Filosofiska misstag

Vetenskapshistoria är ett beslutsträd. Vertikaler visas där vi måste ta en eller annan förgrening. Ibland tar vi fel väg av de rätta skälen.

Ett bra exempel är den geocentriska kontra heliocentriska kosmologin. De antika grekerna visste att det på många sätt var mer vettigt för jorden att kretsa kring solen än tvärtom. Ändå var de väldigt smarta. Ptolemaios och andra testade för signaturen av jordens omloppsbana i säsongens vinglande i positionerna för stjärnor, eller parallax. Om jorden rör sig runt solen, bör stjärnor i närheten se ut att röra sig på himlen när jorden rör sig från ena sidan av solen till den andra. Försök att blinka fram och tillbaka mellan vänster och höger ögon för att se denna effekt och notera hur närliggande objekt verkar röra sig relativt avlägsna.

Problemet är att Ptolemaios inte hittade parallaxen. Ganska rimligt sluts han av att jorden förblev sänkt. Vi vet nu att det var fel gren att välja, men den varade som standardvärlden i många århundraden. Det visar sig att även de närmaste stjärnorna är så avlägsna att deras vinklade parallax är liten (parallaxens vinkel är omvänt proportionell mot avståndet). Precision som var tillräcklig för att mäta parallaxen uppnåddes inte förrän på 1800-talet, då astronomer redan var övertygade om att det måste hända.

Ptolemaios var förmodligen medveten om denna möjlighet, även om det måste ha verkat ganska orimligt att antaga vid den tiden att stjärnorna kunde vara så mycket avlägsna. Fakta var att parallax inte observerades. Antingen rörde jorden sig inte, eller så var stjärnorna löjligt avlägsna. Vilket låter mer rimligt för dig?

Så, vetenskapen tog fel gren. När detta hände sparkade sociologin in. Generation efter generation av intelligenta forskare bekräftade bristen på parallax tills den motsatta grenen verkade så osannolik att det blev kättare att ens diskutera. Det är mycket svårt att backa upp beslutsträdet och omvärdera vad som verkar vara en så fast slutsats. Det tog den kopernikanska revolutionen att återvända till den gamla beslutsgrenen och försöka den andra.

Kosmologin i dag står inför ett liknande behov av att ta några steg tillbaka på beslutsträdet. Problemet nu är frågan om massa avvikelse, vanligtvis tillskrivas mörk materia. När det först blev uppenbart att saker inte sammanföll när man använde den vanliga tyngdlagen till galaxernas observerade dynamik, fanns det ett val. Det finns antingen massor av materia som råkar vara mörk, eller så måste gravitationens lag ändras. Vilket låter mer rimligt för dig?

Efter att ha färdats längs vägen som dikterats av beslutsmarken Dark Matter, befinner sig kosmologer fastna i en bana av cirkulär logik som är helt analog med de berömda Ptolemaiska epicyklerna. Inte många av dem inser det ännu, mycket mindre erkänner att det är detta som pågår. Men om du tar några steg tillbaka upp beslutsgrenen, hittar du några försök att ändra tyngdkompositionerna. De flesta av dessa misslyckades nästan omedelbart, och uppmuntrade kosmologer längs den mörka materievägen precis som Ptolemeus klokt valde en geocentrisk kosmologi. En av dessa teorier överensstämmer dock inte bara med uppgifterna, den förutspår faktiskt många viktiga nya resultat. Denna teori är känd som MOND (MOdified Newtonian Dynamics). Det introducerades 1983 av Moti Milgrom från Weizmann Institute i Israel.

MOND beskriver exakt den effektiva kraftlagen i galaxer baserat endast på de observerade stjärnorna och gasen. Vad detta betyder är oklart, men det betyder helt klart något! Det kan tänkas att mörk och lysande materie på något sätt samverkar för att härma det beteende som MOND föreskriver. Detta förväntas inte och kräver mycket epicykliskt tänkande för att ordna. Den mer tydliga tolkningen är att MOND är korrekt och vi tog fel gren av beslutsträdet tillbaka på 70-talet.

MOND har stora konsekvenser för mycket modern kosmologisk tanke som har utvecklats symbiotiskt med mörk materia. Än så länge har ingen lyckats skriva ner en teori som omfattar både MOND och allmän relativitet. Detta lämnar öppna många frågor inom kosmologin som tros lösas, till exempel universums expansionshistoria. Det finns inget som en forskare hatar att göra mer än att lära sig vad som ansågs vara väl etablerat. Det är detta sociologiska fenomen som gör det så svårt att klättra tillbaka upp beslutsträdet till den felaktiga grenen.

När man återvänder och tar rätt gren är vägen framåt inte nödvändigtvis uppenbart. Värdet av frågor som tilldelats till synes rimliga förklaringar längs den felaktiga grenen måste behandlas på nytt. Och det kommer alltid att finnas de som inte kan överlämna den gamla världsbilden oavsett bevis.

Enligt min mening kan de nya framgångarna med MOND inte inträffa av misstag. De är ett starkt tecken på att vi skäller upp fel träd med mörk materia. En större teori som omfattar både MOND och General Relativity måste existera, även om ingen ännu har varit smart nog att ta reda på den (få har provat).

Dessa kombineras för att göra livet som kosmolog intressant. Ibland är det spännande. Ofta är det frustrerande. För det mesta tar ‘intressant’ den innebörd som den gamla kinesiska förbannelsen innebär:

KAN DU LEVA I INTRESSANATA TID

Gillar det eller inte, det gör vi.


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *