navn: Randi Bø fag: Partikkel- fysikk hovedfag

«As the island of our knowledge grows, so does the shore of our ignorance».

Det finst to mÅtar vitskapen kan ende pÅ. Den eine er at nokon finn Det Ultimate Svaret. Den andre er at vitskapen treffer veggen, at det heile stoppar opp og alle usvara spørsmål kjem til Å forbli nettopp det.

Men er det hald i nokon av desse scenaria, og er det i det heile tatt vits å diskutere dette? Den amerikanske journalisten John Horgan meiner så. Han ga i 1996 ut ei bok han kalla The End of Science, der han argumenterer for at menneska nå har nådd ei grense for kva som er muleg for oss å lære om naturen og verda omkring oss. Det 20. århundre har vore eineståande når det gjeld vitskaplege framsteg. Vitskapsfolka har studert verda og gitt oss kunnskap om alt frå kvarkar og elektron til galakser og kvasarar. Me veit at universet ekspanderer og at det heile starta ved eit stort smell for rundt 15 milliardar år sidan. Me veit at at all materie er bygd opp av nokre få grunnleggjande partiklar som vekselverkar med nokre få grunnleggjande krefter. Me veit at livet oppstod for ca 3 milliardar år sidan og utvikla seg ved hjelp av naturleg seleksjon og etter Mendels genetikk. Horgan meiner at framtida til vitskapen ligg i å fylle ut detaljer rundt dette biletet. «We are down to the details now», påstår han. Me har ingen store revolusjonar tilsvarande evolusjonsteorien eller Einsteins relativitetsteori i vente. Han samanliknar vitskapleg aktivitet med kartleggjing av eit ukjend område. Når me har funne alle store fjell og elver er det bare finpuss igjen. Det kjem nok til å dukke opp ein ny insektsart eller ei ny myr, men grovarbeidet er gjort.

Dette synet er fascinerande, men sjølvsagt svært provoserande for mange. Boka vakte stor debatt og mykje motstand. Sir John Maddox ga i 1998 ut boka What remains to be Discovered, som eit svar til Horgan. Her greier han ut om forskingsområde som han trur kjem til å bli store i framtida. For det er framleis mange kvite flekkar. Naturvitskapen kjem mellom anna til kort når det gjeld spørsmål om korleis medvitet, hjernen og sinnet fungerer, korleis livet oppstod og kvifor det har blitt så komplekst. Me har framleis enorme uutforska område i verdsrommet rundt oss, og veit ikkje kva som eigentleg skjedde i Big Bang. Og kva med dei spørsmåla me enno ikkje har kunnskap til å stille? Tankar som likna Horgan sine eksisterte utruleg nok også rundt forrige århundreskifte. Det var då ei vanleg oppfatning at alle viktige oppdagingar var gjort. Fysikaren Albert Michelson uttalte i 1894 at «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... Our future discoveries must be looked for in the sixth place of decimals». Bare få år seinare kom kvantefysikken som revolusjonerte fysikken totalt. Korleis kan Horgan vite at ikkje det same vil skje nå? Eit godt bilete på dette optimistiske, og kanskje meir vanlege synet på framtida til vitskapen er «kunnskapens øy». Ein kan sjå på kunnskapen vår som ei øy midt i eit hav av uvisse. Jo meir me oppdagar, jo større blir kunnskapen vår, altså øya, men dermed blir også grensa mot det ukjente større og me finn nye fenomen å forske på. «As the island of our knowledge grows, so does the shore of our ignorance» (John Weeler).

Men The End of Science blei ein bestsellar og det blir for naivt å avfeie Horgan som ein mann med dårleg fantasi. Han påstår ikkje at vitskapen nå har funne ut alt. Eitt av poenga hans er at det finst ei grense for kor langt vitskapen kan nå. Det at me har opplevd så enorme vitskaplege framsteg i vår levetid impliserer ikkje at det kjem til å halde fram slik. Horgan meiner at dette er ønskjetenking, og meir eit spørsmål om tru enn logikk. Ein kan bare gjere ei oppdaging ein gong. Dette gir ei naturleg avgrensing av naturvitskapen. Når det gjeld mange av manglane i dagens vitskap som Maddox nemnar, påstår Horgan at dette er område som ikkje kan utforskast med naturvitskaplege metodar. Eit naturvitskapleg ideal er at teoriane skal vera testbare. Idear om utanomjordisk liv, Big Bang eller opphavet til liv havnar på denne måten ofte utanfor naturvitskapen. Dei liknar ofte meir på filosofi, teologi eller science fiction. Mennesket må innsjå at fornufta har grenser. Ein kan ikkje finne ut alt bare ved bruk av tankekraft og fornuft. Eksperimentet er eit nyttig verktøy, men også det har grenser. Dersom me vil lenger ut i verdsrommet krev det enorme mengder energi. Det same gjeld dersom me vil trenge djupare inn i materien for å studere elementærpartiklane. Dermed blir det heile eit spørsmål om ressursar. I tillegg til dei kognitive og fysiske grensene, er altså økonomi ein viktig avgrensande faktor for vitskapen.

