken tagit hänsyn till den s.k. konvektionen (rörelser i planetens smälta innandöme som transporterar ut värme) eller radioaktiviteten, som ju var ännu en kommande upptäckt av fundamental betydelse.

While it is never safe to affirm that the future of Physical Science has no marvels in store even more astonishing than those of the past, it seems probable that most of the grand underlying principles have been firmly established and that further advances are to be sought chiefly in the rigorous application of these principles to all the phenomena which come under our notice. It is here that the science of measurement shows its importance – where quantitative results are more to be desired than qualitative work. An eminent physicist has remarked that the future truths of Physical Science are to be looked for in the sixth place of decimals.

A. A. MICHELSON (I894)

Men ett citat som ofta tillskrivs lord Kelvin har ingen ännu lyckats härleda till honom: att fysiken skulle vara slut, avklarad, färdig, att de stora upptäckternas tid var förbi, och det enda som från och med slutet av I800-talet skulle återstå för fysiker var att göra allt noggrannare mätningar och beräkningar, att framtiden ”finns i den sjätte decimalen”. En källa till citatet med just den formuleringen är faktiskt Michelson, den ene upphovsmannen bakom ovannämnda eterexperiment, som hänvisade till ”an eminent physicist”. Kan han ha menat lord Kelvin? Det kan han ha gjort, med eller utan rätt; men om vi saknar direkta belägg från denne, så finns det desto fler i samma stil från andra eminenta fysiker. Som astronomen Newcomb I888, eller von Jolly I874 (som sålunda avrådde den unge Max Planck från fysikens föga lovande bana, vilket om denne följt rådet hade inneburit att någon annan fått lägga grunden för kvantmekaniken), eller rentav James Maxwell I87I, som visserligen inte talade för egen del men återgav vad han menade var en allmän uppfattning, ”the opinion that seems to have got abroad …”.

I efterhand vet vi att fysiken sannerligen inte var ett avslutat kapitel i slutet av I800-talet. Men hur lätt är det inte att vara efterklok? Den fysik som det tjugonde århundradet skulle upptäcka och demonstrera kunde visserligen vara nog så revolutionerande och omstörtande, såväl som idéer som i praktiken, men rör sig icke desto mindre med det mycket lilla eller mycket stora. Den gamla fysiken hade, sina brister till trots, lyckats väl med att kartlägga världen som vi ser den ”till vardags”, avseende mekanik, elektromagnetism, termodynamik, optik och så vidare. Astronomer som Newcomb hade kartlagt solsystemet så väl som dåtidens instrument tillät. Kemisterna hade kommit en god bit, även innan man slutgiltigt slagit fast atomens existens. Och så vidare.

”Nu vet vi allt”-citatet påminner inte så lite om ett annat citat, tillskrivet dåvarande chefen för amerikanska patentverket Charles Duell. I899 skulle denne ha sagt att allting var uppfunnet, och att det därför snart inte skulle finnas något behov av ett patentverk. Det är avgjort falskt, och till skillnad från det fysiska går det dessutom heller inte att finna något samtida stöd för det.

Frågan om fysikens slut är inte bara vetenskapshistoria, utan intressant även för sin egen skull. Kan vi veta om fysiken, eller något annat naturvetenskapligt fält, i ett faktiskt ögonblick är i stort sett komplett eller inte? De ”moln” som ju alltid finns, döljer de skönhetsfläckar eller helt nya perspektiv och insikter? Sådant är omöjligt att veta i förväg. Detta har, givetvis, tagits till intäkt för påståenden som går ut på att ingen kunskap är säker; om Einstein (för att ta det namn som av någon anledning är överlägset populärast i sammanhanget) kunde kullkasta fysikens grundvalar, så kanske ett liknande genombrott hägrar för andra läror, som ännu inte accepterats av vetenskapen? Å andra sidan verkar det oriktiga Kelvin-citatet, eller den orättvisa tolkningen av korrekta citat, inte vara fullt lika vanlig i pseudovetenskapliga sammanhang som i vetenskapliga, där det används som en nidbild av I800-talets självsäkra vetenskap. Lord Kelvin förtjänar bättre än så.

Peter Olausson

KÄLLOR

  • Lawrence Badash, ”The Completeness of Nineteenth-Century Science”, Isis mars I972, i synnerhet s. 52.
  • Friedel Weinert, The Scientist as a Philosopher (Springer 2004), s. I93.