”Sett kryss i taket!” Det pleide min mor å si når noe positivt og uventet skjedde. For en tid siden tegnet jeg et stort kryss med rødt kritt i taket på kontoret mitt da det ble kjent at fire av åtte søkere til en stipendiatstilling i matematisk fysikk i min forskningsgruppe er kvinner. Et skår i gleden er at bare en av de åtte har norsk statsborgerskap og tre av de fire kvinnene kommer fra land der kvinners stilling etter rådende norsk oppfatning står meget svakt. Dette gir rom for refleksjon og debatt om hva vi gjør feil i dette landet når det gjelder rekruttering til realfag, spesielt med hensyn til jentene.

Debatten får vi ta senere. Her vil jeg bare bringe inn et lite kjent moment for ytterligere refleksjon, det ytterst bemerkelsesverdige vitenskapelige bidraget til en tysk-jødisk kvinnelig matematiker, Emmy Noether.

Emmy var datter av matematikeren Max Noether. Hun ble født i Erlangen i Tyskland i 1882, kjempet seg til en doktorgrad ved universitetet i Erlangen i 1907, og arbeidet deretter ved samme institutt uten lønn i sju år. I 1915 ble hun invitert av den store tyske matematikeren David Hilbert til å forelese ved Universitetet i Göttingen, men på grunn av protester fra det filosofiske fakultetet måtte hun forelese i Hilberts navn, inntil hun endelig ble utnevnt til ”privatdozent” i 1919. Hun ble etter hvert en ledende figur i det svært så aktive matematikkmiljøet i Göttingen fram til 1933, da hun i likhet med mange andre jødiske akademikere måtte rømme til USA. Hun fikk en stilling ved Bryn Mawr College i Pennsylvania, men døde av komplikasjoner i forbindelse med en operasjon i 1935, bare 53 år gammel.

I sin nekrolog over Emmy Noether i New York Times beskrev Albert Einstein henne som den viktigste kvinnelige matematiker noensinne. Hun leverte betydningsfulle bidrag til mange grener av matematikken, særlig abstrakt algebra, men for fysikken har det såkalte Noethers første teorem hatt særlig store konsekvenser. Dette teoremet tar utgangspunkt i at de fleste grunnleggende fysiske lover og likninger kan avledes fra såkalte variasjonsprinsipper. Noethers store oppdagelse i 1915 var at hvis naturloven som variasjonsprinsippet beskriver også har en eller annen symmetri, så finnes det en tilsvarende fysisk størrelse som er bevart. Et eksempel på en slik symmetri er at naturlovens matematiske form ikke endrer seg med tiden. I dette tilfellet finnes det en bevart størrelse som vi kaller energi.

Ved inngangen til det 20. århundret tydet all erfaring på at energi er bevart, men man kjente ikke noen overbevisende teoretiske grunner til at det skulle være slik. Patentbyråene fortsatte å få inn fantasifulle forslag til perpetum mobile - evighetsmaskiner – som angivelig skulle kunne drive maskineri uten å forbruke energi. Dette har fortsatt fram til i dag, men det er en vesentlig forskjell. Dagens patentsøknader går ulest i papirkurven, og søkerne blir uten unntak stemplet som useriøse. Mer enn hundre års erfaring er nok en sterk medvirkende årsak til dette, men hvordan kan fysikerne være så skråsikre på at naturen ikke en vakker dag vil åpenbare et unntak? De fleste patentkonsulenter er antakelig ikke oppmerksomme på at denne skråsikkerheten skyldes en matematisk oppdagelse - gjort av en kvinne.

Men det fins mange flere symmetrier. Hvis en naturlov er uavhengig av hvor vi har plassert våre målinger, vil en størrelse vi kaller bevegelsesmengde være bevart, og som gjør at vi føler en rekyl når vi fyrer av et våpen. Hvis den også er uavhengig av hvilken retning vi snur oss, har vi bevart en størrelse som gjør at jorda fortsetter å snurre om sin akse uten å stoppe opp. Noethers teorem forklarer også hvorfor elektrisk ladning ikke forsvinner, og er en konstant rettesnor når fysikerne forsøker å finne lovene som beskriver atomkjernenes og elementærpartiklenes hemmeligheter.

Noethers symmetrier er langt mer innlysende enn de tilsvarende bevaringslovene. Derfor har hun overbevist alle teoretiske fysikere om at energi for evig og alltid forblir en størrelse som ikke kan oppstå fra ingenting, Med dette har hun etablert det teoretiske grunnlaget som enhver realistisk energipolitikk må bygge på.