Jakten på sikker kunnskap

Jeg ble nylig bedt om å si noen ord under Universitetsforlagets Trondheimsmiddag. Jeg deler selvsagt manuskriptet også med leserne av herverende nettsted.

Jakten på sikker kunnskap - Foredrag på Universitetsforlagets Trondheimsmiddag 14/4 2016

God kveld. Jeg er som flere av dere andre her også så heldig å få skrive en liten bok for forlaget som arrangerer denne middagen. Jeg er utdannet fysiker. Men blant annet med hjelp fra Universitetsforlaget, har jeg i de siste årene vært så heldig å også få jobbe med så varierte tema som teknologi- og vitenskapshistorie, vitenskapelig metode, vitenskapsfilosofi og etikk. En liten smule tverrfaglighet, med andre ord.

Jeg er også en av mange akademikere i Trondheim som mer eller mindre villig ble NTNU-ansatt 1.1.2016. Etter å ha deltatt på en del møter i den forbindelse har jeg vel fått et tydelig inntrykk at det er en noe mer spisset faglig kompetanse som fremelskes der i gården.

Så jeg har blitt nødt til å sette meg ned og tenke på hva som kan finnes av en felles rød tråd i det jeg driver med, og det er sannelig ikke enkelt. Det nærmeste jeg kom, og som jeg tenkte å snakke litt rundt i kveld er: Jakten på sikker kunnskap. Og så innså jeg selvsagt umiddelbart at sikker kunnskap sannsynligvis ikke finnes, så jeg må moderere meg til sikrere kunnskap. Også innså jeg at det kanskje var mer eller mindre det eneste som kan være en fellesnevner for nesten alt som skjer i akademia. Så så mye for spissinga.

Uansett - når man skal holde på med vitenskapshistorie, må man jo også holde på litt med historie, og historiefaget sliter jo også med dette med sikker kunnskap. Som astro-partikkelfysiker er jeg jo vant til å gå til bunnen, til starten, til Big Bang. For historiefaget sin del måtte jeg selvsagt gå til Herodot.

Historiefagets far, som levde 4-500 år fvt. slet nemlig også med ulike forklaringsmodeller på historiske hendelser. Historikere har jo også noen utfordringer som vi fysikere ikke har. Selv om det kan være krevende å bygge kilometerlange partikkelakseleratorer er det jo stort sett mulig i prinsippet i hvert fall å gjøre eksperimenter i fysikk. Det går ikke på samme måte an i historiefaget å f.eks. kjøre Napoleonskrigene om igjen under litt ulike rammebetingelser for å se hva som skjer. (Og hadde man kunnet det hadde det vel vært noen forskningsetiske komiteer som hadde blandet seg uansett. Det er jo snart ikke lov til noenting.) Så man må basere seg på tilgjengelig informasjon og vurdere denne kritisk.

Det måtte også Herodot, f.eks. i sin beskrivelse av folkeslaget Skyternes opprinnelse.

Han gjengir tre ulike versjoner av folkets opphav. Den ene kommer fra skyterne selv, og ifølge denne stammer de alle fra en mann ved navn Targitaus, som var den første som bosatte seg i området som på Herodots tid var Skyternes land. Targitaus fikk tre sønner, Leipoxais, Arpoxais, og Colaxais. Mens de levde der falt det plutselig ned noen objekter fra himmelen - en plog, et åk, en stridsøks og et drikkekrus - alle laget av gull. Da storebrødrene til Colaxais forsøkte å plukke opp disse fire objektene, tok gullet fyr. Colaxais klarte det derimot uten noen spontan antennelse, og han arvet dermed hele kongedømmet.

- Jeg kan jo her skyte inn at, selv om det virker uortodokst for oss, er det sikkert ikke det verste systemet for fordeling av politisk makt verden har sett. Kanskje noe tilsvarende det britiske Arthurianske systemet som av Monty Python er blitt beskrevet som “merkelige damer som ligger i dammer og deler ut sverd”?

Men dette var ikke den eneste mulige forklaringen på Skyternes opphav. I følge grekerne, som var skyternes fiender, hadde skyterne et mindre forgylt opphav. De var avkommet som ble resultatet av at en slangekvinne (hun var et vesen som var halvt kvinne, halvt slange) stjal hestene til den gamle greske halvguden Herakles (aka. Herkules for de med mer latinske tilbøyeligheter). For å gi hestene tilbake krevde hun at han skulle bli elskeren hennes, noe han motvillig aksepterte. Resultatet av denne delvis reptilske foreningen ble altså ifølge grekerne de første skyterne.