Korleis er sÅ stÅa blant naturvitarane i dag? Er det mange som deler synet til Horgan? Sjølv studerer eg partikkelfysikk, noko som går ut på å halde styr på elementærpartiklane og kreftene som verkar mellom dei. Når eg kikkar rundt meg på lesesalen er det ikkje slik at me sit resignerte i kvar vår stol og ristar på hovudet og seier uff, nei nå må me vel snart gi oss, her kjem det ikkje til å skje noko. Ei rask meiningsmåling blant medstudentane mine tyder derimot på at det er optimisme som rådar. Her er me med i den store jakta på Teorien Om Alt. Det heile starta då Maxwell i 1864 såg at elektrisitet og magnetisme eigentleg var to sider av same sak. Den elektriske og den magnetiske krafta blei til den elektromagnetiske krafta. I 1973 blei denne sameina med den svake kjernekrafta (som mellom anna er årsak til ein type radioaktivitet) til det me kallar den elektrosvake krafta. Sidan har partikkelfysikarane prøvd å knytte denne saman med den sterke kjernekrafta (som held atomkjernen saman) til ein «stor sameina teori» (Great Unified Theory). Her er fysikarane på god veg allereie. I tillegg til desse kreftene som ein kanskje ikkje tenkjer så mykje over til dagleg, har me den velkjende tyngdekrafta. Draumen er å sameine denne med dei andre kreftene og ende opp med «teorien om alt» (Theory of Everything). I dag arbeider teoretikarane med abstrakte omgrep som ekstra dimensjonar og superstrengar for å nærme seg dette målet. Her må det også nemnast at det finst andre måtar å tilnærme seg ein teori om alt. Stephen Wolfram ga i mai i fjor ut boka A new kind of physics, der han påstår å ha funne nøkkelen til universet. Ved hjelp av ein metode som går ut på at det utifrå nokre få enkle reglar blir danna komplekse mønster, påstår han å kunne forklare alt frå biologi og økonomi til gravitasjon og turbulens. Eg skal ikkje gå nærare inn på teorien hans, men han meiner at det nå bare er eit spørsmål om tid før det vitskaplege samfunnet forstår at me er vitne til ein ny revolusjon, eit nytt paradigmeskifte. Wolfram har møtt stor skepsis blant naturvitarar, og tida vil vise om teorien hans vil bli akspetert, men dette viser iallefall at det er ingen som på nokon måte har gitt opp. Eg trur ikkje rekrutteringsproblema til realfaga kjem av at ungdommen har mista trua på vitskapen. Sjølv om statusen til naturvitskapen var mykje høgare i 60- og 70-åra trur eg ikkje folk flest ser på han som døyande. Mykje av det me i dag tar for gitt er relativt nye teoriar. Teorien om kontinental platerørsle var ikkje etablert før i slutten 1960-åra. Rekombinante DNA-teknikkar, teknikkar for å kombinera gener frå ein art med gener frå ein annan, blei først gjort muleg i 1973. Kvarkane var ikkje skikkeleg aksepterte i fysikkmiljøet før i 1974. Blant framsteg som har merka daglegliva våre er cd-spelaren som kom på marknaden i begynnelsen av 1980-åra, for ikkje å snakke om informasjonsteknologien, deriblant internett som me knapt hadde høyrt om for 10 år sidan. Før eg tar heilt av i denne hyllesta til naturvitskapen må det påpeikast at ikkje alle desse nyvinningane er vitskaplege revolusjonar. Ein treng ikkje fornekte teknologien og framtidige framsteg for å påstå at vitskapen har grenser. Meiningsmålinga på lesesalen min viste at det var ei utbreidd haldning at vitskapen kanskje kjem til å nå ei grense, men at det framleis er langt igjen. Og det verkar logisk på dei fleste at mengda spørsmål ein kan stille er forskjellig frå mengda spørsmål ein kan finne svar på. Horgan har altså mange gode poeng, men korleis kan han vite at det ikkje kjem til å skje store vitskaplege gjennombrot i framtida? Det er jo liksom det som er poenget med framtida. At ingen veit.