Fremtidstro var der til overmål, da det nyfødte århundrede blev ringet ind. Man gik ud af 1800-tallet med tillid til, at det var forbi med store krige, og med tro på, at videnskab og teknologi fortsat ville frembringe resultater, som alle ville blive til menneskehedens bedste. Nok var der mængder af ting, der skulle bringes i orden, men den almindelige fornemmelse var, at det fortsat måtte gå fremad, uden de store omvæltninger.
Inden for videnskabens mure var tonefaldet noget lignende. I al fald hos fysikerne var det en fremherskende holdning, at man var tæt på et afsluttet verdensbillede. Newton havde skabt fundamentet for den klassiske fysik, og hans efterfølgere havde gennem to århundreder fuldendt bygningsværket. Der var ganske vist enkelte knaster og paradokser tilbage, men de skulle nok finde deres løsning inden for de etablerede begrebsrammer, mente man. Fortsatte fremskridt ad vante stier, det var parolen.
I verdenspolitikken og i samfundene blev fremtidstroen unægtelig rystet, da 1. Verdenskrig brød ud. Og i videnskaben gik der heller ikke mange år, før det afsluttede verdensbillede begyndte at krakelere.
I en lille, men betydningsfuld afhandling fra 1900 påviste den tyske fysiker Max Planck, at han kunne forklare et af fysikkens daværende paradokser ved at bryde med den klassiske fysik. I den gamle videnskab var fysiske størrelser glatte og kontinuerte. For at løse sit problem om stof og stråling antog Planck, at energi optræder i afgrænsede pakker, at energi kan være diskontinuert. Kollegernes konservative reaktion var, som man kunne forudse: De mente, at Plancks energikvanter var en uinteressant kuriositet, og at man en dag ville finde en bedre løsning uden hans kvanter.
Men selvom bjerget så skævt til Plancks forslag, var kvanteidéen ikke til at komme uden om. Da den unge Niels Bohr et tiår efter Planck gik i lag med at opklare gåden om atomets struktur, indså han, at nøglen til gådens løsning var at finde hos Planck. Behændigt flettede Bohr den gamle fysik sammen med kvantet — og fik succes. Det hidtil uforståelige blev pludselig opklaret. Derefter gik det stærkt.
På få år blev der vendt op og ned på fysikernes verdensbillede, og ved udgangen af 1920'erne var der skabt en helt ny fysik til at beskrive atomernes mikroverden. De nye slagord blev kvantemekanik og bølgemekanik, og de overskrifter indebar en omvæltning i fysikernes tankesæt. I mikroverdenen blev den klassiske fysiks strenge determinisme afløst af en statistisk beskrivelse, og mange andre uvante begrebsdannelser blev føjet til.
Omverdenen så til, men forstod næppe, at dette var indledningen til en videnskabelig revolution, som en dag kunne få voldsomme konsekvenser. For øvrigt hørte offentligheden i de år også om ny og mærkelig fysik fra en anden kant, og det var et budskab, som kom til at optage sindene nok så meget som Bohrs atomer. I 1905 havde en ung, ukendt fysiker, Albert Einstein, nemlig offentliggjort en stribe afhandlinger, hvoraf nogle indeholdt forbløffende synspunkter, som torpederede Newtons forestillinger om absolut tid og absolut rum. Relativitetsteorien, hvad var det?
Til en begyndelse mødte Einsteins relativitetsteori kun afventende tavshed. Endnu i 1908 mødte der kun fire tilhørere op til privatdocent Einsteins fysikforelæsninger i Bern. Men efterhånden overgav den videnskabelige verden sig, og Einsteins forelæsninger blev tilløbsstykker.
I 1919 blev anden afdeling af Einsteins relativitetsteori afprøvet af astronomerne under stor offentlig opmærksomhed, og selveste The Times i London erklærede, at Newtons idéer nu var kuldkastede. Dele af Einsteins teoribygning var avanceret matematik, som de færreste forstod, men temaerne fangede interessen. "Alt er relativt" blev et slogan, som kunne bruges til hvad som helst, uanset at udtryksmåden egentlig ikke dækkede Einsteins grundlæggende synspunkter.
Mon disse nye signaler fra elfenbenstårnet kunne have mere end akademisk interesse? Kunne kvantemekanik og relativitetsteori føre til noget praktisk, noget nyttigt eller måske til noget farligt?
I en afhandling fra 1905 konkluderede Einstein, at energi og masse er ækvivalente størrelser, udtrykt i den berømte formel E = mc2. Når fysikerne overvejede dette resultat i sammenhæng med den nye viden om atomer og atomkerner, kunne de slutte, at atomkerneprocesser i princippet måtte kunne frigøre enorme energier. I årtier anså man dog dette for at være en praktisk umulighed, men da to tyske kemikere i 1938 opdagede, at uranatomets kerne kunne spaltes ved bestråling med neutroner, blev atomenergien pludselig til en praktisk mulighed.
6.8.1945 eksploderede atombomben over Hiroshima. Da chokket havde lagt sig, blev verdens efterfølgende reaktion en blanding af frygt og håb. Man nærede begrundet frygt for et dødeligt våben af hidtil uset, destruktiv kraft, men samtidig havde man i de første år forhåbninger om, at atomenergien kunne tæmmes og bruges til samfundets fredelige formål. Men forhåbningen blev efterhånden til et brændbart politisk emne. Folkelige slogans om "atomer for fred, ikke for krig" blev forvandlet til et "nej til atomkraft".
Også andre teknologier end atomenergien blev udsat for voksende folkelig kritik og pres. Efter 2. Verdenskrig ændrede offentlighedens holdning sig gradvis fra fortidens naive fremtidstro over i noget modsat. Frygt for en fremtid med forurening og naturkatastrofer blev knyttet sammen med en voksende mistillid til videnskab og teknologi. Da biologerne ved det 20. århundredes afslutning mødte op med genteknologiske udviklinger, som indebar nye muligheder for sygdomsbekæmpelse og fødevareproduktion, blev offentlighedens reaktion næsten automatisk en massiv afvisning. Verden blev lidt af en kampplads mellem økologisk fanatisme og teknologisk enøjethed, mellem econuts og technocranks, for at bruge et engelsksproget ordspil.
En enkelt teknisk nydannelse opnåede dog næsten enstemmig accept i slutningen af det 20. århundrede. På få årtier skabte den elektroniske informationsteknologi dybtgående ændringer i hverdagsliv og arbejdsliv, og det er endda en udvikling, som vi endnu kun kender begyndelsen af.
I en vis forstand kan man tale om en parallel udvikling for atomenergi og for den elektroniske computer. Begge teknologier har deres rødder i kvantefysikken, og begges udvikling blev accelereret af begivenhederne under 2. Verdenskrig, men deres skæbne i den civile verden blev altså højst forskellig.
Hvad angår den elektroniske computer, kan man igen med en vis ret tillægge Einstein æren for det første skridt. I et arbejde helt tilbage til 1907 gjorde han nemlig som den første opmærksom på, at kvantefysiske synspunkter med fordel kan finde anvendelse på studiet af krystallernes egenskaber.
Det blev ouverturen til en stor kvantemekanisk udvikling af de faste stoffers fysik, som i 1948 førte til opfindelsen af transistoren. Og da fysikerne først var blevet fortrolige med transistorens fysik, fulgte en række udviklinger, der muliggjorde fremstilling af komplicerede elektroniske komponenter i bittesmå enheder, mikrochips. Dermed var grunden lagt til nutidens kompakte og slagkraftige elektroniske computere og til den digitalisering, som synes at blive fremtidens teknologiske løsen.
Videnskabens veje er sjældent retlinjede, oftere udviser de sære slyngninger. Kvantemekanikken skabte et brud med den klassiske fysik, og en af dens frugter blev den elektroniske computer. Med computeren som redskab kunne man så vende tilbage og udvikle den dybsindige disciplin inden for klassisk fysik, der bærer navnet kaos.
Grundlaget for kaosfysikken blev lagt af den franske matematiker Henri Poincaré, som i 1880'erne påviste umuligheden af en eksakt løsning af et så simpelt fysisk system som det, der udgøres af Sol, Jord og Måne.
Poincaré havde ingen computer, og han måtte derfor nøjes med at anslå et tema. Med computeren kan de tre legemers baner på kort sigt beregnes med uhyre nøjagtighed, og man kan studere mange finesser i legemernes bevægelsesmønstre. Men selv med avancerede computere lader spørgsmål om systemets stabilitet på lang sigt sig ikke besvare. Faktisk ved vi ikke i dag, om Solsystemet på lang sigt er stabilt.
Kaotiske fænomener optræder overalt i fysikken og også i mange andre videnskabsgrene. I meteorologien taler man om sommerfugleeffekten: En sommerfugls vingeslag i luften over Kyoto kan indlede en ustabilitet og fremkalde en orkan over Chicago. Kaossynspunkter er trængt ind i epidemiologien, i trafikanalyser, i studiet af børskurser og mange andre steder.
Skal man nævne tre store udviklinger i fysikken i det 20. århundrede, må kaosfysikken nævnes på linje med kvantemekanik og relativitetsteori. Fortidens illusioner om absolut deterministisk forudsigelighed inden for klassisk fysik er definitivt bristede.
Videnskab ved forrige århundredskifte beroede for størstedelen på enkeltpersoners indsats eller på samarbejde inden for ganske små grupper af videnskabsmænd. I parentes bemærket var kvinder dengang et særsyn i videnskabelige sammenhænge. Marie Curie var undtagelsen, der bekræftede reglen.
De vestallieredes gigantiske atombombeprojekt under 2. Verdenskrig, Manhattanprojektet, skabte en anderledes ramme for videnskabeligt arbejde. I Manhattanprojektet blev der arbejdet i teamwork med store grupper af forskere, og sådan blev tendensen også i efterkrigstidens verden. Forskergrupper, der tæller flere hundrede medarbejdere, er ikke længere en sjældenhed. Big Science kom, noget ufortjent, til at stjæle billedet fra Little Science.
Antallet af videnskabsmænd (og -kvinder) voksede eksplosivt gennem århundredets sidste halvdel, og væksten er langtfra ophørt. Væksten kan registreres ved en tilsvarende eksplosion i antallet af videnskabelige afhandlinger, som publiceres gennem trykte og/eller elektroniske medier.
Den videnskabelige verdens befolkningsvækst og publikationsvækst følges dog ikke af en tilsvarende vækst i antallet af banebrydende, nye idéer. Som videnskab i dag er organiseret, er der behov for en infrastruktur, som befolkes med kompetente og solidt arbejdende forskere, vandbærere, om man vil. Men der udklækkes ikke nødvendigvis en ny Einstein, hver gang mængden af fysikere i denne verden forøges med 1000 eller 10.000.
Fremragende og banebrydende videnskabsmænd og -kvinder findes stadig verden over, men deres antal er næppe dramatisk større, end det var for et halvt århundrede siden. Der arbejdes med store orkestre, men antallet af egentlige dirigenter er til at overse.
Lægfolks fremmedgørelse over for videnskaben er vokset i takt med videnskabens øgede kompleksitet og voksende grad af abstraktion. Eksempelvis er fysikken blevet mere og mere matematiseret gennem århundredet.
Videnskabens ændrede sociologi, med arbejde i store enheder, giver i dag megen videnskab et skær af industriel udfoldelse, i hvilken den enkelte forsker ofte anonymiseres. Fortidens store, markeret af navne som Albert Einstein, Niels Bohr, Linus Pauling og Bertrand Russell, formåede at fastholde en personlig identitet over for omverdenen, og der blev lyttet til deres stemmer i samfundsdebatterne, også hos humanisterne. Der er blevet langt mellem efterfølgere af tilsvarende støbning. C.P. Snow talte i sin tid om kløften mellem to kulturer, den humanistiske og den naturvidenskabelige. Kløften er der stadig, og den er muligvis blevet dybere.
Videnskaben i det 21. århundrede vil dog ikke nødvendigvis fortsætte ad de oven for beskrevne spor. For hundrede år siden blev alle forudsigelser om videnskabens udvikling gjort til skamme. Dagens spådomme er ikke sikrere end fortidens. Videnskab er, lykkeligvis, en uforudsigelig, menneskelig aktivitet, som altid har skabt overraskelser.
Og den sidste Einstein er nok ikke født endnu.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.