Boganmeldelse: Krydsfelt - Ånd og natur i Guldalderen
Redaktion Mogens Bencard
274 sider. Illustreret, kr. 249,- Gyldendal

Bogen "Krydsfelt" er en flot bog som er en nydelse første gang man bladrer i den og betragter de smukke farvebilleder. Guldaldermalerne Eckersberg, K&os;lash;bke og Marstrand er alle repræsenteret. Digteren H.C. Andersen, billedhuggeren Bertel Thorvaldsen og kritikeren og digterpræsten N.F.S. Grundtvig titter også frem. Men det er naturforskeren H.C. Ørsted der er hovedpersonen, samlingsmanden, der er med overalt. Hans navn er udtaget af stikordsregistret fordi han næsten figurerer på hver side. Bogens 20 kapitler er skrevet af 20 forfattere. Om Ørsted skriver Ove Nathan i det indledende kapitel "Guldalderen og os": "Spændingsfeltet mellem kunst og videnskab, mellem ånd og natur, blev det gennemgående tema i H.C. Ørsteds liv, som det blev for alle den danske guldalders store personligheder. Ånd blev opfattet som usynlig natur, og natur som det synlige produkt af en allestedsnærværende ånd."

Boganmeldelse: Bogen om Grundstofferne
Af H. Henriksen og E. Pawlik
Gyldendal Uddannelse,
240 sider illustreret, kr. 451,25.

Ny bog om grundstofferne

Forfatterne har i samarbejde med Gyldendal Uddannelse præsteret en både lærerig og inspirerende bog om et emne som ellers er vanskeligt at formidle: Grundstofferne. Men det er ikke en ny lærebog.

Vi kender dem allesammen fra skolen: H, He, Li, Be, B, C, N, O o.s.v. Der er 92 stabile og en række radioaktive tungere grundstoffer. Det er de samme grundstoffer der opbygger jorden, solsystemet og de fjerne galakser som man kan se med Hubble-teleskopet. Livet er i øvrigt opbygget af primært kulstof, ilt, brint og kvælstof som alle produceres i stjerner og blæses ud igen i form af stjernevinde. De allertungeste - og mest radioaktive - grundstoffer kan kun dannes i supernova-eksplosioner, men dette bidrag til berigelsen af den oprindelige gas af brint og helium udgør kun ca. 10%

I det indledende kapitel hvor netop den astronomiske baggrund ridses op, er der desværre et par unøjagtigheder. Det nævnes ikke at de grundstoffer som jorden og livet primært er opbygget af for 90% vedkommende blæses ud med stjernevinde fra kolde 'røde kæmpestjerner'. Det lader til, at den populære, men lidt unøjagtige forklaring med supernova-eksplosioner, er god nok for kemikere.

Den anden unøjagtighed er beskrivelsen af fusionen inde i Solens 14 mio. K varme centrum. Der 'omdannes to hydrogenatomern til et heliumatom'. Enhver kan se,at der kommer til at mangle halvdelen af massen. En korrekt beskrivelse må også nævne neutroner og neutrinoerne. Derudover ville det være mere korrekt at skrive atomkerner, da elektronerne bevæger sig frit rundt i plasmaet.

Men det er en bog om kemi, så et par astronomiske og kernefysiske skønhedspletter skal ikke give indtryk af at bogen ikke er læseværdig. Det er den afgjort.

Hvert grundstof har et dobbeltsidet opslag. Til venstre findes en spalte med et lille periodisk system, hvor det pågældende grundstof er markeret med en farvet firkant. Der er angivet hvor stort et indhold, der er i et menneske og den årlige produktion (i industrien) samt indholdet i atmosfæren, jordskorpen og havvandet. Atomdiameteren er angivet i picometer (1 pm=10^-12 m) og herudover angives grundstoffets elektronfordeling, oxidationstal, elektro-negativitet og elektrodepotential. Det må være forbeholdt kemikere at interessere sig for det. Der er anvendt lidt baggrundsgrafik for at få det til at glide lettere ned.

Det der virker mest tiltrækkende er dog teksten og billedstoffet. I kapitlet om hydrogen er det klart fusionsenergien der præger billedet. To billeder af h.h.v. solen og det indre af torussen i JET-projektet, hvor det i 1997 lykkedes at producere 11 megajoule fusionsenergi med en blanding af deuterium og tritium. Her kommer man ikke uden om begrebet isotoper. Ved hvert opslag er der en tabel med angivelse af antallet af isotoper samt deres atommasse, forekomst, strålingstype og halveringstid. En anden tabel angiver grundstoffets tilstandsform, smeltepunkt, kogepunkt, varmefylde o.s.v.

De fleste af tabeloplysningerne kan man finde i andre tabelsamlinger, f.eks. 'Handbook of Chemistry and Physics' (også kaldet 'Gummibiblen') som man nok ville vælge p.g.a. dens større troværdighed. De oplysninger man til gengæld får i teksten og billedteksterne er derimod meget informative.

Om helium står bl.a. at det bliver superflydende ved 2 K hvor væsken løber op og ud af beholderen. 'Væsken trodser tyngdekraften'... 'fysikerne kan ikke forklare, hvordan det sker'. Her er bolden kastet op for en ung lovende fysiker.

Bogen er desuden rig på historiske oplysninger om grundstoffernes opdagelser. Helium blev opdaget i Solens spektrum under en total solformørkelse i 1868 i Indien. Da det blev fundet på Solen fik det navn efter denne, som hedder helios på græsk. Det helium som udvindes på jorden, ca. 4500 ton/år, dannes i øvrigt på en lidt overraskende måde: Alfapartikler eller heliumkerner, udsendt fra uran og thorium i jordens indre, siver op til jordens overflade, mens de optager to elektroner fra omgivelserne. Den lette gas siver ud af jordskorpen, op gennem atmosfæren og ud i rummet! Kun dér hvor jordlagene er så tætte (bl.a. i USA), at helium ikke kan sive op til jordoverfladen, kan man udvinde grundstoffet og bl.a. benytte det til luftballoner, vejrballoner, kølemiddel m.m. De øvrige opslag rummer lige så mange interessante oplysninger.

Billedstoffet har i øvrigt en svag overvægt mod rumfærger! Under opslagene beryllium, bor, oxygen og molybdæn er der et billede af en rumfærge med fokus på den ene eller den anden detalje. Nu er rumfærgen også et glimrende eksempel på at avanceret teknologi flytter grænserne for, hvad man kan fremstille af de mange grundstoffer.

Rumfærgen opnår høje temperaturer når den trænger ind i jordens atmosfære. På undersiden beskyttes den af keramiske kakler, men hvad med vinduesrammerne? Her benytter man beryllium som først smelter ved 1278^oC. I de varmeisolerende keramiske kakler har man blandet en smule af grundstoffet bor, som tåler høje temperaturer og er næsten ligeså hårdt som diamant. Når rumfærgen letter vejer den 2700 ton. De store løfteraketter indeholder bl.a. 1800 ton flydende oxygen, til forbrænding af brændstoffet, hvilket svarer til 2/3 af totalvægten! Ude i rummet er rumfærgens opgave bl.a. at sende videnskabelige satellitter ud og her benyttes en robotarm. Men i vakuum kan man ikke bruge almindelige smøremidler til de bevægelige dele. I dette tilfælde bruger man derfor molybdændisulfid som bevarer sin smørende egenskab i vakuum (molybdæn har nr. 42). Det blev også brugt i lejerne på Månebilen.

Man får utallige oplysninger, f.eks. at man bruger titan i så forskellige ting som golfkøller, cykelstel, ure, brillestel, rotorblade på helikoptere og landingstel på jumbojets. De sidste grundstoffer i bogen er nr. 104-109: rutherfordium, dubnium, seaborgium, bohrium, hassium og meitnerium. De fysiske data om disse kortlivede grundstoffer er yderst sparsomme men det er detaljerne omkring dannelsen af de tunge grundstoffer til gengæld ikke. Læs selv i bogen!

Bagest i bogen er en forklaring af data om grundstofferne, et leksikon på 5 sider, en litteraturliste og selvfølgelig et opdateret periodisk system. Glimrende afslutning på en flot bog der er inspirerende at læse, men en anelse dyr. Hvis man specielt er interesseret i det historiske kan man vælge E. Rancke-Madsen: 'Grundstoffernes opdagelseshistorie' fra 1984. Den har naturligvis ikke de seneste grundstoffer med, så hvis man vil være helt ajourført er 'Bogen om Grundstofferne' altså et must.

Det skal nævnes, at forfatterne med denne bog fik Undervisningsministeriets Undervisningsmiddelpris d. 5. maj 1999.

Boganmeldelse: Videnskabernes København
Red.: T. Söderquist, J. Faye, H. Kragh og F.A. Rasmussen
Roskilde Universitets Forlag,
276 sider illustreret, kr. 295.

Videnskaben ind i historiebøgerne
Videnskabernes København handler om de videnskabsfolk der har været med til, at præge byen København og dens kultur i perioden 1880-1960. Artiklerne i bogen (antologien) er skrevet af en række af landets videnskabshistorikere. De har hver bidraget til Thomas Söderquists plan om at sætte det historiske Københavnske videnskabsmiljø ind i selve byens kontekst. Hvilken påvirkning har forskningen haft på kulturen? og hvordan er forskerne blevet inspireret af byens kulturliv?

Som eksempel kan man nævne polarforskeren Knud Rasmussen der hjembragte omfattende etnografiske effekter fra eskimokulturen. Disse udgør i dag en vigtig del af Nationalmuseets samlinger. Det havde både offentlighedens interesse og tiltrak forskere fra udlandet.

Arbejdet kan også ses som en påmindelse om de gode gamle dage, f.eks. i mellemkrigstiden, hvor København havde "ry for at være et af Europas førende videnskabelige centre". Her vil fysikere især tænke på Bohrs kvantemekanik der kulminerede i slutningengen af 1920'erne. Denne periode får en fyldig omtale i Joakim Marners artikel om 'Københavnerskolen'.

Perioden kaldes Københavns 'guldalder' og personerne der skildres er bl.a. filosofferne Harald Høffding og Jørgen Jørgensen, sprogforskeren Louis Hjelmslev, polarforskeren Knud Rasmussen, atomfysikeren Niels Bohr, kemikerne Niels J. Bjerrum og Johannes N. Brønsted og lægen Niels Kaj Jerne. Flere af dem vil nogen genkende som nobelpristagere. Hvad var det der gjorde denne periode så frugtbar i dansk forskning?

I den valgte periode voksede byen fra under en halv mio. indbyggere til omkring én mio. og denne størrelse har givetvis haft betydning. Byen var stor nok til at rumme en bred vifte af politiske og kulturelle institutioner og den var ikke større end at alle intellektuelle kunne følge med i, hvad de andre lavede. Der var meget stor kontakt mellem de forskellige forskningsområder. Endelig var der i perioder en betydelig tilførsel af udenlandske fondsmidler. Dette forhold belyses i Finn Aaserud bidrag om 'amerikansk filantropi'. Bogen består af 13 kapitler hvor det første er en oversigt.

Carl Henrik Koch beskriver to generationer af Københavns filosofi. Fra 1880-1920 indtager filosoffen Harald Høffding en fremtrædende plads. Hans magister afhandling handlede om "Den exakte Videnskabs Indlæg i Problemet om Sjælens Existens" og betegnes original og skarpsindig. Høffding beskæftigede sig med psykologi, etik, religionsfilosofi, erkendelsesteori og han skrev en filosofihistorie der kædede filosofiens og videnskabens udvikling sammen. Herved fik Kepler, Galilei, Newton og Darwin en fremtrædende plads. Høffding holdt offentlige 'aftenforelæsninger' der inspirerede en generation af unge akademikere -- deriblandt Niels Bohr, som beundrede ham hele livet.

