Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 20 maj 1944 - Teori och experient — några reflexioner över naturvetenskapens arbetssätt, av Stig Eklöf
<< 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.
13 maj 19U
599
rörelser och Maxwells teori lika fulländat de
elektromagnetiska fenomenen.
Men — diktatorer bli aldrig långlivade, inte ens
i teoriernas värld. Snart följde nya upptäckter,
som klargjorde, att även Newtons och Maxwells
teorier endast äro approximationer, även om de
för vidsträckta områden äro utomordentligt goda
sådana. Det senaste halvseklets utveckling har i
själva verket givit oss en i grunden förändrad och,
jag vågar säga, mycket ödmjukare inställning till
naturvetenskapens möjligheter.
Den nyare fysikens förändring
av vår uppfattning om teori och experiment
Principiella svårigheter började visa sig i och
med att man angrep områden, som lågo långt
utanför vår dagliga erfarenhet. I relativitetsteorin
fick man att göra med extremt höga hastigheter
upp mot ljushastigheten, i atomfysiken med
extremt små dimensioner. Nu är det ju så, att om
jag skall redogöra för något, så får jag endast
röra mig med begrepp, som ingå i åhörarnas
föreställningsvärld. Om jag skall beskriva en
solnedgång för en blind, så måste jag undvika begrepp,
som bygga på synsinnet. Min beskrivning blir då
med nödvändighet ofullständig, jag kan framför
allt ej ge den blinde någon riktig föreställning om
färgerna.
Då vi normalt utrustade människor skola studera
naturfenomenen, äro vi bildligt talat, i många
avseenden blinda. I vår åskådning äro vi
nämligen bundna till den ram, som bestämmes av
beskaffenheten hos våra sinnen och deras
reaktion med yttervärlden. Våra sinnen ge oss
emellertid en omedelbar uppfattning blott om
dimensioner, som äro något så när jämförbara med vår
egen kropps dimensioner och om hastigheter, som
äro något så när jämförbara med de hastigheter,
som vi kunna bibringa vår kropp. Vi leva i en
slags "medelvärld" och vi få akta oss för att anta
som allmängiltiga eller rent av självklara sådana
erfarenheter, som vi förvärva i denna medelvärld.
Relativitetsteorin har med stort eftertryck visat
faran av att utan vidare tillämpa våra vardagliga
erfarenheter på andra "världar", närmast då på
de stora hastigheternas värld. Einstein har t.ex.
visat, att sådana begrepp som längd, tid, kraft,
samtidighet äro relativa, i det att de bero på
observatörens rörelsetillstånd. Om jag sitter i min stol
och ser, att en händelse i mitt rum och en händelse
på gatan äro samtidiga, så äro de ej samtidiga
för den som passerar i en bil på gatan eller i en
flygmaskin över hustaken. För fysikern har
begreppet samtidighet betydelse endast om han
genom mätning kan konstatera den. Detta kan ske
genom signalering med ljusstrålar, t.ex. genom
att se. Ljusets experimentellt bestämda
fortplantningsegenskaper leda nu, som Einstein visat, just
till att man ej kan tala om absolut samtidighet.
Att detta begrepp dock är så fast rotat i oss be-
ror på att våra sinnen ej ge oss någon känsla för
de ytterst korta tidsskillnader, som det till följd
av ljusets stora hastighet vanligen blir fråga om.
Atomfysiken har dels visat oss, att möjligheten
att allt mer och mer förfina experimenten har sin
principiella begränsning, dels gjort klart för oss
att en teori ej så mycket är ett uttryck för de
djupare realiteterna i naturen som för vårt sätt
att uppfatta denna.
Man har alltid insett, att varje mätanordning
orsakar ett fel i mätningen, därför att den tar
upp energi från det system, varpå mätningen sker.
Man tänkte sig dock tidigare, att det åtminstone
i princip skulle vara möjligt att få denna störning
hur liten som helst. Atomfysikerna ha emellertid
visat att så ej är fallet, utan att det finns en
gräns för mätnoggrannheten, som man ej kan
överskrida. De ha nämligen funnit, att en atom
endast kan avge sin energi "droppvis" i form av
"energikvanta". Om man mäter på en atom, så
måste mätanordningen absorbera minst en
"energidroppe" (ett energikvantum) och det visar sig,
att denna innehåller en energimängd, som är av
samma storleksordning som atomens hela
tillgängliga energiinnehåll. Mätanordningen innebär
därför under alla omständigheter en kraftig
störning.
Till följd av dessa ofrånkomliga och obestämda
störningar blir det aldrig möjligt att med
mätningar följa en atom från ögonblick till ögonblick.
Atomen är som ett skyggt djur, som man aldrig
kommer åt att studera i naturligt tillstånd därför
att det ögonblickligen reagerar för varje försök
till observation. I den atomfysikaliska
naturbeskrivningen kunna vi därför ej med säkerhet
förutsäga, vad som kommer att hända en enstaka
atom, utan blott vad som i medeltal inträffar med
en stor mängd atomer. Vi bli med andra ord
tvungna att röra oss med sannolikheter. Detta
behöver dock ej innebära, att lagen om orsak och
verkan ej gäller i naturen. Teorin beskriver ej
naturen, utan endast vår uppfattning av naturen
sådan vi kunna förvärva den genom våra sinnen.
Vad vi kunna erfara av naturen är alltid så att
säga en projektion på vår sinnesvärld av de för
oss oåtkomliga djupare realiteterna. Teorin är ett
schema för förståelsen av denna projektion. Nu
kan projektionens art bero på från vilket håll vi
analysera fenomenet. Vi kunna därför ha två
olika teorier för ett och samma fenomen, den
ena för att förklara vissa av dess yttringar, den
andra för att förklara andra. För att kunna
förstå ljusets interferens måste vi uppfatta ljuset
som en vågrörelse, för att kunna förstå de
ljus-elektriska fenomenen måste vi uppfatta det som
en ström av partiklar. Ljuset är icke på samma
gång en vågrörelse och en partikelström, men för
att beskriva dess inverkan på våra mätinstrument
och på våra sinnen måste vi ibland använda en
vågbeskrivning, ibland en partikelbeskrivning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
