Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 31. 1 aug. 1942 - Den moderna fysikens kunskapslära och dess betydelse för vår världsbild och livsuppfattning, av Ragnar Liljeblad
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk. Tidskrift
storlek som elementarpartiklarna inom atomen, resp.
energielementen som frigöres eller bindes vid
förändringar inom atomen. Dessa förändringar är dessutom
av diskontinuerlig art. Elektronen hoppar plötsligt,
från en bana till en annan inom atomen samtidigt med
utsändandet eller upptagandet av fotoner,
atomkärnorna faller plötsligt sönder under avgivande av vissa
elementarpartiklar, såsom protoner, neutroner,
elektroner, positroner, fotoner. Den atom jag observerar
har genom observationen blivit helt annorlunda än
den jag ville observera.
Det är alltså principiellt omöjligt att skilja det
"objektiva" förloppet från försöksanordningen. Det
är då, såsom av det följande skall framgå ännu
tydligare, helt enkelt meningslöst att tala om ett
"objektivt" förlopp.
Det är att märka, att ehuru det är principiellt
omöjligt att förutbestämma en enskild atoms framtid, lär
oss kvantmekanikens lagar sannolikheten för att en
viss atom kommer att uppföra sig på visst sätt eller
huru stor del av atomerna inom en kropp som
kommer att uppföra sig på visst sätt. Dessa lagar är
alltså av statistisk art. Vi kan exempelvis med stor
säkerhet förutsäga, huru stor procent av atomerna inom
ett gram radium, som under ett- år kommer att
sönderfalla. I själva verket är alla lagar även inom den
makroskopiska fysiken av statistisk art, ehuru de
vanliga kropparna innehåller så många
elementarpartiklar, att den statistiska sannolikheten praktiskt
taget övergår i visshet och förloppen synes följa en
sträng, entydig lagbundenhet.
Jag skall återvända till frågan om inte
obestämdheten inom atomens värld blott beror på vår
tillfälligtvis bristfälliga kunskap. Vi har sett att redan de
principiella möjligheterna för iakttagelser inom
atomvärlden talar däremot. Men även andra skäl kan
givas.
Vid sönderfallandet av radiumatomer gäller
exempelvis lagen, att efter 1 580 år hälften av de
ursprungliga atomerna alltjämt finnes oförändrade kvar. Efter
ytterligare 1 580 år har hälften av de kvarvarande
sprungit sönder osv. Fysikern är här i samma läge
siom en livförsäkringsmatematiker. Utan att kunna
uttala sig om den sannolika tidpunkten för en enskild
försäkrads död, kan försäkringsmatematikern dock
bedöma hur stor procent av en viss grupp personer,
som inom ett år kommer att dö. På samma sätt vet
fysikern hur många bland en milliard förefintliga
radiumatomer, som inom ett år kommer att sönderfalla,
men han vet ej om en viss bestämd atom kommer att
sönderfalla nästa sekund eller kanske först efter
millioner år. På samma sätt som en läkare efter
noggrann undersökning av en person ofta kan uttala sig
om sannolikheten för denne persons mer eller mindre
snara död, skulle man nu gärna vilja tänka sig, att
en framtida fysiker skulle kunna ställa en prognos
även för en enstaka radiumatom. Men den förut givna
lagen för radiiimatomernas sönderfallande talar
däremot. En enkel matematisk överläggning visar, att
denna lag är ekvivalent med följande förutsättningar.
En enstaka radiumatom, som nu förelägges oss, har en
alldeles bestämd sannolikhet att falla sönder under de
närmaste 24 timmarna. Om emellertid denna atom
faktiskt ej har fallit sönder den 1 januari år 2000, så
består då alltjämt samma sannolikhet för dess
sönderfallande under de närmaste 24 timmarna. Det gäl-
ler alltså något helt annat för radiumatomen än för
människan, som när hon är 100 år gammal måste
invänta sin död inom det närmaste året med mycket
större sannolikhet än tjugoåringen. Det är
emellertid ingalunda en egendomlighet just för de levande
organismerna, att sannolikheten för döden förändrar
sig med tiden. Liknande gäller exempelvis för de
instabila exploderande solarna. Ju äldre de blir, dess
större blir sannolikheten för en explosion och den
statistiska lagen för deras sönderfallande blir även en
annan än för radiumatomerna. Överhuvudtaget är
det en allmän fordran av vår orsaksföreställning, att
vi väntar, att sannolikheten av ett av inre orsaker
föranlett sönderfallande av ett fysikaliskt komplex skall
ändra sig med tiden, emedan den är bestämd av
komplexets förhistoria. I det att radiumatomen ej följer
denna förväntan, visar den för oss ett fysikaliskt
skeende, som ej vill anpassa sig efter våra klassiska
föreställningar om möjligheten att återföra varje
verkan på en bestämd orsak.
Vi har sett, att obestämdheten i de atomära
förloppen har ett visst samband med omöjligheten av att
objektivt beskriva dessa förlopp. Denna omöjlighet
har genom atomfysikens utveckling blivit allt klarare.
Redan i den klassiska fysiken hade en viss
demate-rialisering av de gamla begreppen inletts, varigenom
deras åskådlighet och påtaglighet minskats.
Den gamla materialistiska uppfattningen av en
elementarpartikel hade närmast bilden av en liten
biljardboll.1 När i elektronteorien den vanliga massan
förklarades som elektromagnetisk massa (dvs. som ett
slags självinduktion) och materien tänktes uppbyggd
av elektriska elementarpartiklar, så ersattes
biljardbollen av något, som närmast kunde betraktas som
en singulär punkt eller ett singulärt område i det
elektromagnetiska kraftfältet. Partikelbegreppet blev
mycket diffust. Med ett paradoxalt uttryck skulle man
rent av kunna kalla elementarpartikeln "ett hål i intet."
När den elastiska eterteorien måste ersättas med
den maxwellska elektromagnetiska strålningsteorien,
skedde något liknande med vågbegreppet. Vågen i
ett elastiskt medium var något påtagligt och konkret.
De elektromagnetiska vågorna utgjordes av
förändringar i det elektromagnetiska "fältet", den elektriska
och magnetiska kraften i tomrummet varierade
periodiskt. Det var redan något ganska diffust enligt
våra gamla invanda föreställningssätt. Ännu värre
blev det, när relativitetsteorien konstaterade, att det
ej fanns blott ett enda absolut koordinatsystem, i
vilket de elektromagnetiska lagarna gällde.
Såväl partikelbegreppet som vågbegreppet hade
helt förlorat sin gamla objektiva påtaglighet. Nu har
det inom atomfysiken visat sig, att varken
partikelbegreppet eller vågbegreppet kan tilldelas någon som
helst objektiv motsvarighet. De är helt enkelt ett
slags hjälpbegrepp, varmed vi beskriver våra
experimentella fakta, begrepp som skulle kunna jämföras
med de olika projektionssystem eller gradnät,
varmed vi fixerar platser på jordytan på en karta.
Det visar sig nämligen, att under vissa försöksbe-
1 Man hade underbart nog gjort den naiva, falska
föreställningen om den vanliga materien i de fasta kropparna
såsom ett homogent stelt kontinuum — sedan man upptäckt
dess ohållbarhet och därför ersatt den med atomteorien -—■
till en absolut, reell egenskap hos materiens minsta smådelar,
elementarpartiklarna.
15 aug. 1942
3 361
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
