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.
598
TEKNISK TIDSKRIFT
mellan kropparna med r och det tal, som anger
kraften mellan dem med F. Då lyder Coulombs
lag helt enkelt
Matematiken är alltså en förträfflig stenografi
för upptecknandet av naturlagarna. Men den
uträttar mycket mera. Med matematikens hjälp kan
jag ur några få grundläggande, matematiskt
formulerade naturlagar beräkna resultatet av en
mängd experiment. Ur dynamikens grundlagar
beräknar jag en projektils bana, ur
elektromag-netismens grundlagar beräknar jag strömmar och
spänningar i en radioantenn.
Varje mätning har begränsad noggrannhet. Hur
kan jag då veta, att Coulombs lag är exakt riktig?
Coulombs egna, relativt grova mätningar återges
faktiskt lika bra, om vi skriva r2,01 i stället för r2
och än i dag skulle r2’000001 stämma lika bra som
r2. Men Coulomb var övertygad om, att r2 var det
riktiga och vi äro det också. Varför? Jo, om
naturvetenskapens första trossats är lagen om
naturens lagbundenhet, så är dess andra trossats lagen
om naturens enkelhet.
Låt oss nu betrakta teorins kvalitativa sida. Vi
göra oss följande åskådliga bild av fenomenet.
På en elektrifierad kropp finnes ett oförstörbart
ämne, som vi kalla elektricitet (skillnaden mellan
positiv och negativ elektricitet förbigås i detta
sammanhang). Det tal Q, som vi tilldelade en
elektrifierad kropp, änger helt enkelt den mängd
elektricitet eller den elektriska laddning, som
finnes på den elektrifierade eller laddade kroppen.
Hur kunna vi veta, att det förhåller sig på detta
sätt? Ja, det veta vi inte alls med säkerhet, det
är endast ett antagande. Vad tjänar då ett sådant
antagande till? Jo, det har två ändamål. För det
första är det ganska få av oss, som med verkligt
utbyte kunna studera naturen enbart med hjälp
av matematiska symboler. Vi behöva åskådliga
föreställningar, som knyta samman fenomenen
med vår dagliga erfarenhet. Vi känna oss mycket
bättre till mods, om vi få tänka oss, att den
mystiska. osynliga elektrifieringen av en kropp helt
enkelt består i, att kroppens yta beströs med ett
slags puder, som kallas elektricitet.
För det andra verka de åskådliga
föreställningarna starkt befruktande på fantasin, de utgöra en
katalysator och en kraftig sådan för nya problem
och nya frågeställningar. Om elektriciteten är ett
oförstörbart ämne, så kunna vi t.ex. genast dra
den slutsatsen, att om vi förena två kroppar med
laddningarna Qa och Qb, så får den
sammansatta kroppen laddningen Qa + Qb-
Experimenten bekräfta, att det förhåller sig så. Men
självklart är det från början ingalunda. Qaoch Qb
äro ju från början blott tvenne tal, med vilkas
hjälp vi kunna beräkna kraften F. Ingenting
säger, att den sammansatta kroppen skall tilldelas
ett tal, som är summan av de båda delarnas tal.
Växelverkan mellan teori och experiment
Vetenskapens framåtskridande kännetecknas av
en ständig växelverkan mellan teori och
experiment. Vanligen är det experimentatorn, som går
först och banar vägen, teoretikern kommer efter
och bygger ut den. Någon gång inträffar det
emellertid, att teoretikern går före och med visionär
skarpblick kartlägger nya områden, som
experimentatorn först långt senare beträder. Sådana
fall höra till vetenskapens glansprestationer, ja,
de måste över huvud taget räknas till det
yppersta, som det mänskliga intellektet presterat. Ett
berömt exempel är Maxwells upptäckt av de
elektromagnetiska vågorna. Ledd av sin fysikaliska
intuition generaliserade Maxwell på 1860-talet
elektromagnetismens grundekvationer. Hans
generalisering innebar i huvudsak blott, att han i en
av ekvationerna satte till en ny term, Maxwells
berömda "förskjutningsström ’. De nya
ekvationerna återgåvo lika bra som de gamla alla då
kända elektromagnetiska fenomen, men
Maxwell kunde dessutom härleda något nytt ur dem:
möjligheten av elektriska och magnetiska krafter,
som fortplanta sig genom rymden i form av vågor.
Maxwell beräknade ur sina ekvationer
hastigheten hos dessa vågor och fann den vara lika med
ljusets hastighet. Han leddes härav till sin
berömda elektromagnetiska ljusteori, i vilken ljuset
uppfattas som dylika elektromagnetiska vågor.
Först ca 20 år senare, flera år efter Maxwells
död, kom det experimentella beviset för de
elektromagnetiska vågornas existens. Det skedde, då
Hertz utförde sina bekanta försök med vad vi
nu kalla ultrakorta radiovågor.
En teori representerar aldrig den slutgiltiga
sanningen. Den är ett barn av sin tids experimentella
vetande. Så fort man gör nya experimentella rön,
som strida mot den, måste den revideras. Man
skall emellertid akta sig för att tro, att en
föråldrad teori är detsamma som en obrukbar teori.
Även om en föråldrad teori ej kan redogöra för
de nya experimenten, så beskriver den dock de
gamla lika bra som förut. Den kinetiska gasteorin
byggde t.ex. på antagandet, att molekylerna i en
gas äro små, elastiska kulor. Vi veta numera, att en
gasmolekyl är något ofantligt mycket mera
komplicerat, men detta till trots förklarar den
kinetiska gasteorin gasernas egenskaper lika bra i dag
som då den först uppställdes.
1800-talet var en tid full av ungdomlig
vetenskaplig optimism. Nya experimentella rön och
allt mer fulländade teorier sågo oavbrutet dagen.
Visserligen insåg man, att teorierna hade sina
ofullkomligheter, men man tvivlade knappast på
den principiella möjligheten att så småningom nå
fram till den riktiga teorin, den efter vilken
naturen verkligen är konstruerad. Framemot
århundradets slut kunde det också förefalla som om
målet vore nära. Den Newtonska dynamiken återgav
på ett fulländat sätt de materiella kropparnas
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
