Den moderne vitenskapens pionerer [16] 8290388993, 8290388438 [PDF]

Zitiervorschau

VHENSKAFENS VERDEN

DEN MODERNE VITENSKAPENS PIONERER Redaksjon: Professor Jack Meadows Norsk oversettelse: Gerd Benneche

ILLUSTRERT VITENSKAPS BIBLIOTEK

Innhold Forord 1

Michael Faraday

3 5

Frikirkelige bevegelser og vitenskapen 11 Populærvitenskap 12 Forskning blir en profesjon 18 Veksten i elektroindustrien 20

2

Charles Darwin

25

FitzRoy og «Beagle» 30 Spesialiserte vitenskapelige selskaber 35 Vitenskap kontra religion 38 Darwin og litteraturen 40

3

Louis Pasteur

45

Vitenskapens «fallitt» 51 Kunsten å lage rene kulturer 56 I legekunstens periferi 58 Vitenskapelig medisin 62

4

Marie Curie

65

Kvinner og vitenskap 71 Begynnelsen på den østeuropeiske forskningen 72 Nobelprisene 79 Radiografi og radioterapi 80

5

Sigmund Freud

85

Vitenskap og pseudovitenskap 91 Studiet av hjernen 92 Asyler og behandling 98 Freud og kunsten 102

6

Albert Einstein

105

Ideologi og vitenskap 112 Einstein og litteraturen 114 Utforskning av atomet 118 En vitenskapelig stormakt blir til 122

Ordliste Register

125 126

VITENSKAPENS VERDEN «Den moderne vitenskapens pionerer» Norsk utgave Norsk Fogtdal A/S 1989 Norsk redaksjon: Marte Askeland og May Britt Stamsø Oversatt av Gerd Benneche Engelsk originaltittel: «The Great Scientists» ® Equinox (Oxford) Ltd. 1987 ) Redaksjon: Pro­ fessor Jack Meadows Forfattere: Dr. W. H. Brock, professor Jack Meadows og dr. A. G. Keller __Sats: Laursen Tønder C Trvkk: Dansk Heatset Rotation I/S, Odense □ ISBN 82-90388-99-3 (24 bind komplett) ISBN 82-90388-43-8 (bind 16, «Den moderne vitenskapens pionerer»)

Forord Vitenskapens innflytelse på våre liv er større i dag enn noen gang tidligere. Hverdagen vår preges på mange måter av den praktiske anvendelsen av vitenskapelige resultater. Store vitenskapelige fremskritt, for eksem­ pel de som har skjedd i kjølvannet av oppsendelsen av mennesker til månen og utvikling av genspleisingsteknikk, følges som regel av en teknologisk revolusjon som får betydning for hele samfunnet. I våre dager er ikke vitenskapelige landevinninger forbeholdt en snever krets av fagfolk. Folk flest interesserer seg for hva som skjer i den vitenskapelige og tekniske verde­ nen. Interessen omfatter både ideer, metoder, resulta­ ter og deres praktiske anvendelse. Både den trykte pressen og radio og tv gir oss daglige rapporter fra forskningen som skjer i frontlinjen. Midt i dette vitenskapelige og teknologiske bombar­ dementet kan det være nyttig å stoppe opp og reflekte­ re over spørsmålet: - Hvordan begynte det hele? Vi­ tenskapens historie kan gi oss bakgrunnskunnskap som gjør det lettere for oss å forstå nåtidens forskning, se perspektivene i utviklingen og gi oss en fornemmel­ se av hvor vitenskapen er på vei. Vitenskapen kan ikke ses på som et isolert nåtidsfenomen. Alle vitenskapelige og teknologiske fremskritt bygger på eksisterende kunnskap, som igjen er resultat av tidligere forskning. I dag ligger det et nesten roman­ tisk skjær over fortidens vitenskapsmenn. Metodene og utstyret de brukte, er foreldet i dag. Likevel nådde de i kraft av sin intuisjon, idérikdom og ikke minst tålmodighet, resultater som gjør at vitenskapen er kommet dit den er i dag. Dette bindet av vitenskapens verden beskriver fore­ gangsmennene bak den vitenskapelige og tekniske re­ volusjonen på 1800-tallet og i begynnelsen av vårt år­ hundre. I denne perioden skjøt spesielt den vitenska­ pelige forskningen fart. Samtidig ble teoriene som dan­ net utgangspunkt for vår tids forskning, formulert. De seks frontfigurene, Faraday, Darwin, Pasteur, Curie, Freud og Einstein, har åpnet nye områder for vitenska­ pelig forskning, og utviklingen som skjer i dag er en fortsettelse på arbeidet deres, noe som viser hvor be­ tydningsfull innsatsen deres var. Michael Faradays forskning omkring elektrisiteten i første halvdel av forrige århundre var med på å danne grunnlaget for vårt moderne samfunn. Det lyktes for Marie Curie å bryte inn i den manns­ dominerte vitenskapelige forskningsverdenen. Arbei­ det hennes dannet grunnlaget for kjernefysikken, som dels har funnet anvendelse i forskningsverdenen, dels

muliggjør utnyttelsen av atomkraft og fremstilling av atomvåpen, som på godt og vondt preger samfunnsutvikligen og -debatten i dag. I begynnelsen av vårt århundre endret Albert Ein­ stein vår måte å betrakte universet på. Sammen med Marie Curies kjernefysikk utgjør kvantemekanikken og hans relativitetsteorier grunnlaget for fysikken i vårt århundre. Charles Darwin formulerte tankene om evolusjo­ nen, utviklingslæren, som ga menneskene en bestemt plass i naturen. Han revolusjonerte menneskenes syn på seg selv og deres opprinnelse. Mennesket var ikke lenger en guddommelig skapning, men et resultat av krefter som i løpet av millioner av år langsomt hadde skapt det første individet, som etter hvert ble i stand til å utforske sin egen avstamning. Samtidig som Charles Darwin revolusjonerte vårt syn på oss selv, forandret Louis Pasteur oppfatningen av den mikroskopiske verdenen, som bare kan betrak­ tes gjennom forstørrelsesglass. Bakteriene ble identifi­ sert som sykdomsfremkallere. Dermed lå veien åpen for bekjempelse av epidemiske sykdommer - en kamp som fremdeles pågår i store deler av verden. Sigmund Freud var, i motsetning til de andre, egent­ lig ikke noen naturvitenskapsmann. Men med bakgrun som lege brukte han sin vitenskapelige tenkeevne til å forske i menneskesinnets irrganger. Hans epokegjø­ rende oppdagelser av de underbevisste mekanismene som styrer vår atferd er grunnlaget for psykoanalysen, Freuds navn er dessuten uløselig knyttet til begreper som drømmetyding og nevroser. Et tilbakeblikk som dette kan vanskelig gi et nøyak­ tig bilde av de store vitenskapsmennenes innsats uten å knytte arbeidet deres til omgivelsene. Forskningen deres hadde sammenheng med brede kulturelle strømninger i datidens samfunn. Den var knyttet til både filosofiske og religiøse ideer, kunst og politikk. I dette verket er et slikt historisk perspektiv brukt til å vise hvordan forskere oppdager, uttrykker og omdanner ideer og tanker, og får dem bekreftet eller avkreftet gjennom observasjoner, eksperimenter, beregninger, diskusjoner og uoverensstemmelser. I denne fremstil­ lingen har vi derfor også tatt med de vitenskapsmen­ nene som bante vei for de store oppdagelsene, og de forskerne som arbeidet videre på epokegjørende tan­ ker og ideer fra sine forgjengere. På den måten blir dette bindet av Vitenskapens Verden et tilbakeblikk i historien og viser en direkte forbindelse til nåtiden. Redaksjonen

Michael Faraday

1791-1867

Sønn av en grovsmed... Davy ved Royal Institution... Faradays bidrag til kjemien... Rådsmedlem, ensom forsker og sandemanier... Oppfinneren av elektromotoren, transformatoren og dynamoen... «Faradays rotasjon»... den grunnleggende sammenhengen i verden... PERSPEKTIV... Sekter og vitenskapelig utdannelse... Vitenskap for folket... Fra amatør til betalt forsker... Den elektriske industrien T---

' '

.

T

'...... i___ ____ .

Det er mange som tror at et geni vil gjøre seg gjeldende uansett hvilke omstendigheter det lever under. Og sikkert er det at mange vitenskapsmenn har måttet overvinne store hindringer for å nå sine resultater. Michael Faraday er et klart eksempel på det. Faren var opprinne­ lig grovsmed i Nord-England, men da den franske revolusjonen brøt ut, ble de økonomiske forholdene i landet vanskelige. Familien Faraday flyttet sydover i håp om at det var lettere å skaffe arbeid. Michael Faraday ble født like etter flyttingen, 22. september 1791, i landsbyen Newington i Surrey, nå en del av London. Familien flyttet igjen, denne gangen til et sted nord for Themsen, men farens helse var så dårlig at det var grenser for hvor mye arbeid han kunne påta seg, og han døde allerede i 1810. Det ble smalhans for familien, og da Michael var ti år, var hans faste matrasjon et stykke brød i uken. Under slike omstendigheter var det naturligvis ikke mye som kunne spares til skolegang. Som Michael Faraday senere sa: - Min utdannelse var etter vanlig oppskrif. Det var et minimum av lesing, skriving og regning. Så snart det lot seg gjøre kom Faraday seg i arbeid. Han begynte som bud hos en bokhandler og bokbinder i nærheten, og 14 år gammel ble han læregutt i bokbinderfaget. Han lærte fort og ble snart en dyktig bokbinder. Noen av bøkene han har bundet inn, eksisterer faktisk fremdeles.

Troen på naturens enhet Det var to vesentlige begivenheter som påvirket den vitenskapelige utviklingen i slutten av det 18. århundret. Det varden nye tilnærmingen til kjemi som den franske vitenskapsmannen Antoine Laurent Lavoisier etablerte, og det var det elektriske batteriet som ble utviklet av den italienske fysikeren Alessandro Volta. Den britiske kjemikeren Humphry Davy kombinerte disse to i den nye elektrolytiske prosessen. Faraday, som fulgte ham, lagde grunn­ reglene for elektrolysen. Det ble et vesentlig bidrag til kjemien, men Faraday la også grunnlaget for fysikkens fremtidige kurs. Hans Ørsted fra Danmark oppdaget i 1820 at elektrisk strøm kan påvirke nålen i et magnetkompass. Faraday brukte denne oppdagelsen til å bygge den første elektriske motoren. Deretter viste han at magnetisme kan omdannes til elektrisitet, og konstruerte en dynamo. Han lagde også den første elektriske transformato­ ren, og dermed forelå de grunnelementene som var nødvendige for å skape en elektrisk industri. Hans ledetråd i arbeidet var troen på en grunnleggende sammenheng i naturen. Det førte ham til resultater hans samtidige ikke så, for eksempel det faktum at lys kan påvirkes av magnetisme. Faradays elektro­ magnetiske teori var vesensforskjellig fra hans samtidiges teorier. Fordi han var matematiker, måtte han ha hjelp aven annen britisk forsker, James Clerk Maxwell, for å omgjøre ideene til brukbare teorier. Maxwell forutså de elektromagnetiske bølgenes eksistens. Det førte til at den tyske fysikeren Heinrich Hertz oppdaget radiobølgene. Faradays ideer antydet at rommet i seg selv hadde vesentlige egenskaper. Albert Einstein brukte dem i sin oppfatning av gravitasjonen. Senere finner vi dem igjen i kvantemekanikken. ▼ Faraday i 1842 i sin siste fruktbare forskningsperiode.

◄ Luigi Galvani demonstrerer «animalsk elektrisitet» (1791). Humbolt utførte 4000 slike eksperimenter. 11800 fant Alessandro Volta opp batteriet, og viste med det at dyremateriale var unødvendig for a produsere elektrisk strøm.

6 Historisk bakgrunn

Michael Faradays liv, arbeid og samtid >1789 Den franske revolusjonen begynte

Davy og Royal Institution Nå som Faraday var omgitt av bøker, ble han en ivrig lesehest. Interessen samlet seg fort om vitenskapelig litteratur, og han fore­ trakk beskrivelser av kjemiske og elektriske eksperimenter. Han begynte å gjenta noen av forsøkene for seg selv, og meldte seg inn i et nytt vitenskapelig selskap, the City Philosophical Society, som arrangerte forelesninger, diskusjoner eller demonstrasjoner hver uke. Det var på denne tiden at Faraday begynte å spekulere over de vitenskapelige problemene som skulle komme til å oppta ham resten av livet. Faradays interesse for forskning ble kjent for bokhandelens kun­ der, og en av dem ga ham billetter til forelesninger som Humphry Davy (1778-1829) skulle holde på Royal Institution i sentrum av London. Royal Institution ble grunnlagt i 1800 på initiativ fra Ben­ jamin Thomson (1753-1814), en amerikansk fysiker og statsmann som bodde i Europa den siste delen av sitt liv, og arbeidet for den engelske regjeringen og for kursfyrstedømmet Bayern. Han ble adlet til hertug Rumford i 1791, og i slutten av århundret bosatte han seg i London. Der lette han etter muligheter for å gjøre forsk­ ningen nyttig i hverdagslivet for folk flest. Rumfordkomfyrer for hjemmene var hans oppfinnelse. Den egentlige hensikten med Royal Institution var å vise arbei­ dere hvilken betydning vitenskapen kunne få for deres eget arbeid. Men institusjonen var avhengig av private bidrag. Det førte til at det måtte legges større vekt på forelesninger for et rikere publikum. Rumford kom snart i strid med de andre grunnleggerne, og vendte tilbake til kontintentet (der han senere giftet seg med Lavoisiers enke, Marie Anne Paulze). Før han forlot England, fikk han imid­ lertid Humphry Davy til London for å holde forelesninger ved Roy­ al Institution. Davy var en fremragende forsker, og han var også en utmerket foreleser. Hans pedagogiske evner gjorde at han snart trakk til seg en stor tilhørerskare. Da Faraday begynte på forelesningene hans i 1812, hadde Davy gjort Royal Institution til et av de beste viten­ skapelige sentrene i England. Davy og Faraday hadde begge kjemi og elektrisitet som hovedinteresse.

1815 Napoleons endelige nede

Faradays vitenskapelige arbeid Nøkkel

(2) 1600 Den engelske fysikeren William Gilbert (1544-1603) innledet forskningen om magnetisme med boken «De Magnete»

Elektri sitet/elektroma

CD Elektri sitet/elektrokje