Teori og historie

NOEN BETRAKTNINGER RUNDT NATURVITENSKAP OG FILOSOFISK IDEALISME

« … ingenting annet er evig enn materie i evig endring og evigvarende bevegelse».
Friedrich Engels, innledning til Naturens dialektikk.

Ingen steder står den dialektiske og materialistiske virkelighetsoppfatninga sterkere enn innen naturvitenskapen og i forskningsmiljøene. Den dialektiske materialismen blir stadig bekreftet gjennom eksperimenter og nyoppdagelser.

Lysets hastighet er neppe konstant, og kanskje heller ikke uslåelig?Likevel dukker idealistiske forestillinger og verdensforklaringer stadig vekk opp, også innenfor forskjellige deler av naturvitenskapen. Vi har sett det gjentatte ganger i forhold til biologien (jf. deler av kjønnsforskninga og debattene rundt arv og miljø), men også på områder som astronomi og i studiene av kosmos – kosmologi. Det dreier seg om intet mindre enn forståelsen av universet som menneskeheten og planeten jorda er ørsmå bestanddeler av.

Fartsgrensa brutt?

Nøytrinoer [i] ble seinsommeren 2011 skutt ut av en partikkelakselerator i CERN i Geneve til et laboratorium 732 kilometer unna, Gran Sasso-laboratoriet i Italia. Der skal de ha dukket opp noen nanosekunder tidligere enn lyset ville ha gjort. Det som gjør dette oppsiktsvekkende er det omforente postulatet om at lysets hastighet er konstant (fastsatt til ca 300 000 000 m/s) og utgjør universets absolutte fartsgrense, og at ingen partikler kan overstige dette.[ii] Dette er et hovedpunkt i Albert Einsteins relativitetsteori [iii] (som egentlig er to teorier, den generelle og den spesielle relativitetsteorien).

Resultatene har forårsaket vantro og forvirring i forskningsmiljøene verden over. For hvis de er riktige, betyr det at Einsteins relativitetsteori, som hevder at ingenting kan bevege seg fortere enn lyset, har fått et skudd for baugen. Mange forskere avviste straks eksperimentet dels som humbug, dels som feilmålinger. Men et tilsvarende eksperiment den 18. november 2011 som tok hensyn til noen av innvendingene mot det første forsøket, men med langt færre nøytrinopartikler, viste samme resultat: Nøytrinoene holdt fremdeles høyere hastighet enn lyset.[iv]

Masse og hvilemasse

En fra et materialistisk standpunkt svært tvilsom bestanddel av Einsteins spesielle relativitetsteori, er at lyshastigheten er den samme i alle inertialsystem (treghetssystemer), og uavhengig av observatørens bevegelse.

For å få teorien om lysets konstante hastighet (i vakuum) til å stemme, erstattet Einstein oppfatninga av tid og rom som absolutte størrelser med nye definisjoner som avhenger av observatøren.

Når lyshastigheten er satt som universets øvre fartsgrense, har det hatt som forutsetning at hvilemassen til fotonet, lysets kvantepartikkel, ble satt lik null. Dette følger av den spesielle relativitetsteorien og framstår logisk sett som merkelig, ettersom fotonet opplagt har energi, og trolig også må ha masse. Ifølge relativitetsteorien er hvilemassen til en partikkel den massen som kommer til syne for en tilskuer når partikkelen holder seg i ro. Men ettersom lyset aldri holder seg i ro, kan det vel heller ikke ha noen hvilemasse?

I fysikken har massen alltid vært bestemmende. Siden Galileo og Newton har man ment at det er et legemes masse som avgjør akselerasjonen når det blir påvirket av en ytre kraft. Med Einsteins relativitetsteori var dette angivelig bare gyldig for masser som forholder seg i ro, og fikk derav navnet hvilemasse. For øvrig var det snakk om en relativistisk masse, avhengig også av vinkelen mellom legemets retning og påvirkningskrafta ved siden av hastigheten.

Partikler og bølger

Allerede Descartes (1596–1650) skrev at universet i sin helhet er fylt med masse.

