Einstein igjen

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

En gang i forrige årtusen – for ca. 30 år siden – tok jeg hovedfagskurset i generell relativitetsteori på Blindern. Til eksamen hadde vi i oppgave å regne ut Universets alder. Det gikk greit, og jeg mener å huske at svaret den gangen var 12,5 milliarder år. Men best husker jeg den følelsen jeg hadde da jeg satte to streker under svaret, leverte papirene og spaserte ut: Jeg hadde kontroll over Kosmos, jeg hadde koblet grepet rundt Universet. Albert Einstein var profeten, og vi var hans disipler. Dette var toppen av naturvitenskap.

På vei hjem fra Blindern den dagen begynte jeg å reflektere over hva slags univers det egentlig var jeg hadde regnet på. Jo, et univers der all masse var smurt tynt, jevnt utover. Ingen jordklode, ingen mennesker, ingen musikk. Et fantastisk kjedelig univers, egentlig. Og slik er det vel med det meste – skal man klare å se de store strukturene, så kan man ikke drukne seg i detaljene. Forenkling er av og til en nødvendighet for framgang. Jeg endte for øvrig opp med hovedfag i matematikk i stedet for fysikk eller astronomi.

Albert Einstein håper det beste foran enda en ny test av hans generelle relativitetsteori ...

Teori. Og praksis!

Algebrakursene på Matematisk Institutt var toppen av abstraksjon. Galois-teori og endelige tallkropper syntes fjernt fra enhver anvendelse – dette var rendyrket hjernespinn. Stor var min overraskelse da jeg allerede det første året i jobb etter hovedfagseksamen oppdaget at det var nettopp den type matematikk min arbeidsgiver trengte der og da – for svært praktiske anvendelser innen utvikling av spredt spektrum kommunikasjon.

Evariste Galois (1811 - 1832) - fransk matematisk geni som døde i duell bare 20 år gammel.

 

Riktignok er jordas klima bare et lite støvfnugg i Einsteins enorme univers, men jordas klima er i seg selv et så komplisert system at kraftige forenklinger er nødvendig for å beskrive det. Og i blant har jeg følelsen av at mesteparten av energien i klimadebatten brukes på å diskutere hverandres forenklinger, ikke selve klimaet.

Ny varmerekord i mars?

Som nevnt i min blogg på første nyttårsdag er 2010 det første året hvor man selv med noen rett kan sjekke om verden egentlig har blitt varmere siden 1998. El Ninjo og solflekkene er syklusmessig omtrent i samme fase som de var i rekordåret 1998, men begge er noe svakere nå enn den gang. Så dersom 2010 blir et varmere år enn 1998, vil den enkleste mulige forklaringen være det økte innholdet av klimagasser i atmosfæren. (Ja, jeg er klar over at en rekke andre effekter også kunne vært nevnt, men denne artikkelen handler jo om forenklinger …)

Etter to måneder står det uavgjort 1-1 mellom 1998 og 2010. Og i mars måned har 2010 startet knallhardt. Alt tyder i dag på at vi får oppleve den varmeste mars-måneden målt fra satellitt hittil. Følg med.

En enkelt måned er selvsagt bare en dråpe i klimahavet, slik jorda er det i universet. Men noen detaljer er viktigere enn andre – og 2010 blir et særdeles viktig klimaår for meg. Dette er det første året hvor jeg kan bruke lekmannslogikk for å gjøre meg opp min egen oppfatning, basert på globale målinger jeg selv har tilgang til. Så får det bli opp til naturen å bestemme hva jeg må konkludere på basis av målingene og min svært forenklete modell.

Satellittmålt temperatur i nedre troposfære er nå på det høyeste siden 1998. Får vi en ny global varmerekord i år?

 

70 000 galakser avsier dom

Tilbake til Einstein igjen. Denne uken ble det publisert en artikkel i Nature hvor forskere fra USA og Sveits har satt relativitetsteorien på prøve ved å måle 70 000 galakser som ligger innenfor en avstand på 3,5 milliarder lysår fra oss. Dette synes å være gjort helt etter læreboka for hypotetisk-deduktiv metode: Man har først gjort prediksjoner fra Generell Relativitetsteori, og fra to avanserte, konkurrerende teorier for gravitasjon (ja – de finnes faktisk!). Og når måledataene nå ligger bordet, så viser det seg at Einstein stemmer helt utmerket, mens den ene konkurrenten var klart utenfor usikkerheten i målingene og den andre bare så vidt er innenfor. Det betyr ikke at Einstein har rett, men at han fortsatt er det beste vi har for å beskrive universet matematisk. Poeter, musikere og kunstnere kan selvsagt velge helt andre innfallsvinkler.

70 000 galakser kan vel ikke ta feil? Her er NGC-4414.

Bortenfor likningene

Dog må det sies at Einstein i dette tilfellet trenger hjelp fra den nylig introduserte mørke materie, og sin egen kosmologiske konstant (nå tolket som mørk energi). Dette bringer oss ikke nærmere svaret på hva den mystiske mørke materien faktisk er – men Einsteins teoretiske mesterverk fra 1915 synes fortsatt å være en utrolig god beskrivelse av universet vårt ut til en avstand av noen milliarder lysår. Gitt at vi altså velger å overse noen detaljer slik som jordkloden, menneskene og musikken. Den slags mener nemlig Einsteins likninger ikke noe om, selv om mannen selv hadde oppfatninger om det. Det er forresten kommet en ny bok om Einsteins liv og virke nå. Mulig jeg må gå og kjøpe den. Jeg klarer visst aldri å legge ham bak meg.

 

Artikkelforfatteren på den tiden han studerte generell relativitetsteori. Her avbildet uten differensiallikninger, men med bassgitar.

 

Powered by Labrador CMS