Fixar iordning i stugan på Hallandsåsen. (Taken with instagram)
Logisk positivism going haywire
Logisk positivism säger jag, och fram tonar antagligen en bild upp i era huvuden som föreställer en stram herre med runda glasögon, skägg och hög hatt som sitter på ett café i Wien 1925, och när någon utropar “Gud, vad törstig jag är!” så svarar gubben förfärat “Gud? App app app - inga metafysiska utsagor vid det här bordet!”
Eller så bryr ni er inte, men det gör jag, samt - förvånansvärt nog - många av de föreläsare som jag hade för 6-7 år sedan när jag läste sociologi, särskilt de mer hermeneutiskt inriktade. Inte så att de höll långa utläggningar om positivismen, men den var allestädes närvarande i spefulla bisatser; oftast avfärdades “den naturvetenskapliga världsbilden” - vad nu det var - som präglad av positivism, vilket underförstått var någonting dåligt i sig.
Jag håller generellt med om att logisk positivism är en kunskapsfilosofisk återvändsgränd. Tanken var att göra sig av med överflödiga utsagor inom alla sorters vetenskaper - från sociologi till fysik - och reducera så mycket som möjligt, gärna allt, till mätdata. Utan att gå in på rent filosofiska motargument, kan vi tämligen lätt konstatera att det i praktiken har visat sig vara omöjligt: Folk som bedriver vetenskap måste visualisera ett problem, bildspråk och metafysik guidar oftast en forskare när denne utformar och tolkar olika experiment och teoribyggen. Någonting jag däremot inte förstår är kopplingen mellan positivism och naturvetenskap, eller ens den “hårdaste” av alla naturvetenskaper - fysiken. Det finns många olika skolor och inställningar inom fysiken, av vilka Poppers vetenskapsfilosofi antagligen är den dominerande.
Men det var inte det som jag skulle prata om nu. Det finns en annan bild av den logiska positivismen som mekanisk, själlös och, tja, helt enkelt jävligt tråkig. Kastar vi ut all metafysik, har vi då så mycket roligt kvar? I princip håller jag med, tror jag, men jag börjar bli förvirrad och tittar man konkreta exempel från vetenskapshistorien blir bilden mer komplicerad.
Ett exempel kan vara de fysiker som under Niels Bohrs skyddande hand utvecklade kvantmekaniken under 1920-talet. Werner Heisenbergs så kallade matrisformulering av kvantmekaniken, utvecklad runt 1925, är tydligt influerad av den logiska positivismen: Formuleringen är snårigt matematisk och förkastar ej observerbara storheter - det är de observerbara storheterna som kvantmekaniken ska syssla med. Detta var en syn som i mångt och mycket anammades av dem som arbetade med Heisenberg och Bohr under 1920-talet, och utvecklades sedermera till den så kallade Köpenhamnstolkningen av kvantmekaniken. Här existerar olika möjliga utfall av ett vetenskapligt experiment parallellt med varandra fram tills någon gör en mätning av det fysikaliska systemet ifråga; mätningen tvingar fram ett definitivt utfall. Här öppnar en avgrund av frågor upp sig under våra fötter: Vad är en mätning, vad är en observatör, finns det någon objektiv verklighet, och så vidare? För att besvara detta tillfredsställande, om man kan, får man gräva ned sig i filosofins djupaste vatten - och kanske bortom detta. Niels Bohr tog upp dessa problem i ett föredrag 1937 som publicerats i textform i hans bok Atomic Physics and Human Knowlegde från 1958. Bohr säger bland annat:
Indeed, the whole conceptual structure of classical physics […] rests on the assumption, well adapted to our daily experience of physical phenomena, that it is possible to discriminate between the behaviour of material objects and the question of their observation. For a parallel to the lesson of atomic theory regarding the limited applicability of such customary idealisations, we must turn to quite other branches of science, such as psychology, or even to that kind of epistemological problems with which already thinkers like Buddha and Lao Tse have confronted, when trying to harmonize our position as spectators and actors in the great drama of existence.
Jag ska erkänna att jag aldrig har förstått exakt vad Bohr menar här, hans prosa är bitvis svårgenomtränglig. Han är noga med att understryka att han inte menar att atomfysik eller vetenskap i sig grundas på någon slags mysticism, snarare verkar han mena att frågeställningarna som man genom kvantmekaniken konfronteras med är besläktade med frågeställningar inom österländsk religion och filosofi. Man kan dock inte komma ifrån att Bohr och många andra som utvecklade kvantmekaniken tillsammans med honom under 1920-talet generellt använde sig av ett språk som om inte byggde på så i alla fall tycktes inspirerat av österländsk mysticism. På något sätt tycktes steget från logisk positivism till Buddha inte vara särskilt långt för vissa.
Wilhelm Ostwald (1853-1932) (Från Wikipedia)
Ett annat, mindre känt exempel på vad jag är ute efter är kemisten Wilhelm Ostwald och den debatt rörande atomens existens som han var inblandad i under decennierna runt år 1900. Personer som österrikaren Ludwig Boltzmann utvecklade från 1860-talet och framåt den statistiska mekaniken, som - i alla fall enligt Boltzmann - byggde på existensen av små, odelbara partiklar, det vill säga atomer, och som kunde förklara olika termodynamiska samband som hur gaser expanderar, värms upp och så vidare.
Vissa fysiker höll inte med Boltzmann. En av dessa var Ernst Mach, vars vetenskapsfilosofi fick stort inflytande under slutet av 1800-talet. Mach var av åsikten att vetenskapen inte skulle beskriva verkligheten, utan snarare sinnesförnimmelser och deras relation till varandra. Detta skulle göras så ekonomiskt som möjligt - antalet antaganden och principer var tvungna att hållas på ett minimum. I korthet ansåg Mach att Boltzmanns atomteori innehöll alltför många lösa antaganden och detta i kombination med att man inte kunde observera atomerna och därmed koppla dem till sinnesförnimmelser gjorde att Boltzmanns teori borde förkastas.
Det fanns goda skäl till att vara skeptisk mot atomernas existens - varför verkade det finnas så många olika typer av atomer, till exempel? Fysiken var i mångt och mycket - och är fortfarande - en reduktionistisk vetenskap, där till synes komplicerade företeelser förenklas genom införandet av mer generella principer. Men var fanns den generella princip som förklarade existensen av syreatomer, väteatomer, kolatomer, och så vidare, och deras olika egenskaper? Inga försök till att förklara mångfalden av atomer hade vid 1800-talets slut varit särskilt tillfredsställande, och det skulle dröja till 1920-talet och Bohrs, Heisenbergs och Schrödingers (med fleras) arbeten innan man fick fullständigt grepp om dessa frågor (även om atomernas existens generellt accepterades något tidigare än det). Den statistiska mekaniken var också långt ifrån tydlig på alla punkter och ledde till skenbara paradoxer; detta hjälptes inte av att Boltzmanns skrifter i ämnet oftast var långa, bitvis ofullständiga och omständliga att läsa.
Mach var helt klart en av de största inspirationskällorna för det tidiga 1900-talets logiska positivism. En av dem som inspirerades av Mach och hans positivism, och som hårdast kritiserade atomteorin var kemisten Ostwald, för övrigt en god vän till Boltzmann. Han betonade liksom Mach vikten av sinnesförnimmelser och vikten av att använda sina antaganden sparsamt.
Men om inte atomer fanns, vad borde man enligt Ostwald ersätta dem med i sina teoribyggen? Jo, energi! Enligt Ostwald var egentligen all materia som världen till synes var uppbyggd av energi. Alla partiklar och krafter dem emellan kunde, enligt Ostwald, reduceras till olika former av energi och processer där den ena energiformen omvandlades till den andra.
Det var inte helt uppenbart exakt hur detta system innehöll färre antaganden och var mer kopplat till sinnesförnimmelser än atomteorin, och det uppdagades snart att Ostwald inte fick matematiken att stämma i sin formulering av idén, som nu gick under benämningen “energetik”. Ytterst få naturvetare såg energetiken som en rimlig teori efter 1895. Men Ostwald kämpade vidare. Efter att han fick Nobelpriset i kemi 1909 blev han ordförande för Deutscher Monistenbund, en organisation som förespråkade monismen, det vill säga att allt i världen han kokas ned till en och samma substans eller princip. Hans energetik skulle nu användas för att skapa harmoni i all mänsklig verksamhet, och som vägledande princip för att beskriva alla aspekter av mänsklig kultur och samhället i stort. Han arrangerade monistiska söndagspredikningar och startade upp samarbeten med olika internationella fredsorganisationer.
Ostwald är måhända ett extremfall, jag menar inte att logisk positivism nödvändigtvis måste utmynna i ordförandeskap i organisationer som vill frälsa världen genom en slags allomfattande energiprincip. Ernst Mach var aldrig någon sympatisör av energetiken, inte ens i dess tidiga skede innan de mer frälsande inslagen framträdde, och var för övrigt ateist. Jag skulle heller inte klassificera Bohr som en renodlad positivist till att börja med.
Däremot är mitt intryck att personer som inspirerades av eller förespråkade positivismen aldrig var så torra och rigida som de brukar framställas som, vilket mina exempel med Bohr och Ostwald är illustrationer av. Varför de ibland mynnade ut i alldeles underbara esoteriska utsvävningar vet jag inte, men en möjlig anledning kan vara att positivister i högre grad tvingades fördjupa sig i vetenskapsfilosofi och metafysik än de forskare som var mer pragmatiska. Pragmatikern kan alltid rycka på axlarna åt alla diskussioner om implikationerna av olika fysikaliska principer eller formler, och bara använda sig av dem, medan positivisten måste dyka ner i all filosofisk gegga för att försvara och motivera sina utsagor. Och när man väl har dykt ned i geggan, vet man aldrig var man kommer upp igen…
Einsteins fru - och andra
För ett par dagar sedan uppmärksammade The Physics arXiv blog en kort artikel på arXiv som frågar sig om Einsteins första fru, Mileva Maric, hade någon del i Einstens speciella relativitetsteori från 1905, vilket vissa har hävdat lite här och där under de senaste åren, inte minst serietecknaren Liv Strömquist. Svaret blir: nej, hon hade högst sannolikt ingen del i relativitetsteorin. Detta är i sig ingen revolutionerande slutsats, eftersom det i princip inte är någon Einstein-kännare som hävdar eller har hävdat detta genom åren (för ett färskt exempel kan man läsa Walter Isaacsons Einstein-biografi som kom ut på svenska för några år sedan), men myten har ändå fått ett vandringssägen-aktigt eget liv.
Mileva Maric, 1896
Detta betyder inte att det inte finns saker att lära av Einsteins och Marics äktenskap, och Marics öde. Hon var matematiskt och naturvetenskapligt begåvad, men tyvärr också född i en tid när normen var att kvinnan skulle hålla sig ifrån laboratoriet för att istället hålla sig i köket och ta hand om familjens barn. Lägg därtill Einsteins notoriska otrohet, och Marics öde blir ett gripande exempel på villkoren för kvinnor i Europa under förra sekelskiftet - detta utan att blanda in relativitetsteorin i det hela. Vem vet hur långt Maric hade kunnat gå om hon hade fötts 100 år senare istället?
Rosalind Franklin, 50-talet-nånting?
Det finns bättre exempel på kvinnor som har blivit motarbetade inom forskarvärlden trots att de lämnade betydande bidrag till vetenskapen. Ett är Rosalind Franklin, som låg bakom den röntgendiffraktionsdata som ledde till upptäckten av DNA-molekylens struktur; hon blev sannolikt “side-steppad” av Francis Crick och James Watson, som senare fick Nobelpriset för sina arbeten om DNA-molekylen. (Franklin dog för övrigt några år innan priset delades ut.)
Lise Meitner, 1906
Ett annat exempel är Lise Meitner, som 1926 blev Tysklands förste kvinnliga professor, och var en av forskarna bakom upptäckten av fission, det vill säga kärnklyvning, som bland annat ligger bakom energiproduktionen i kärnkraftverk (och atombomber…). Det var dock hennes medarbetare Otto Hahn som fick Nobelpriset för denna upptäckt 1944. 1938 blev hon tvungen att fly från Tyskland, på grund av sin judiska härkomst, och hamnade slutligen i Stockholm. Där motarbetades hon tyvärr av sin chef, nobelpristagaren Manne Siegbahn, som var av åsikten att kvinnor inte hade någonting i fysiken att göra.
Så. Kan vi gå vidare nu? Tack.
Om vad vi vet och inte vet, vet jag inget
Via tidskriften Populär Astronomis eminenta twitter-flöde hittade jag en intressant ny studie från ESO. Ingressen lyder:
Den mest noggranna studien hittills av hur stjärnorna i Vintergatan rör sig har inte hittat några bevis för mörk materia i ett stort område runt solen. Enligt dagens allmänt accepterade teorier borde rymden i vår närhet vara fylld av mörk materia. Detta mysteriska och osynliga ämne kan bara detekteras med indirekta metoder, tack vare dess gravitationella effekt. Men en ny studie gjord av astronomer i Chile har funnit att teorierna inte kan stämma överens med observationerna. Det kan betyda att experiment som försöker att detektera mörk materie-partiklar på jorden sannolikt kommer att misslyckas.
Jag kan för lite om gruppens observationer för att kunna peka på eventuella felkällor, men vi får utgå från att man har utfört ett gediget jobb. I sådana fall är resultatet mycket intressant.
Den huvudsakliga effekten som har tillskrivits mörk materia är observationen att all “vanlig” materia som man har detekterat i olika galaxer, som vår egen Vintergata, inte överensstämmer med den rotationshastighet man har uppmätt hos galaxerna. För att nå den rotationshastighet man har mätt upp måste galaxerna innehålla mycket mer massa än vad man hittills har kunnat upptäcka. Alltså har man dragit slutsatsen att galaxerna måste innehålla en ganska ruggig mängd av någon särskild sorts materia som bara interagerar med andra partiklar genom gravitation, och inte genom exempelvis elektromagnetiska krafter (som är dominant för exempelvis ljus).
Tyvärr är gravitationen den svagaste av alla naturkrafter och därför oerhört svår att studera på jorden, vilket kan tyckas vara lustigt eftersom vi känner av gravitationens effekter varje dag. Men anledningen till att vi märker av gravitationen är att det finns så mycket massa i vår närhet, i form av jorden. Följaktligen kan vi bäst undersöka gravitationens verkningar genom att observera andra objekt som består av en jäkla massa materia, som exempelvis stjärnor och galaxer. Och i dessa undersökningar är det mer effekterna av den förmodade mörka materien som man har detekterat, och inte partiklarna som utgör denna materia i sig själva.
Trots detta pratar astronomer och fysiker om den mörka materien som en realitet. ”Mörk materia utgör 83% av all känd materia”, fastslår man tämligen självsäkert, särskilt i olika populärvetenskapliga sammanhang. Dessutom har man under de senaste 15 åren fastslagit att vi nu vet att 77% av energin i universum utgörs av någonting helt annat än både mörk och synlig materia. Detta kallas “mörk energi”, vars effekter man först noterade på 90-talet och vars natur man egentligen har noll koll på.
Här kan det vara passande att påminna om, tja, säg, eter-teorin, bara för att ta ett exempel av många på äldre, numera förkastade teorier om universum. När man under 1800-talets senare hälft blev på det klara med att ljus var en elektromagnetisk vågrörelse (vilket inte var hela sanningen, men ändå), började man spekulera i vad katten det egentligen var som ljuset vibrerade i. Precis som ljudvågor behöver ett medium att fortplanta sig i, föreställde man sig - fullt rimligt - att detta gällde även för ljus. Detta medium kallade man för etern.
Efter att ha klurat lite insåg man att etern hade lite lustiga egenskaper. Eftersom ljus fortplantade sig genom världsrymden, var etern tvungen att uppfylla hela universum. Eftersom vi inte märkte någonting av etern här på jorden var det därför sannolikt att detta medium inte interagerade (särskilt mycket) med vanlig materia. Samtidigt var det ganska tydligt att vågrörelserna i etern - ljuset - interagerade kraftigt med prylar på jorden, vilket kan tyckas vara lite inkonsekvent med att vi inte direkt märkte av själva mediet ifråga.
Inte nog med att eterkonceptet var teoretiskt svårgreppbart; framåt 1800-talets slut hade man dessutom genomfört ett antal olika försök att experimentellt undersöka egenskaperna hos etern, utan att lyckas. Till slut dök det år 1905 upp en tysk patentingenjör från Bern som mer eller mindre sa “Hör ni, den här etern finns nog egentligen inte”, och gradvis övergav man idén helt och hållet. Ljuset var en vågrörelse, som kunde fortplanta sig i vakuum. (Patentingenjören hette för övrigt Albert Einstein.)
Min poäng är, om inte det redan har framgått, följande: Man bör vara försiktig när man fastslår existensen av flyktiga grejer - särskilt om man inte har gjort en direkt observation av föremålet i fråga(*). Nu vill jag poängtera att mörk materia - en idé som existerat sedan 30-talet - inte är en perifer teori som man hipp som happ kan ersätta med någonting annat: Effekten är ovedersägligt fastställd - det är någonting konstigt som pågår där ute i universum, på galaxskala. En av de mest intuitiva förklaringarna av denna effekt är just existensen av mörk materia, som, vad jag vet, inte innehåller liknande inkonsekventa element som eterkonceptet gjorde. Dessutom är den mörka materien inympad i en mängd olika modeller för diverse astronomiska fenomen (som universums expansion och galaxbildning) vars resultat överensstämmer tämligen väl med observationer. Men fram tills vi verkligen lyckas observera partiklarna som utgör den mörka materien bör vi nog vara lite försiktiga med uttalanden om vad vi känner till om vårt universum (och det här gäller definitivt också för den mörka energin, jeez). Ovanstående studie bara understryker värdet av denna inställning.
(*) Här kan man såklart diskutera vad katten en “direkt observation” av någonting egentligen är, men den diskussionen glider jag smidigt undan.
Nydisputerad!
Jag försvarade min avhandling i fredags (13/4). Det var svettigt, men trevligt (efteråt). Så om någon känner för att hänvisa till mig som doktor i astrofysik så är det helt okej från och med nu.
(Tack till Berry Holl, som fotade.)
Varför jag odiggar frasen “första upptäckten av…”
2008 kablades det ut att en infraröd bild hade tagits av en planet i omloppsbana kring stjärnan Fomalhaut. Nyligen försökte man än en gång avbilda planeten, men det visade sig inte gå så bra. Frågan är vad man tog en bild av 2008, kanske var det bara en tät ansamling stoftrester som något år senare hade upplösts.
Det där med exoplanetsforskning är hett just nu, mycket på grund av de genombrott med diverse högprecisionsmätningar av intensiteter och våglängder av stjärnljus som har gjorts under de senaste två decennierna. Det är rent generellt peppande, men vad jag känner mig mindre peppad inför är alla dessa nyheter av “första upptäckten av…”-karaktär som har dykt upp i kölvattnet av den intensiva exoplanetsforskningen som just nu sker. Som exempel skulle jag vilja nämna sökandet efter specifika ämnen i exoplaneternas atmosfärer.
Hur letar man efter vattenånga i atmosfären hos en planet som befinner sig i ett annat solsystem? Jo, en metod kan vara att undersöka ljuset från stjärnan som planeten är i omloppsbana kring. När planeten råkar hamna precis mellan oss och dess stjärna kommer intensiteten hos ljuset från stjärnan att minska. Minskningen beror (bland annat) på hur stor planeten är i förhållande till stjärnan - ju större planet, desto mer förmörkar den stjärnan.
Vad händer om vi undersöker intensiteten hos specifika våglängder av stjärnljuset? I nedanstående (rätt så schematiska…) bild tänker vi oss hur det skulle kunna se ut om man kollar på ljuset genom ett rött respektive violett färgfilter:
Den färgade bollen är stjärnan, och den svarta är planeten som befinner sig mitt framför stjärnan. Planeten har vi ritat som svart eftersom den inte sänder ut något eget ljus, eller i varje fall väldigt lite. Men varför ser planeten större ut i det röda färgfiltret? Jo, i det här fallet råkar planetens atmosfär bestå av atomer och molekyler som absorberar mycket ljus av just röda våglängder, medan atmosfären är praktiskt taget genomskinlig för violett ljus. Följaktligen kommer bestämningen av planetens radie att variera lite beroende på i vilken våglängd vi undersöker ljuset. För vilken våglängd som vi har absorption kommer dessutom att variera beroende på vilket ämne som befinner sig i atmosfären. Genom spektroskopiska mätningar och beräkningar här på jorden vet vi exakt vid vilka våglängder som radien bör se mindre och större ut för olika ämnen.
Det bör kanske påpekas att ovanstående är ett övertydligt tankeexempel - dels finns det ingenting som säger att större delen av absorptionen bör ske för röda våglängder, även om många vanliga molekyler har hög absorptionskoefficient i den infraröda delen av spektrumet, dels brukar inte skillnaderna i radie vara så stora som i bilden ovan. Det handlar om mycket små, subtila skillnader i radie som kräver mycket noggrann analys för att upptäcka. Men i vissa fall har man lyckats att hitta specifika signaturer för vissa ämnen; bland annat upptäckte Charbonneau et al. år 2001 natrium i atmosfären hos exoplaneten HD 209458b.
2007 publicerade Tinetti et al. en artikel i Nature där man utannonserade den första detektionen av vattenånga hos en exoplanet, i det här fallet HD 189733b. Man observerade intensiteten för två olika våglängdsband i infrarött och, tillsammans med ytterligare en mätning från en annan forskargrupp, tolkade resultatet som att intensitetsskillnaderna berodde på vattenånga. Sannolikt finns det vattenånga i denna atmosfär, men man kan notera att två andra studier - varav en analyserar data från samma mätning som Tinetti et al. - dragit andra slutsatser. Nedanstående graf är tagen från en av dessa studier (som finns på nätet som preprint hos arXiv), utförd av Désert et al.:
Här jämförs de olika mätningarna och analyserna av exoplaneten med varandra. y-axeln visar uppmätt radie och x-axeln visar våglängd på strålningen. Som synes skiljer sig de olika analyserna från varandra, särskilt för punkten runt 3.5 mikrometer, som råkar vara den punkt vars intensitetsdipp Tinetti et al. ansåg vara signifikant för vattenånga. (Mätpunkterna från Tinettis artikel är de två i blått.) Utan att vara jätteinsatt i ämnet, är jag inte övertygad om att vad man observerade 2007 verkligen var vattenånga.
Ett annat exempel kan vi hitta i studier av exoplaneten XO-1b, som en artikel av Tinetti et al. från 2010 har publicerat mätningar av. Intensitetsvariationerna här tolkar författarna som signaturer från vattenånga, metan och koldioxid. Slutsatsen kan illustreras med följande graf, som finns i preprintet hos arXiv:
De svarta punkterna är mätvärden och den röda linjen är datorberäkningar av hur intensiteten borde se ut, givet en planetatmosfär som består av just dessa ämnen. Observationerna och beräkningarna ser ut att stämma ruggigt bra med varandra. Problemet är bara att en mycket intressant undersökning av olika exoplanetsmätningar, publicerad 2011 av Gibson et al., försökte reproducera resultatet av Tinetti-gruppens mätningar, vilket resulterade i följande graf (som även den finns på arXiv):
De gråa punkterna är mätvärdena från Tinetti-artikeln (samma värden som i grafen ovan alltså), medan de röda punkterna representerar samma data (alltså från samma observationer som Tinetti et al.), fast analyserad på ett något annorlunda sätt. Som synes överensstämmer dessa två analyser föga med varandra, och någonting är således att betrakta som skumt. Frågan är vad?
Som sagt, utan att vara insatt i ämnet, så vill jag våga mig på en gissning (som råkar vara detsamma som Gibson et al. nämner i sin artikel): Vad man gör när man försöker mäta upp signaturer från molekyler som vattenånga och metan är att trycka mätinstrumenten till sin maxkapacitet. De signaler från molekyler som man letar efter råkar tyvärr vara av samma storlek som de signaler som uppkommer på grund av instabiliteter och systematiska fel i själva instrumenten. Kort sagt - instrumenten är inte riktigt gjorda för den precision som krävs. Analysen av datan måste ta alla dessa instrumentdefekter(*) i beaktande, och eftersom man inte har full koll på alla knasigheter i instrumenten och behandlar dessa lite olika i analysen, så landar man på radikalt skiljda resultat beroende på analysmetod. Metoden som sådan är verkligen inte meningslös - se exempelvis på upptäckten av natrium från 2001 som vilar på stabil grund - men man kanske i nuläget måste använda den på de allra mest ljusstarka och mest stabila stjärnorna, för att leta efter de allra mest starka absorptionsdipparna bara hos vissa väl valda molekyler och atomer.
Vad jag rent generellt vill komma till är en skepsis mot uttryck som “första upptäckten av…”. Ofta är första upptäckten av någonting resultatet av en mätning som är behäftad med många osäkerheter, annars skulle någon redan ha hunnit utföra observationen för länge sedan. Ibland visar sig vad man trodde vara första upptäckten av någonting bara vara ett mätfel. Därför är det viktigt att vänta på uppföljande studier, och vara medveten om vetenskapen som en kollektiv verksamhet där resultaten från flera forskargrupper tillsammans skapar en bild av hur det vi kallar verkligheten ter sig.
(*) Att kalla det “defekt” är egentligen fel, ungefär på samma sätt som att det är fel att kalla en cykel defekt för att man inte kan flyga med den.
John Foxx - Underpass
Denna låt är alltså från 1980. Visst, själva produktionen av elektronisk musik - eller, tja, all musik för den delen - har blivit mer proffsig sedan dess (vilket inte nödvändigtvis är en fördel), men i övrigt - hur mycket har själva musiken utvecklats under de senaste 30 åren?
Jag känner mig för övrigt ungefär som låten låter just nu.
Pan Sonic - Telakoe (1999)
(Source: youtube.com)
Ännu ett tecken på den nära förestående undergången
Det här är nog det mest deprimerande som jag har läst på länge: SvD Näringsliv: Tre sätt att säga hej då:
“Det är ett dilemma som vissa av oss ställs inför varje dag. Hur avsluta det där jobbmejlet?”
Öh, nej? Den här artikeln kommer sannolikt att sorteras in under en civilisations motsvarighet till famous last words när historieböckerna om några hundra år beskriver västvärldens nedgång och oundvikliga fall under 2000-talet. Det är inte så många generationer tillbaka i tiden som människorna i det här landet kämpade för demokrati, frihet från förtryck, att slippa svälta och att få en vettig utbildning. Och nu? Vi oroar oss över avslutningsfraser i jobbmail? Istället för att ta hand om alla de reella problem som finns?
Jag skriver inte ovanstående stycke i affekt eller förstärker med en humoristisk glimt i ögat. Det här är, tror jag uppriktigt, ett tecken på att det är på väg att gå åt helvete.
Muzak
Laddat upp ny musik på Soundcloud. Har haft halvfärdiga versioner liggande på datorn länge, var tvungen att göra dem någorlunda färdiga och lägga upp någonstans så att jag kan skita i dem sen.
Thomas Lennartsson - Limes Tripolitanus by thhmas
Thomas Lennartsson - Limes Germanicus by thhmas
Final Fantasy IX
Så har jag äntligen kommit mig för att spela Final Fantasy IX, nästan 11 år efter att det släpptes i Europa till Sonys PlayStation. Det är märkligt nog endast det andra FF-spel som jag har spelat klart; det första var FF6, som än idag står sig som det bästa spel jag någonsin har spelat. FF9 hamnar inte riktigt på samma nivå som den sjätte delen, men är trots detta ett riktigt bra spel.
Utan att ha spelat särskilt mycket av den åttonde delen har jag förstått att nian är ett slags svar på de negativa reaktionerna som åttan fick. Det var lite väl mörkt, med lite väl realistiskt utformade karaktärer (rent grafiskt alltså, inte nödvändigtvis vad gällde deras inre liv), och teknik- och sf-estetiken tog kanske över lite väl mycket. FF9 går följaktligen tillbaka till de tidigare spelens ingredienser: Karaktärerna är lite rundare och kortare, det är lite mer färg och saga, riddare och slott, även om ett och ett annat ångdrivet luftskepp så småningom dyker upp.
Jag var inte helt såld på de till synes glättiga miljöerna till en början, men efter ett tag vande man sig. Spelets största fördel är dess allt annat än glättiga tema: Hur hanterar man det ofrånkomliga faktum att man en dag kommer att dö? I en av de huvudsakliga plottrådarna har spelets antagonist Kuja på artificiell väg givit liv åt en armé magiker, skapade med ett enda syfte: att lyda order och ta kål på så mycket som möjligt. En bit in i spelet bryts Kujas makt över magikerna, som nu plötsligt står där med fri vilja, lätt handfallna. Dessutom har de bara “designats” med en livslängd på ett år, och vad ska man göra under den korta tiden? Magikernas öde är vårt eget, fast drivet till sin extrem. Vi står också där handfallna över vad vi ska göra med vårt korta liv. Kanske ska man kanske koncentrera på att föda upp fåglar, som några av magikerna beslutar sig för att göra? Det viktiga är att hitta någon slags mening med sin existens, och då kanske fågeluppfödning funkar lika bra som någonting annat.
Om spelets tema och berättelse är dess fördelar - även om berättelsen i vissa lägen är så där typiskt JRPG-flummig att man inte alltid hänger med - så är dess nackdelar själva spelmekaniken. Kanske är det bara så att jag är less på det turn-baserade kampsystemet i allmänhet, men FF9s stridsscener kändes ovanligt utdragna och bristen på variation var påtaglig. Detta intryck kan ha förvärrats av min taktik som i princip var att grinda så mycket som möjligt (i timtals, timtals) tills mina karaktärer var så starka att de i princip kunde nysa fienderna till döds. Sista fjärdedelen av spelet hade jag auto-regen och auto-haste på alla mina karaktärer, vilket i kombination med att de låg på level 60-70 gjorde att jag aldrig behövde använda defensiva manövrer, inte ens när jag mötte spelets fetaste slutbossar. Mitt i striden med sista bossen dör 3 av mina 4 karaktärer, och den fjärde har fått en blind-zombie-bärsärk-förbannelse på sig som gör karaktären ospelbar - han slår vilt åt alla håll utan att jag kan kontrollera honom. Trots detta klarade jag spelet. Snark.
Ett annat problem kopplat till spelmekaniken är att om man prompt ska ha ett spel med 8 spelbara karaktärer, men bara kan använda 4 åt gången, så borde man lägga in tillfällen i spelet där man måste använda sig av alla; man kunde exempelvis ha lagt in uppdrag där gänget var tvungna att dela på sig. Nu är det alltför lätt att man ganska snabbt in i spelet skaffar sig sina 4 favoritkaraktärer som man lär sig att hantera, och därför skiter i de 4 andra. Det tar liksom alldeles för lång tid om man ska orka grinda upp hela 8 pers till vettiga nivåer.
Nu låter det som att jag nästan bara ogillade spelet. Men, som sagt, tematiskt och historiemässigt var det ett väldigt bra spel, och det (i kombination med att spelmekaniken inte var dysfunktionell, även om den var lite tråkig) räcker långt när det gäller den här typen av RPGs.
Och musiken var ju, som alltid när det gäller Final Fantasy-serien - gudomlig.
Henry Rowland och den perfekta skruven
Porträtt föreställande Henry Rowland, av Thomas Eakins. Notera diffraktionsgittret han har i sitt knä.
När folk teoretiserar om vad vetenskap är tenderar de att endast betrakta sitt studieobjekt från den teoretiska filosofins träskmarker. Det handlar mycket om världsbilder, metafysik och dylikt och väldigt lite om att titta på vad personer som betraktas pyssla med vetenskap egentligen gör. Alla sitter inte och klurar på Schrödingers katt eller huruvida vetenskapen är inkompatibel med religiös tro; en majoritet är upptagna med vettigare saker. Vissa bygger exempelvis mätinstrument, vilket icke är att förakta eftersom vi andra forskare annars inte skulle… tja… ha någonting att mäta med, helt enkelt.
Ett underbart exempel på hur intrikat detta instrumentutvecklande kan vara är Henry Rowlands arbete med diffraktionsgitter i slutet på 1800-talet. Rowland föddes i Pennsylvania, USA 1848 och tog en civilingenjörsexamen vid Rensselaer Polytechnic Institute 1870. Efter att ha arbetat som lärare, järnvägsingenjör och lektor vid Rensselaer utnämndes han 1876 till professor i fysik och chef för fysikavdelningen vid John Hopkins University i Baltimore. Hans första arbeten behandlade olika elektriska och magnetiska fenomen, men det är för hans insatser för tillverkning av diffraktionsgitter och spektroskopi som han är ihågkommen för.
Den som händelsevis undrar vad ett diffraktionsgitter är kan ta tillfället i akt och plocka fram en CD-skiva, så går jag och tar en kopp kaffe så länge. (…) Hmm, okej, klara? Bra. Om ni håller CD-skivans reflekterande yta mot en lampa ser ni antagligen att ytan får ett skimmer som påminner om regnbågen. Vad CD-skivan gör är att den delar upp det vita, infallande ljuset i de våglängder som det vita ljuset består av. (Det vi uppfattar som vitt ljus är som bekant en blandning av alla färger - våglängder - som ögat kan uppfatta.) Denna uppdelning av ljuset i sina våglängdskomponenter är vad som kallas spektrum. Orsaken till själva uppdelningen är att skivans yta består av en mängd spår som ligger tätt intill varandra, vilket i princip är vad ett så kallat diffraktionsgitter består av.
Det första diffraktionsgittret utvecklades sannolikt redan i slutet av 1700-talet i USA, men det var först i och med att den tyske fysikern Joseph von Fraunhofer “återuppfann” diffraktionsgittret 1813 som det blev allmänt känt och använt. Vad Franhofer gjorde med sitt diffraktionsgitter var att rikta det mot solen. Det var känt sedan länge hur solljusets spektrum i stora drag såg ut: En kontinuerlig följd av det vita ljusets olika våglängder: från rött, gult, grönt till blått och slutligen violett. Men Fraunhofer såg också någonting nytt - för vissa smala våglängdsband tycktes ljuset vara utsläckt, det var svart.
Solens spektrum i det synliga området. Taget från APOD.
Varför dessa svarta så kallade spektrallinjer uppkom var länge ett mysterium, men kring 1800-talets mitt kom man fram till ett tillfredsställande svar. De ämnen som befann sig i den kallare, yttre delen av solen - dess atmosfär - absorberade delar av det ljus i det kontinuerliga spektrumet som solen sände ut. Exakt vilken våglängd som absorberades var specifik för vilket ämne det handlade om, och vips så hade man en metod för att bestämma vilka ämnen som befann sig i solatmosfären! Det man behövde göra var att undersöka absorptionsspektra för kända ämnen här på jorden, och jämföra dessa spektra med solens. Metoden som sådan behövde såklart inte ha någonting med solen att göra, man kunde i princip undersöka vad katten som helst - andra stjärnor, eldslågor, grodor(*) - bara det det utsände ljus.
Spektra är jäkligt intressanta, inte bara som analysmetod utan även för att de säger oss någonting om hur olika atomer och molekyler är uppbyggda - deras inre struktur - men det var inte riktigt vad den här artikeln var tänkt att handla om, så vi sparar det till en annan gång. Vad vi just nu intresserar oss för är de instrument vi använde för att producera dessa spektra, mer specifikt diffraktionsgitter. Hur tillverkade man sådana?
De första diffraktionsgittrena bestod av en plan, reflekterande yta, typiskt en glasplatta med ett tunt lager bestående av någon slags metall. För att sedan producera ett spektrum är ytan tvungen att ristas med tusentals smala, parallella linjer, vilket oftast gjordes med en vass diamantspets. Om man vill kunna se små detaljer i de spektrallinjer man vill undersöka med sitt gitter, det vill säga öka gittrets upplösning, måste den spårade ytan vara stor. Här kan man som en parallell nämna teleskop: Vill man se mindre detaljer i sitt teleskop, måste man öka ytan på den fokuserande spegeln (eller linsen, beroende på vilken teleskoptyp det är). Mot slutet av 1800-talet var det av största vikt att kunna öka upplösningen på sina spektrometrar, eftersom man var nyfiken på om spektrallinjerna dolde någon sorts inre struktur som man ännu inte kunde urskilja.
Vilka var de största hindren för att öka upplösningen på diffraktionsgitter i slutet av 1800-talet? Tja, det handlade helt enkelt om hederligt mekaniskt precisionsarbete. När man ristade in spåren i den reflekterande ytan var spåren tvungna att ligga så nära varandra som möjligt - det handlade typiskt om flera tusen spår på en ynka centimeter. Spåren var dessutom tvungna att vara raka och parallella med varandra, och avståndet mellan spåren var tvunget att vara konstant med en ruggigt hög noggrannhet. Det sistnämnda var ett högst problematiskt villkor att uppfylla, särskilt över en stor gitteryta, och ledde tydligt till olika defekter i ens uppmätta spektra: spektrallinjerna blev bredare och falska “spöklinjer” uppkom.
Henry Rowland beundrar sin spårmaskin.
Varför var då avståndet mellan spåren så svårt att få till? Jo, i en typisk maskin som ristade in spår i gitter - på engelska “ruling engine”, som jag här översätter till spårmaskin - styrdes detta av en särskild skruv. Diamantspetsen som drogs upp och ned över den reflekterande ytan var fastsatt i en ställning vars position sidleds styrdes genom att vrida på denna skruv. Var spåren i själva skruven inte särskilt välgjorda, ledde detta till slumpmässiga eller periodiska variationer i spåren hos gittret.
Och här kommer vi tillbaka till Henry Rowland. Efter att ha erhållit sin professur började han utarbeta en metod för att tillverka diffraktionsgitter med högre upplösning än tidigare gitter. Han beskriver själv ett av problemen i en artikel från 1882:
“One of the problems to be solved in making a machine is to make a perfect screw, and this mechanics of all countries have sought to do for over a hundred years and have failed. On thinking over the matter, I devised a plan whose details I shall soon publish, by which I hoped to make a practically perfect screw. “
Han beskriver hur han sätter universitetets instrumentmakare på att testa sin lösning, och fortsätter:
“The screw is practically perfect, not by accident, but because of the new process for making it; and I have not yet been able to detect an error so great as one-hundred-thousandth part of an inch at any part.”
Han bygger raskt ihop en spårmaskin, i vilken denna perfekta, nyutvecklade skruv ingår, som utan problem kan rista in 43000 spår per tum (dvs nära 17000 spår per centimeter) utan synbara defekter, vilket är bättre än något annat gitter tidigare tillverkat.
Rowland med kollegor fortsatte att utveckla metoden och deras gitter visade sig snabbt vara överlägsna dem tillverkade på annat sätt(**). Rowland själv använde sitt gitter till att studera just solens spektrum i detalj - över 20000 spektrallinjer dokumenterades - och spektra för de flesta av de då kända grundämnena på jorden. För andra forskare blev hans gitter en vital del av deras labbutrustning. Där grävde de ner sig i frågor som atomens uppbyggnad, där högprecisionsmätningar av olika atomspektra visade sig vara en viktig pusselbit i sökandet efter en vettig atommodell.
Tacka den perfekta skruven för det!
————————————————————————
(*) Ok, det där sista hittade jag nog på. Men om man satte eld på en groda skulle man kunna studera dess spektrum. Det skulle däremot sannolikt inte se snyggt ut.
(**) Det var inte bara själva inristningen av spåren som var till fördel för Rowlands gitter. Han utarbetade även en helt ny typ av gitter, vars ytor inte var plana utan lätt buktade. Fördelen med denna utformning var att man kunde minska antalet fokuserande komponenter i den spektrometeruppställning som gittret ingick i. Detta kunde vara önskvärt av rent praktiska skäl - för stora gitter behövde man även stora linser vilket var svårt och dyrt att tillverka - och vetenskapliga, eftersom det möjliggjorde en spektrometer som hade känslighet över ett bredare spektralområde än tidigare. Uppställningen används än idag och kallas Rowlandscirkeln.
By the little great lake. Nov 2009 - April 2010. - Lena Källberg
“Solargraph”, a pinhole camera capturing the sun’s movement across the sky over several hours, days, or in this case 6 months.
För den intresserade finns det några liknande foton som togs i Lund av ett par doktorandkollegor till mig. http://www.astro.lu.se/~anna/pics.htm
Arabvärlden i början på 600-talet
Jag tycks ha någon slags fäbless för prefixet proto; varje gång sakers ursprung kommer på tal pirrar det glatt till i magen. Jag tror att det handlar om samma nyfikenhet som driver mig till fysik, nämligen utforskandet av det okända, att fantisera om det där suddiga som befinner sig precis utanför periferin.
Så nu har jag tydligen snöat in på islams tidiga historia, som fascinerar mig oerhört. Typiskt framställs den islamiska och arabiska världens framväxt under 600-talet som någonting som uppkom som från ingenstans, för att därefter likt en tsumani svepa över arabhalvön, Mellanöstern, Persien, Nordafrika och Spanien på ungefär 100 år. Vad katten hände?, kan man fråga sig. Det förefaller en otroligt att en sådan naturkraftslik expansion inte är resultatet av en förhistoria av något slag, men vilken?
Det första man kan fundera över är just det geopolitiska läget. Hur kunde ett folk bosatta i en till synes avsides belägen öken nå sådan framgång? Svaret på det måste vara att läget inte var så avsides som man skulle kunna tro. Araberna var under en lång tid brickor i ett spel mellan den världens två supermakter: På den ena sidan det bysantinska riket i väster, med sitt säte i Konstantinopel (nuvarande Istanbul), och på den andra det sassanidiska riket i Persien i öster. Dessa riken hade mer eller mindre legat i konflikt med varandra under hundratals år, men under 500-talet eskalerade skärmytslingarna till fullskaligt krig.
Detta påverkade arabvärlden från flera håll. Istället för att direkt blanda sig in i norra arabvärldens göromål höll sig de båda stormakterna med sina respektive vasallstater, och fick fungera som någon slags buffertzon. Ghassaniderna stod på den bysantinska sidan och Lakhmiderna på den Sassanidiska (både kristna stater, för övrigt). Södra och östra delen av arabhalvön var lika viktig eftersom den i form av Röda Havet och Persiska Gulfen utgjorde den enda möjligheten för bysantinarna till direkt kontakt med handeln från Asien via Indien. Sålunda ledde även detta till olika försök från stormakterna att manipulera de politiska skeendena här; som exempel kan nämnas Yemen, som i början av 500-talet hade judendomen som statsreligion. Under förevändningen att kristna förföljdes av de yemenitska härskarna, lät det bysantinska riket genom sina allierade Etiopien invadera riket och tillsätta en kristen guvernör som härskare. Därefter pendlade Yemen mellan att vara under (indirekt) bysantinsk och persisk överhöghet fram till början av 600-talet.
Alltså, arabvärlden var väl sammanflätad med de närmaste stormakterna vid tiden för islams uppkomst. Det är inte svårt att tänka sig att araberna var hyfsat införstådda med den tidens moderna krigföring, statsförvaltning, filosofi och dylikt. Även om en stor del av araberna fortfarande var uppdelade i olika nomadstammar vid 600-talets början, känns det rimligt att stora förändringar så att säga låg i luften…