Isaac Newton (1643–1727) sa at det å forestille seg «at et legeme kan påvirke et annet som befinner seg i en viss avstand fra det gjennom vakuum uten noe ‘medium’, er for meg en så absurd tanke at jeg mener at ikke en eneste person med det fjerneste begrep om filosofiske spørsmål, kan tro på det». [v]

Newton argumenterte for at lyset bestod av partikler (eller korpuskler, som han selv kalte det). Korpuskelteorien ble rådende til ut på 1800-tallet da bølgeteorien ble revitalisert.

Fram til da mente man at lyspartiklene beveget seg i en lyseter som omga oss. Men eterteorien ble oppgitt på slutten av 1800-tallet, da apparatet som ble brukt i et eksperiment utført av Michelson og Morley ikke kunne påvise bevegelse i interferensmønsteret uavhengig av om lyset gikk samme vei eller motsatt vei av det man mente var eterstrømmen.

Einstein gjorde i 1905 et forsøk på å kombinere bølge- og emisjonsteori ved å anta at lyset eksisterer som nåler eller lange bølgetog, men denne nåleteorien lot seg ikke bekrefte.

I dag legges kvanteteorien[vi] til grunn, den beskriver at lyset har en dualitet. Det vil si at det har både partikkel- og bølgekarakter. Ifølge denne består lyset av kvanter (fotoner) samtidig som det er elektromagnetiske bølger.

Men stadig vekk er det ikke gitt noen fullgod forklaring på hvordan disse og andre bølger kan bevege seg hvis de ikke har en form for medium å bevege seg i.

«Det nødvendige farvel med lysets bølgeteori og overgangen til en lysets partikkelteori er imidlertid blitt forkludret med den filosofiske idealismens hjelp», som danske Carlo H. Madsen sier det. «Lysets eterteori måtte oppgis, men lysets bølgeteori ble fastholdt! Materien forsvant, men bevegelsen vedble!»[vii]

«Når den filosofiske idealismen forsøker å gjøre bruk av den nye fysikken eller av de idealistiske konklusjoner som blir trukket av den, skyldes det ikke oppdagelsen av nye typer stoffer og krefter, materie og bevegelse, men av at man gjør forsøk på å forestille seg bevegelse uten materie. Det er kjernen i disse forsøkene som våre Machianere unnlater å undersøke. De avviser å ta hensyn til Engels’ utsagn om at ”bevegelse uten materie er utenkelig”.»

V.I. Lenin: Materialisme og empiriokritisisme. Kritiske merknader til en reaksjonær filosofi. (Kapittel fem: Revolusjonen i naturvitenskapen og den filosofiske idealismen). 3. Kan man forstille seg bevegelse uten materie?

Eteren som ble vekk

Forskningen på de ørsmå partiklene som kalles nøytrinoer er et nytt felt innen fysikken. Først het det at nøytrinoene ikke hadde masse, men i år 2000 ble det oppdaget at nøytrinoene har masse. Denne er riktignok svært liten, mindre enn en hundretusendel av elektronets masse.

Enkelte spør seg om disse knøttsmå nøytrinoene – 65 milliarder av dem går tvers gjennom hver kvadratcentimeter av huden din hvert sekund – kan utgjøre en form for eter?

Andre muligheter for en form for medium som lyset kan bre seg i holdes også åpne. Flere og flere, forskere og andre, stiller spørsmål ved om det ikke allikevel må finnes en slags eter – av noen kalt vakuum, selv om det gammelgreske eter er mer beskrivende.

Russeren Felix Gorbatsevitsj beskriver etermediet som et hav uten kyster, et endeløst hav fylt med elektromagnetisk materie som har en viss tetthet og elastisitet.[viii] Denne materien består av to like partikler med motsatt ladning eller fortegn. Etermediet er ifølge Gorbatsevitsj utgangspunktet for utbredelse av elektromagnetiske bølger og for å formidle tyngdekraftpåvirkning som fysiske legemer har på hverandre.

Andre teorier er at nøkkelen ligger i sjølve tyngdekraften. Kan for eksempel gravitasjonsfelt tenkes å utgjøre en slags dynamisk tøyelig eter, og at lyset ut fra dette vil ha en hastighet som er bestemt av universets «lokale» gravitasjonsfelt? Dette mener nordmannen Per-Gunnar Thoresen.[ix]

Det som er sikkert fra et materialistisk filosofisk synspunkt, er at all bevegelse nødvendigvis er materie i bevegelse. Bevegelsen er materiens eksistensform, konstaterte Friedrich Engels. [x] Og denne materien som går i sitt evige kretsløp, må ha et medium å bevege seg i.

Lyshastighet

Einsteins spesielle relativitetsteori har som utgangspunkt at lyshastigheten måles ut fra at den beveger seg i et vakuum i rommet. Sjøl om man snakker om et vakuum i universet, så vil det alltid være partikler som ikke «tømmes» ut av vakuumet. Det er snarere snakk om større eller mindre partikkeltetthet.

Det største problemet med teorien er at den hevder at lysets hastighet er konstant i alle retninger, uavhengig av lyskildens fart og også uavhengig av om observatøren er i bevegelse i forhold til lyskilden. Om vi ser bort fra alle andre forhold med uendelig bevegelse i universet og forutsetter at lysets mottaker, i dette tilfellet la oss si deg som leser dette, står i fullstendig ro mens ei stjerne sender ut lys og samtidig kommer i retning mot deg, vil det rent logisk bety at lysets hastighet i dette tilfellet er lyshastigheten pluss stjernens fart. Den dominerende forklaring av dette forholdet blant dagens astronomer er imidlertid at det ikke er farten som endrer seg, men tida.

Matematiske beregninger og tankeeksperimenter om reiser fra for eksempel Jorda til en planet i en galakse 10 lysår unna og tilbake igjen, fører til ubegripelige slutninger som for eksempel at klokka på Jorda viser færre antall år når man vender hjem enn den tida man rent faktisk har reist.

Disse beregningene har i sin tur avfødt alle mulige spekulative teorier, understøttet også av seriøse vitenskapsfolk, som at man kan gå tilbake i tid, gjenoppleve ungdommen eller for den saks skyld forhindre ens egen fødsel ved å ta livet av tippoldemor …

Tid og tidsbegrep

Hva er tid? Begrepet tid gir ikke mening uten at det også skjer en eller annen form for bevegelse i forhold til et referansepunkt som bevegelsen kan relateres til. Vår jordiske tid, en målestokk utarbeidet ut fra kretsløpet og rotasjonen til den planeten vi befinner oss på, kan brukes til å beregne varighet og avstand, også i forhold til stjerner og planeter som har en helt annen lokal «tidsregning» enn oss. Tidsfesting på denne måten er mulig dersom en korrigerer for ulik hastighet, bevegelsesretning osv. i rommet. Vår tidsberegning er dermed et hjelpemiddel, en nyttig målestav, og kan være et presist redskap til dette bruk for å få pålitelig kunnskap.

Noen universelt eksisterende objektiv tid er det derimot vanskelig å påvise. Men vi bør kunne fastslå at tida er irreversibel, den er enveiskjørt. Tida beveger seg fra fortid til framtid.

Den usynlige materien

Omtrent 25 prosent av universets energi, mener forskerne utgjøres av såkalt mørk, ikke-baryonisk, eller «usynlig» materie. Hva den består av er det ingen som vet, men det antas at den kan bestå av partikler med masse, men uten elektrisk ladning. Denne materien påvirkes av og påvirker tyngdekrafta, men synes ikke for øyet fordi den ikke har elektrisk ladde partikler som absorberer lys. Denne mørke materien kan forårsake at fjerne galakser framstår som fordreide, og kan kanskje være en mulig årsak til teorien om at universet er krumt, slik den regjerende trenden i astrofysikken hevder.

