fler faktoider

fler faktoider

"Det finns inget nytt att upptäcka inom fysiken"

... sade Lord Kelvin?

William Thomson (1824-1907), adlad baron Kelvin och sällan kallad något annat än lord Kelvin, är ett av de riktigt stora namnen inom fysiken. Han var dessutom en av de sista riktigt breda vetenskapsmännen; såväl forskare som ingenjör var han lika hemmastadd i laboratoriet som i verkstaden, liksom på havet för den delen, där han arbetade mycket med de atlantkablar som var ett av tidens stora projekt. Idag lever han kvar i enheten för temperatur (som är lika stora som grader Celsius, men där 0 K = absoluta nollpunkten*). Han lever även kvar i form av ett antal citat, som ofta dras fram som exempel på hur även de som borde veta allra bäst kan låta sig luras. Det vanligaste är nog det i rubriken här ovan: att fysiken ca 1900 i princip var ett avslutat kapitel, och att det enda som kunde återstå var finputsande. Vilket, som vi ju vet idag, var helt fel.

Men sade eller skrev han verkligen det? I så fall: när och var?

Ofta dateras citatet till just år 1900. Det torde syfta på en föreläsning lord Kelvin höll det året betitlad 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, den utgörs enkelt uttryckt av ett föremåls egen utstrålning som 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.

Detta var i slutet av Kelvins karriär. Innan dess hade etern varit ett faktum i generationer, och tid och rum "alltid" varit absoluta, eller åtminstone sedan Newton slog fast vad som nog verkar tämligen självklart. 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? Att framträdande personer på detta sätt får stå för uppfattningar som de kanske aldrig haft är ett mycket vanligt fenomen.

För mycket närmare än så verkar ingen ha kommit ett belägg för citatet från Kelvin själv. Det saknas dock inte liknande och bättre belagda citat från andra forskare. Är det kanske något av dem som kommit att förknippas med Kelvin?

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 (1894)

Albert Michelson är mest känd för när han och Edward Morley 1887 utförde ovan nämnda eter-experiment. Citatet ovan fanns med i ett tal han höll 1894, han tog med texten i University of Chicago catalogue 1898-1899. Mot bättre vetande, kantänka - nya mystiska företeelser som "X-rays" studerades lite varstans, frågan om materien bestod av atomer eller inte var ännu inte definitivt avgjord, med många fler exempel.

Vem var då den "eminente fysiker" som menade att framtida kolleger skulle få nöja sig med upptäckter fr.o.m. den sjätte decimalen? Enligt Badash (vars artikel är huvudkällan för denna artikel) nämnde Michelson aldrig detta, men fysikern Robert A. Millikan menade i sin självbiografi att det var just lord Kelvin. Vi har alltså en person (Millikan) som sagt att en annan person (Michelson) citerat en tredje (Kelvin). Källäget kunde onekligen varit bättre.

Å andra sidan skulle Michelson vid senare tillfällen uttrycka sig tydligare, och utan att hänvisa till några andra auktoriteter:

The more important fundamental laws and facts of physical science have all been discovered and these are now so firmly established that the possibility of their ever being supplanted in consequence of new discoveries is exceedingly remote.

A. A. Michelson (1903)

Och det finns fler exempel på liknande tankegångar hos andra:

It would be too much to say with confidence that the age of great discoveries in any branch of science has passed by; yet, so far as astronomy is concerned, it must be confessed that we do appear to be fast approaching the limits of our knowledge.

Simon Newcomb (1888)

Med lite välvilja behöver detta citat inte tolkas som sturska "vi vet allt som går att veta" utan "vi vet allt som vi idag kan ta reda på".

... i denna vetenskap är nästan allting redan upptäckt, och det enda som återstår är några obetydliga luckor.

... in dieser Wissenschaft schon fast alles erforscht sei, und es gelte, nur noch einige unbedeutende Lücken zu schließen

Philipp von Jolly (1874)

Med detta råd (om än inte ordagrant) avrådde fysikern och matematikern von Jolly den unge studenten Max Planck att ägna sig åt fysik; sedan man kommit underfund med termodynamiken så var nämligen den teoretiska fysiken komplett, kantänka. Även om det låter egendomligt med en professor som inte tycker att den egna disciplinen är något att satsa på - det brukar vara tvärtom, milt sagt - så har vi åtminstone uppgiften från Planck själv.

This characteristic of modern experiments - that they consist principally of measurements, - is so prominent, that the opinion seems to have got abroad, that in a few years all the great physical constants will have been approximately estimated, and that the only occupation which will then be left to men of science will be to carry on these measurements to another place of decimals.

James Clerk Maxwell (1871)

Notera att Maxwell inte håller med om uppfattningen, utan bara menar att det finns de som tycker på det här sättet - "the opinion seems to have got abroad". Månne det är detta retoriska grepp som senare fått liv på så sätt, att man tagit det på större allvar än det förtjänar? Eller hur utbredd var egentligen uppfattningen, att fysiken snart är komplett? - Det är en större och svårare fråga. Men en sak står klar: oavsett hur vanlig eller ovanlig, säker eller osäker, uppfattningen om den kompletta fysiken var, så har det ännu inte framkommit några belägg för att lord Kelvin skulle ha varit någon uttalad anhängare av den.

The last decade's record of development in the physical sciences is outstanding for the discoveries, as unexpected as they are impressive, that have been made.

Henrik R. Törnebladh (1903)

Bara några år senare kunde Törnebladh göra ovanstående sammanfattning, i inledningen av hans presentationen av 1903 års nobelpristagare i fysik, Becquerel och paret Curie.

Relaterat: Hela diskussionen påminner bra mycket om andra faktoida citat (Badash nämner också den första i sin artikel): "Allt som kan uppfinnas har uppfunnits" - inte sagt 1899 av chefen för patentverket Charles Duell, liksom "Jag tror att det finns en världsmarknad för kanske fem datorer" - inte sagt 1943 av chefen för IBM Thomas Watson.

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 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 (senare 20-40) miljoner år. Huruvida han fick anledning att ändra uppfattning om flygmaskiner känner jag inte till (ännu 1907 kan det inte ha varit enkelt att förutse utvecklingen), men han gjorde det definitivt om röntgenstrålningen när han fick anledning därtill; och vad jorden beträffar så hade han varken tagit hänsyn till s.k. konvektionen (rörelser i den smälta jorden som transporterar ut värme) eller radioaktiviteten, som ju var ännu en kommande upptäckt av fundamental betydelse.

I efterhand vet vi att fysiken sannerligen inte var ett avslutat kapitel i slutet av 1800-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.

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 som 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 vanligt i pseudovetenskapliga sammanhang som i vetenskapliga, som en nidbild av 1800-talets självsäkra vetenskap. Lord Kelvin förtjänar bättre än så.

* Det kan påpekas att det inte heter "grader Kelvin", °K, utan bara "Kelvin", utan gradtecken. Jag är inte helt säker på hur man resonerade, men som det framställs så menade man att grader implicerar en godtycklig skala, medan Kelvin är ett absolut begrepp som kan hanteras matematiskt; så är t.ex. 4 K dubbelt så mycket energi som 2 K, som är femtedelen så mycket som 10 K osv. Mer på Wikipedia: Kelvin. Tack till Joel Driessen som påpekade detta.

Referenser:
Lawrence Badash, "The Completeness of Nineteenth-Century Science", Isis mars 1972, särs. sid 52
von Jolly/Planck:
Friedel Weinert, The Scientist as a Philosopher (Springer 2004), sid 193
Albert A. Michelson, Light Waves and Their Uses (University of Chicago 1903), sid 159-160
Nobelprize.org: The Nobel Prize in Physics 1903, Presentation Speech

Kommentera
Tipsa om denna faktoid
Sätt betyg: Jättebra | Bra | Godkänd | Dålig

fler faktoider


Hexmaster! - Ett odiskutabelt faktum