Der var selvfølgelig flere filosoffer der kæmpede om at blive Høffdings efterfølger. Fra 1920 til 1950 var der tre filosofiprofessorer der forvaltede arven fra Høffding: Kuhr, Brandt og Jørgensen. En hovedopgave for Københavns filosofiprofessorer var, at give de unge studerende nogle fælles forudsætninger til de videnskabelige studier. Denne introduktion blev kaldt 'filosofikum' og mens Kuhr og Brandt forelæste over psykologi var Jørgensen optaget af at inddrage den nyeste udvikling i matematikken og fysikken. Han skrev værket 'Psykologi på biologisk Grundlag' i midten af 1940'erne. Alene titlen afslører en naturvidenskabelig interesse.

Jan Faye skriver om den logiske positivisme i København, at denne filosofiske retning var "åndsbeslægtet med den samtidige funktionalistiske bevægelse inden for kunst, design og arkitektur". Ligesom positivismen indenfor videnskaben søger at rense sproget for overflødige og meningsløse udtryk søger funktionalismen, at undgå enhver brug af 'dekorative elementer'. Det er de rene geometriske linjer, den funktionelle linje, der præger formgivningen i arkitekturen, f.eks. gennem Poul Henningsens berømte lamper men også i de industrialiserede standardfremstillinger i byggeriet, som desværre præger meget kedeligt byggeri. At funktionalismen kan opfattes som en positivistisk tankegang overført til arkitektur og kunst er interessant og måske velkendt? De logiske positivister kritiserede naturligt nok religion og metafysik og bl.a. Neurath fandt eksempler på 'grov metafysik' hos Niels Bohr. Bohrs positivistiske holdning kom dog skarpt til udtryk i diskussionen med Eistein omkring 1935 i forbindelse med Bohrs tolkning af kvantemekanikken gennem komplementaritetsprincippet. Det var bl.a. gennem sin korrespondance med Neurath at Bohr var i stand til, at kritisere Einstein og endeligt afvise hans metafysiske antagelse, der kan føres helt tilbage til Kant, om en virkelighed bestående af 'ting-i-sig-selv'. Bohr mente, helt i positivismens ånd, at de fysiske genstande strengt taget kun kan defineres gennem deres fremtrædelsesformer som knytter sig til eksperimentelle forhold.

Frans Gregersen skriver i kapitlet 'Lingvistkredsen -- en københavnsk kreds af sprogforskere', at sprogvidenskab havde en vanskelig start hvor den søgte at adskille sig fra filologien. Hvor filologer studerer sproget for at lære et folkeslags kultur at kende, studerer sprogforskeren sproget for sprogets egen skyld. Herunder nævnes forskellige underretninger som fonetik (lydindholdet), semiotik (tegn og betydning) og glossematik, der repræsenterer et forsøg på, at opstille kategorier der er renset for sproglig specificitet.

'Freud i københavnsk psykiatri 1900-1950' er overskriften på et kapitel af Jan Fogt. Freuds psykiatri fik ikke en positiv modtagelse, nogle læger var ligefrem afvisende. Den autoriserede 'sjælelægekunst' fik først for alvor konkurrence i 1930'erne af et antal lægmandsanalytikere som levede af en voksende folkelig interesse for Freud-inspireret psykoterapi. Under industrialiseringen indvandrede mange mennesker fra landet til byen. De ændrede sociale betingelser og industriarbejdet medførte, at nogle fik et kulturchok og endte på Skt. Hans Hospital for sindslidende. I perioden 1860-1911 voksede Københavns indbyggertal fra 160.000 til 560.000 mens antallet af sindssyge steg fra 200 til 1500. Det var et problem i 20-30 år efter, at finde kompetente læger som kunne uddanne unge psykoanalytikere i psykoanalysens og psykiatriens metoder.

Lene Koch har skrevet et kapitel der sætter arvebiologien i fokus. I 1938 blev det nye Institut for human Arvebiologi og Eugenik bedt om, at kortlægge en gruppe familier der belastede det kommunale forsorgsbudget i særlig grad: sigøjnerne. I Tyskland blev sigøjnere og 'andre rejsende' steriliseret fra 1933 og omkring 25.000 omkom i KZ-lejre. Det er tankevækkende, at danske politikere (samt svenske og norske!) overvejede tvangssterilisation af etniske mindretal. De nøjedes dog med at sanere den sidste sigøjnerlejr i 1964 under en af byens saneringsrunder.

Henrik Harnow har skrevet om de københavnske ingeniører i perioden 1850-1940. Den danske industrialisering bragte masser af tekniske nyskabelser som ændrede dagliglivet for Københavns beboere: gas-, vand- og elledninger, broer, veje og jernbaner for blot at nævne nogle få vigtige. Dette krævede sine teknikere, polyteknikere, eller ingeniører. H.C. Ørsted havde oprettet Polyteknisk Læreanstalt i 1829. København fik sin første 'stadsingeniør', L.A. Colding, i 1857 og i den vigtige periode hvor byen blev teknisk moderniseret var borgmesterposten besat af en tidligere ingeniør, E.D. Ehlers, som sad på posten i hele 27 år, 1858-85. Ingeniørernes uddannelsesinstitution blev en synlig del af byen i 1890 med den smukke bygning på Sølvtorvet nær Botanisk have. Ingeniører begyndte at dominere store virksomheder som f.eks. B\&W. Denne virksomhed var omkring 1900 blandt de største producenter af dieselmotorer -- udviklet af en stab ingeniører. Helt frem til 1903 havde ingeniørskolens direktører som regel været videnskabsmænd men herefter blev det normalt med ingeniører. Ingeniørerne fik desuden en større akademisk anerkendelse ved indførelsen af en teknisk doktorgrad, dr. tecn., i 1916 og den voksende stand af ingeniører begyndte at optræde på den politiske scene. I 1920'erne og 1930'erne var ingeniørernes succes betydelig. En lille gruppe selvsikre og teknologibegejstrede 'teknokrater', der opfattede sig selv som de egentlige samfundopbyggere, fik dog ikke megen politisk succes. Kapitlet om hvordan 'magtens netværk', langsomt men sikkert, udspændes for ingeniørerne er et af bogens meget interessante tværsnit af Københavns historie.

I Kennet Pedersens kapitel hører vi om Knud Rasmussen og den etnografiske eskimoforskning 1900-1940 som var af verdensklasse. I 1932 -- året før sin død som kun 44-årig -- skriver Knud Rasmussen: 'Ingen andre Steder vil det være muligt at faa et saadant Overblik over Eskimokulturen som i København'. Knud Rasmussen havde været initiativtager til en indsamling der rejste midler til udbygningen af Nationalmuseet. I 'Etnografisk Samling' blev de ca. 20.000 hjembragte genstande, redskaber, hundeslæder, kajakker, harpuner, linestole m.m., samlet så man for første gang kunne spore udviklingen i eskimokulturen ved at sammenligne genstande fra forskellige fundsteder. Museet kom til at fungere som 'laboratorium' for studier af et naturfolk der hastigt er ved at forsvinde.

I Joakim Marners kapitel om Niels Bohr og Københavnerskolen i fysik beskrives baggrunden for, at Niels Bohr kunne oprette sit 'Institut for Teoretisk Fysik' i 1921. Bohr søgte allerede som 27-årig universitetets eneste professorat i fysik, der blev ledigt i 1912. Da han ikke fik det, søgte han undervisningsministeriet om at oprette et professorat i teoretisk fysik i 1914. Det gik heller ikke. Efter to år som lektor i matematisk fysik i Manchester lykkedes det endelig og Bohr fik et værelse på Polyteknisk Læreanstalt. Godt hjulpet af en privat indsamling på 80.000 kr. og med formålet at udvikle fysikken i Danmark, ansøgte Bohr i 1917 om et særskilt institut. Tyskland havde med deres nyskabelse, doktoruddannelsen, tiltrukket mange europæiske landes videnskabelige talenter og flere lande var utilfredse med denne tyske succes. Undervisningsministeriet oprettede derfor en fond, Rask-Ørstedfonden, der skulle 'tage de internationale videnskabelige Opgaver op' ved at etablere forbindelse fra et hovedsæde i Danmark mellem danske og udenlandske forskere. Dette formål passede fint med Bohrs planer og han fik sin 'lille treetagers bygning med eksperimenter i kælderen, seminarrum og bibliotek på førstesal og frokoststue på tredje sal'. Der opstod hurtigt en uformel atmosfære på det lille institut i København hvor man diskuterede halvdelen af tiden. Mange senere betydningsfulde forskere besøgte Bohrs institut i 1920'erne med støtte fra bl.a. det amerikanske 'International Education Board' som havde til formål at træne lovende studenter ved gode inspirerende forskningscentre. %før de skabte en karriere i deres eget hjemland. Med sin særlige diskussionsform blev Bohr en faderskikkelse for en hel generation af unge teoretiske fysikere -- også kaldet 'Københavnerskolen' -- under udviklingen af kvantemekanikken.

Bogen indeholder desuden kapitler om J.N. Brøndsted og den fysiske kemi, om 'Videnskabernes København belyst ved amerikansk filantropi', om Niels Kaj Jernes bidrag indenfor immunologien og endelig et kapitel om 'Arkiver og kilder'. Omtale af disse udelades af pladshensyn.

Det er nærmest katastrofalt så lidt videnskaben får tildelt af plads i de normale historiebøger. Måske kræver det egentlige fagforskere der kortlægger deres eget felts historie? Denne bog kan måske anspore historikere til i højere grad, at inddrage videnskabshistorie når historiebøgerne næste gang skal revideres? Det kan kun anbefales at man læser hele bogen.

Boganmeldelse: Lysfænomener i naturen -- Om lys og farver nat og dag
Red.: Lars Lindberg Christensen, Anne Værnholt Olesen og Mike van der Poel
216 sider illustreret,
Høst & Søn, kr. 298.

Regnbuer, lyn og selvlysende dyr...
Hvor mange gange har man ikke set på regnbuer og undret sig over hvordan regndråberne laver dette farverige spil med sollyset? Og hvem har ikke stået en lun sommeraften og betragtet lyn, mens tordenen rumlede over hovedet på én, for at få et glimt af de hurtige zig-zag mønstre?

Disse og mange andre fænomener gives der nu en samlet beskrivelse af i dette nye opslagsværk over meteorologiske, astronomiske og biologiske farve- og lysfænomener.

Forfatterne af bogen er en gruppe af unge astronomer, atomfysikere og andre fysikere. Emnerne spænder derfor meget vidt: Regnbuer, Haloer, Solens lys, Nordlys, Skyer, Himlens og havets farver, Luftspejlinger og pudsige refleksioner, Solnedgange, Lys om natten, Lys og farver i dyre- og planteriget og endelig Lyn og torden.

Først indledes med et kapitel om hvordan øjet virker 'som et kamera' med pupil (blænden), linse (objektivet) og nethinde (lysfølsom film).

I kapitlet om regnbuer forklares sollysets brydning i de forskellige lag af regndråber der danner primær-regnbuen. Den svagere sekundær-regnbue har omvendt rækkefølge af farverne som følge af dobbelt spejling i dråberne. Regnbuer kan kun ses når solen står mindst 42^o over horisonten. Men fra fly (eller fra toppen af Storebæltsbroen!) kan man være heldig at se regnbuer der omslutter iagtageren i en 'regncirkel'.