Ifølge partikkelfysikkens standardmodell utgjør «vanlig» materie bare omlag fem prosent av innholdet i universet. Resten av all energien i universet, omtrent 70 prosent, består av en eller annen form for vakuumenergi[xi] Den kalles også mørk energi. Ikke på grunn av fargen, men fordi forskerne ikke aner hva en består av. Ideen om mørk energi er en følge av teorien om et univers som stadig ekspanderer. Det kommer vi tilbake til nedenfor. Her skal bare bemerkes at de teoriene som for tida er rådende anerkjenner at det fins mengder av energi og materie som er «usynlig», samtidig som eterteorien er forkasta.

Idealisme og Big Bang

Tidas moteretning innen fysikken er strengteorien som har til formål å forene Einsteins relativitetsteori med kvantemekanikken, for dermed å finne teorien om «alt» og verdens minste byggeklosser. Dette er de rådende trender i dagens fysikk, som noen hevder har stått i stampe de siste 30 åra.

I 2018 planlegger NASA å sende det superavanserte romteleskopet «Webb» 1,5 millioner kilometer ut i verdensrommet, altså i en bane mye lengre fra jorda enn det nåværende Hubble-teleskopet. Det ambisiøse målet er at teleskopet skal kunne ta bilder av «de aller første galaksene» som ble dannet av Big Bang, tidfestet til 13,7 milliarder år tilbake.

Vi snakker dermed om en forestilling om at oversikten over hele universet snart er innen rekkevidde.

En slik oppfatning, sammen med ideen om at det hele startet med en kjempeeksplosjon (Big Bang) av komprimert materie som siden har utvidet seg, bryter nødvendigvis med den materialistiske tanken om at universet verken har et start- eller sluttpunkt, men er uendelig. Den katolske presten og astronomen Georges Lemaître (1894-1966) var da også den første som fikk ideen med å regne seg tilbake i tid og konkludere med at alle galaksene en gang var samlet i ett punkt, et «uratom». Dermed fikk også den religiøse skapelsesberetninga et skjær av vitenskapelighet. Pave Pius XII var raskt ute med å si at vitenskapen hadde bekreftet katolisismen.

Den rådende fysikken i de siste snart hundre åra beskjeftiger seg i liten grad med hva som foregikk forut for dette kjempesmellet. Eksisterte det et tomt univers eller noe som helst før smellet? Hvis massen som utløste Big Bang oppsto fra ingenting, så forklarer jo Big Bang ikke noe som helst, annet enn at en «skapende kraft» må ha stått bak, slik kreasjonistene og tilhengerne av «Intelligent Design» framfører.

Kort sagt idealisme og religiøst svermeri. Hvis derimot Big Bang fant sted i et allerede eksisterende univers fylt med materie, hvordan kan man da begrunne at universet er 13,7 milliarder år gammelt?

Utvider universet seg?

Svaret fra Big Bang-tilhengerne er at lysets rødforskyvning når man studerer fjerne galakser bare kan forklares ved at disse galaksene vokser fra hverandre, altså at universet stadig utvider seg i forhold til det som formodentlig var universets opprinnelige «sentrum», nærmere bestemt kjempeeksplosjonen som går under navnet 'Big Bang'. På dette grunnlaget har man regnet seg tilbake til universets opprinnelse. Regnestykket er en konsekvens av den vedtatte sannheten om lysets konstante hastighet.

Hvis det skulle være sånn at universet kontinuerlig utvider seg, så er det jo per definisjon heller ikke uendelig, ettersom det da logisk sett må utvide seg ut over en tenkt grense og inn i et eller annet som altså ikke er det definerte universet. Hva er da dette «ingenting» som universet utvider seg i?

Hvis man derimot tar utgangspunkt i at universet ikke har noen begynnelse, ikke noe sentrum og at det er uendelig, så vil kanskje ufattelige 13,7 milliarder jordiske år framstå som en uvesentlig tidsperiode i den store sammenhengen. En rekke forskere stiller også spørsmålstegn ved teorien om at lysets rødforskyvning beviser at universet ekspanderer.

Nye målinger av fjerntliggende galakser utført av John Webb fra University of New South Wales i Australia[xii], viser at elektromagnetismen ikke er konstant i alle retninger gjennom kosmos. Målt fra den sørlige halvkule viste det seg at strålingen ble sterkere, målt fra den nordlige halvkule ble den svakere utover i verdensrommet. Dette strider mot den såkalte standardmodellen som hevder at elektromagnetismen – en av de fire naturkreftene sammen med sterk og svak kjernekraft samt tyngdekraften – i kosmos er konstant. Målingene kommer til syne gjennom avlesning av forskyvninger i lysets spektrum.

Uendelighet i alle retninger

Idealismen innenfor vitenskapen og dens religiøse undertoner er knyttet opp til en forestilling om at universet er til for menneskenes skyld. Slik forestiller man seg også at vi snart skal ha funnet både universets «startpunkt» og «naturens minste byggeklosser»[xiii], slik man allerede hevder å ha oppdaget den «høyest oppnåelige hastighet» og kvanten[xiv] som den minste og udelelige partikkel.

Men på samme måte som universet strekker seg ut i det uendelige, kan vel verden også være uendelig innover i materien? Både Engels og Newton framholdt at hvis partikler man mente var udelelige likevel viste seg å være det, må man konkludere med at disse «udelelige» partiklene kan deles i det uendelige.

Materialismens posisjon innenfor naturvitenskapene er sterk, men ikke urokkelig. Denne artikkelen har forsøkt å peke på noen idealistiske føringer som har trengt inn i fysikken og andre naturvitenskaper i løpet av 1900-tallet.

Materialister mener at det er mulig å komme fram til objektiv og sikker kunnskap, men også at denne kunnskapen ikke har noen endestasjon. I et univers som er uendelig vil man aldri bli ferdig med å undersøke tingenes tilstand, og materien kan vise seg å anta andre former enn man først antok. Like fullt er det alltid snakk om materie i bevegelse. For Engels og materialister etter ham gjelder det ikke om å forsvare den ene eller den andre vitenskapelige antakelsen, men om å forsvare materialismen, verden som materialitet.

Kommunistene trenger derfor å «stå i forbund med de representanter for den moderne naturvitenskap som heller til materialismen», som Lenin sa.

«Foruten forbundet med de konsekvente materialister som ikke tilhører det kommunistiske parti, er det av ikke mindre og kanskje enda større betydning for den kjempende materialismens arbeid å stå i forbund med de representanter for den moderne naturvitenskap som heller til materialismen og som ikke er redd for å forsvare den og propagandere den mot de filosofiske motevaklinger i retning av idealismen og skeptisismen som er rådende i det såkalte ’dannede selskap’.»

Vladimir I. Lenin: Om betydningen av den kjempende materialisme
Datert 12. mars 1922. Fra Lenin: Utopisk og vitenskapelig sosialisme, Forlaget Ny Dag 1970, s. 211-221.

I de ugjestmilde chilenske Andesfjella, 5000 meter over havet, vil gigantteleskopet Atacama (Alma) stå ferdig utbygd i 2013. Da forventer forskere at Alma vil avdekke en ny galakse for hvert 3. minutt det er i observasjonsmodus. Teleskopet skal ved hjelp av lange sub-millimetre lysbølger være i stand til å trenge gjennom kompakte gass- og støvskyer i universet som skjuler galakser som hittil har vært usynlige for romteleskopet Hubble, med sitt avanserte optiske og infrarøde utstyr. Allerede i dag har teleskopet gitt nytt innblikk i de spiralformede Antenne-galaksene drøyt 70 millioner lysår borte. Skyene som omgir galaksene består av gasser med en samlet masse som er flere milliarder ganger større enn sola vår, og er dermed en sannsynlig «fødestue» for nye stjerner. Et av de første eksperimentene som står på programmet er studier av det påståtte svarte hullet Sagittarius A* i midten av Melkeveien. «Hullet» er vanligvis dekket av tette gasskyer, men Alma vil kunne se igjennom disse. Dette kan gi nytt innblikk i om det kan være hold i den rådende teorien om svarte hull som får masse til å forsvinne sporløst.

{jcomments on}