VIDENSKAB OG SAMFUND - ? VIDENSKAB OG SAMFUND John vAery 1 H.C. rsted Institutet Kbenhavns Universitet

  • Published on
    27-Feb-2019

  • View
    212

  • Download
    0

Transcript

VIDENSKAB OG SAMFUNDJohn Avery 1H.C. rsted InstitutetKbenhavns Universitet26. november 20081Oversttelse af Aase Lundsteen og Ole D. Rughede2Indhold1 CIVILISATIONS BEGYNDELSE 51.1 Menneskets tidlige forfdre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.2 Terra Amata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.3 Soultriane og Magdalene kulturerne . . . . . . . . . . . . . . . 61.4 Agerbrugsrevolutionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.5 Mesopotamien. Skriftens opndelse . . . . . . . . . . . . . . . 81.6 Mesopotamisk videnskab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.7 Tidlig metallurgi i Lilleasien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.8 Den gyptiske civilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.9 Hieroglyfskriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.10 Papirets opndelse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.11 Nilens oversvmmelse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 OLDTIDENS GRAEKENLAND 192.1 Minoerne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2 Den mykenske kultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.3 Thales fra Milet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.4 Pythagoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.5 Den pytagoriske harmoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.6 Det pythagoriske ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.7 Athens guldalder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.8 Anaxagoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.9 Atomisterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.10 Hippokrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.11 Sosterne og Sokrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352.12 Platon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.13 Aristoteles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3734 INDHOLD3 DEN HELLENISTISKE TIDSALDER 433.1 Alexander af Makedonien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.2 Alexandria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.3 Euklid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.4 Eratosthenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.5 Aristarchos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.6 Archimedes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504 STENS CIVILISATIONER 594.1 Kina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.2 Bogtryk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614.3 Indien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664.4 Nestorianerne og Islam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 685 VIDENSKABEN I RENSSANCEN 735.1 st-vest kontakter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735.2 Humanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 755.3 Leonardo da Vinci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765.4 Coppernikus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 815.5 Tycho Brahe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 865.6 Johannes Keppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 926 GALILEI 976.1 Eksperimentalfysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 976.2 Teleskopet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1026.3 Den bevger sig alligevel! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1057 FORNUFTENS TIDSALDER 1117.1 Descartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1117.2 Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1137.3 Huygens og Leibniz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1237.4 Bernoulli'erne og Euler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1277.5 Politisk loso i Oplysningstiden . . . . . . . . . . . . . . . . 1318 DEN INDUSTRIELLE REVOLUTION 1378.1 Tekniske forandringer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1378.2 Cullen, Black and Watt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1388.3 Boulton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141INDHOLD 58.4 The Lunar Society . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1448.5 Adam Smith . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1468.6 The dark, satanic Mills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1488.7 Overbefolkning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1528.8 Kolonialismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1559 UDVIKLINGSLREN 1599.1 Linn, Lamarck og Darwin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1599.2 Charles Darwin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1619.3 Lyells hypotese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1639.4 Arternes Oprindelse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16610 Sejr over sygdomme 17510.1 Jenner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17510.2 Pasteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17710.3 Sygdommenes Kim-teori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18310.4 Vacciner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18510.5 Rabies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18711 Atomer i kemien 19111.1 Dalton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19111.2 Gay-Lussac og Avogadro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19311.3 Mendelejev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19712 Elektricitet og magnetisme 20112.1 Galvani og Volta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20112.2 rsted, Ampre og Faraday . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20512.3 Maxwell og Hertz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20913 ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIK 21513.1 Elektronens opdagelse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21513.2 Rntgenstrler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21713.3 Radioaktivitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22013.4 Marie og Pierre Curie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22113.5 Rutherfords atommodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22613.6 Planck, Einstein og Bohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22913.7 Atomtal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23313.8 Stoets blgeligning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2376 INDHOLD14 Relativitet 24114.1 Einstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24114.2 Speciel relativitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24414.3 Almindelig relativitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24814.4 Massedefekten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25315 Kernession 25915.1 Kunstige grundstoorvandlinger . . . . . . . . . . . . . . . . . 25915.2 Neutroner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26015.3 Fermi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26215.4 Hahn, Meitner og Frisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26716 Hiroshima og Nagasaki 27716.1 Kdereaktioner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27716.2 Einstein skriver til Roosevelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28116.3 Den frste atomkerne reaktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28316.4 Atombomben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28616.5 Den 6. august 1945 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29617 Gensplejsning 30117.1 Genetik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30117.2 DNA-strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30417.3 Proteinstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30717.4 RNA og ribosomer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31117.5 Den genetiske kode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31217.6 Genetisk manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31317.7 Asilomar Konferencen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31618 Kunstig intelligens 32118.1 De frste computere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32118.2 Mikroelektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32818.3 Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33218.4 Neurale netvrk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33919 Omsorg for Jorden 34319.1 Eksponentiel vkst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34319.2 Befolkning og fdevareforsyning . . . . . . . . . . . . . . . . . 34519.3 Byernes vkst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350INDHOLD 719.4 Den demograske overgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35119.5 Uerstattelige ressourcer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3538 INDHOLDKapitel 1CIVILISATIONS BEGYNDELSE1.1 Menneskets tidlige forfdreFor nsten 3 millioner r siden levede der menneskelignende skabninger vedbredderne af Lake Rudolf i Kenya. Kraniet af en af disse tidlige homenoi-der"blev i 1972 fundet af Richard E. Leakey. Ved at hlde nt sand ind iden rekonstruerede hovedskal mlte Dr. Leakey og hans medhjlpere hjerne-kapaciteten til ca 800 kubikcentimeter - betydeligt mindre end det modernemenneskes hjernevolumen p ca 1.400 kubikcm., men dog bemrkelsesvrdigstor i betragtning af hjerneskallens tidlige datering. Kalium-argon dateringenaf den vulkanske aske, hvori hjerneskallen blev fundet, fastslog dens alder tilca 2,8 millioner r.Ved Oldavai klften i Tanzania, ikke langt fra Lake Rudolf, fandt Louisog Mary Leakey (Richard Lekeys far og mor) mange rester af en noget mereudviklet homenoid, som de kaldte Homo habilis. Imellem disse rester, somviste sig at vre 1,8 mio r gamle, fandt Louis og Mary Leakey mange til-huggede sten, sandsynligvis vrktj og vben brugt af Homo habilis. Leakeyfamiliens opdagelser, sammen med dem der blev gjort af Raymond Dart ogRobert Broom, indicerer, at den menneskelige races tidlige udvikling sand-synligvis fandt sted i Afrika. Menneskets tidlige forfdre synes at have vretjgere og samlere, som levede i sm okke p det stafrikanske grsland.910 KAPITEL 1. CIVILISATIONS BEGYNDELSE1.2 Terra AmataVi fr endnu et glimt af det tidlige menneske ved Terra Amata omrdet vedNice i Sydfrankrig, hvor en lille stamme for 300.000 r siden i den varmeperiode mellem Mindel og Riss istiderne hver sommer kom for at tilbringenogle f uger med at jage og samle fde ved Middelhavets kyst. Hytterne,som disse tidlige folk byggede under deres korte sommerbesg ved stranden,er blandt de tidligste menneskeskabte boliger, der er fundet. De var mellem 8og 10 m lange, og bygget i oval form af lvrige grene, der lnede sig mod encentral tagstolpe i midten. Den midterste tagstolpe i hver hytte blev stttetaf vertikale trstammer placeret i sandet. Rundt om hytternes ovale omkredsvar der vgge af store sten til beskyttelse imod vinden, og inde i hytterne varder ildsteder til sm bl. Det er nsten den tidligste brug af ild, der kendes,selv om tidligere ildsteder er fundet i lag fra Mindel istiden ved Vertezlos iUngarn.Vand til lejren kom fra en nrliggende kilde. Middelhavets vandstandvar dengang ca 28 m hjere end idag. Det dkkede det meste af lavlandetved Nice, og nr lejren havde havet dannet en lille hule med en sandet ogstenstret strand ind i den vestlige skrning af Boron bjerget. P bjergetsskrninger groede lyng, nletrer som Aleppo fyr og stedsegrnne ege. Aftrykaf en menneskefod p godt 24 cm er bevaret i det gamle klitsand. Der ervidnesbyrd om, at disse sommergster for 300.000 r siden brugte tiden til atsamle skaldyr, til at jage og lave vrktj. Blandt dyrene de jagede var hjorte,en uddd elefantart, vildsvin, stenbuk, nsehorn og vildokse. De opholdt sigkun nogle f uger hvert r ved Terra Amata, og de fortsatte deres rejser, idetde fulgte jagtdyrenes vandring.1.3 Soultriane og Magdalene kulturerneI spanske og sydfranske huler, ikke langt fra Terra Amata regionen, ndesspor efter ivrigt jagende storjgerkulturer, der blomstrede i en meget senereperiode for mellem 30.000 og 10.000 r siden. De mennesker, som tilhrtedisse sene palolitiske kulturer, levede af den rigdom af vildt, der holdt tilp de sydlige brmmer af islaget under den Wurmske istid: store okke afrensdyr, heste og vildkvg foruden mammuter og pelskldte nsehorn. Demalerier, der er fundet f.eks. ved Dordogne i Frankrig kombinerer dekorativeog reprsentative elementer p en mde, som nutidens kunstnere kan misun-1.4. AGERBRUGSREVOLUTIONEN 11de. Her og der mellem malerierne ndes stiliserede symboler, der kan mindeom tegn som de frste skridt i retning af et skriftsprog.I denne periode er ikke blot billedkunst, men ogs vrktjs- og vbenpro-duktion hjt udviklede kunstarter. For eksempel skabte Soultriane kulturen,der blomstrede i Spanien og Sydfrankrig for ca 20.000 r siden, smukt forar-bejdede lansespidser i sten formet som laurbr- og pileblade. Forkrlighedenfor disse udsgt kke-forar bejdede redskaber m have vret bde stetiskog funktionelt betinget. Menneskene i den soultrianske kultur havde nebennle med jer; armbnd og smykker med ben- eller elfenbensvedhng ogperler, samt lange bennle med udskringer til hrpleje. De havde ogs rde,gule og sorte farvestoer til kropsbemaling. Den soultrianske kultur varedei 4000 r. Den sluttede omkring 17.000 r fr vor tidsregning, da den blevefterfulgt af Magdalene kulturen. Vi ved ikke, om de soultrianske menne-sker blev besejret af en anden omvandrende gruppe jgere, eller om de selvudviklede Magdalene kulturen.1.4 AgerbrugsrevolutionenFra omkring 9000 f.v.t. blev jgerens livsstil ast af en gennemgribenderevolution: opndelsen af jordbruget. Opstet i Vestasien fejede den neolitiskelandbrugsrevolution vest over i Europa og stp i de omrder, der idag erIran og Indien.I den neolitiske tidsalder var landbrug og kvgavl godt etableret i dennre Orient. Kulstofdateringer viser, at omkring r 8500 f.v.t. havde de men-nesker, der boede i Shanidar hulerne ved foden af Zagros bjergene i Iran, tam-fr. Omkring 7000 f.v.t. havde landbrugssamfundet ved Jarmo i Iraq tammegeder, ligesom de af korn havde byg og to forskellige hvedesorter.I Jeriko i Ddehavsdalen har man ved udgravninger fundet en fr-keramisk,neolitisk beboelse, omgivet af en imponerende stenmur, 2 m bred og 4 m hj.Kulstofdateringer viser, at byens forsvarsvrker blev bygget omkring 7000f.v.t. Sandsynligvis reprsenterer muren et fastboende landbrugsfolks forsgp at forsvare sig imod mindre udviklede nomadestammers plyndringstogter.Omkring 4300 f.v.t. havde landbrugsrevolutionen spredt sig mod sydvesttil Nildalen, hvor udgravninger langs bredderne af Fayum sen har afsl-ret rester af kornbeholdere og siloer. Langsomt bragte Nilen landbrugs- ogkvgavlsteknikkerne sydp, og hvor de end kom frem, fejede de jger- ogsamler-kulturerne bort. Omkring 3200 f.v.t. var landbrugsrevolutionen net12 KAPITEL 1. CIVILISATIONS BEGYNDELSEtil Hyrax bjergene i Kenya. Ved dette sted blev landbrugets sydlige frem-std standset af de udstrakte sumpe ved Nilens udspring. I mellemtiden barMiddelhavet og Donau revolutionen vestp ind i Europa, og mellem 4500 og2000 f.v.t. spredte den sig over hele Europa s langt som til De Britiske erog ind i Skandinavien.1.5 Mesopotamien. Skriftens opndelseI Mesopotamien, der p grsk betyder mellem oderne", udviklede de fast-boende jorddyrkende mennesker, som boede i dalene ved Tigris og Euphrat,en form for skriftsprog. Mellem de tidligste mesopotamiske skrifter er enrkke lertavler, fundet ved Tepe Yahya i det sydlige Iran, hvor et tidligthandelssamfund var beliggende i Elam midtvejs mellem Mesopotamien ogIndien.Den elamiske handel forsynede den sumeriske civilisation i Mesopotam-ien med slv, kobber, tin, bly, delsten, heste, tmmer, obsidian, alabastog fedtsten. De praktisk anlagte Sumerer og Elamiter opfandt sandsynligvisskriften for at kunne fre regnskab.I tavlerne, der er fundet ved Tepe Yahya, er indgraveret en proto-elamiskskrift, og kulstofmetoden daterer de organiske materialer til omkring 3600f.v.t. Indskriptionerne p disse tavler er frembragt ved at presse skiftevis denrundede og den skarpt afskrne kant af en skrivegriel (stylos) ind i det bldeler. Lignende tavler er fundet i den elamiske by Susa nr ved Tigrisodensudlb. Ca 3100 f.v.t. blev kileskriften udviklet, og senere mesopotamisketavler er skrevet i kileskrift, en stavelsesskrift med symboler for stavelser. 11.6 Mesopotamisk videnskabMesopotamerne (Sumerer, Elamiter, Babyloner og Assyrer) forestillede sigJorden som en ad skive omgivet af en krans af bjerge, medens den dp et hav af fersk vand. Himlens halvkugle hvilede p disse bjerge, og over1Skriften udviklede sig p forskellig mde ud fra en billedskrift, dels i den tidlige elami-ske stregskrift med indridsede lette streger forestillende ideogrammer og stavelsestegn, delsi Mesopotamien - ogs oprindeligt ud fra en billedlig stregskrift i Sumer - til kileskriften,der gennem lange tider brugtes som en stavelsesskrift i ere forskellige sprogomrder, bl.a.s langt mod nord som helt op i Anatolien hos de indoeuropiske Hethiter ca 1900-1100f.v.t. O.a.1.6. MESOPOTAMISK VIDENSKAB 1314 KAPITEL 1. CIVILISATIONS BEGYNDELSEdenne halvkugle bevgede stjernerne, planeterne, Solen og Mnen sig. UnderJorden var en anden hemisfre, hvor de ddes nder befandt sig. Mesopota-merne forestillede sig hele det sfriske univers indesluttet som en boble i etgrnselst hav af saltvand.I modstning til denne noget primitive kosmologi var Mesopotamiens ma-tematik og astronomi forbavsende avanceret. Talsystemet var et positionssy-stem som vores, og var baseret p tallene 6 og 60. Vi nder stadig mindelserom det i vor nuvrende metode til mling af vinkler i grader og minutter, ogi vor tidsmling i timer, minutter og sekunder.Mesopotamerne kendte til kvadrat- og kubikrdder, og de kunne lse kva-dratiske ligninger. De kendte ogs til eksponentielle og logaritmiske ligninger.De synes i det hele taget at have vrdsat matematikken for dens egen skyld,som underholdning og rekreation i samme grad som for dens praktiske an-vendelse. Stort set var deres algebra mere avanceret end deres geometri. Devidste dog en del om trekanters og cirklers egenskaber, men beviste dem ikkep nogen systematisk mde.Sknt Mesopotamiens astronomi vel fortrinsvis tog udgangspunkt i astro-logisk overtro, var den alligevel forblende prcis. I begyndelsen af det 4.arhundrede f.v.t. udviklede f.eks. Nabu-Rimani akkurate tabeller over ny-mner, fuldmner og formrkelser. Og omkring 375 f.v.t. gav Kidinnu, denstrste af de babylonske astronomer, den njagtige lngde af solret med ennjagtighed p kun 4 min 32,65 sek. Dette tal blev fundet ved observation afden akkumulerende fejl i kalenderen over en lang tidsperiode. Kidinnus fejli beregningen af Solens bevgelse i Ekliptika var imidlertid mindre end denfejl, der blev gjort af den moderne astronom Oppolzer i 1887.Hvad lgekunsten angr troede mesopotamerne, at sygdom var en strafpfrt mennesker af guderne, bde for begede forbrydelser og for fejl ogforglemmelser i udfrelsen af de religise pligter. De troede, at helbredelsenaf sygdomme involverede magisk og religis behandling, og mente, at densygdomsramte person var moralsk mistnkelig. Men trods denne baggrundaf overtro indeholdt Mesopotamiens lgekunst ogs praktiske midler. An-visningerne mod vandladningsbesvr var f.eks. flgende: Knus Valmuefr il og lad patienten drikke det. Knus noget Myrrha, bland det med olie, ogbls det ind i urinrret med et bronzerr. Giv patienten Anemone knust iAlppanu-l."Indtil fornylig troede man ikke, mesopotamerne havde nogen ide om hy-giejne og forebyggende medicin. Men flgende bemrkelsesvrdige tekst blevfornylig oentliggjort. Det er et brev skrevet af Zimri-Lim, konge af Mari,1.7. TIDLIG METALLURGI I LILLEASIEN 15omkring 1780 f.v.t. til hans kone Shibtu: jeg har hrt, at Lady Nanname erblevet syg. Hun har mange kontakter med folk i paladset. Hun ser mangedamer i sit hjem. Giv derfor strenge ordrer om, at ingen skal drikke af kop-pen, som hun har drukket af. Ingen br sidde p den plads, hun har benyttet.Ingen m sove i den seng, hun har sovet i. Hun m ikke mere modtage mangedamer i sit hus. Denne sygdom er smitsom."Vi m antage, at mesopotamerne kendte nogle af fysikkens love, eftersomde var istand til at lfte store sten og konstruere lange aquadukter. Deres civi-lisation m ogs tillgges et stort kulturelt fremskridt: opndelsen af hjulet.Denne store opndelse, som udeblev i den vestlige halvkugles civilisationer,blev gjort i Mesopotamien omkring 3600 f.v.t.Den tidlige hebriske kultur var tt forbundet med den mesopotamiske,og ved lsning af Det gamle Testamente fr man et levende billede af dennetop beskrevne periode.Det kan synes forbavsende, at s mange trin i menneskets kulturelle ud-vikling blev taget i et omrde, der nu nsten er ubeboelig rken. Vi mimidlertid huske, at p den tid var klimaet i Den nre Orient ganske ander-ledes, meget fugtigere og kligere, end det er nu. Udtrringsprocessen efterden sidste istid er endnu i dag ikke tilendebragt, og hvert r breder Saharasig lngere sydp.1.7 Tidlig metallurgi i LilleasienDet, de tidlige civilisationer i Mellemsten vidste om kemi og metallurgi,havde de formodentlig lrt som spin-o"af deres lervareindustri. I de pal-olitiske og neolitiske faser af kulturen fandt de, som mennesker over alt pJorden, klumper af gedigent guld og meteorjern, som de hamrede til halsk-der, armbnd, ringe, redskaber og vben. Men i tidens lb, efter at fastboendesamfund var etablerede i Den nre Orient gennem ere tusinde r, blev detmeget mere sjldent at stde p en klump guld eller p metallisk kobber.Selv om den njagtige datering og placering er usikker, er det sandsyn-ligt, at den frste egentlige metallurgi, produktionen af metallisk kobber frakobberoxyd og kobberkarbonat malm, begyndte omkring 3500 f.v.t. i egneaf det stlige Anatolien, der er rige p denne malmforekomst. Opdagelsen erhjst sandsynligt blevet gjort, fordi kulrte sten somme tider anvendtes tildekoration af lervarer. Nr sten, der indeholder kobberoxyd eller kobberkar-bonat, bliver opvarmet i reducerende atmosfre til hje temperaturer i en16 KAPITEL 1. CIVILISATIONS BEGYNDELSEkeramisk ovn, produceres metallisk kobber. 2Forestil Dem en pottemager, der har gjort denne opdagelse. Som opdager,at han kan frembringe et meget sjldent og vrdifuldt metal af en overdig,farvet sten. Han vil opgive keramikken, og begynde en heltidsproduktion sommetallurg. Han vil forsge sig med alle andre slags kulrte sten for at nde udaf, hvad han kan lave ud af dem. Han vil ogs forsge at holde sine metoderhemmelige, overdrive deres mirakulse karakter, og han vil prve at bevaremonopol p processen. Formodentlig sdan var metallurgiens begyndelse.Det er imidlertid umuligt at holde et gode hemmeligt i lngere tid. Kend-skabet til smeltning og ranering af kobber spredte sig stp langs bjergk-den til Khorassan og Bokhara, og derfra sydp til Beluchistan, hvis minerforsynede folkene i Indus dalen med kobber. Fra Bokhara spredte bjergvrks-kunsten sig nordst p gennem Kizal Kum rkenen til Shang stammens for-fdre, der beboede dalen omkring Den gule Flod i Kina.I r 3000 f.v.t. havde Sumer, gypten og Cypern ogs fet viden om me-tallurgi, og havde endda opfundet deres egne hemmelige metoder. gyptenk sin kobbermalm fra miner i Sinai, medens Sumer importerede malm fraOman. Brugen af Omans kobbermalm var heldig for sumererne, fordi dennemalm indeholdt hele 14 procent tin og 2 procent nikkel, s det metal, derproduceredes ved at reducere den, er naturlig bronze, hvis egnskaber er merenskvrdige end kobberets. Eftersprgslen efter bronze fortsatte, selv efterat Oman malmen var opbrugt, og efterhnden opdagedes det, at man kunneproducere bronzen kunstigt ved at blande tin og nikkel i kobber.1.8 Den gyptiske civilisationVelstanden i det antikke gypten var dels baseret p dets rige landbrugnret af Nilen, dels p guld. gypten havde langt de rigeste aejringer afguld i hele Mellemsten. De strakte sig i den stlige rkens fulde lngde,hvor der er fundet hundreder af antikke miner. Og mod syd var isr Nubienrigt p guld. De forbavsende skatte, der er fundet i Tut Ankh Amons grav -og Tut Ankh Amon var langt fra den mest magtfulde af faraonerne - giveros en vag ide om, hvordan de endnu strre regenters grave m have set ud,fr de blev plyndret.2Hatti-folket i Centralanatolien ca 4000-2000 f.v.t, hvis navn senere overtages af Hethi-terne, har efterladt sig pragtfulde bronze standarder, dyregurer og redskaber, der er sikrevidnesbyrd om en hjt udviklet stbe- og smede-teknologi. O.a.1.8. DEN GYPTISKE CIVILISATION 17I det gamle gyptens religion var forskellen mellem guderne og faraonernealdrig helt klar. Levende faraoner anss for at vre guder, og de sporede deresaner tilbage til solguden Ra. Eftersom alle faraonerne anss at vre guder,og eftersom der fr samlingen af gypten til et hele eksisterede mange lokaleguder, var den gyptiske religion uhyre indviklet. En liste over guder, derer fundet i Thut Mosis III's grav, opremser ikke frre end 740! Den yderstkonservative gyptiske kunst, som opretholdtes vedvarende og uden stilbrudi ere tusinde r, er opstet gennem malerkunstens og billedhuggerkunstensreligise funktion.De bermte guder Osiris, Isis, Horus og Set var formodentlig oprindel-igt virkeligt eksisterende mennesker, og deres historie, som vi kender bdefra hieroglyske papyri og fra Plinius den ldre, beskriver mske faktiskehistoriske begivenheder, nemlig den frste samling af gypten. Osiris, dengode hersker over den nedre Nil, blev myrdet og skret i smstykker af sinmisundelige bror Set. Men Osiris' snderlemmede krop blev samlet af hanstro hustru Isis, som skabte den frste mumie, og p denne mde gjorde Osirisuddelig. Som en anden gyptisk Hamlet hvnede Horus, sn af Osiris ogIsis, mordet p sin far ved at opspore sin onde onkel Set, der sgte at unds-lippe ved at forvandle sig til forskellige dyr. Men det lykkedes til slut Horusat drbe Set, og p denne mde blev Horus hersker over hele gypten, bde18 KAPITEL 1. CIVILISATIONS BEGYNDELSEden nedre og den vre Nil.Denne frste forhistoriske samling af hele gypten gjorde et s strktindtryk p den nationale bevidsthed, at da en senere farao ved navn Menesgenforenede gypten ca 3.200 f.v.t., gjorde han det i Horus' navn. Ligesomden mesopotamiske myte om syndoden, og ligesom Homers digte, indehol-der myten om Horus' forening af gypten sandsynligvis en krne af historiskfaktum blandet med fatasifuldt digt. P visse punkter i overleveringen synespersonerne at vre virkelig historiske personer, f.eks. nr Osiris bliver be-skrevet som smuk, mrkhudet og hjere end andre mnd". Andetsteds ifortllingen synes fantasien at vre mest dominerende. F.eks. hvdedes gu-dinden Nut, mor til Osiris, at skulle vre himlen, medens hendes mand Gebvar Jorden. Man forestillede sig Nuts lange bjede krop krummet over verdens kun nger- og tspidserne berrte Jorden, medens Mnen og stjernernebevgede sig over hendes mave. Imedens l hendes gteflle Geb udstraktmed al Jordens vegetation groende ud af ryggen.Forestillingen om Osiris' genopstandelse og uddelighed havde et fast grebi den antikke gyptiske ideverden. I begyndelsen var det kun tilladt faraoner-ne at efterligne Osiris og blive uddelige som ham gennem mumiceringensog gravlgningens magiske ceremoni. Som en del af ceremonien blev flgen-de ord fremsagt: Horus bner den ddes mund og jne, som han bnede sinfars mund og jne. Han gr! Han taler! Han er blevet uddelig! ... Som Osirislever, s lever kongen. Som han ikke dr, sledes dr ikke kongen. Som hanikke forsvinder, skal kongen ikke forsvinde!"Senere blev fremgangsmden me-re demokratisk, og almindelige borgere k tilladelse til at mumicere deresdde.Traditionen med omhyggelig mumicering og bevarelse af de dde farao-ner frte til det mest bemrkelsesvrdige og karakteristiske udtryk for dengyptiske civilisation: konstruktionen af enorme stentempler, gravkamre ogpyramider. Almidelige gyptiske huse var bygget af teglsten, men eftersomgravkamrene teoretisk skulle vare evigt, kunne man ikke bruge mursten ellerselv det neste importerede cedertr. De mtte bygges helt af sten.Den udbredte brug af sten i arkitekturen begyndte ret pludseligt omkringr 2950 f.v.t. under Zosers regering i Det Tredie Dynasti. Under Det AndetDynasti blev der gjort nogle f famlende og klodsede forsg p at bruge stentil bygninger, men disse forsg kan drligt anses at vre det revolutionerendegennembrud i den teknik, der ses i Zosers store trinpyramide, omgivet af enforbavsende rkke stentempler og en mur, der er 11 m hj og nsten 2 kmlang.1.8. DEN GYPTISKE CIVILISATION 19Det er fristende at tro, at dette pludselige spring fremad inden for arkitek-tonisk teknik skyldtes en enkelt mands geni, den frste gyptiske videnskabs-mand, hvis navn vi kender: Imhotep. De gamle gyptere troede bestemt, athele teknikken med at skre og lgge massive stenblokke var opfundet afImhotep alene, og de ophjede ham til guddommelig status. Foruden at vrefarao Zosers chefarkitekt, var Imhotep ogs lge, og sagdes at udfre miraku-lse helbredelser. Efter sin guddommeliggrelse blev han lgekunstens gud,og hans grav blev et valfartssted for syge mennesker, der sgte helbredelse;mere eller mindre p samme mde som Lourdes idag.Pyramidebyggernes dygtighed er aldrig overget i noget land. Ingen lrdhar vret i stand til at give en tilfredsstillende forklaring p de metoder, dermuliggjorde det for dem at tilpasse de enorme stenblokke til hverandre meden s forbavsende akkuratesse. Man ved derimod, at deres metode til sten-brydning var flgende: Langs den linie, hvor en kalkstensblok skulle brydesfra klippen, skar man en V-formet fure med kobbervrktj. I bunden af furenblev der boret kilehuller, og trkiler blev hamret ind i hullerne. Kilerne blevoverhldt med vand, og kraften fra udvidelsen af tret lsnede blokken fraklippevggen. Det er klart, at det var en langsom og mjsommelig metodetil brydning af sten, og det var derfor ud fra et konomisk synspunkt merefordelagtigt at skre n stor blok, fremfor hundrede sm. Desuden var storeblokke at foretrkke ud fra nsket om at opn kmpestrrelse og evighed iden frdige struktur.Ved bygningen af Cheops store pyramide (ca 2600 f.v.t.), hvorp 100.000mand siges at have arbejdet i 30 r, blev der brugt 2.300.000 blokke. Stenenesgennemsnitsvgt var 2,5 tons, men mange af dem vejede hele 15 tons, og deenorme granitplader, der danner taget p kongens kammer, vejer nsten 50tons hver.Blokkene blev trukket fra stenbruddene p slder, der blev trukket medreb af et mandskabshold. Foran p hver slde stod en mand, der hldte vandforan mederne, s det ler, de skulle glide hen over, blev gjort glat. P sldenstod ogs en formand, der klappede rytmisk i hnderne for at koordinerearbejdernes bevgelser. Hans klap blev forstrket af en anden formand, somslog to trstykker imod hinanden i den samme rytme.20 KAPITEL 1. CIVILISATIONS BEGYNDELSE1.9 HieroglyfskriftenDet gyptiske tegnsystem af hieroglyer (hellige billeder, eller prste-skriften)begyndte at udvikles omkring 4000 r f.v.t. P den tid var det mere en bil-ledskrift end en lydskrift. gypterne havde imidlertid kontakt med den su-meriske civilisation i Mesopotamien, og da sumererne udviklede et system afstavelses-tegn omkring 3100 f.v.t., var gypterne ikke lnge om at benytteideen. I sumerernes kileskrift stod et tegn for en stavelse. I den gyptiske ud-gave af ideen stod de este af symbolerne for kombinationer af to konsonanter,og der eksisterede ingen tegn for vokaler. Nogle f symboler var imidlertidrent alfabetiske, d.v.s. de stod for lyd, som vi idag ville reprsentere med etenkelt bogstav. Dette er vigtigt ud fra et kulturhistorisk synspunkt, eftersomdet bragte Fnikerne ind p ideen om et alfabet af moderne type.I Sumer blev symbolernes billedlige kvalitet tabt p et meget tidligt tids-punkt, s i kileskrift er skrifttegnene helt abstrakte. I modstning hertil vardet gyptiske system udformet til at dekorere monumenter, og til at skullevirke imponerende p den illitterre betragter. Disse forml tjentes bedstved at opretholde de ranerede billedlige symboler.1.10 Papirets opndelseDe gamle gyptere var de frste, der lavede bger. S tidligt som 4000 f.v.t.begyndte de at lave bger i form af ruller ved at skre papyrusrr i tyndestrimler og lime dem sammen til ark af dobbelt tykkelse. Arkene blev limetsammen i enderne, s de dannede en lang rulle. Somme tider var rullernevirkelig lange. F.eks. er en rulle, der nu ndes p British Museum, 43 cmbred og 45 m lang.Papir af den type, vi bruger idag, blev ikke opfundet fr r 105. Denneenormt vigtige opndelse blev gjort af en kinesisk eunuk ved navn Tsai Lun.Den slags papir, Tsai Lun opfandt, kunne fremstilles af mange ting: f.eks.bark, tr, hamp, klude o.s.v. Det valgte materiale blev forarbejdet til enmasse blandet med vand og et bindemiddel, spredt ud p et klde til delvistrring, og endelig opvarmet og presset til tynde ark. Kunsten at lave papirspredte sig langsomt vestp fra Kina, og nede til Bagdad ca r 800. Detblev bragt til Europa af korsriddere, der vendte hjem fra Mellemsten. Pden mde nede papiret til Europa lige tids nok til at Gutenbergs trykpressekunne danne basis for den informationseksplosion, der havde en s afgrende1.11. NILENS OVERSVMMELSE 21indvirkning p historien. 