Regnbuer skal observeres med solen i ryggen og blikket rettet mod en regnbyge. Det næste emne er 'haloer' som opstår når solens eller månens lys spredes gennem sekskantede iskrystaller.

Det meste af det lys vi er omgivet af stammer fra solen. Efter en gennemgang af de fysiske processer i solens indre, som er årsag til lyset, behandles bl.a. solpletter og protuberanser. Disse fænomener på solskiven er de synlige tegn på solens indviklede magnetfelt. Solens indvirkning på Jordens klima og solformørkelser bliver også berørt.

Kapitlet om Nordlys forklarer samspillet mellem Jordens magnetfelt, partikler i solvinden samt kvælstof og iltatomer i den tynde øvre atmosfære. Tilsammen skaber det betingelserne for en mangfoldighed af former: Buer, bånd, stråler, pletter og slør som blafrer hen over himlen i røde, grønne og violette nuancer. Polarlyset opstår i en ring omkring de magnetiske poler og er også observeret på andre planeter.

Efter et par kapitler om Skyer og de dominerende blå farver man ser på Himlen og Havet forklares luftspejlinger som skyldes forskelle i temperaturen i luften. Forklaringen på hvorfor skotske havnebyer undertiden kan ses i Løkken skal findes i dette kapitel!

Rødfarvningen af solen ved solopgang og solnedgang skyldes som bekendt det tykkere atmosfærelag lyset skal passere nær horisonten. Da blåt lys spredes mest er der kun rødt lys tilbage. Men hvem har hørt om 'Den kinesiske lanterne effekt' eller 'Det grønne segment' og 'Det grønne glimt'? Svaret er i bogen. Afsnittet om 'solnedgange på andre kloder' rummer et pragtfuldt billede af Solen der forsvinder bag Månen mens man ser Merkur Mars og Saturn i bane omkring Solen.

'Lys om natten' er et kapitel for sig. Her beskrives stjernernes farver og tindren, måneformørkelser, kometer, stjerneskud, zodiakallyset og forskellige astronomiske objekter. UFO'er bliver manet i Jorden på en pæn og sober måde og der bliver givet gode råd om hvordan man undgår lysforurening fra gadebelysningen.

Herefter gennemgås reflektion og absorbtion af dyr og planters pigmentceller som ofte bruges til signalering. Kamæleonen er en mester i at skifte farve efter omgivelserne men de selvlysende dyr, som f.eks. sankthansormen, er et endnu mere slående eksempel på dyrs evne til at kommunikere ved at udsende lys.

Bogen tager ofte udgangspunkt i myter men de efterfølgende forklaringer er med til at afmystificere de til tider lidt besyndelige lysfænomener. Dette er også tilfældet i bogens sidste kapitel der beskiver dannelsen af lyn i tordenskyer. Elektronerne baner sig først vej gennem atmosfæren og finder den vej der har lavest elektrisk modstand. Det tager normalt 1/200 sekund. Den efterfølgende ladningsudligning tager kun 1/10000 sekund og her bevæger elektronerne sig med op imod halvdelen af lysets hastighed. Dette varmer atmosfæren op til mere end 15.000^oC og giver det velkendte tordenskrald som en trykbølge af varm luft der udvider sig. Det er altså ikke Tor der buldrer over himlen i sin kærre og svinger sin hammer Mjølner så gnisterne springer.

Et par af de mere specielle fænomener som bogen omtaler, er lygtemænd og kuglelyn. Lygtemænd ses som lysende skær over moser som udvikler metangas sammen med en fosforbindelse der bliver selvantændelig når den møder atmosfærens ilt.

Kuglelyn kendes af ethvert barn fra 'Tintin og de syv krystalkugler'. De kan opstå under tordenvejr som 25 cm store lysende kugler der lyser som en 20 watt glødepære og svæver ca. én meter over jorden med en hastighed på 10 km/t. Kuglelynene udsender ingen varme og efterlader intet kemisk spor (I 'De syv krystalkugler' slipper solguden Rascar Capac 'himlens ild løs på sig selv'. Hans mumie fordamper med et kuglelyn og professor Tournesol udbryder: 'Her lugter stærkt af svovl'). Kuglelynene kan eksistere i op til 30 sekunder før de forsvinder sporløst eller ender i en voldsom eksplosion. Der nævnes en teori i bogen, men fænomenet forbliver nok en gåde indtil man får optaget et spektrum eller det lykkes at danne et kunstigt kuglelyn...

Mange af emnerne var i foråret 1997 genstand for en foredragsrække i et kursus, 'Optical phenomena in Nature', for ph.d.-studerende. Kurset var arrangeret af Nils O. Andersen, atomfysiker på Ørsted Laboratoriet. Resultatet var så spændende, at deltagerne besluttede at formidle deres viden til et større publikum, først i form af en foredragsrække i Folkeuniversitetet og siden i form af en bog. Det er et eksempel til efterfølgelse.

Et af bogens formål er at stå som en 'komplet reference på området' og den byder også på mange overraskende billeder der dokumenterer de mere sjældne fænomener. Ved at gøre opmærksom på de specielle detaljer ved et fænomen, hvor man virkelig skal have øjnene med sig (f.eks. 'solens grønne glimt' ved en solnedgang), er bogen en god guide til naturens lysfænomener.

Når man har læst bogen kunne man måske ønske sig en dybere forklaring på nogle af fænomenerne. Hvad er det f.eks. for en kemisk reaktion der får svovlforbindelsen til at antænde metangassen i lygtemænd? Kan man lave forsøg med dette? Hvordan laver man kunstige lyn? Kan man bestemme temperaturen i en solplet? Det forlyder, at folkene bag bogen har idéer nok til en bog mere, med beskrivelser af forsøg der kan udføres i gymnasiet. En anden ting man savner i bogen, er 'fluorescerende sten' der lyser op i stærke farver under en ultraviolet lampe.

Ellers må man konkludere, at det er et overskueligt værk, der når vidt omkring. Det er tydeligvis resultatet af et tværfagligt samarbejde og en redaktionel bearbejdelse af stoffet som bl.a. udmønter sig i hyppige henvisninger mellem kapitlerne. Ønsker man en hurtig og præcis forklaring på et fænomen eller et fagudtryk, er der desuden en fyldig ordliste bagest i bogen.

Boganmeldelse: Stedet som ikke er
Af Tor Nørretranders
Aschehoug 1997, 258 s., 198 kr.

Internettets historie og fremtid
Tor Nørretranders' bog om internettet ``er skrevet for dem som ikke bruger det''. Det er selvfølgelig for at få de teknofobe med fra starten, dem som hellere vil læse om hvor fantastisk udviklingen er i stedet for selv at deltage og præge den. Mere erfarne brugere af internettet og WWW vil nok synes teksten er lidt for tynd. De interessante ting gemmer sig i en mængde snak, som er trættende at komme igennem. Man kan så kaste sig over nogle af de mange henvisninger til bogens kildemateriale, der for en stor del findes på nettet.

Bogen søger at besvare spørgsmålene: Hvordan opstod Internettet? og hvor er det på vej hen? Det er nok så interessante spørgsmål og det kan ikke overraske, at den informationshungrende videnskabsjournalist, med sans for at trække store linjer op, kaster sig over dette eksplosionsagtige medie.

Forfatteren tager udgangspunkt i det tema, at netværksidéen opstod under den kolde atomkrig. Som svar på truslen fra titusindvis af atomsprænghoveder, udviklede ingeniøren Paul Baran en videnskabelig og teknologisk vision. Hans forslag bestod i, at lave et distribueret netværk med mange forbindelser mellem hver computer. I et sådant netværk kunne kommunikationen opretholdes, selv om dele af netværket blev sat ud af funktion under en atomkrig.

Det amerikanske forsvarsministerium støttede udviklingen af et netværk der forbandt fire amerikanske universiteter - ARPANET. Interessen hos forskerne blev først vakt efter et møde hvor de præsenterede computerforskning via netværket - på tværs af kontinentet. Flere universiteter koblede sig på netværket, andre netværk brød frem og en fælles standard til udveksling af data, TCP/IP-protokollen, blev nødvendig. Muligheden for at flytte data-filer og tekstfiler med 'ftp' (file transfer protocol) førte til en ny kommunikationsform: E-mail'en eller den elektroniske post. Forskerne kunne nu diskutere deres forskningsresultater med kolleger, der opstod 'diskussionsgrupper' og 'nyhedsgrupper' som blev meget populære.

Selve historien om den teknologiske udvikling der førte til internettet fortælles videre og der bliver plads til enkelte diagrammer der ridser hovedtrækkene op. Men der er desværre for mange ting, der forklares så grundigt, at man må konkludere at bogen ikke henvender sig til folk med en teknisk/videnskabelig uddannelse; de vil kede sig i længden.

Hvis man går efter de interessante passager, kan man f.eks. finde historien om computerkonsulenten Tim Berners-Lee, der i 1990 arbejdede ved CERN, da han fik en genial idé. Han ville indføre hypertekst til at ordne den store mængde elektronisk information, der lå på det videnskabelige netværk ved CERN. Idéen blev starten på World-Wide Web og det nye programmeringssprog 'hypertext markup language': HTML. I 1992 udviklede programmøren Marc Andreessen en grafisk brugerflade, 'NCSA Mosaic'. Den blev hurtigt en succes og Marc Andreessen startede firmaet 'Netscape'. Nu blev det attraktivt 'at være på nettet' med hjemmesider for universiteter, firmaer og organisationer over hele verden. Der opstod WWW-oversigter som f.eks. 'Yahoo!' og automatiske robotter der gennemsøgte nettet for nye sider og lagrede dem i kæmpedatabaser.

Efter, at udviklingen af nettet er ført frem til nutiden, følger et par kapitler om hvor stort Internettet er: Hvor mange millioner brugere og leverandører af information er der på nettet? Det er et meget interessant spørgsmål, som selvfølgelig ikke har noget præcist svar. Det kan dog afsløres, at der er en del flere passive brugere end der er leverandører af information. Antallet af brugere af elektronisk post anslås til godt 70 mio.

Der er meget information, der skal flyttes hver dag, og der er brug for større båndbredde. Forfatteren taler varmt (lidt for begejstret) for den kommende lyslederteknologi der vil levere 'større båndbredde end vi kan drømme om'. Men jo længere væk man bor fra byområderne, jo dyrere bliver det at lægge lyslederkabler ud, så der bliver store forskelle i, hvor hurtig forbindelse man har til internettet. Forfatteren nævner, at tyndt befolkede områder som Grønland er afhængige af telefonselskabernes investeringer i kabler. Hvis man derimod selv vil betale, er der også mulighed for satellitforbindelse.

Med den øgede båndbredde mellem enkeltbrugere nærmer nettet sig et virtuelt mødested. Det har længe været almindeligt at 'talke' og videokonferencer har sine steder deres berettigelse (men de har ikke fået den udbredelse som mange spåede). Nu taler forfatteren begejstret om en forbindelse mellem to mennesker der tilfredsstiller alle menneskets sanser. Det lyder fantastisk men er ikke nogen ny eller original vision.

Boganmeldelse: Videnskaben eller Gud?
Redaktion: Bent Raymond Jørgensen og Uffe Gråe Jørgensen
DR-forlaget 1996. 272 s. 299 kr.

Gud trængt op i en krog!
Titlen lægger op til, en strid mellem videnskaben og religionen, om hvem der har ret med deres forklaring af verden omkring os og menneskets placering i denne verden. Der kommer dog ikke nogen endelig afgørelse på hvem der har ret. Målet med bogen er ikke at give svaret, men at give nogle videnskabelige perspektiver som læseren må drage sine egne konklusioner ud fra. Det er omfattende emner der diskuteres, men det foregår på et niveau, så de oprigtigt interesserede ikke hægtes af i svinget (der er 10 siders ordforklaring bag i bogen). Bogen bygger på en foredragsrække i tv, som blev sendt i efteråret 1996. Panelet består af en række af landets dygtigste videnskabsformidlere: 8 videnskabmænd (6 fra NBIfAFG) og en enkelt repræsentant med religiøs baggrund.

Stærkest blandt videnskabmændene mærker man Jens Martin Knudsens respekt for verdensaltet i den indledende artikel. Heri hører vi om, hvordan Mælkevejens milliarder af stjerner har omdannet noget af den oprindelige brint og helium til de atomer, som livets molekyler er opbygget af. Vi hører også om meteoritter, planeter og komplekse organiske molekyler bragt til jorden med kometerne. Man må stille sig spørgsmålet om Jorden er den eneste livbærende planet i Mælkevejen? Er vi de eneste i et ellers livløst univers, eller vil vi en dag kommunikere med fremmede civilisationer? Måske er der allerede liv, de mangler bare geniale fysikere, der kan udnytte de elektromagnetiske bølger til radio-kommunikation!

Hollis Ralph Johnson forklarer hvorfor de varme og lysende stjerners kamp mod tyngdekraften i sidste ende er forgæves. Lette grundstoffer smelter sammen ved fusionsprocesser i stjernens centrum, og danner stadigt tungere grundstoffer, indtil al energien er brugt op. Kerneområdet vil ende med at falde sammen (til en hvid dværg), og de ydre lag af gas blæser væk med tungere grundstoffer der beriger/forurener det interstellare medium. Efter flere stjernegenerationer har galaksens kemiske sammensætning ændret sig, så planeter kan dannes, og vi kan undre os: Er jorden og universet skabt for os mennesker?

Uffe Gråe Jørgensen beskriver, hvordan Jorden og livet har udviklet sig tæt forbundet. Jorden var først flydende i flere hundrede millioner år, oceanerne blev derefter dannet, da en million kometer slog ned på Jorden. Dermed er et stort indhold af organiske molekyler blevet tilført det voksende hav. Man har fundet flere aminosyrer i den kometlignende Murchison-meteorit, men det tog lang tid at opbygge proteiner, cellemembraner, fotosyntesen og DNA i cellekernen. Blå-grønalgerne var de første der kunne producere sukker direkte fra luftens kuldioxid og vand, og de dominerede livet på Jorden sammen med primitive bakterier i 2 milliarder år. De tilførte efterhånden atmosfæren 20% ilt, hvorefter nye og større celler tilpassede sig det ændrede miljø, mens de gamle cellers egenskaber blev bevaret i cellernes energiproduktion; en form for symbiose. Kan den moderne tekniske civilisation (også) nå at tilpasse sig det forurenede miljø? Nogle mener, at vi er ved at indgå en symbiose med en stærkere organisme - computeren. Vi er allerede stærkt afhængige af computere til at løse økologiske kriser, føre krig, kommunikere og styre økonomien. Men vi kan stadig rammes af en meteorit af kilometerstørrelse, hvorved ophvirvlet støv i atmosfæren vil standse kornproduktionen på flere kontinenter. Vil vores civilisation være en af dem der overlever og bevarer muligheden for at kommunikere med eventuelle "legekammerater" i galaksen?

Claus Emmeche betragter mennesket som en samling molekyler. Han forsøger at karakterisere det levendes form, og livets emergente egenskaber såsom evnen til selvreproduktion og evolution. Det kan være svært, at sige, hvor grænserne går for hvad der er muligt for den kreative evolution. Der findes besynderlige livsformer, hvor man blot må konstatere, at de overlevede selektionspresset fra miljøet frem for andre varianter. Hvordan udvikler organismerne deres specielle form? Ville det f.eks. være muligt at blande generne fra en flagermus og et menneske? Hvorfor er denne form ikke afprøvet? Biologer søger at kortlægge grænserne mod de forbudte zoner af mulige monstre. Der findes også uddøde former som kun har haft en midlertidig eksistens.

"Er et saftigt kys virkelig blot et udslag af elektromagnetiske vekselvirkninger?" spørger Benny Lautrup og filosoferer over naturens kompleksitet og videnskabens enkelhed. Men det er stadig bandlyst, at betragte de fundamentale naturlove, med deres enkelhed og skønhed, som resultatet af en intelligens - en guds værk. I videnskaben hersker en streng reduktionistisk holdning, der dikterer, at alting er sammensat af mindre dele. Men vi kan ikke altid beregne et sammensat system ud fra vekselvirkningen mellem delene, f.eks. biologiens komplekse molekyler. Der opstår kollektive emergente egenskaber og man må anvende et nyt begrebsniveau. Hjerneforskningen har hidtil været domineret af en makroskopisk angrebsvinkel: psykologien og en mikroskopisk teori for de enkelte neuroner. Med moderne hjerneskanningsinstrumenter vil man kortlægge tankevirksomheden, i både tid og rum, via en række mulige niveauer mellem de enkelte nerveceller og de færdige tanker. Vi får placeret hjernens centre for sproglig mening, farve- eller formsyn ved at studere de "blobs" der lyser på skanbilleder af hjernen. På den teoretiske front er samspillet af mange nerveceller med held simuleret i kunstige neurale netværk. Denne beregningsmetode er f.eks. velegnet til mønster- og talegenkendelse; men udviser det trænede netværk overhovedet nogen forståelse for problemet? Forstår vores gigantiske neurale net hvad den egentlig er i færd med - at beskrive, repræsentere og forudsige den fysiske omverden?

Rasmus Fog, der er læge, lokaliserer forskellige hjernefunktioner ved hjælp af psykiatriske sygdomme eller læsioner af hjernen. Interessant for bogens tema er, at man kan drage paralleller mellem religiøse, overnaturlige eller mystiske oplevelser og abnormtilstande i forbindelse med psykoser! I hjerneforskningens historie fremhæves Freuds betydning, og han mente, at religiøse menneskers forestilling om en vældigt ophøjet faderskikkelse som forsyn var barnlig. Der er med andre ord ikke meget i den moderne hjerneforskning, som kan støtte eksistensen af noget guddommeligt. Men hjernens evne til at danne mening og orden i de sanseindtryk den modtager, kan altså udmærket få mennesker til at konstruere guddomme, for at skabe mening i tilværelsen.

Holger Bech Nielsen gennemgår de bizarre paradokser i kvantemekanikken samt speciel og almen relativitetsteori. Vi får både dobbeltspalte-eksperimentet og tvillingeparadokset i pædagogisk form. Der bliver også diskuteret Higgs-felter og babyuniverser med ikke-lokalitet og tidsmaskineeffekter. På disse mere spekulative teorier har Holger og kolleger bygget endnu mere spekulative modeller for en vakuumbombe, der måske kan sende Universet over i et nyt og mere stabilt vakuum med lavere energi. Higgs-partiklens masse spiller en central rolle i denne model og hvis forudsigelsen om, at massen er tæt på 135 GeV holder, mener Holger, at man næsten må identificere dette "mirakel" med Gud.

Bent Raymond Jørgensen fremhæver videnskabshistorikernes advarsel om, at videnskaben er i krise, hvis den begynder at beskæftige sig med metafysiske og filosofiske emner. Er videnskaben i krise? Fysikerne bliver mere og mere "åndelige", i deres søgen efter en teori for alting, mens den almene befolkning ikke længere er så "fast i troen". De er blevet materielle forbrugere. Folkeoplysning vil altid bygge på en tro på autoriteter, der hævder at have patent på sandheden. Kan man stole på dem? Videnskabelige teorier accepteres først, hvis det videnskabelige samfund bliver enige om teoriernes troværdighed, klarhed, enkelhed og evne til at besvare spørgsmål. Man arbejder indenfor et paradigme, indtil der hober sig en række anomalier op, der udvider eller vælter teorien. Men videnskaben undersøger ikke virkeligheden direkte. Den danner billeder af virkeligheden. Man ser verden gennem "briller", der er bestemt af teorierne. Videnskabelige fremskridt forudsætter, at man også tør undersøge anomalierne, og bruge sin intuition til at formulere nye hypoteser, der kan indfange naturens sande opførsel.

Bent Melchior ser på Bibelens skabelsesberetning i lyset af de videnskabelige opdagelser. Han stiller også det meget vigtige spørgsmål: Er det sandheden vi søger, og hvad vil vi med den hvis vi finder den? Første Mosebog eller Genesis starter: "I begyndelsen skabte Gud Himlen og Jorden". Det hele tog knap 7 dage, men er man åben for fortolkning af teksten, kan "Guds dage" vare 1000 år eller en million. Her må man tilføje, at døgnets længde kun var ca. 12 timer, da Jorden blev skabt! Solen og alle de øvrige stjerner sættes først på himlen på tredjedagen (en onsdag), men Jorden har en særstilling i myten, da den blev skabt først. Religionsfilosoffer har siden middelalderen diskuteret, om skabelsen af Universet var en viljesakt fra (en) Gud, eller det er noget der skete automatisk, med nødvendighed, som lavaudstrømningen fra en vulkan. Men vi får ikke noget svar. Vi kan heller ikke få et fornuftigt svar på, om Universet blev skabt ud af intet, eller om der var materiale på forhånd, som blot skulle sættes rigtigt sammen. Havde Gud også skabt det materiale af andet materiale og så fremdeles eller af intet? Hvad lavede han i givet fald før verden, som vi kender den, blev skabt? Platon sagde, at Gud var arkitekt - verdens designer. Man kunne så fristes til at spørge om Gud har skabt flere universer, og hvad han vil med det hele? En masse spørgsmål uden svar... Bibelen giver næppe svarene på den sande natur af universet, men for mange giver den mere mening. Selv om det ikke er sandt er det pokkers godt fundet på.

Bogen er interessant læsning, fordi den spænder over så mange områder. Artiklerne kan udmærket læses selvstændigt, hvis man kun vil fordybe sig i nogle af spørgsmålene om den fysiske verdens indretning. Men hvem henvender den sig egentlig til? Videnskabsmænd vil måske lade sig skræmme af titlen, da der kun kommer dårlig videnskab ud af at blande Gud ind i billedet. Religiøse vil næppe forstå forskernes teorier om universet; for selv om de er pædagogiske, kræver det mere end almindelig stædighed at sætte sig ind i de mange begreber (der er forklaret i 10 siders Begrebsforklaringer bagi bogen). Bagefter vil de næppe skifte bibelen ud med videnskabelige tidsskrifter i vanskelige eksistensielle spørgsmål. For det er dybest set det, det drejer sig om: Hvad er meningen med vores eksistens? De religiøse aspekter har ikke længere så stor betydning for det moderne oplyste menneske, som stilles tilfreds med materielle goder og lidt overfladisk faktuel viden om verden. Man må nok erkende, at Gud er trængt op i en krog, og religionen kun er ét blandt mange tilbud man vælger fra. Giver videnskabens verdensbillede mening og tilfredsstillelse? Som det fremstilles i bogen, kan udviklingen af Jorden og livet reduceres til helt "naturlige processer" der følger af stjernedannelse. Den teknologiske civilisation er nok stolte af, at kunne studere hjernen når den arbejder, men vi forstår endnu ikke os selv. Hvad skal vi egentlig bruge alle vores evner til? Skal vi blot fordrive tiden, eller vente utålmodigt på at få kontakt med andre civilisationer inden vi selv dør - af overforbrug? Eller af ren og skær kedsomhed!

Bogen er i god kvalitet og pænt layout. Der er kun ganske ubetydelige småfejl som på side 38, hvor helium-indholdet efter Big Bang angives til 10% (i.s.f. ca. 24%); på side 204 angives elektronens masseækvivalente energi med forkert fortegn i eksponenten: 5,11x10^-5 eV.

Boganmeldelse: Universets oprindelse.
Af John D. Barrow, oversat af Jan Teuber.
Munksgaard-Rosinante, Science Masters, 162 sider, 168 kr.

Det er en meget velinformerende og opdateret bog om den moderne kosmologis skabelsesberetning. I denne 150 sider korte redegørelse om begyndelsen for begyndere, fortsætter John Barrow, hvor Steven Weinberg slap med sin populære bog De første 3 minutter fra starten af 70'erne.
Der er sket meget siden. Det er ikke længere kernefysikkens svar på atomernes dannelse, der optager kosmologerne, men derimod elementarpartiklernes fælles ophav og rumtidens struktur på kvanteniveau.

De moderne kosmologer stiller de samme naive spørgsmål som et nysgerrigt barn: Hvordan, hvorfor og hvornår begyndte universet? Til forskel fra andre frontvidenskaber er kosmologiens spørgsmål lette at formulere i daglig tale, og har af samme grund stor almen interesse. De fleste har nok hørt om galaksernes rødforskydning og universets udvidelse fra en tættere og varmere tilstand. Vi får også den gode gamle oppustning-af-ballon-analogi til rummets udvidelse.

Einsteins almene relativitetsteori fremkom på et tidsspunkt, hvor man kun regnede med én galakse - Mælkevejen. De øvrige galakser var med i samlingen af "tåger". Einsteins første kosmologiske løsning tvang han til at være statisk ved, at indføre sin antigravitationskonstant, som den unge russiske matematiker og meteorolog Aleksander Friedmann kritiserede ham for. Der fandtes løsninger som beskrev et univers i udvidelse. Friedmann døde alt for tidligt, som følge af hasarderede ballonflyvninger, få år før hans forudsigelse blev bekræftet af Hubbles observationer.

Vi hører også om Rudolph Clausius' teori om universets varmedød. Der gælder nemlig i følge termodynamikken, at et lukket system (som universet) ikke kan have aftagende entropi, men derimod må vokse. Den gruopvækkende skæbne for vores univers, når entropien har nået sin maksimale værdi, er en struktur- og konturløs tilstand. Vi skal dog ikke frygte varmedøden, hvis vi skal tro nyere teorier, der hævder, at den maksimalt mulige entropi i universet vokser hurtigere end den faktiske entropi. Så der skulle være mulighed for at holde orden i universet lidt endnu.

Af Friedmanns alternative modeller kan nævnes den cykliske model eller det oscillerende univers, der skiftevis udvider sig og trækker sig sammen. Det er blevet foreslået, at en voksende entropi bevirker, at universets maksimalstørrelse øges ved hver cykel.
Steady State teorien, der blev udkonkurreret af Big Bang teorien for 30 år siden, får også et ord med på vejen. Den svigtede, da man skulle forklare den kosmologiske baggrundsstråling i 1965.

Barrow kommer ind på et af de sværeste og mest pågående problemer ved Big Bang: singulariteten hvor vi finder en uendelig høj tæthed. Singulariteten var svær at acceptere, men man kunne ikke argumentere sig fri af den. Man definerer en singularitet som et punkt hvor en vilkårlig lysstråles bane ikke kan fortsætte - et fuldt stop, eller rumtidens rand. Matematikeren Roger Penrose viste, at hvis der udelukkende fandtes tiltrækkende gravitationskræfter, ville det være umuligt at følge enhver lysstråle uendelig langt tilbage i tiden. Han udviklede sine særlige Penrose-diagrammer til dette formål, og fik følgeskab af bl.a. Stephen Hawking. De matematiske sætninger kan anvendes på Big Bang singulariteten: Hvis der er tilstrækkeligt med tiltrækkende stof, vil alle lysstråler kunne spores tilbage til ét punkt - singulariteten som vi forbinder med Big Bang.

I 1970'erne forelå der en dækkende teori for stoffets opførsel under ekstreme forhold. Den elektromagnetiske kraft og den svage kernekraft blev forenet til den elektrosvage teori. Det viste sig, at vekselvirkningen mellem partiklerne blev svagere og simplere, når man asymptotisk nærmede sig uendelige energier. Efter den eksperimentelle bekræftelse søgte man at inkludere den stærke kernekraft for kvarker i en grandforenet teori (GUT).

Det er karakteristisk for GUT-teori, at kræfternes styrker nærmer sig hinanden ved meget høje temperaturer (f.eks. 10²⁸ K, der svarer til 10^-15 s efter Big Bang). Men GUT-teorierne er ikke uden problemer. Det er endnu ikke lykkedes at forklare skævheden i antallet af partikler i forhold til antipartikler, og man har tilmed måttet introducere en "magnetiske monopol", som man dårligt kan forestille sig bliver eksperimentelt verificeret.
Kosmologerne har selv et alvorligt problem ved Big Bang teorien, som kaldes "Horisontproblemet". Det opstår, når man regner universets radius ud, da det var ca. 10^-35 s gammelt. Man finder, at universet var komprimeret til et område på ca. 1 cm da det var 10^-35 s gammelt. Men den kausale horisont var på dette tidspunkt kun 10^-25 cm.

For at løse dette "Horisontproblem", monopolproblemet og andre problemer ved GUT-teorierne, foreslog den unge elementarpartikelfysiker Alan Guth, at universet i en kort periode havde accelereret udvidelse - inflation. Det kunne få den nuværende horisont til at blive den rigtige størrelse. Inflationen kan også løse problemet med monopolerne ved simpelt hen at fortynde dem. Accelereret udvidelse kan kun opnås hvis stoffet er i en tilstand der minder om "antigravitation". Her bliver man nødt til at indføre nye former for stof, der kan skabe "negativt tryk" som dominerer over den normale positive energitæthed af stoffet.

Universets fremtid afgøres af stofindholdet, og det er endnu for dårligt bestemt (bl.a. fordi 90% er mørkt stof), til at afgøre om vi er over eller under den kritiske tæthed, der er grænse for om universet udvider sig for evigt eller kollapser på et eller andet tidspunkt. Flere eksperimenter er på vej til at måle neutrinomassen og eventuelle svagt vekselvirkende massive partikler - de såkaldte WIMP's.

COBE-satellittens observationer af variationer i mikrobølgebaggrundsstrålingen i 1992 var en milesten i bestræbelserne på at forklare, hvordan stoffet har kunnet samle sig til de lysende galakser vi ser i dag. Tætheden af f.eks. Mælkevejen er omtrent 1 million gange højere end universets middeltæthed. Tæthedsvariationerne i den oprindelige fordeling af stof og stråling, er bevaret i mikrobølgestrålingen som et fossil. Sammenklumpningen af galakser og galaksehobe skyldes gravitationel instabillitet, som modvirker udvidelsens spredning af stofansamlingerne. Forklaringen af galaksedannelse har længe været vanskelig, idet de tilfældige variationer i den oprindelige stoffordeling var for små. Inflationshypotesen giver en løsning på dette problem, da den også vil blæse de tilfældige variationer op.

Selv om det inflatoriske univers endnu må kategoriseres under "lovende teorier", har man tænkt over scenarier hvor det præinflatoriske univers var opdelt i domæner med kaotiske begyndelsesbetingelser, hvoraf kun et enkelt domæne har haft de rette betingelser til at give vores univers. Ydermere har man diskuteret muligheden for, at ét inflatorisk univers giver ophav til flere inflatoriske universer, udfra områder hvor vilkårene tillader at nye universer selv skabes. Ideerne om et evigt selvreproducerende inflatorisk univers er selvsagt meget spekulative men tankevækkende.

Det næste spørgsmål Barrow tager op, er tiden. Eksisterer der en absolut tid, eller forudsætter tidens gang, at der er begivenheder man kan måle tiden i forhold til? I almen relativitetsteori, er der ingen observatører, der måler en absolut størrelse man kan kalde tid. Man kan måle fysiske ændringer i universet i den 4-dimensionale rumtid. I kvantekosmologi er man begyndt at definere tiden ved egenskaber, som f.eks. krumningen eller tætheden i rumtiden. Disse egenskaber er stadig meningsfulde selvom man fandt på at afskaffe tiden. Man kan dog ikke komme uden om kvanteubestemtheden i disse egenskaber ved universet, og det har ledt til det besynderlige resultat, at der i kvantekosmologien er mulighed for at skabe et univers ud af ingenting. I jagten på "universets bølgefunktion" studerer man overgangsfunktioner i Wheeler-DeWitt ligningen, som erstatter Schrödingerligningen når man tilføjer krumningsegenskaberne i den almene relativitetsteori. I Hartle og Hawkings "ingen rand" begyndelsestilstand for universet, erstattes den fjerde dimension (tiden) med en fjerde rumlig dimension, som først fryses ud, og bliver tidslig, lige efter Planck-epoken. Derved starter universet fra en endelig glat grænseflade uden en ubehagelig singularitet. Men hvor og hvorfor universet startede, kan vi stadig ikke forklare.
Vi vil godt have, at bevarelsessætningerne stadig gælder for en skabelse ud af intet. Det er derfor belejligt, at en måling af universets samlede impulsmoment, energi og elektriske ladning i alle tre tilfælde giver samme svar: nul.

Man forestiller sig, at universet, ved Planck-tiden, bestod af en række "babyuniverser", som internt var forbundet med "ormehuller". De sidste par kapitler af bogen handler om de seneste forsøg på, at forklare værdien af visse naturkonstanter. Man regner statistisk på fluktuationer af ormehulsforbindelser mellem babyuniverserne på Planck-niveau hvor kvantegravitationen råder. Her skal man holde tungen lige i munden.

Bogen lever op til sit formål - at give en populær introduktion til ideerne i den moderne kosmologi, men mange af begreberne er meget abstrakte, og når man har lagt bogen fra sig kan man nemt glemme det hele igen, fordi det ligger så fjernt fra hverdagen. Selvom man beskæftiger sig med emnekredsen til dagligt, vil der stadigvæk være inspiration at hente.
Bogen er desuden illustreret med pædagogiske og ofte fantasifulde tegninger, og hvert kapitel indledes med et Sherlock Holmes citat, i bedste detektivstil. Efter et par gennemlæsninger er det stadig vanskeligt at relatere til dagligdagen, selv om man har studeret emnekredsen nøjere. Er det i virkeligheden en stor fiktiv men spændende historie fysikere og kosmologer binder folk på ærmet?

Boganmeldelse: Quarken og Jaguaren.
- Eventyrlige beretninger om det simple og det komplekse.
Af Murray Gell-Mann, oversat af Helge Kastrup.
Munksgaard-Rosinante, 475 sider, 298,-

Det er en stor bog - manden der forudsagde quarkerne - Murray Gell-Mann har skrevet, om elementarpartikler, kvantemekanik, kompleksitet, evolution og maskiner der lærer. Den nu 66-årige Gell-Mann, startede med en ren fysikkarriere ved Yale og CIT, der resulterede i en nobelpris i 1969 for hans klassifikation af elementarpartikler og deres vekselvirkninger. I 80'erne var han med til at grundlægge Santa Fe Instituttet, der beskæftiger sig med allehånde komplekse systemer. Det er en blanding af disse to ret forskellige retninger i hans og andres forskning, som er emnet for bogen. Bogen er inddelt i 4 dele, som gennemgås hver for sig.

Det simple og det komplekse, er titlen på bogens første del. Beretningen starter i den Sydamerikanske jungle, hvor forfatteren har en stærk oplevelse. Han er midt i nogle dybe tanker om kvantemekanik da han pludselig ser et jaguar-lignende dyr 30 meter foran sig. Oplevelsen sætter ham i gang med overvejelser om begrebet individualitet. Han havde tidligere mærket sig, at f.eks. en californisk kondor kan kendes på sine afrevne halefjer, der er et udtryk for dens livshistorie. Meget af det vi opfatter i verden omkring os, opleves som individuelle genstande med hver sin (tilfældige) historie, men i kvantemekanikken er alle partikler af en given type ens. To elektroner kan udskiftes med hinanden, de har ingen individualitet, og de husker ikke deres fortid. Hvordan kunne hans professionelle arbejde med kvantemekanik forenes med hans amatørstudier af det jordiske livs evolution og menneskelige kulturer? Samlingspunktet var som sagt "Individualitet". I de følgende afsnit af bogens første del fortæller han om sin barndom i New York, hvor han udviklede sig til et individ, der lærer af omgivelserne. (Hans valg af retning på Yale universitetet blev af faren drejet ind på fysik frem for arkæologi!) Ud over en række eksempler på komplekse og simple systemer, som til tider minder om en beskrivelse af hans "hobbies", så rummer 1. del en informationsteoretisk indføring af begreberne kompleksitet, og tilfældighed. Kompleksitet er et af de "gummibegreber" (ligesom energi og liv) der er svære at definere entydigt, men let genkendelige, når de forekommer. Kompleksiteten hænger dels sammen med hvilket detaljeringsniveau, man undersøger systemet med, og dels af længden af beskrivelsen (afhængig af hvem der beskriver - et menneske eller en computer f.eks.); et ordnet system har en kort beskrivelse, og et tilfældigt system kan ikke beskrives kortere end systemet selv. Kompleksiteten findes således mellem det forudbestemte og det tilfældige, mellem orden og kaos. Endelig kan beskrivelsen være kontekstafhængig, d.v.s. afhængig af hvilken sammenhæng, systemet befinder sig i.

Han ender op med begrebet "effektiv kompleksitet" som karakteriserer længden af en præcis beskrivelse af systemets regelmæssigheder (d.v.s. det der ikke er tilfældigt ved systemet). Beskrivelsen må foretages af et komplekst(!) adaptivt system, som er tilpasningsdygtigt og i stand til at lære.

I slutningen af bogens 150 s lange 1. del foretager han et skift fra det komplekse til det fundamentale. Det naturvidenskabelige projekt går ud på, at teoretikere (især fysikere) gennem århundreder har forsøgt at lære naturen at kende ved at beskrive og formulere en række fundamentale naturlove. Men hvad er egentlig en fundamental teori? Der er bred enighed om at kalde Einsteins feltligninger og Maxwell-ligningerne for fundamentale teorier. De kan opskrives i en koncentreret relativistisk notation, som kræver en hel fysikuddannnelse at forstå. Men derefter vil man også kunne sige at disse fundamentale love er simple (nogle kalder dem oven i købet smukke, men det er en anden historie). Tilslutter man sig reduktionismens ide om, at videnskaberne kan reduceres én efter én til en mere fundamental videnskab, hvorfra man i princippet kan aflede alle de højereliggende, så finder vi de "simple" fundamentale naturlove i den teoretiske fysik. Disse love beskriver elementarpartiklers opførsel i elektromagnetiske og gravitationelle felter, samtidig med at de forener store områder af fysikken. Elementarpartiklerne adlyder altid lovene, de har ikke mulighed for at reagere anderledes eller tilfældigt på omgivelserne, vi er med andre ord så langt fra de komplekse systemer som vi kan komme! Det simple finder man altså i de kompakte formler, der forener store områder af fysikken. Standardmodellen rummer essensen af årtiers forskning og beskriver elementarpartiklerne, som alting består af. Det komplekse findes, hvor der foregår et samspil mellem et stort antal af disse elementarpartikler, på måder som det er svært at forudsige fra de fundamentale love, der styrer partiklerne (Reduktionismen hævder det er muligt, men i praksis ændres beskrivelsen radikalt, når man overstiger et vist kompleksitetsniveau). Hvordan kommer han fra det simple til det komplekse i disse "eventyrlige beretninger" og hvordan ender eventyret?

I bogens 2. del, Kvanteuniverset, gør han rede for Standardmodellens beskrivelse af partiklerne, som alt stof er bygget op af, en teori han selv har leveret et væsentligt bidrag til. Han beskriver kvantemekanikken i en nutidig version. Den diskuteres udelukkende ved hjælp af den såkaldte "mangeverdenfortolkning", som forekommer uvant for den danske læser, men efter sigende skulle være mere accepteret i udlandet. På vore breddegrader undervises stadig hovedsagligt i Københavnerfortolkningen, som inddrager observatøren på en særlig måde i beskrivelsen af kvantesystemer. Denne fortolkning benævnes "den approksimative kvantemekanik for målte systemer". Der fik vi dén!

Det er klart, at når man beskriver hele Universet med kvantemekanikken, og det skal man i visse kosmologiske sammenhænge (i de tidlige faser af universet, da det var i kvantestørrelse), så er det svært at kræve en ydre observatør, der kan lave gentagne målinger. Her bliver Hugh Everetts teori med mange "verdener" der alle er virkelige (det noget forvirrende begreb - paralleluniverser er sikkert bekendt), beskrevet med nye gloser: der kan være mange "alternative udviklingshistorier" for universet, med forskellige sandsynligheder. I en deterministisk beskrivelse af naturen, sker der hyppige små afvigelser fra de klassiske love (som følge af Heisenbergs ubestemthedprincip). Men der sker også sjældnere større afvigelser. Disse afvigelser medfører, at "udviklingshistorierne" forgrener sig med en sandsynlighed for hver forgrening (der er altså ikke direkte tale om en alternativ udviklingshistorie, der forløber samtidigt i et parallelt univers). Hvordan kan der så opstå regelmæssigheder i et univers af elementarpartikler der bare følger de simple love altid? Svaret hænger sammen med tidens retning og entropien. At universets samlede entropi vokser skulle betyde, at alting bliver mere og mere uordnet, men vi ser det modsatte: En selvorganisering af stoffet i komplekse systemer med stadigt større kompleksitet. Men regelmæssighederne i verden opstår ud fra en kombination af de simple grundlæggende love, og indflydelsen af tilfældigheder, som kan skabe "stivnede tilfældigheder". En stivnet tilfældighed er en afvigelse fra lovene, som falder ud på en bestemt måde, men som kunne have været anderledes. Resultatet er, at fordi det faldt ud på en bestemt (heldig) måde, har vi en regelmæssighed. Dette får selvfølgelig konsekvenser, når tiden går, og flere vilkårlige begivenheder skaber nye stivnede tilfældigheder med nye regelmæssigheder ovenpå de gamle, og dette medfører en større kompleksitet i systemet. I bogens kvantemekanik-afdeling beskriver Gell-Mann endvidere kvarkmodellen for fermionerne, med alle de begreber der følger med: partikler-antipartikler, flavor, farver, gluoner, den svage vekselvirkning, fermionfamilier, spontane symmetribrud og superstrengteorien. Han mener at superstrengteorien ser lovende ud, idet den allerede forudsiger Einsteins almene relativitetsteori. Men den mangler endnu at forudsige Standardmodellen med dens mange frie parametre (f.eks. de forskellige partikelmasser). Disse teoretiske problemer vil nok vise sig mindre end de praktiske (og økonomiske!) problemer med at bygge acceleratorer, der er energirige nok til at observere beviserne på teoriernes rigtighed: Nye partikler med højere energier svarende til de forudsagte værdier. Der er langt til Planckmassens 10¹⁹ GeV, men der vil efter al sandsynlighed også dukke nye partikler op (f.eks. de forudsagte supersymmetriske partnere til de kendte partikler) ved lavere energier, og de vil måske blive observeret i CERNs nye accelerator i de kommende år. Men hvad har disse seneste bud på fundamentale teorier med kompleksitet at gøre? Hvis nogle af spekulationerne i kvantekosmologi (hvor superstrengteori er specielt nyttig) er rigtige, så er vores univers blot en stivnet tilfældighed i et "multivers", hvor utallige universer eksisterer sammen som bobler, med forskelle i størrelse og levetid. Vores univers har måske været forbundet med de andre da det blev dannet (ved en forgrening af udviklingshistorien for multiverset?). Men ellers eksisterer vores univers idag uafhængigt af evt. andre. Der kan desuden være små udskud - babyuniverser af mindre betydning. At vores univers er så heldigt startet, at det muliggør udviklingen af komplekse adaptive systemer - det vil bl.a. sige liv og mennesker - kan være en tilfældighed (Det er værd at notere sig, at begrebet tilfældighed er meningsløst, hvis man ikke accepterer alternative udfald). Hvis et stort antal eksakte løsninger til superstrengligningerne er mulige (samtidig) er det ikke underligt at vores univers er en af grenene i "træet af løsninger" til strengligningerne. Gell-Mann afslutter 2. del af bogen med nogle betragtninger over entropi og muligheden for at livet kan opstå ved en stivnet tilfældighed.

Indtil nu har Gell-Mann slået tonen an for de komplekse adaptive systemer, og lagt en solid basis med partiklerne i standardmodellen. Herfra bevæger han sig nu op ad stigen (modsat reduktionismen) mod højere kompleksitetsformer, fra simpelhed til kompleksitet.
I bogens 3. del, Udvælgelse og egnethed, handler det om levende biologiske systemer. Vi har før set, at termodynamikkens 2. hovedsætning, synes at tale imod fremkomsten af mere og mere komplekse former (d.v.s. voksende orden med tiden). Men den gælder kun for lukkede systemer, og alle levende organismer behøver for det første sollys, og vekselvirker i øvrigt med det omgivende miljø. Energien fra solen strømmer igennem det levende system, og kan derfor fremkalde orden. De levende organismer udvikler sig som forskellige arter side om side i økosystemet, og der vil med tiden opstå en evolutionær ligevægt. Fossilfund viser, at det har været almindeligt med voldsomme eksplosioner i udviklingen. Sådanne biologiske gennembrud kan bl.a. forstås ved begreberne "punktueret ligevægt" og "flaskehalsbegivenheder". I den første kan der ske en gennemgribende ændring eller forstyrrelse af et økosystem i ligevægt, f.eks. et meteornedslag der fylder atmosfæren med støv, hvilket kan udslette de dominerende arter og bane vejen for nogle undertrykte arter. Der kan være andre årsager til, at mange organismer gennemløber væsentlige ændringer og andre dør. Men resultatet kan være helt nye økologiske nicher som efterhånden fyldes op til en ny ligevægtssituation er etableret (ofte er biologiske systemer udsat for så mange påvirkninger, at ligevægt aldrig opnås. Flaskehalsbegivenhederne derimod åbner for et helt landskab af nye muligheder som følge af en ny biologisk opfindelse eller teknik. Eksempler er Cellemembranen der isolerer en stofdel, proteinproduktion ud fra aminosyrer og informationsophobning i nukleotiderne i DNA. Hver især begivenheder som banede vejen for de første levende celler. De er måske sjældne og usandsynlige, men har de først forekommet én gang, kan de forløbe let. Netop fordi de mangfoldiggøres, opnår man den højere kompleksitetsform i stort antal. De følgende begivenheder som på afgørende vis øger kompleksiteten er flercellede organismer (sammenklistring af celler kaldes aggregation), og endelig kønnet formering, hvor DNA varieres ved en effektiv opblanding.

Gell-Mann springer hurtigt videre til menneskets tænkning, og sammenligner kreative opfindelser med flaskehalsbegivenheder, der åbner helt nye veje.
Kreativiteten beskrives som en firetrinsraket: 1) Mætning (man arbejder på et problem, ved at prøve et utal af muligheder af, men uden at finde en løsning). 2) Inkubation (de nye ideer slår rødder, og gamle ideer der har forhindret en løsning bliver svækket). 3) Oplysning (den rigtige løsning kommer pludseligt til én, uden man kan finde nogen logisk årsag). 4) Verificering (løsningen checkes). Menneskets kreative tænkning betragtet som en indlæringsproces, er måske det mest slående eksempel på et komplekst adaptivt system. Det "skema" man hidtil har arbejdet udfra, bliver kraftigt revideret ved kreative indfald. Efter en afstikker til nogle af menneskets andre mentale aktiviteter - overtro og myter, som han skeptisk, og meget rammende betegner som "fejlagtig identifikation af regelmæssigheder", går han videre til "maladaptive systemer". De er blevet indlært så grundigt med eksempler, at de har dannet sig et skema, som de altid handler efter, men som der faktisk findes afvigelser fra. Konfronteres man med denne afvigelse (der evt. kan være farlig) vil man givetvis handle forkert. Indlæringen er foretaget på et begrænset eksempelsæt. Der ligger ikke mere i det, end i udtrykket "Man lærer så længe man lever". Der beskrives mange forskellige eksempler på neurale netværk og simuleringer af komplekse systemer.

Bogens fjerde del, Diversitet og bæredygtighed er både den korteste og den del der kommer længst væk fra fysikken, men ikke mindre interessant af den grund. Her betragtes menneskeheden som et hele, der står overfor en række problemer: katastrofale krige, tyranni, ekstrem fattigdom samt ødelæggelsen af biosfæren med dens biologiske, økologiske (og kulturelle) diversitet! Uanset hvordan vi griber ind med vores intelligens (som vi mennesker elsker at prale med adskiller os fra de øvrige arter), så vil fremtiden rumme problemer, men hvis vi prøver at forudsige udviklingen, kan vi måske rette kursen op, så udviklingen fører uden om de værste forhindringer. Det er f.eks. et alvorligt uddannelsesmæssigt problem, at få regnskovsbefolkningen til at indse, at de unikke økosystemer i troperne skal bevares. Når de fælder træerne for at dyrke jorden, løser de måske deres ernæringsproblemer på kort sigt, men udsletter samtidig en genpulje af arter for evigt! Mange insekt- og plantearter er slet ikke undersøgt videnskabeligt endnu. En løsning kan være at frede repræsentative områder, og uddanne lokalbefolkningen til guider og skovfogeder i nationalparker. Om der fortsat vil være plads til de medicinmænd, som gennem generationers afprøvning af urter, har en unik viden om plantemedicin, ved man ikke, men der skal gøres noget nu. Der er ingen tvivl om, at Gell-Mann tager sig meget af bevarelsen af regnskovene, men der er andre problemstillinger, som kræver et indgreb. Han kalder disse indgreb for "skift". Han foreslår hvordan et skift til en mere bæredygtig verden kan foregå indenfor en række områder: demografi, teknologi, økonomi, sociologi, institutioner, ideologi og information. Altsammen komplekse systemer hver for sig, som få mennesker kan overskue. Der er endnu færre, som tør forudsige udviklingen indenfor de næste 50-100 år (altså menneskehedens "nære" fremtid). Det, vi har brug for, er personer, der er i stand til at overskue det hele. Hvis man ellers interesserer sig for Jordens fremtid?

Så langt så godt om bogens handling. Det er en stor mundfuld Gell-Mann har taget, men han slipper rimelig godt fra det. Det kan være svært at følge med, men man lærer til gengæld en masse undervejs. Gell-Mann er ekspert på mange områder. Mange af resultaterne kommer fra forskningen på Santa Fe Instituttet, som flittigt bliver nævnt. Under de kreative og uformelle former kan gæsteforskere fra alle mulige steder få nye impulser. Denne form for forskning er nok specielt velegnet, når det gælder komplekse systemer. Han nævner til sidst, at bogen ikke er ment som en afhandling, jeg vil nærmest betegne den som en aktuel debatbog, der vækker til eftertanke. Det er samtidig en slags syntese af Gell-Manns verdensbillede.

Der har indsneget sig nogle meningsforstyrrende fejl, f.eks. side 276, hvor termodynamikkens 2. hovedsætning nævnes som den første. Senere benyttes det rigtige nummer. En regel der fortæller at alle lige tal større end 2, er summen af to primtal benævnes først "Goldbachs formodning", og næste gang den omtales (side 138) bruges navnet "Goldberg" to gange mens "Goldbach" samtidig bruges 4 gange på den samme side. Det er muligvis en fejl ved den ellers glimrende oversættelse, Helge Kastrup har stået for.
En ting, man savner ved bogen, er kildeangivelser. Der er dermed ingen mulighed for at gå videre med de emner, der tages op. Kun gennem de mange navne, han flittigt hæfter på, kan man følge tråden op. Man må til gengæld rose det fyldestgørende indeks (13 sider).

Boganmeldelse: De nye videnskabers ord.
- 200 opslag fra attraktor til økosystem.
Af Ib Ravn (red.), Claus Emmeche, Simo Køppe, Frederik Stjernfelt og Jan Teuber. Munksgaard - Rosinante, november 1994.

Kaos, paradigmeskift, fraktaler, kvantefysik, Gaia, sorte huller, neurale netværk. Det er allesammen ord, der har svirret i luften i de seneste år. I bogen forklares 200 vigtige begreber fra fysik, biologi, hjerneforskning, kunstig intelligens og andre grene af videnskaben. Hvad betyder ordene, og har de relevans for tidens filosofiske bevægelser? Det forsøger de fem forfattere, som er forskere/formidlere i henholdsvis systemteori, biologi, kognitionsforskning, videnskabsteori og fysik at svare på. Det er således et meget bredt sammensat "panel", der står bag denne bog, som henvender sig til den alment interesserede læser, der vil vide mere om videnskaben og verdensbilledet.

Dette er kort fortalt hvad bogens sigte er, og det er et imponerende resultat der er kommet ud af det: En guldgrube af informationer. Der dukker hele tiden nye ord op i videnskaben, ord som dækker over nye indsigter, som forskerne har opnået. Nogle af disse ord når aldrig uden for forskerens fagområde, nogle når ud til de nærliggende discipliner, mens andre når helt ud til den almene befolkning, som nysgerrigt og undrende må vænne sig til de nye sære størrelser: fuzzy logic, genetisk manipulation, morfogenese og supersymmetri for blot at nævne nogle få. Hvad stiller man op med alle disse ord, hvis man ikke beskæftiger sig med videnskab til dagligt? Men gerne vil holde sig lidt ajour med videnskabens bidrag til vores verdensbillede! Det kan være svært at overskue. Man kan derfor med stort udbytte læse denne opslagsbog, som forklarer hvad nogle af de vigtigste begreber, som er dukket op indenfor de seneste år, betyder. I alfabetisk orden kan man slå 200 ord op (som undertitlen antyder) faktisk er der hele 208 ord hvis man tæller efter - en ekstra bonus? Efter selve ordet oplyses det i hvilken disciplin, det hører hjemme. Opslaget rummer først en kort forklaring og derefter en uddybende forklaring på en halv side op til et par sider. Uden at komme med tekniske forklaringer eller matematiske formler får man essensen af begrebet og dets eventuelle betydning for den filosofiske diskussion af videnskaben. Opslaget afsluttes med et par henvisninger til andre relevante opslagsord (hertil skal det bemærkes at bogen er meget svær at lægge fra sig!), samt forslag til litteratur, hvor man kan gå i dybden. Det er i mange tilfælde populærvidenskabelige bøger, og de er alle samlet bagest i bogen i en imponerende litteraturliste på 10 sider. Her genfinder man mange af 80'ernes populære bøger såsom Hawkings Univers, Mærk Verden og hele NYSYN-serien (i øvrigt også udgivet af Munksgaard). Bogen kan give én mange idéer og stille ens nysgerrighed. Den egner sig fortrinligt til gymnasieelever (matematisk linje) og selvfølgelig alle de lærere, som forventes at kunne besvare de nysgerrige elevers mange spørgsmål. Men ikke kun personer med en fod plantet i videnskaben kan få udbytte af bogen. Emnerne som introduceres giver også appetit på nogle af livets store spørgsmål, spørgsmål som man af filosofiske grunde skal tage stilling til.

Selv om videnskaben er delt op i discipliner, kan en fysiker godt være interesseret i evolutionsteori, mens biologen snuser til Big Bang teorien. Det sker undertiden, at en virkelig epokegørende opdagelse sker på grænsen mellem to ellers adskilte discipliner. En fundamental ny erkendelse breder sig som ringe i vandet til de øvrige grene af videnskaben. Det var vejrprofeternes møde med ingeniørernes elektronhjerner, som var med til at sætte gang i Kaos-teorien (se sommerfugleeffekten og Lorenz-attraktor). I dag er computeren en integreret del af meteorologien. Globale klimamodeller bliver mulige når supercomputernes ydeevne bliver tilstrækkelig stor. Der kunne fortælles meget om lignende sammenstød mellem computer- og hjerneforskere i forsøget på at lave kunstig intelligens i en slags tænkende maskiner. For at forstå det, må man også vide hvad bevidsthed og selvbevidsthed er...
Ud over de mange nye ord, er der en del gamle kendinge -især fra kvantefysikken: Kvantespring, Bølgefunktion, komplementaritetsprincippet og EPR-paradokset.
Bogen breder sig ud over det meste af videnskaben, men GAMMA's læsere vil måske især være interesseret i fysikken. Er fysikken et klart defineret område, eller er den dybt involveret i de andre grene? Og hvilke videnskabsgrene scorer flest ord? Som nævnt bliver hvert opslagsord placeret i en gruppe hvoraf nogle af dem er egentlige fagområder mens andre er specialiserede dele af et større område, som alligevel er vigtige nok til at blive nævnt. Ordene kan deles op i 32 grupper, hvor tallene i parentes angiver antallet af opslagsord i hver gruppe. I stedet for en alfabetisk opremsning, har jeg ordnet dem efter størrelse - uden hensyntagen til længden af forklaringen. Her kommer listen: Fysik (55), Matematik (21), Biologi (18), Filosofi (16), Hjerneforskning (12), Datalogi (11), Astrofysik (9), Kognitionsforskning (6), Logik (6), Økologi (5), Astronomi (5), Evolutionsbiologi (5), Tværvidenskab (5), Psykologi (4), Molekylærbiologi (3), Kunstig Intelligens (3), Erkendelsesteori (2), Ingeniørvidenskab (2), Informationsteori (2), Videnskabsteori (2), Termodynamik (1), Kvantefysik (1), Sprogvidenskab (1), Psykiatri (1), Teoretisk biologi (1), Biologisk videnskabsteori (1), Medicin (1), Genetik (1), Evolution (1), Evolutionsteori (1), Idehistorie (1) og endelig Naturvidenskab (1).

Som det fremgår med al tydelighed, ligger fysikken øverst med over dobbelt så mange ord som den nærmeste konkurrent - Matematik. Biologi og filosofi er også godt repræsenteret. Men hvor er Kemi? Det kunne tyde på at folk ikke er interesserede i kemikernes nye ord (oftest en uforståelig forkortelse for de kemiske grupper der er hæftet sammen).

Fysik har som bekendt mange grænseflader til de andre fagområder. Det er nok især grænsen til biologien, der overskrides i disse år, og det skal ses i sammenhæng med sammenbruddet af det klassiske determinisme begreb. Hvad man før kunne forudberegne med klassisk fysik, det kan man stadigvæk forudberegne med klassisk fysik, men dér hvor man før måtte give op, p.g.a. at systemerne blev for komplekse, og frihedsgraderne for mange, der kan man nu begynde at benytte nye fysiske begreber: faseovergange, bifurkationer, attraktorer, kollektive fænomener o.s.v. Systemerne begynder nu at opnå en kompleksitet, der er sammenlignelig med biologiske systemer, og det er derfor naturligt at vente en ligeså kompleks adfærd, som de biologiske systemer viser (se selvorganisering, autopoiese, emergens og irreversibilitet). Mange forskere i de "hårde" videnskaber (matematik, datalogi og ingeniørvidenskab) arbejder seriøst med ideen om at skabe kunstigt liv i den ene eller anden form lige fra små insektlignende robotter til mønstergenkendelse med kameraer og neurale net. For at forstå blot en lille del af denne udvikling, må man alliere sig med de "blødere" videnskaber (biologi og filosofi).
Bogen kan således bruges af forskere fra begge lejre, og måske være med til at skabe flere tværvidenskabelige forbindelser. Men det er op til den enkelte læser at se forbindelsen. Her er kun ordene draget frem. Det kan virke som en underlig blanding af begreber fra alle dele af menneskets erkendelsesområde, men sådan er vilkårene for at forstå verden. Jo mere man lærer om "de andres verdensbillede", jo bedre ser man manglerne ved sit eget.
Til sidst vil jeg nævne, at der er en række illustrationer, som fint supplerer teksten. Der er tillige et fint stikordsregister som har mange ord med ud over de 200(+8) hovedopslag. Jeg vil anbefale bogen til folk, der er interesseret i brydningerne i det moderne verdensbillede. Men man skal ikke vente en komplet indføring. Det er en samling små brikker til det store puslespil, som læseren selv må lægge for at opnå indsigt!

Boganmeldelse: Solen - en livgivende stjerne.
Uffe Gråe Jørgensen
Gyldendal 1993. 44 sider. Pris ca. 120 kr

Det 7. bind af planetariets Tycho Brahe-serie, handler om solen. De fore- gående har drejet sig om: Solsystemet, Rejsen til månen, Universet i forandring, Russerne i rummet, Jorden set udefra og Astronomi for øjet.

Bogen er for alle astronomi-interesserede, som ønsker en mere detaljeret viden end den man præsenteres for f.eks. i gymnasiets fysikundervisning, og den er et godt supplement til universiteternes introduktionskursus i astronomi. Under alle omstændigheder er den spændende og underholdende skrevet. Hertil skal nævnes at billedmaterialet er fantastisk godt. Der er desværre ikke så mange figurer, men de par stykker der er, er til gengæld meget fine. Men nu til bogens tekst.

Først er der et historisk afsnit, hvor de forældede teorier, om hvorvidt jorden eller solen er i centrum af universet, behandles lidt hastigt. Det meste er af de fleste nok kendt i forvejen. En enkelt af de mange mennesker, der har bidraget til teorier om solen, og dermed teorier om hele vores verdensbillede, fristes jeg dog til at nævne. Italieneren Giordano Bruno fremsatte i slutningen af 1500-tallet den teori, at der fandtes stjerner helt ud til uendelige afstande, og solen blot var en almindelig stjerne. Da jorden var en planet blandt andre, som kredsede om solen, så kunne der jo være et utal af andre kloder, som kredsede om andre sole ude i verdensrummet. Her kunne der lige så godt leve intelligente våsener. Denne teori mødte stor modstand i gejstlige kredse, og Giordano Bruno endte da også sine dage på bålet i år 1600. Teorien byggede på Kopernikus' verdensbillede, fra 1543, med Solen i cen- trum. Men dette verdensbillede var, i slutningen af 1500-tallet, endnu ikke fuldt accepteret. Man turde nemlig ikke hævde, at solen, der var årsag til al den energi, som var livsnødvendig nede på jorden, blot var den nærmeste af de mange stjerner på himmelen. Udover Kopernikus, hører man om de andre store pioneer - Tycho Brahe, Kepler og Newton.

Det følgende afsnit indeholder en moderne gennemgang af Solens forskellige atmosfærelag og de instrumenter, der anvendes til undersøgelse af solens lys, omtales. Det lys man kan se med det blotte øje (for at undgå øjenskader skal man altid se gennem tykt mørkt glas eller specielle solfiltre) kaldes fotosfæren, - et kun 500 km tykt skallag af gas, som bestemmer solens "overflade", der er knap 6000 grader. Tætheden af gassen er mindre end Jordens atmosfære i 50 km's højde. Der foregår også en del i atmosfærelagene over fotosfæren - solens overflade. Med spektroheliografen kan man se det næste lag - kromosfæren, der blandt andet indeholder den meget kraftige H-alfa linje. Her er temperaturen mellem 4000 og 8000 grader, ligeledes med en meget lille tæthed, - tyndere end det vakuum man kan lave i skoleforsøg. I et ganske tyndt "over- gangslag" bliver atmosfæren yderligere 100.000 gange tyndere, og temperaturen stiger fra 8000 til ca. 50.000. Det næste lag af atmosfæren - koronaen er meget varmere, op til 10 millioner grader, men med den lille tæthed, føles det ikke så varmt. Med temperaturer på nogle millioner grader, udsender kromosfæren røntgenstråling, og da dette ikke slipper gennem Jordens atmosfære, kan man ved at observere Solen i røntgenområdet få information om kromosfærens tilstand, og udvikling. Således kan man ved at studere Sollyset i forskellige bølgelængdeområder skelne de forskellige lag fra hinanden, og sammenligne optagelser fra samme tidspunkt med hinanden. I 1973/74 blev der i seks måneder optaget 150.000 billeder fra den amerikanske Skylab-rumstation i kredsløb om Jorden. Hidtil var det hovedsagligt under totale solformørkelser, at solens ydre lag kunne observeres. Normalt overdøver fotosfærens kraftige lys alt andet. Et af de mange fænomener der opstår hele tiden, p.g.a. det stærkt varierende magnetfelt, er solpletterne, og de bliver forklaret meget godt.

Den næste del af bogen handler om Solens indflydelse på livet på Jorden. Først hvordan Solens ultraviolette stråler satte livet i gang. De var energirige nok til ud af jordens atmosfære, at danne store molekyler - aminosyrer og sukker, der blev opløst i urhavet. Senere var livet selv med til at lukke for de ultraviolette stråler, som var de eneste der også kunne nedbryde livets byggesten. De første organismer lærte selv at producere sukker (ved fotosyntesen), og ved denne proces omdannedes de kolossale mængder kuldioxid der var i atmosfæren dengang, til oxygen. Så var der ilt nok til at UV-strålerne kunne danne ozonlaget, som senere har afskærmet for livet nede pæ jorden. Her kommer forfatteren også ind på problematikken om truslen mod ozonlaget. De ret nye teorier om at der er en sammenhæng mellem solpletperioden, og den globale temperaturstigning, er også kommet med. Et vigtigt bidrag til denne teori kommer fra Danmark. Solpletterne har en afgørende indflydelse på aktiviteten i jordens magnetfelt, og dette har måske en indflydelse på jordens klimaændringer. Solvinden med alt hvad den medfører af elektromagnetisk uvejr og nordlys, er ligeledes behandlet i denne del.

Der er herefter et kapitel om eksplosioner på solen. Det er meget voldsomme fænomener som foregår højt oppe over solpletterne, i magnetfeltet i den nedre del af koronaen. Store magnetiske bobler af gas, bliver holdt fast i store buer af magnetfelterne. Når disse buer spændes for kraftigt kan de sprænges, og der opstår en flare - byger af stråling, elektroner og brintkerner sendes ned mod kromosfæren, og får denne til at lyse. Det er blot et af de mange voldsomme fænomener der foregår ustandseligt på solen. På røntgenbilleder af solen, ser man både lyse og mørke omrøder. De lyse områder skyldes fænomener som de omtalte flares. Ved de m›rke områder udsendes stof, i form af stråler af solstof, eller som den kaldes - solvinden. Det meste af solens vind blæser ud gennem sådanne koronahuller. Sammenlignes et røntgenbillede med et billede af den lysende hvide krone der er synlig omkring solen ved totale solformørkelser, kan man se følgende: Det lysende stof i koronaen er blæst våk, der hvor de mørke koronahuller ligger, mens de varme eller lyse koronaområder danner bunden af den mægtige krone af hvidt lys.

I det afsluttende kapitel beskrives det hvordan teorierne om at solen er opbygget af gas, kan forstås ved simple iagttagelser der kan gøres efter hjemme i dagligstuen, med en termokande, et termometer og nogle overvejelser vedrørende solens energiudsendelse. Et eksperiment der ikke kan gøres efter der hjemme, er måling af solens neutrinoer. Selv om du hvert sekund gennem- strømmes af 60 milliarder neutrinoer pr. cm² kan du ikke registrere en eneste. I dag findes der 4 forskellige detektorer (i gamle nedlagte miner) der kan måle neutrinoer fra rummet. Men antallet af målte neutrinoer stemmer ikke helt med de forventede i følge de accepterede teorier om solens kernereaktioner. Man detekterer kun mellem 1/3 og 1/4 af de forventede. Japanerne er længst fremme på dette felt, men de måler stadig kun 1/2 saa mange som forventet. Under alle omstændigheder er det fantastisk at neutrinoerne overhovedet lader sig detektere, når de nu ikke er så reaktionsvillige. Solens (og solsystemets) fremtidige skæbne, nær solen begynder at slippe op for brændstof behandles til allersidst. Solen vil om godt 6 mia. år blive til en rød kæmpestjerne. Undervejs vil de ydre lag af solen blæse bort i en voldsom solvind og blive til en såkaldt planetarisk tåge. Det vil totalt ændre forholdene på planeterne hvis de eksisterer til den tid. Resten af solen trækker sig sammen til en meget kompakt hvid dværg. I denne hvide dværg vil jorden måske befinde sig, efter at den har spiraleret ind i solen og er forsvundet som et støvfnug. Om evolutionen (og dermed videnskabens frembringelser) på den tid har overvundet de vanskeligheder, som forhindrer den menneskelige civilisation i at forlade solsystemet og finde nye græsgange, det ved ingen. Men der skulle være tid nok til at gøre et forsøg.

Jeg vil anbefale bogen, som trods sit ringe omfang - 44 sider - rummer meget information. Den lægger op til at man tænker lidt mere over hvor vigtig solen er for livet på jorden og vor hele eksistens.