Men ikke nok med det - Herodot måtte også bale med en tredje variant, og nå skal jeg sitere ham: “Det er også en annen versjon av historien, som jeg nå skal fortelle, som jeg er mer tilbøyelig til å tro på enn de andre. Det er at de vandrende skyterne en gang bodde i Asia, og der kriget med Massagetaene, men med lite hell; de forlot derfor hjemmene sine, krysset Araks, og kom inn i landet Kimmeria”, hvorpå han forsetter med å forklare hvordan landet der var tomt etter interne konflikter mellom kimmerianerne, hvor de overlevende hadde rømt da skyterne kom.

(Kimmerianerne, kan det jo skytes inn, er vel i moderne tid mest kjent gjennom sin store sønn Conan Barbaren, hvis eskapader jeg etter mønster fra Herodot nok er mindre tilbøyelig til å tro på.)

Her har vi tre mulige forklaringsmodeller - brennende gullobjekter som faller ned fra himmelen, slangekvinner og Herakles eller krig og folkevandring. Det er jo et vanskelig valg. Men Herodot lander på den siste, eller han er i det minste mer tilbøyelig til å tro på den enn de andre.

Det er mulig vi kan spore elementer av det som ofte kalles for “fra mythos til logos” her - et viktig sprang i jakten på sikrere kunnskap.

Men la oss komme oss til nyere tid, og nærmere mitt eget fagfelt, fysikken. Det mest spennende, både å studere og undervise har for meg alltid vært den moderne fysikken som hadde sitt gjennombrudd i starten av forrige århundre med utviklingen av kvantefysikk og relativitetsteori. Et av de viktigste allmenndannende elementene i fysikken har jeg nemlig alltid ment er det som oppstår når studenter begynner å forstå disse tingene. Den opplevelsen du har når du skjønner at alt du har gått rundt og tatt for gitt om verden vi lever i er feil. Det eksisterer ingen absolutt tid, og ordet “samtidig” mister all mening. (Tenk på det dere som er historikere.) Begreper som “mulig” og “umulig” gir plutselig ikke mening lenger fordi alt blir sannsynlighetsfordelinger. Tenkemåter som fungerer greit i hverdagen, bryter helt sammen på nanonivå og i relativistiske hastigheter. Etter du har vært gjennom en slik aha-opplevelse vil verden aldri se likedan ut etterpå.

Den mest kjente fysikeren fra denne perioden er Albert Einstein. Han er selvsagt mest kjent for relativitetsteorien, men det første gjennombruddet hans var den fotoelektriske effekten.

Den fotoelektriske effekten er kort sagt det fenomenet, at når lys (elektromagnetisk stråling) skinner på en metallplate (f.eks. sink), kan vi få metallplaten til sende ut elektroner. I og for seg er ikke dette så rart. Lyset har energi, og det skulle ikke være noe prinsipielt i veien for at denne energien kunne brukes til å løsrive et elektron fra atomet sitt og sende det ut fra metallplata.

Det som overrasket klassiske fysikere var at dersom man sendte stråling med lav frekvens (f.eks. gult eller rødt lys), fikk man ikke emittert elektroner uansett hvor høy intensitet man satte på lyset. Dersom man sendte ut lys med høy frekvens (blått lys, ultrafiolett), fikk man derimot sendt ut elektroner uansett hvor lav intensiteten var, men man fikk emittert flere med økende intensitet.

Dette kunne man ikke forklare - lavfrekvent lys med høy intensitet kan inneholde mye mer energi enn høyfrekvent med lav intensitet.

Einstein forklarte dette i 1905 gjennom å postulere at all elektromagnetisk stråling var en strøm av små adskilte energikvanter - fotoner, hvor energien til et foton bare avhenger av frekvensen. Forklaring bygger videre på at et enkelt foton bare kan virke på et enkelt elektron. Det vil si at når et foton har for lite energi (lav frekvens), hjelper det ikke om det er mange av dem (høy intensitet). På den andre siden, dersom ett foton har høy nok energi til å løsrive et elektron, klarer det seg faktisk med ett foton. - Også vil du selvsagt få løsrevet flere jo flere slike fotoner du sender inn.

Dette dannet deler av grunnlaget for kvantefysikken. I motsetning til relativitetsteorien som er Einsteins virkelige gjennombrudd ble dette ganske raskt akseptert i fysikkmiljøene. Relativitetsteorien revolusjonerte fysikken, men var de første årene også ganske kontroversiell i og med at den brøt med mange helt grunnleggende ideer i den klassiske fysikken. Og som dere sikkert vet - på tross av gode intensjoner om å bare følge bevisene dit de peker, er forskere også mennesker, og kan slite med å kvitte seg med godt etablere overbevisninger. Så det satt langt inne for mange å akseptere relativitetsteorien.