31.11 Nilens oversvmmelseDatoen for Nilens oversvmmelse blev hvert r forudsagt af prsterne, sbnderne i tide kunne ytte deres familier og ejendele. Den gyptiske kalen-der bestod af 365 dage, hvoraf de 360 var sgnedage og de 5 var helligdage,p hvilke de vigtigste guders rsdage blev fejret. Kalenderens 360 sgnedagevar delt i 36 10-dages uger. Tre uger udgjorde en mned, s ret bestod af 12mneder, hver bestende af ca det samme antal dage som en mneperiode.Men det njagtige antal dage i et r er ikke 365, men 365,2422.., og derforkom der efterhnden forstyrrelse i den gyptiske kalender. Prsterne fandtderfor, at den sikreste metode til forudsigelse af Nilens oversvmmelse varobservation af stjernen Sirius' genkomst.Nilens periodiske oversvmmelse betd, at landet hvert r mtte inspice-res og grnserne drages pny. Nilens oversvmmelse, og det overvgningspro-blem det skabte - sammen med de ingenirmssige problemer ved bygningenaf pyramiderne - gjorde, at gypterne udviklede den geometriske videnskab.(Geometri er grsk og betyder jordmling"). En gammel gyptisk papyrusom matematik blev fundet i det 19. rhundrede og bender sig nu p Bri-tish Museum. Den var kopieret af skriveren Ahmose ca 1650 f.v.t., men denmatematiske viden, den indeholder, er sandsynligvis meget ldre. Papyrus-skriftet har titlen Anvisninger til at opn kendskab om alle mrke ting", ogden beskftiger sig med ligninger, brker og metoder til beregning af arealer,rumfang, etc.gypterne vidste f.eks. at en trekant, hvis sider er 3, 4 og 5 enheder lange,er en retvinklet trekant. De kendte mange specielle retvinklede trekanter afden slags, og de vidste, at i disse specielle tilflde er summen af kvadraternep de to korte sider lig med arealet af kvadratet, der kan dannes med denlngste side. Der er imidlertid intet bevis p, at de vidste, at dette forholdglder alle retvinklede trekanter. Det blev overladt til grkeren Pythagorasat opdage og bevise denne store lrestnings almindelige rigtighed.3Sknt nppe den frste papirproduktion i Danmark, var Tycho Brahes papirmlle pHven i slutningen af 1500-tallet meget beundret i samtiden. O.a.22 KAPITEL 1. CIVILISATIONS BEGYNDELSEKapitel 2OLDTIDENS GRAEKENLAND2.1 MinoerneDen vestlige civilisations udviklingshistorie begynder sdvanligvis med grker-ne, men det er vigtigt at huske, at den grske kultur var baseret p Mesopo-tamiens og gyptens meget tidligere civilisationer. De kulturelle fremskridt idisse meget tidligere kulturlag blev overfrt til grkerne dels gennem direktekontakt, dels gennem de minoiske og mykenske kulturer.Den minoiske kultur p Kreta er den civilisation, vi kender gennem le-genderne om Theseus, Minotauros og Labyrinten, og fra myten om Daidalosog Ikaros. Bortset fra de grske myter, hvis sandhed man betvivlede, kendteman intet til den minoiske civilisation fr 1900. Dette r begyndte den engel-ske arkolog Sir Arthur Evans at grave i den store jordvold ved Knossos pKreta. Hvad han fremdrog, var det sknneste palads, der til hans forbavselseengang syntes at have haft bekvemmeligheder som rindende koldt og varmtvand, og dre med lse og ngler af metal. Sir Arthur Evans mente, at detmtte vre det palads, der havde tilhrt den legendariske kong Minos 1Den minoiske kultur synes ikke at have vre baseret p landbrugs-konomi,men p fabrikation og p kontrol af shandelen i Middelhavet. Denne kulturblomstrede mellem 2600 og 1400 f.v.t. Ved afslutningen af den tid blev palad-set i Knossos delagt, og der er vidnesbyrd om spredte plyndringer. Andrefund viser, at omkring 1400 f.v.t. eksploderede en nrliggende , Thera, iet vulkansk udbrud af sjlden styrke, og sandsynligvis forrsagede kombi-1som bevidnes i Lindos-krniken, der ndes p Nationalmuseet, og af Homer anses forgrsk! O.a.2324 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDnationen af dette vulkanudbrud og en invasion af mykenerne den minoiskecivilisations endeligt. Paladset i Knossos var beboet efter 1400 f.v.t., - menaf mennesker, der talte grsk.Den minoiske civilisation, som den viser sig i de elegante kunstvrkerfra Knossos, synes at have vret let og lykkelig. Paladset i Knossos var ikkebefstet, men var tilsynelandende blot beskyttet af magten til ss. Kvin-dedragterne p oldtidens Kreta lignede lidt de kjoler, der var populre i1900-tallets Europa, bortset fra at man p Kreta blottede brysterne. Nog-le af vgmalerierne i Knossos viser dans og tyrefgtning. I tyrelegene blevtyren ikke drbt. Tyrefgteren var akrobat, ofte en kvinde, som greb omden angribende tyrs snkede horn, og blev kastet i en saltomortale hen overtyrens ryg. 22.2 Den mykenske kulturDen mykenske civilisation udvikledes i Troja og Mykene (den legendariskeAgamemnons hjem) og andre steder rundt om Det giske Hav. Det er dencivilisation, vi kender fra Homers episke digte om Odysseus, Priamos, Ajax,Agamemnon, Paris og Helena. Som i tilfldet med den minoiske civilisationmente man indtil for ganske nylig, at myterne om den mykenske civilisationkun var sagn. Vi ved nu, at den Homeriske digtning hviler p en basis afsandhed, og denne forbavsende indsigt skyldes navnlig den dygtige forret-ningsmand og arkolog Heinrich Schliemanns arbejde.Som lille (og fattig) dreng blev Schliemann inspireret ved at lse HomersIlliade, og han besluttede, at nr han blev voksen, ville han nde oldtidensTroja, som de este mente mtte vre et indfald af Homers fantasi. Forat kunne gennemfre dette mtte han frst blive meget rig, en opgave hanrealiserede gennem de frste 45 r af sit liv.Da han endelig havde samlet en vldig formue, kunne han opfylde sindrengetids drm. Ankommet til Grkenland, satte han en annonce i avisen,hvori han beskrev sig selv og meddelte, at han havde brug for en hustru.2Den minoiske kultur kan isr studeres i museet i Heraklion p Kreta. Den kunstne-riske smag er uovertruen. Skriftsprog (endnu udechirerede billed- og stregskrifter) harvret i brug fr den mykenske periode. Arkitektur og anlgsarbejder, sfart og navigationhar forudsat en ikke ringe matematisk indsigt. Kulturen viser fremragende beherskelse afagerbrug, tekstil-, keramik- og metalforarbejdning. Religionen har vret centreret om enmodergudinde, som i Anatolien, fr Zeus iflge legenden fdes p Kreta. O.a2.3. THALES FRA MILET 25Annoncen blev besvaret af en ung, smuk og intelligent grsk pige, som hanstraks giftede sig med.Hjulpet af en hr af udgravere, af sin smukke hustru og sit fremragendeintellekt, samt en kopi af Homer, lykkedes det faktisk Schliemann at ndedet gamle Troja i Lilleasien! P dette sted afdkkede han ikke n, men heleni antikke byer, hver bygget p ruinerne af den forrige. Under Trojas murefandt han desuden en skat bestende af 8750 guldsmykker, som han ansfor at vre kong Priamos' skat. Han fortsatte med at udgrave rester af denmykenske civilisation mange andre steder rundt om gerhavet.Schliemanns opdagelser viser, at mykenerne var bde teknisk og kunst-nerisk talentfulde. De talte et indo-europisk sprog, en oldgrsk dialekt, 3og de var sledes sprogligt beslgtet med de stammer, der erobrede Persien,Indien og Europa.Den mykenske civilisation varede indtil omkring 1075 f.v.t. Fra den tidog frem til ca 850 f.v.t. gennemlevede de grsktalende folk ved gerhaveten mrk tidsalder. Sandsynligvis blev de civiliserede Mykener besejret afnye blger af halv-primitive, grsktalende stammer nordfra. Man ved, atgrkerne ankom til det giske omrde i tre blger. De frste var Jonerne.Efter dem kom Achaierne, og endelig Dorerne. Krige mellem Achaierne ogJonerne svkkede begge grupper, og sluttelig blev begge besejret af Dorerne.Denne erobring, foretaget af de halv-primitive Dorer, var sandsynligvis denbegivenhed, der satte punktum for den mykenske civilisation. I hvert faldmistede grkerne skrivekunsten i den mrke tidsalder mellem 1075 og 850f.v.t., og det kunstneriske og kulturelle niveau forringedes.2.3 Thales fra MiletBegyndende omkring 850 f.v.t. skete der en genfdsel af den grske kultur.Denne kulturelle renssance tog fart i Jonien p vestkysten af vor tids Tyrki-et, hvor grkerne var i nr kontakt med den babylonske civilisation. Homersdigtning blev formentlig skrevet i Milet, en by p Lilleasiens kyst, omkring700 f.v.t. De frste tre losoer i den grske verden, Thales, Anaximanderog Anaximenes, kom ogs fra Milet.Thales blev fdt i 624 og dde 546 f.v.t. Senere tiders grkere ans hamfor at vre grundlggeren af nsten enhver gren af viden. Hver gang oldti-3dechireret i 1950-erne af den fremragende engelske amatr Michael Ventris gennemstudiet af den mykenske stregskrift Linear B". O.a.26 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDdens vise mnd skulle opregnes, blev Thales uvgerligt nvnt frst. Imidler-tid var de este af de fremskridt, som grkerne beundrede Thales for, sand-synligvis ikke blevet gjort af ham. Han formodes at vre fdt af en fnikiskmor, og at have rejst meget i gypten og Babylon, og han har formodentligopsamlet sit kendskab til videnskaberne fra disse gamle civilisationer.En af de bedrifter, der gjorde Thales bermt, var hans forudsigelse afen solformrkelse, som (iflge moderne astronomer) fandt sted den 28. maj585 f.v.t. Den dag, formrkelsen fandt sted, var Mederne og Lyderne ved atindlede et slag, men formrkelsen overbeviste dem om, at de i stedet burdeslutte fred og vende hjem igen. Thales forudsagde ikke den njagtige dag,men kun ret, da formrkelsen ville nde sted, men alligevel var grkerneimponerede. Den astronomiske viden, der satte ham i stand til at fremstteforudsigelsen, havde han utvivlsomt lrt af babylonerne, som to rhundrederfr havde udviklet et system til njagtig forudsigelse af formrkelser.Thales bragte den gyptiske geometri til Grkenland, og inden for sammeomrde leverede han desuden nogle originale bidrag. Han forandrede geome-trien fra at best af et st ad hoc regler til en abstrakt og deduktiv videnskab.Han var den frste, der tnkte sig, at geometrien ikke handlede om reellelinier af endelig tykkelse og imperfekt rethed, men om perfekt rette linier afuendelig lille tykkelse. (Ekkoer af dette synspunkt ndes i Platons loso.)Thales grundede over stoernes sammenstning, og han ans vand for atvre det fundamentale element. Han kom til denne slutning, fordi dyr kanleve af planter, og planter (troede Thales fejlagtigt) kan leve af vand udennogen som helst anden nring.Der fortaltes mange historier om Thales. F.eks. fortller Aristoteles, atnogen spurgte Thales: Hvis du er s klog, hvorfor er du da ikke rig?". Thalesblev fornrmet over sprgsmlet, og for at give sprgeren en lrestreg, op-kbte han i stilhed alle byens olivenpresser om vinteren i et r, da han medsit kendskab til vejret vidste, at olivenhsten ville blive ekstraordinr stor.Da sommeren kom, var hsten enorm, og han var nu i stand til at udlejepresserne til en hvilken som helst pris, han forlangte. Han gjorde sig selvrig i n sson, og vendte derefter tilbage til losoen efter at have vist, atlosoer let kunne blive rige, hvis de nskede det, men at de havde strreambitioner end rigdom.Platon fortller en anden historie om Thales. Iflge Platon var Thaless optaget af at foretage nogle astronomiske observationer, at han glemteat tnke p, hvor han gik, s han faldt i en brnd. Han blev hjulpet op afen kn og kvik serveringspige fra Thrakien, som lo ad ham, fordi han var2.4. PYTHAGORAS 27s interesseret i stjernerne, at han ikke kunne se, hvad der l lige for hansfdder!Thales havde en elev ved navn Anaximander (610-546 f.v.t.), som ogsmedvirkede til at bringe gyptisk og babylonsk videnskab til Grkenland.Han importerede soluret fra gypten, og han var den frste, der prvede attegne et kort over hele verden. Han tegnede himlen som en kugle med Jordenydende i centret af rummet. Himmelsfren roterede n gang i dgnet om-kring en akse, der gik gennem Polarstjernen. Anaximander vidste, at Jordensoverade er krum. Han regnede dette ud ved betragtning af det faktum, atnogle stjerner forsvinder under den sydlige horisont, nr man rejser nordp,medens andre kommer til syne mod nord. Anaximander mente imidlertid, atkun en nord-syd krumning var tilstrkkelig. Han forestillede sig derfor, atJorden var cylindrisk snarere end kugleformet. Ideen om en kugleformet Jordmtte vente til Pythagoras.Den tredie losof fra skolen i Milet var Anaximenes (570 - 500 f.v.t.),Anaximanders elev. Han var den frste grker, der klart skelnede mellemplaneterne og stjernerne. Lige som Thales spekulerede han over stoets sam-menstning, og han konkluderede, at det fundamentale element var luft. Luftkunne (troede han) komprimeres til vand, og vand yderligere komprimeres tiljord. Anaximenes udtnkte sledes i princippet den moderne ide om stoer-nes tre faser: gas, vske og fast stof, som forandres fra det ene til det andet,eftersom tryk og temperatur ndres.2.4 PythagorasPythagoras, der levede fra 582 til 497 f.v.t., er en af de interessanteste ogmest betydelige skikkelser i Europas kulturhistorie. Det er svrt at afgre,om han var en religis frerskikkelse eller videnskabsmand. Men for at kunnebeskrive ham er det ndvendigt frst at sige lidt om religionen i oldtidensGrkenland.Ved siden af den ocielle religion, tilbedelsen af Olympens guder, eksi-sterede der samtidig andre kulter, og mellem disse var tilbedelsen af Bakkuseller Dionysos den vigtigste. Bakkus, Dionysos og Bromios var alle navnep en thrakisk gud med ere navne, som reprsenterede naturens krfter.Dionysos' tilbedere forsgte at vende tilbage til naturen, og at sge vk fracivilisationens anspndelse, ved at kaste alle civilisationens bnd af sig ogfor en tid vende tilbage til en slags dyrisk tilstand under genoplivning af28 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDlngst undertrykte instinkter. Tilbederne var ofte kvinder, unge piger ogslaver, som p bestemte aftener samledes p bjergskrningerne og begynd-te at danse. Dans og vindrikning fortsatte hele natten og stemningen blevgradvis mere lssluppen og primitiv.Drukne af vinen (Bakkus' blod) og af de vilde rytmer fra trommmer ogjter kom Bakkus-tilbederne efterhnden i en tilstand af primitivt vanvid,der k dem til at rive levende dyr i smstykker og spise kdet rt. Gennem s-danne riter genskabte Bakkus-tilbederne legenden om Dionysos. Iflge denneblev Dionysos, Zeus' og Persefones smukke sn, revet i stykker af Titanerneog derefter spist, bortset fra hjertet, som blev returneret til Zeus. Dionysosblev derefter genfdt og Titanerne drbt af Zeus' tordenkiler. Af Titaner-nes aske skabtes menneskeslgten, og derfor rummer mennesket ikke blotTitanernes ondskab, men ogs Dionysos' guddommelighed.Legenden om Orfeus indeholder en parallel til legenden om Dionysos.I sorg over sin tabte hustru beslutter Orfeus for stedse at afst fra sex, ogdet forarger Thrakiens kvinder. Medens Orfeus synger en sidste smuk melodi,river de thrakiske kvinder ham i stykker, og hans hoved driver med strmmenned af oden Hebros, stadig syngende.I orsmen, som var en reformeret udgave af Dionysos kulten, fremh-ves tanken om den p n gang guddommelige og onde menneskenatur. Til-hngere af den orske religion troede, at p grund af elementet af ondskabog arvesynd i den menneskelige sjl, var denne fordmt til vedvarende ddog genfdsel. Sjlen kunne imidlertid lses fra reinkarnationens kredslb oggenvinde guddommelighed og uddelighed. Orsternes udveje til rensning afsjlen indeholdt bde den bakkiske katharsis og askese (renselse og afholden-hed O.a.). Orsmen indbefattede sledes ogs nogle primitive tabuer. Det varf.eks. kultens tilhngere forbudt at spise bnner, at berre en hvid hane, atrode op i ilden med et jern, at spise af et helt brd, etc.Pythagoras, der var elev af Anaximander, blev leder og reformator af denorske religion. Han var fdt p en Samos tt ved Lilleasiens fastland, ogsom andre tidlige joniske losoer siges han at have rejst meget i gyptenog Babylon. I 529 f.v.t. rejste han fra Samos til Kroton (nu Cotrone, anlagtca 700 f.v.t., besat af romerne r 194. O.a.) en stor grsk koloni i det sydligeItalien. Da han ankom til Kroton var hans ry jet i forvejen, og en stor skareborgere kom ud fra byen for at g ham imde. Efter at Pythagoras havdetalt til forsamlingen, forlod 600 af dem deres hjem til fordel for Pythagoras'broderskab, og det uden s meget som et farvel til deres familier.I en periode p omtrent 20 r k Pythagorerne politisk magt i Kro-2.5. DEN PYTAGORISKE HARMONI 29ton, og de havde ogs politisk indydelse i andre grske kolonier ved detvestlige Middelhav. Men da Pythagoras blev en gammel mand, oplstes detbroderskab, han havde grundlagt. Det mistede magten. Templet i Krotonblev brndt, og Pythagoras selv yttede til Metapontion, en anden grskby i Syditalien.Selv om det aldrig igen k politisk indydelse, overlevede det pythagor-iske broderskab i mere end 100 r, og de pythagoriske ideer blev en grund-pille i den vestlige civilisation, der endelig blev skabt. Sammen med Thalesvar Pythagoras grundlggeren af den vestlige loso. Hans ideer var af enforbavsende bredde og originalitet, der ikke fandtes hos Thales.Det pythagoriske broderskab optog kvinder p lige vilkr med mnd,og alle medlemmer var flles om dets besiddelser. Selv broderskabets viden-skabelige opdagelser blev anset for at vre skabt i fllesskab af alle detsmedlemmer.2.5 Den pytagoriske harmoniPythagorerne praktiserede lgekunst, og ogs en form for psykoterapi. I-flge Aristoxenios, en losof som studerede under pythagorerne: De brugtemedicin for at rense legemet, og musik til renselse af sjlen."Musik var afstor betydning for pythagorerne, som den ogs var det for de oprindeligetilhngere af Dionysos og Orfeus.Bde i musikken og i lgevidenskaben er forestillingen om harmoni afstor betydning. Her gjorde Pythagoras en bemrkelsesvrdig opdagelse, derforenede musik og matematik. Han opdagede, at de harmonier, der er behage-lige for det menneskelige re, kan skabes ved at dele en lyrestreng i lngder,der kan udtrykkes som simple forhold mellem hele tal. Hvis vi f.eks. delerstrengen i to halvdele ved at holde den fast i midten (idet spndingen holdeskonstant), vil tonen stige en oktav. Hvis lngden reduceres til 2/3 af grund-lngden, stiger tonen fra den oprindelige tone, med det musikalske intervalvi kalder en toneart, og s fremdeles.Efter at have opdaget, at musikkens harmonier fastlgges af matematik-ken, indpassede Pythagoras denne opdagelse i orsmens rammer. Iflge denorske religion reinkarneres sjlene i en rkke legemer. P samme mde er,iflge Pythagoras, musikkens sjl"den matematiske struktur af harmonien;og kroppen"gennem hvilken den frembringes, er det plumpe fysiske instru-ment. Akkurat som sjlen reinkarneres i mange kroppe, kan den matematiske30 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDide udtrykkes gennem mange specielle instrumenter. Og som sjlen er ud-delig, eksisterer musikkens ide evigt, selv om de instrumenter, gennem hvilkeden udtrykkes, gr til grunde.Ved at skelne meget klart mellem matematiske ideer og deres fysiske ud-tryk bygger Pythagoras p de tidligere arbejder af Thales, som var af denopfattelse, at geometri havde med dimensionslse punkter og perfekt rettelinier at gre i hjere grad, end med reelle fysiske objekter. Pythagoras' oghans disciples lrebygning tjente p sin side som en strk inspiration forPlatos idealistiske loso. Pythagoras udstrakte ogs tanken om harmoni tilastronomien. Han var den frste, vi kender, som erkendte, at Jorden er kug-leformet. Ham var ogs den frste, der pegede p, at Mnens bane har enhldning i forhold til Jordens kvator, og den frste grker der erkendte,at morgenstjernen (Phosphoros) og aftenstjernen (Hesperos) er den sammeplanet. Efter hans tid kaldtes den Afrodite af grkerne, og senere Venus afromerne.Pythagoras pegede p, at Solen og planeterne har andre banebevgelserend stjernerne p himlen. Hver har sin egen bevgelse. Dette frte til, at hani sin kosmologi indfrte en selvstndigt roterende kugle for hver af planeterneog for Solen. Pythagoras forestillede sig, at disse sfrer var koncentriske oggennemsigtige, og at de drejede rundt om Jordkuglen.Tanken om planeternes sfrer blev yderligere udviklet af de senere grskeastronomer, af hvilke den strste var Hipparchos (190-120 f.v.t.) og den blevmedtaget i en bermt bog, Almagest"skrevet af Ptolemaios (75-10 f.v.t.).Efter Roms fald overlevede Ptolemaios' Almagest i den hjt civiliseredearabiske verden. Den blev oversat til latin i 1175, og den dannede grundlagetfor den astronomiske tnkning indtil renssancen. Sledes havde de himmel-ske sfrer, som Anaximander, Pythagoras, Hipparchos og Ptolemaios fore-stillede sig dem, en indydelse i lang tid, og endog en vis beregningsmssignytte, fr de blev erstattet af de meget bedre, solcentrerede kosmologier efterCoppernikus, Tycho Brahe, Keppler, Galilei og Newton.Pythagoras sgte efter matematisk harmoni i planeternes bevgelser. Hantroede, at akkurat som noderne i musikkens skalaer er forbundet af simplematematiske forhold, sledes mtte ogs planeternes bevgelser lyde en sim-pel matematisk lov. Pythagorerne forestillede sig endog, at samtidig medat de himmelske sfrer drejede sig, frembragte de en slags sfrisk musik,der kun kunne hres af de indviede. Aristoteles lo ad pythagorernes vi-sioner om matematisk harmoni i planeternes bevgelser, men til slut blevdrmmen efter to tusind rs forlb opfyldt i Kepplers og Newtons love.2.5. DEN PYTAGORISKE HARMONI 31Efter at have fundet matematisk harmoni i lydens verden, og efter at havesgt den i astronomiens, prvede Pythagoras at nde matematiske sammen-hnge i den synlige verden i vrigt. Blandt andet fandt han de fem muligeregelmssige polyedre. Hans strste bidrag til geometrien er imidlertid denbermte pythagoriske stning, som anses at vre den vigtigste lrestningi hele matematikken.Babylonerne og gypterne vidste, at for mange specielle retvinklede tre-kanter er summen af de korte siders kvadrater lig kvadratet p den langeside. gyptiske landmlere brugte f.eks. en trekant med sidelngderne 3, 4og 5 enheder. De vidste, at der mellem de korte sider dannes en ret vinkel, ogat det for denne specielle rette trekant glder, at summen af de korte siderskvadrater er lig med den lange sides kvadrat. Pythagoras beviste, at detteforhold glder for alle retvinklede trekanter.32 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDVed at undersge konsekvensen af sin store lrestning fandt Pythagorasog hans tilhngere, at kvadratroden af 2 er et irrationalt tal (med andreord, det kan ikke udtrykkes som et forhold mellem to hele tal). Opdagelsenaf de irrationale tal foruroligede dem s meget, at de opgav algebraen. Dekoncentrerede sig udelukkende om geometrien, og gennem de flgende totusinde r dominerede geometriens ideer videnskab og loso.2.6 Det pythagoriske idealIflge pythagorerne kan sindet vre disharmonisk, p samme mde somet musikinstrument kan vre ude af stemning. I medicinen og psykiatrienbestrbte de sig p at opn legemlig harmoni i kroppens organer og i sindet.Nr vi taler om en muskel-spnding", tonic eller tonicum"som styrkendemedicin, eller en opstrammer, og om mdehold", bruger vi ord, der stammerfra pythagorerne.Inden for psykiatrien brugte pythagorerne forskellige metoder til at be-fri sindet for dominerende lidenskaber og spndinger. Disse metoder blevudmlt efter patientens grad af modenhed. P det laveste trin stod katharsisved et bakkisk orgie, efterfulgt af en lang beroligende svn, og derefter enasketisk livsfrelse for at udvikle selvkontrol. P frigrelsens hjeste trin blevsindet draget bort fra selvoptagethed ved hjlp af studier af naturens evigesandheder, som de afslredes i matematikken. Iflge Plutarch: Funktionenaf geometrien i pythagorismen er at bringe os bort fra sansernes verden indi intellektets og det eviges verden."Den orske religion minder i visse henseender om buddhisme og hinduis-me. Det er ikke umuligt, at de har et flles udspring, da grkerne sprogligtvar i slgt med de indo-europiske folk, der erobrede Indien i det frstertusind f.v.t. I buddhismen s vel som i orsmen tilstrber man at frig-re sig fra ddens og genfdslens kredslb gennem herredmme over selvet.Men pythagorerne modicerede orsmen ved at indfre et element, der ik-ke ndes i buddhismen. I orsmen er det hjeste trin af befrielse og renselseopnet ved fordybelse over universets struktur, og nglen til denne strukturer matematikken.Pythagoras var den frste, der hvdede, at matematikken er nglen tilforstelse af naturen. Han havde fuldstndig ret i denne opfattelse. Iflgedet pythagoriske natursyn er det matematisk harmoni, der styrer univer-sets grundlggende love. I den pythagoriske etik er losoen den hjeste2.6. DET PYTHAGORISKE IDEAL 33kaldelse, og mlet med losoen er at forst naturen gennem opdagelse af dematematiske relationer, der behersker universet.Meget af det, som Pythagoras hbede at opn gennem matematikken, ernet idag. Kvanteteorien har f.eks. vist, at atomets indre struktur er styretaf matematiske relationer analoge med dem, der bestemmer en lyrestrengsharmonier. Vi har virkelig fundet matematisk harmoni i naturens grundlove.Men man kan stte sprgsmlstegn ved, om losoen har bragt harmoni ide menneskelige relationer, som Pythagoras ville have hbet!34 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDVi nvnte, at ordet loso"blev opfundet af pythagorerne. Ordet teo-ri"i dets moderne betydning skyldes ogs dem. Ordet kommer fra det grskeord thea", der betyder skue"(som i ordet teater"). P grsk ndes et be-slgtet ord theorio", der betyder at f je p", at betragte"eller at betn-ke". I den pythagoriske etik var fordybelse sat allerhjest. Pythagorernetroede, at den strste renselse af alt er fordybelse i den uegennyttige vi-denskab. Og mennesket, som vier sig hertil, er den sande losof, der mesteektivt har befriet sig fra fdslens kredslb."Et af pythagorernes mottoer var: Et diagram og et skridt, ikke et dia-gram og en mnt". Euklid, som tilhrte en pythagorisk tradition, irettesatteengang en elev, der spurgte, hvilken prot man kunne pregne ved kendskabtil geometrien. Euklid tilkaldte en slave og sagde, idet han pegede p ele-ven: Han nsker at tjene p geometrien. Giv ham en drachme!"Eleven blevderefter udelukket fra Euklids skole.Grkerne i den klassiske tid havde rd til at se bort fra praktiske ting,eftersom deres almindelige arbejde blev udfrt af slaver. Det er uheldigt,at hndvrkere og metallurger i det gamle Grkenland var slaver, medenslosoerne var mnd, som ngtede at snavse hnderne til. En uoverstigeligklft adskilte losoerne fra hndvrkerne; og det erfaringsmssige kendskabtil kemi og fysik, som hndvrkerne gennem rhundreder havde opnet, blevaldrig en del af den grske loso.Pythagoras' idealisme blev senere udviklet - og overdrevet - af Platon,den bermteste elev fra den pythagoriske skole. Platon ans den virkeligeverden, som den opfattes med sanserne, for at vre det ufuldkomne udtrykfor ideernes verden. Han mente, at losoerne ikke burde beskftige sig medden virkelige verden.De ovennvnte forhold hindrede klassikkens grkere i at gre brug afbde observationer og udledninger, og af den grund var de meget bedre tilmatematik, end de var i andre grene af videnskaben. I matematikken kommerman videre ved at drage rene slutninger ud fra et st aksiomer 4 Denneinsisteren p ren udledning giver matematikken dens store kraft og sikkerhed,men i andre videnskabsgrene er den rene deduktion ufrugtbar, og m forenesmed observationer og fortolkninger for at vre nyttig.54d.v.s. ubeviselige grundstninger, der anses for umiddelbart indlysende. Siden Aristo-teles' tid betegner aksiomer i losoen, stninger, der er basis for vor vrige viden, menikke selv behver at bevises. O.a.5Matematikkens sikkerhed og styrke, som John Avery omtaler, opns p dens egne2.7. ATHENS GULDALDER 35Pythagorernes optagethed af harmoni og ideel symmetri reekteres iden grske kunst. Klassikkens grkere mente, at akkurat som harmonieni musikken er styret af ideale forholdstal, er harmonien i arkitektur og bil-ledkunst bestemt af ideale proportioner. Alle klassisk grske templer viserbestemte dimensionsforhold, som anss at vre ideale. Klassisk grsk bil-ledhuggerkunst viser ikke virkelige skikkelser pvirket af jeblikkets flelser,men rolige, harmoniske og ideale skikkelser.Det grske drama fremviser ikke bestemte individers srlige egenskaber,men sgte snarere at beskrive universelle sandheder i den menneskelige na-tur. I det grske drama kan man endog se reektionen over den deducerendemetode, som karakteriserede grsk loso: I begyndelsen af et skuespil strpersonerne over for omstndigheder, ud fra hvilke handlingsforlbet uv-gerligt flger, ligesom Euklids geometriske regler ndvendigvis flger af hanslrestninger.2.7 Athens guldalderrene mellem 478 og 431 f.v.t. var Athens guldalder. Athen og Sparta op-nede stor prestige gennem deres sejr i den persiske krig, og de to byer blevledende i forhold til de andre grske bystater. Athen var anfrer for det de-liske forbund, medens Sparta var leder af det peloponnesiske. Den grskeverden var sledes delt i to blokke, og sknt Athen og Sparta havde vretallierede under den persiske krig, blev de snart politiske og handelsmssigerivaler.Ved hjlp af sin store de frte det demokratiske Athen en yderst ag-gressiv politik for at f monopolistisk kontrol over shandelen i Middelhavet.Det gav Athen stor velstand, men det bragte desuden den deliske liga i kon-ikt med det peloponnesiske forbund, en konikt, der tilsidst frte til Athensnedgang. Men i perioden mellem 478 og 431 f.v.t. kunne Athen glde sig overen enorm velstand. Flygtninge fra de joniske byer p det asiatiske fastlandstrmmede over gerhavet til Athen og medbragte deres fornede kultur.Disse ygtninge berigede i hj grad Athens kulturelle liv, og deres ankomstmarkerede begyndelsen p Athens intellektuelle frerskab.Athenienserne besluttede at bruge overskuddet fra den deliske ligas skat-kammer til at genopbygge Akropolis, der var blevet delagt af perserne, ogprmisser, og i vidtgende elementr sammenhng, men bde matematisk og lososker ogs matematikkens ultimative beviskraft tvivlsom. O.a.36 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDAthens strateg Perikles satte sin ven, billedhuggeren Feidias, i spidsen for pro-jektet. Det nye Akropolis domineredes af Parthenon, der blev bygget mellem447 og 432 f.v.t. De este af Parthenons skulpturer blev i forrige rhund-rede bragt til England af Lord Elgin, og bender sig nu i British Museum.Det bermte Elgin Marmor", sammen med ruinerne af Parthenon i Athen,symboliserer nden fra Perikles' tidsalder.Velhavende og selvsikre, stolte af sejren i den persiske krig, og af deresdemokratiske forfatning udtrykte athenerne deres tidsalders nd i billedhug-gerkunst, drama, arkitektur, poesi og loso, der lyser op gennem alle r-hundrederne.2.8 AnaxagorasEn af Perikles' nrmeste venner var losoen Anaxagoras (500-428 f.v.t.),som kom til Athen fra Jonien, da han var 38 r gammel. Anaxagoras' ankomstvar vigtig, for med den kom den joniske tradition fra Mellemsten til Athen.(P lignende mde havde Pythagoras 100 r tidligere bragt den joniske losotil de grske kolonier i det vestlige Middelhav).Anaxagoras var rationalist og (i modstning til Pythagoras) formentligogs ateist. Han troede, at stjernerne og planeterne var skabt af de sammekrfter, som havde skabt Jorden, og at naturens love er de samme for him-mellegemerne som for alle ting p Jorden. Han mente, at Solen og stjernernevar smeltet sten, og at Solen havde omtrent samme strrelse som den grskehalv. (En stor meteorsten, der faldt ned i Grkenland p Anaxagoras' tid,m have fet ham p den tanke).Anaxagoras vidste, at Mnen skinner p grund af reekteret sollys, ogat der er bjerge p Mnen. Faktisk mente han, at Mnen var nogenlundesom Jorden, og han havde den opfattelse, at den sandsynligvis var beboet.Han forklarede korrekt rsagerne til bde sol- og mneformrkelse og Mnensfaser.Selv de kulturelt udviklede athenere fandt disse synspunkter en smule foravancerede. Anaxagoras blev fngslet, anklaget (og sandsynligvis med rette)for ateisme. Det faktum, at han var nr ven af Perikles, hjalp ham ikke.Perikles' politiske fjender, som ikke turde angribe den store leder direkte,valgte at genere ham ved at angribe hans venner.Perikles brugte sin veltalenhed til at forsvare Anaxagoras, og det lykkedesham at f vennen lsladt fra fngslet. Men Anaxagoras mente imidlertid ikke,2.9. ATOMISTERNE 37det var sikkert at forblive i Athen. I ret 434 f.v.t. trak han sig tilbage tilden lille by Lampsakos ved Hellespont, hvor han tilbragte resten af sit liv.2.9 AtomisterneI det 5. rhundrede f.v.t. var der stor diskussion mellem de grske losof-fer om, hvorvidt der ndes noget som helst permanent i Universet. Heraklit(540-475 f.v.t.) hvdede, at alt var i en (ydende) tilstand af evig foran-dring. Parmenides (540-ca 470 f.v.t.) hvdede derimod, at intet forandres -at al forandring er illusorisk. Leukippos (490-ca 350 f.v.t.) og hans elev De-mokrit (470-ca 380 f.v.t.) var s heldige at ramme noget, som en modernevidenskabsmand ville anse for at vre et nsten korrekt svar. 6Iflge Demokrit vil vi, hvis vi skrer et ble i to halvdele, igen skrerdisse i nye halvdele, og fortstter p denne mde lnge nok, efterhndenhave nogle stykker, der er s sm, at de ikke lnger kan deles. Demokritkaldte disse endelige stykker af stof for a-tomer", der betyder udelelige"(afgrsk tomos", snit). Han forestillede sig, at rummet mellem atomerne vartomt, og han mente, at nr en kniv skrer gennem et ble, passerer knivensg ind gennem det tomme rum mellem atomerne, og tvinger dem derved frahinanden.Demokrit troede, at hvert atom forbliver uforandret i de processer, vikan observere med vore sanser, nr stof synes at forandre form. Desudentroede han, at atomerne er i en tilstand af konstant bevgelse, og at dekan kombineres med hverandre p forskellige mder, hvorved de fremtrdersom de fysiske og kemiske forandringer af stoet, vi kan iagttage i naturen.Med andre ord, hvert atom er i sig selv uforgngeligt; men mden, atomerneforener sig med hverandre p, er en tilstand ef evig forandring p grund afatomernes bevgelse.Dette er nsten det samme svar, vi ville give idag p sprgsmlet om,hvilke ting i Universet, der er permanente, og hvilke der forandrer sig. Natur-ligvis kan de objekter, vi kalder atomer, deles yderligere, men hvis Demokritlevede idag, ville han sige, at vi blot gjorde den fejltagelse, at kalde de forker-te ting atomer". Vi burde faktisk bruge ordet om de fundamentale partikler,ssom kvarker, der virkelig er udelelige.6Parmenides huskes isr for sine paradokser. Alle kretensere lyver!"udtalt af Parme-nides, der selv var fra Kreta, er et sdant paradoks. O.a.38 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDI diskussionen om, hvilke ting i Universet, der er uforanderlige, og hvil-ke der ndrer sig, burde vi ogs ud fra vort moderne synspunkt tilfje, atUniversets fundamentale love er uforanderlige. Ved stadig at flge disse u-foranderlige love forandrer stof og energi ustandselig form, men naturensfundamentale love forbliver de samme. F.eks. ndrer planeternes form sigkonstant, men disse konstante forandringer styres af Newtons bevgelseslo-ve, der er evige.Af antikkens forskellige losoer er Demokrit den der kommer nrmesttil vort moderne synspunkt. Men Demokrits ideer var imidlertid, lige somAnaxagoras', for avancerede for hans samtid, Selv om Demokrit ikke direktekastedes i fngsel for sine meninger, skabte disse dog betydelig modvilje. I-flge Diogenes Laertius mishagede Demokrits ideer Platon s meget, at hannskede alle hans bger brndt. (Platons nske blev faktisk opfyldt! Ingen afDemokrits 72 bger har overlevet). Aristoteles argumenterede ogs imod ato-mismen, og p grund af den enorme autoritet, Aristoteles' meninger havde,forsvandt atomismen som ide nsten helt fra vestlig tankegang indtil JohnDaltons tid, 1766-1844.At Demokrits ideer ikke forsvandt helt, skyldtes Epikurs indydelse (341-270 f.v.t). Epikur gjorde mekanikken og atomlren til hjrnestene i sin lo-so. Den romerske digter Lukretius (95-55 f.v.t.) fortolkede Epikurs loso iet langt digt, han kaldte De Natura Rerum"(Om Tingenes Natur). I lbetaf middelalderen forsvandt dette digt helt, men i 1417 opdagedes et enkeltbevaret manuskript. Digtet blev da publiceret, idet man brugte Gutenbergsnyopfunde trykpresse, og digtet blev yderst populrt. P den mde blev a-tomisternes ide ikke helt tabt, og efter at vre genoplivet af John Dalton,blev den en af grundstenene i moderne videnskab.2.10 HippokratesLgen Hippokrates blev fdt omkring 460 f.v.t. p en Kos. Efter traditionenbesgte han gypten i en tidlig periode af sit liv. Her studerede han medicin,isr Imhoteps medicinske arbejder. Det siges ogs, at han studerede underDemokrit. Efter at vre kommet hjem til Kos grundlagde han oldtidens mestrationelle medicinske skole. Han havde mange elever, og blandt dem sinesnner og svigersnner. I den sidste del af sit liv underviste og praktiseredehan i Thrakien og i Athen.Den medicinske skole, som Hippokrates stiftede, var bermt for sin ra-2.11. SOFISTERNE OG SOKRATES 39tionalitet og hje etiske standard. Hippokrates' medicinske etik lever videreden dag idag i det lfte, som lger skal afgive. Hippokrates' rationalitet erbenbar i alt, hvad der er skrevet om hans skole. F.eks. indeholder en bogom epilepsi, kaldet den hellige sygdom, flgende afsnit:Hvad angr denne sygdom, der kaldes guddommelig, har den afgjort sinnatur og rsag, lige som alle andre sygdomme. Den stammer som disse frating, der trnger ind i og igen forlader kroppen. ...Sdanne ting kan kaldeshellige eller ej, som du foretrkker, for forskellen betyder ingenting, og derer ikke behov for at skelne p denne mde noget steds i naturen: For altinger guddommeligt, og alting er naturligt. Alting har sine oprindelige rsager,der kan ndes af dem, som sger derefter."Flere end 50 af Hippokrates' bger var samlet i Alexandria i det 3. rhund-rede f.v.t. Alexandrinerne mente, de alle sammen var skrevet af Hippokrates,men mange af dem har uden tvivl vret skrevet af hans elever. Lgerne fraden hippokratiske skole mente, at renlighed og hvile er vigtige for en syg ellersret patient, og at lgen skulle blande sig s lidt som muligt i naturens egenhelbredelsesproces. Skolens bger indeholdt mange omhyggelige iagttagelseraf sygdomme. Hippokrates og hans skole modstod fristelsen til at teoretisereuden en basis af omhyggeligt observerede kendsgerninger, lige som de mod-stod fristelsen til at introducere overnaturlige rsager til sygdomme i dereslgekunst.Hippokrates siges at vre dd i sit hundrede r. Iflge overleveringen varhan humanistisk, opmrksom, lrd, afbalanceret og rolig med et alvorligteftertnksomt vsen, evnede at beherske sine flelser, og havde dyb medf-lelse med de lidende patienter. Vi mrker hans indydelse endnu idag, bdesom en af de store grundlggere af den rationelle medicin, og som pioner medhensyn til diagnosticering gennem iagttagelse og videnskabelig rsonneren.2.11 Sosterne og SokratesDa Athen var et demokrati, skete det ofte, at byens borgere talte ved oent-lige mder. Veltalenhed kunne fre til indydelse, og velhavende athenereimporterede lrere til at lre dem retorikkens kunst. Disse lrere, kaldetsoster"(bogstaveligt visdomister"), underviste foruden i retorik ogs i enform for loso, der bengtede eksistensen af den absolutte sandhed, denabsolutte sknhed og den absolutte retfrdighed. Iflge sosterne er men-nesket alle tings mlestok", alle sandheder er relative, sknheden sidder i40 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDjet der ser", og retfrdighed er ikke guddommelig eller absolut, men enmenneskelig opndelse.Filosoen Sokrates var i modstning til sosterne. Han troede lidenskabe-ligt p eksistensen af de absolutter, som sosterne bengtede. Iflge Sokratesville en smuk ting vre smuk, hvad enten et menneske betragtede den ellerej, og fra sosterne tilegnede Sokrates sig en metode til at lede argumenta-tionen ved at stille sprgsml, som k folk til at se tingene for sig p netopden mde, Sokrates nskede.Sosterne talte om moral og om politiske sprgsml, hellere end om Uni-versets natur. Sokrates var modstander af sosterne, men som dem neglige-rede ogs han studiet af naturen og koncentrerede sig i stedet om mennesketemoralske og politiske problemer; alle tings mlestok". Sosterne, Sokrates,og hans elev Platon, havde stor indydelse p adskillelsen mellem morallo-soen (sdelre og etik) og naturlosoen (naturvidenskab).Afslutningen af den klassisk grske kulturs periode indledtes 431 f.v.t.,da Athen ved en ekstrem kommerciel politik begyndte at fordrive korinthiskekbmnd fra markederne rundt om Det giske Hav. Korinth reagerede vedat overtale det peloponnesiske forbund til at erklre Athen krig. Dette varbegyndelsen til en langvarig krig, der ruinerede Grkenland.Da de inds, at de ikke kunne modst Spartas landstyrker, forlod athe-nerne landbrugslandet rundt om Athen og sgte tilugt inden for murene.Athenienserne fortsatte imidlertid den blomstrende udlandshandel, og brd-fdte byens befolkning med korn importeret fra sten. De skibe, der kom medkorn, medbragte ogs pest, og en stor del af Athens befolkning dde af pest,deriblandt byens store frerskikkelse Perikles. Der fandtes ingen lederskik-kelse af format til at vre hans efterflger, og Athens demokratiske regeringdegenererede til et pbelregime.Da Athens de i 404 f.v.t. blev delagt i et skbnesvangert sslag, over-gav byen sig til Sparta. Men spartanerne huskede dog, at uden Athen villede ikke have vret i stand til at modst Persien. Derfor delagde de ikkeAthen fuldstndigt, men stillede sig tilfredse med at delgge Athens mure,og sledes reduceredes byen til status som satellit til Sparta.P jagten efter en syndebuk for denne ulykke faldt pbelen over Sokrates,en af de f intellektuelle, der endnu var i live efter den peloponnesiske krig,og de dmte ham til dden for ikke at tro p byens guder.I en kort periode dominerede Sparta den grske verden. Men snart brdkrigen ud igen, og den politiske scene forfaldt i et kaos af krige mellem by-staterne.2.12. PLATON 412.12 PlatonMrket faldt over den klassiske grske verden, men civilisationens lys gikikke helt ud. Sokrates var dd, men hans elev Platon holdt mindet om hami live ved at skrive dialoger, hvori Sokrates optrdte som en af gurerne.Platon (427-317 f.v.t.) var en adelsmand, der nedstammede fra Athenstidlige kongeslgt. Hans rigtige navn var Aristokles, men han blev kaldt vedsit klenavn Platon (der betyder bred) p grund af sine brede skuldre. EfterSokrates' dd forlod Platon Athen. Han sagde, at byens problemer ikke villehre op, fr en losof blev konge. (Mske havde han sig selv i tankerne?) Hanrejste til Italien, hvor han studerede hos pythagorerne. 387 f.v.t. returneredehan til Athen og grundlagde en skole, der blev kaldt Akademiet, fordi denstod p en grund, som engang havde tilhrt en grker ved navn Akademos.Platon grundlagde en loso baseret p den pythagoriske idealisme. Ipythagorernes loso skelnedes der skarpt mellem matematiske ideer og de-res fysiske udtryk. Geometri f.eks. anss at beskftige sig, ikke med virkeligefysiske objekter, men med ideale gurer, konstrueret af perfekt rette linieruden tykkelse. Platon udviklede og udbyggede Pythagoras' idealisme. I Pla-tons loso er den virkelige verden korrupt og falsk, medens ideernes verdener guddommelig og evig. Et virkeligt bord f.eks. er det ufuldkomne udtrykfor ideen om et bord. Vi burde derfor vende blikket bort fra den virkeligeverden, og leve i ideernes verden.Denne loso var prcis, hvad athenienserne nskede. Alle vegne rundtom dem faldt deres verden sammen. De vendte med glde ryggen til denvirkelige verdens ubehageligheder og tog imod Platons invitation til at levei ideernes verden, hvor intet gr til grunde, og hvor matematikkens gyldnelove hersker evigt.Iflge alle beretninger var Platon en fremragende matematiker, og pgrund af hans indydelse opede matematikken en bestandig plads i under-visningen.2.13 AristotelesPlatons yndlingselev var en ung mand fra Makedonien ved navn Aristoteles.Platon kaldte ham skolens intelligens". Han var fdt 381 f.v.t. Sn af enhoge ved kongen af Makedoniens hof. 17 r gammel rejste han til Athenfor at studere. Han tilsluttede sig Platons akademi og arbejdede der i 20 r,42 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDindtil Platon dde. Aristoteles forlod da akademiet, idet han udtalte, at hanmisbilligede den vgt, der blev lagt p matematik og teori, og hele forfaldeti naturvidenskaben.Aristoteles rejste gennem Grkenland og giftede sig med en sster tilherskeren i en af de byer, han besgte. I 312 f.v.t. sendte Filip II, der netopvar blevet konge af Makedonien, bud efter Aristoteles, og bad ham blivelrer for sin da 14-rige sn Alexander. Aristoteles accepterede stillingen, ogforblev i denne gennem ere r. I lbet af denne periode erobrede Makedonienunder Filip de este af de grske bystater. Filip planlagde da at fre en samletmakedonsk og grsk styrke i et angreb mod Perserriget. Men 336 f.v.t., frhan k pbegyndt invasionen af Persien, blev han myrdet, formentlig af en afhustruen Olympias' hjlpere, da hun var jaloux, fordi Filip havde taget sigen anden hustru. Alexander overtog da faderens trone og invaderede Persieni spidsen for den makedonsk-grske hr.Aristoteles, der ikke lnger behvedes som kongelig vejleder, vendte til-bage til Athen, hvor han grundlagde sin egen skole, som han kaldte Lyceum.I Lyceum opbyggede han en samling af manuskripter, der kunne minde omet moderne universitetsbibliotek.Aristoteles var en glimrende organisator af viden, og hans skrifter udgrnsten et een-mands-leksikon. Hans bedste arbejder drejer sig om biologi,hvor han studerede og klassicerede mere end 500 dyrearter, af hvilke hanogs dissekerede en mngde. Aristoteles' klassicering af levende vsenerviser hans viden om arternes indbyrdes slgtskab. Dette slgtskab blev se-nere af Darwin fremhvet til sttte for evolutionsteorien. Man kan ikke medfuld ret sige, at Aristoteles fremsatte evolutionsteorien, men han kom dog etstykke i retning af ideen. I sin beretning om dyrene skriver han:Naturen fortstter lidt efter lidt fra livlse ting hen imod levende, sdet er umuligt at bestemme den njagtige demarkationslinie, eller p hvilkenside af linien en mellemform hrer hjemme. Sledes kommer p en stigendeskala efter de livlse ting planten. Inden for planterne vil en adskille sig fraen anden, hvad angr den benbare vitalitetsmngde. Kort sagt, medenshele planteriget mangler liv i forhold til dyrene, har det dog en form for livsammenlignet med andre legemlige genstande. I planter er der observeret enfortsat skala af udvikling hen imod dyret."Aristoteles' klassikation af levende vsener lyder som flger, idet manbegynder nederst p skalaen og bevger sig opad: Livlst stof, lavere planterog svampe, hjerestende planter, gopler zoofyter og spunge, mollusker,insekter, skaldyr, ottearmede blksprutter og blksprutter, sk og reptiler,2.13. ARISTOTELES 43hvaler, landdyr og mennesket. Skarpsindigheden i Aristoteles' iagttagelser oganalyser kan fastsls ud fra den kendsgerning, at han klassicerede hvaler ogdelner som pattedyr (hvad de er) frem for sk (som de for en overadiskbetragtning kunne synes at tilhre).En af Aristoteles' vigtigste undersgelser var hans studier i udviklingenaf kyllingefostre. Lige siden hans tid har kyllingen vret den klassiske gen-stand for fosterstudier. Han studerede ogs drvtyggernes re-delte maver ogpattedyrenes reproduktionssystems anatomi. Han benyttede diagrammer tilillustration af indviklede anatomiske forbindelser. En vigtig opndelse indenfor undervisningsteknikken.Aristoteles' fysik og astronomi var langt fra s vellykkede som hans bio-logi. Inden for disse omrder tilfjede han ikke egne observationer. I det heletaget gentog han blot sin lrer Platons ofte fejlagtige ideer. I sin bog PHimlen"skriver Aristoteles:Som vore forfdre henregnede himlen, og rummet over den, som forbe-holdt guderne, sledes viser vor fornuft og tnkning, at disse er ufordrvede,uskabte og uberrt af ddelige problemer. Der behves ingen magt for at hol-de himlen i bevgelse, eller for at afholde den fra at bevge sig p andenmde. Vi behver heller ikke antage, at dens stabilitet afhnger af en bestemtgigant, Atlas' sttte, som psts i en gammel fabel, som om alle legemer hjtoppe besidder tyngde og har en jordisk natur. Det er ikke sledes, den er ble-vet bevaret i s lang tid. Heller ikke, som Empedokles pstr, ved at hvirvleshurtigere rundt end dens naturlige bevgelse nedad."Empedokles (490-430 f.v.t.) var en pythagorisk losof, som bl.a. stude-rede centrifugalkraften. Han eksperimenterede f.eks. med spande med vand,som han svingede rundt over hovedet, idet han vidste, at vandet ikke lb ud.Det afsnit, vi lige har citeret, viser, at Empedokles havde fremsat den kor-rekte forklaring p stabiliteten af Mnens kredslb. Mnen falder hele tidenimod Jorden, men samtidig bevger den sig hurtigt i en retning vinkelretp linien, der forbinder den med Jorden. Kombinationen af de to bevgelsergiver Mnens kredslb dets nsten cirkulre form.Empedokles har sledes ramt den spire til ideerne, som Newton senere ud-viklede i sin store teori om den universelle tyngde og planeternes bevgelse.I ovenstende citat bengter Aristoteles imidlertid Empedokles' hypotese.Han hvder i stedet, at himlen er vsensforskellig fra Jorden, og ikke beher-sket af de samme love. 77Newton beskftigede sig meget med Empedokles' roterende vandspande, gentog og44 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDAristoteles troede, at himmellegemerne var dannet af et femte element -teren 8. Af den grund, mente han, var himlem ikke underkastet de sammelove, som glder for jordisk stof. Han antog, at for jordiske legemer fulgteden naturlige bevgelse en ret linie, men for himmelske foregik den naturligebevgelse i en cirkel, fordi n slags bevgelse er guddommelig og uddelig,idet den ikke har nogen slutning, men i sig selv er slutningen af en andenbevgelse", og bevgelse i en cirkel er perfekt, idet den ikke har nogenbegyndelse eller ende, og heller ikke standser."Denne doktrin, at himmellegemernes bevgelser m vre ensartede ogcirkulre, var en arv fra Platon. Faktisk havde Platon over for sit akademiopstillet problemet at skulle ande sig med planeternes tilsyneladende irre-gulre bevgelser over for den ensartede cirkelbevgelse, som Platon mente,de mtte have. I en bermt udtalelse sagde Platon, at problemet var at reddeskinnet".Problemet med at redde skinnet"blev lst ved en srlig tilnrmelse afPlatons elev Eudoxis. Han forestillede sig et system af koncentriske kuglerforbundet med hverandre ved hjlp af akser. I dette billede roterer hver kuglejvnt omkring sin egen akse, men da kuglerne er forbundet med hverandrep en indviklet mde, gengiver modellens resulterende bevgelser sledesplaneternes tilsyneladende komplicerede bevgelser.Aristoteles anerkendte Eudoxis' system og tilfjede endog selv nogle fsfrer for at gre systemet mere njagtigt. Ved at skelne mellem himlene ogJorden gav Aristoteles endnu et svar p sprgsmlet om, hvad der forandrersig i Universet, og hvad der er uforanderligt: Iflge Aristoteles er omrdetinden for Mnens sfre fordrvet og foranderligt, men uden for denne eralting evigt og guddommeligt. Forandring er af det onde, men varighed afdet gode. Det er lrestningernes flelsesmssige indhold hos Platon ogAristoteles. De to store losoer fra det 4. rhundredes grske civilisation,der var i hastig forfald. 9Foruden at skrive om biologi, fysik og astronomi, diskuterede Aristotelesogs etik, politik og litterr kritik, og han gav et vsentligt bidrag til denbeskrev forsget 1686 i Principia, og argumenterede p basis af resultaterne for sondringenmellem absolut og relativ bevgelse. O.a.8egentlig kvintessensen; de vrige re elementer var jord, luft, ild og vand. O.a.9Frst Kepplers matematiske geni formede nsten 2000 r senere at beskrive solsy-stemets bevgelser korrekt som ellipsebaner, og geometrien p Platons og Aristoteles' tidhar benbart ikke vret udviklet nok til at gennemskue, at bde cirklen og den rette linieblot er specialtilflde af ellipsen O.a.2.13. ARISTOTELES 45vestlige tanke ved at udvikle en formel teoretisk logik. Hvad han skrev omlogik, blev gjort populrt af Thomas Aquinas (1225-1274), og i en periodemellem Aquinas og renssancen dominerede Aristoteles' loso inden forteologi og loso. Faktisk blev Aristoteles' vrk om logik s vigtigt for lrdloso, at hans meninger om andre emner blev accepteret som den absolutteautoritet. