Startsiden
Ny viten
Tema:
Norge
Hukommelse
Mennesker & dyr
Katastrofer
Stein
Tverrfaglighet
Redaksjonen
Kontakt oss
viten.com
Arkiv
|
|
Ny
viten:
|
Av Henrik Svensen
Forsker ved Inst. for Geologi, Universitetet i Oslo, og redaktør for viten.com
E-post: hsvensen@geologi.uio.no
|
Kongsberg, 2001.
Engang en av landets største byer og et sentrum for teknologi og vitenskap. Bergseminaret på Kongsberg fungerte i perioden 1750-1814 som landets ledende sentrum for utdannelse av naturvitere. Teknologien og lærerkreftene var dog tysk-dominerte, noe et besøk i Bergverksmuseet raskt bekrefter. Portretter av bergmestre med tysk-klingende navn pryder veggene, og i et glassmonter ligger Agricolas De Re Metallica. Etter at sølvgruvene ble lagt ned i 1957 har det vært relativt stille på Kongsberg. Men tradisjonen fra det en gang så ærverdige Bergseminaret har de siste årene blitt gjenopptatt. Primus motor bak årets seminar, det 14. i rekken, er Bjørn Jamtveit (professor i geologi ved Universitetet i Oslo). Han er bevisst sin rolle som viderefører av den naturvitenskapelige tradisjonen på Kongsberg. Seminaret har i dag som sitt viktigste mål å bringe sammen de tradisjonelt deskriptive naturvitenskaper med de ”eksakte”. I tråd med økende faglig spesialisering blir det stadig viktigere å etterstrebe kommunikasjon og forståelse på tvers av faggrensene, sier Jamtveit. Bak denne agendaen kommer et holistisk syn på naturen og naturvitenskap til syne.
Koblingen mellom jordens organiske og uorganiske systemer ble gjort eksplisitt under årets Kongsbergseminar, og vitner om en holdningsendring. Etter James Lovelocks formulering av Gaia-teorien i 1979 har dette vært fy-fy i vitenskapelige kretser, og assosiert med pseudo-vitenskap. Etter kommentarer å dømme, i velrenommerte tidsskrifter som Nature og Scientific American, har nå vinden snudd. En av Lovelocks viktigste teser er at jordens uorganiske og organiske systemer må betraktes som en koblet helhet.
Blant deltagerne på årets Kongsberg-seminar var den danske fysikeren Per Bak (Imperial College, London), mannen bak teorien om såkalt selv-organisert kritikalitet, samt boken med den svært så ambisiøse tittelen How Nature Works fra 1996. Bak tar til orde for en holistisk tilnærming til forståelsen av grunnleggende prosesser på jorden. Teorien om selv-organisert kritikalitet beskriver systemer som verken er stabile eller kaotiske, men snarere befinner seg i en ustabil mellomposisjon. Systemer i denne kritiske tilstanden organiserer seg selv uavhengig av eksterne forhold. Et viktig poeng ved teorien er at både små og store hendelser kan forklares med den samme mekanismen, dvs at mekanismen er uavhengig av skala. Bak sier at hans teori kan bidra til en bedre risiko-karakteristikk av komplekse systemer. Hans siste arbeid dreier seg om jordskjelv i California.
Per Bak, du hevder at motstanden mot Gaia-teorien vitner om frustrasjoner fra forskere som tviholder på et reduksjonistisk syn på vitenskap, særlig innen biologi. Du sier også i din bok at man kan se på selv-organisert kritikalitet som det generelle teoretiske grunnlaget for Gaia-teorien?
Ja, man må betrakte hele biosfæren som et komplekst interaktivt system. Vi passer inn i denne økologien fordi vi har utviklet oss i dette systemer, ikke fordi vi har tilpasset oss et allerede eksisterende system. Man kan betrakte det som en næringskjede der man ikke bare spiser hverandre, men også hjelper hverandre, konkurrerer og har alle mulige typer interaksjoner med mange arter. Mitt bidrag er dog ikke ideen om utvikling innen et nettverk, men at utvikling ikke skjer på en gradvis og kontinuerlig måte. Hvis man forandrer nettverket i ett punkt kan forandringene forplante seg gjennom nettverket som et ras eller skred. Dette skjer fordi alt er koblet som en helhet. Men ideene mine kommer ikke fra biologi, men fra enklere systemer som sandhauger og jordskjelv.
Mange vil nok hevde at studier av sandhauger ikke er i overensstemmelse med å forfekte et holistisk syn på prosesser i naturen – men snarere representerer en ekstrem reduksjonisme?
Jeg bruker sandhauger som et metaforisk eksempel for et system som kun har interesse som en helhet. Det gir ingen mening å betrakte en sandhaug som kun en samling av sandkorn. Man ikke kan gå fra mikroskopiske undersøkelser av sandkorn til å si noe om dynamikken til sandhaugen.
Og det er dynamikk som er det sentrale i Bak’s teorier. Enten det dreier seg om hvordan sandhauger raser når man prøver å gjøre de større, biologiske systemer, kriger, økonomiske svingninger eller jordskjelv. For å forstå dynamikken i komplekse systemer er det helt nødvendig å starte med det enkleste systemet, en tilnærmingen med røtter tilbake til Ockham på 1300-tallet. Bak tar utgangspunkt i systemers statistikk, og er særlig opptatt av hvordan størrelsen til hendelser korrelerer med tidsutviklingen. Hvis den statistiske oppførselen til for eksempel ras i sandhauger og jordskjelv stemmer overens, kan det sies at de deler den samme dynamikken. Dette er med på å forstå den grunnleggende prosesser som styrer utviklingen til et system. Det er viktig å presisere at hvis man studerer statistikken til f.eks. masse-utdøelser og finner at den er lik den som man kan finne for jordskjelv, så betyr ikke dette at hendelsene har noe med hverandre å gjøre. Det man derimot kan si er at masse-utdøelser ikke skyldes eksterne hendelser som meteoritter, men at de er en del av utviklingen til store dynamiske systemer, sier Bak.
Kan dynamikken til mennesker og samfunn forståes med samme tilnærming?
Demokraten Al Gore har lurt på om teorien min kan forklare hvordan enkeltmennesker oppfører seg, om tanker strømmer gjennom oss på en måte som kan ligne på hvordan ras utvikler seg i en sandhaug. Vel, dette er å gå for langt. Men under en samtale med han var han fascinert av ideen om at alt henger sammen i et nettverk, og at det er umulig å forutsi utviklingen av et komplekst system frem i tid. Det eneste vi kan si er at noe vil skje, men ikke når og hvordan. Men det er få som har undersøkt disse aspektene. Et relevant eksempel er et studium av kriger av Buchannon i boken Ubiquity. Han ser på historien som et dynamisk kritisk system. Forholdene mellom nasjoner blir sett på som interaksjoner mellom sandkorn i en haug med sand. Statistikken til disse systemene er lik. Skuddene i Sarajevo blir som det første sandkornet i sandhaugen. Men de fleste samfunnsvitere ignorerer denne typen studier – og det er tvilsomt å gjøre koblingen for sterk.
Selv om trenden den siste tiden går mot en kobling mellom fysikk og de naturhistoriske vitenskapene, som Kongsbergseminaret viser, er allikevel fysikken grunnleggende ahistorisk? Idéhistorikeren Stephen Toulmin har understreket at våre fysiske lover og konstanter er det siste innen vitenskapene som ikke har blitt gjenstand for tidens fluks. Er det mulig å betrakte naturlovene som historiske størrelser?
Nei, jeg tror ikke det. Men en av mine kolleger mener at selv det vi tror er konstanter, som massen til et elektron, ble utvalgt for å muliggjøre den komplekse verden vi ser i dag. Selv små forandringer i disse konstantene kunne gjort at alt så annerledes ut. Vi hadde kanskje en situasjon ved universets begynnelse med mange forskjellige konstanter, der kun en, eller noen få var mulige for å skape komplekse systemer – og mennesker. Andre konstanter ble utkonkurrert på samme måte som arter kan bli det i dag. Jeg vet ikke – men det er en interessant idé.
Ja, noe av det interessante ved dette er at vi beveger oss over i metafysikken, noe som vel er grunnen til motstanden mot slik tenkning innen fysikken? Det er på dette området at skillet mellom fysikken og de historiske vitenskaper er størst?
Vi kan ikke gjøre det bedre enn de historiske vitenskaper når vi ser på for eksempel universets utvikling. Kosmologien benytter historiske metoder, og er ikke hard-core fysikk. Det er ikke så store forskjeller mellom fysikk og de historiske vitenskaper som mange tror, eller vil ha oss til å tro.
Men i din bok How Nature Works sier du at det er nødvendig med matematiske formuleringer for virkelig å forstå et fenomen!
Vanligvis – ja. Men her kommer vi inn på spørsmålet om hva en teori egentlig er. For noen år siden ønsket jeg å diskutere mine teorier med paleontologen Stephen J. Gould. Han har introdusert ideen om punktuerte likevekter, og jeg startet med å spørre om det ikke hadde vært flott om det hadde vært en teori om punktuerte likevekter. Han svarte at det er en teori! Etter dette måtte jeg undersøke den filosofiske betydningen av begreper teori. Vitenskapsfilosofien sier ikke at teorier må formuleres matematisk. Jeg tror matematikken er et nøyaktig og godt verktøy, men teorier kan også formuleres verbalt – slik Darwin gjorde.
Med dreiningen mot et holistisk syn på vitenskap og naturen, er det mulig å forestille seg et natursyn annet enn det mekanistiske?
Jeg tror fortsatt alt kan forklares fra fysikkens grunnleggende lover – i hvert fall i prinsippet. Men dette blir meningsløst når vi betrakter så store systemer at koblingen mellom det enkelte og historien forsvinner. Det er umulig å starte med en teori om partikler og forutsi noe om historiens gang – vi kan ikke gjøre den koblingen. Her kommer vitenskapen om kompleksitet inn i bildet. I prinsippet kan alt beregnes matematisk. I utgangspunktet har vi det mekanistiske synet på verden, men det blir umulig a bringe dette synet til dets endelige konklusjon. Faktisk tror jeg at fysikere er mindre rigorøse i sin tenkning enn de fleste tror. Fysikken teorier er ikke eksakte matematiske teorier, de er matematiske beskrivelser av intuitive ideer som konfronteres med oppførselen i den virkelige verden. Alt baseres på observasjoner. Jeg kan ikke huske sist en fysiker gjorde et arbeid som var matematisk eksakt og samtidig interessant.
Artikkelen er tidligere trykket i tidsskriftet Naturen.
© viten.com 2002
|
|