Dette tar oss tilbake til problemet med sikker kunnskap. Hvis en selv ikke er toppforsker i feltet, og forskere sier litt ulike ting - hva skal man tro? Allerede i 1919 ble teorien likevel bekreftet av Arthur Eddington som under en solformørkelse kunne måle hvordan gravitasjonen fra sola avbøyde lyset fra fjerne stjerner. Men fortsatt var det flere som forsøkte å så tvil om teorien, og i Tyskland ble angrepene på Einstein også foret av en tiltagende antisemittisme.

Dette ble en aldri så liten kattepine for Den Svenska Akademin i 1921. Det ville være svært pinlig for dem å ikke gi Einstein Nobelprisen. Det var strengt tatt på overtid. Samtidig var de litt bekymret for at han skulle ha tatt feil i og med at det fremdeles var protester. Men så kom de opp med en genial helgardering: De gav Einstein Nobelprisen - for den fotoelektriske effekten.

I ettertid har vel enkelte sett på dette som litt feigt. På den annen side er jo vi nordmenn godt vant med nobelkomiteer som gjør litt rare ting innimellom, så vi skal neppe snakke for høyt.

Vi går videre - For å forsøke å komme oss i mål her, skal jeg komme med en erkjennelse. I tillegg til den svakheten manglende faglig spissing er, har jeg nemlig også en stor svakhet for det som gjerne kalles den 9. kunstart. Den kunstarten hvor litteratur og billedkunst går opp i en høyere enhet og skaper kanskje noe av det ypperste den menneskelig sivilisasjon har gitt oss så langt - nemlig tegneserien.

Da har det jo også vært svært velkomment for meg at det de siste årene har kommet ut stadig flere tegneserier som tar for seg vitenskapelige problemstillinger. Ett høydepunkt er kanskje boka Logicomix fra 2009, som tar for seg Bertrand Russels jakt på sikker kunnskap. Nå tar boka seg noen kunstneriske friheter, og jeg må også gjøre noen forenklinger for å få innpasset det i et svært kort narrativ, men for enkelthetens skyld, la oss si at Russells jakt ble effektivt stoppet av Kurt Gödel.

Russell så formallogikk og naturvitenskap som de grunnleggende verktøyene for filosofien, og søkte å bygge opp sikker kunnskap ved å bryte ned filosofiske standpunkter til sine enkleste mest grunnleggende komponenter.

Kurt Gödel er på sin side mest kjent for sine ufullstendighetsteoremer. Kort sagt går det første ufullstendighetsteoremet hans ut på at en bestemt setning verken kan bevises eller motbevises innenfor den såkalte Peyano-aritmetikken. Det andre ufullstendighetsteoremet viser at man ikke kan bevise konsistensen til aritmetikken gjennom aritmetikken selv.

Dette høres kanskje komplekst ut, men for å forsøke å si det enda litt enklere, for den sammenhengen vi diskuterer her: Når et lukket system beviselig ikke kan bevises gjennom seg selv, lukker det i en del sammenhenger også døren til drømmen om matematisk endelig, absolutt og sikker kunnskap.

Så der tror jeg vi skal konkludere. Kunnskapens hus er fullt av usikkerheter og feil, og vil forbli det til evig tid. Det betyr jo også at vi som er akademikere ikke kommer til å miste jobben fordi vi blir ferdige, og det er da noe å trøste seg med i disse krisetider.

For å gi et eksempel helt til slutt: John Ioannidis har publisert flere studier i prestisjetunge fagfellevurdere tidsskrifter hvor han gjennom analyser av nettopp fagfellevurderte forskningsartikler har konkludert med at de fleste publiserte forskningsresultater er feil.

Så vi har fortsatt en vei å gå med å kvalitetssikre kunnskap. Hvis ikke Ioannidis sine artikler er blant de som er feil da. Hvis han har rett er jo sannsynligheten stor for at han kan ha tatt feil, om dere skjønner.

Så jeg tror vi få konkludere slik vi bruker når vi må skrive en konklusjon uten å ha noen: Dette området krever mer forskning. Fortsatt god middag, og takk for meg.

Skriv ny kommentar

Innholdet i dette feltet blir ikke vist for andre.
  • E-postadresser og URLer vises automatisk som linker.
  • Allowed HTML tags: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Linjer og paragrafer brytes automatisk.

Mer informasjon om formatering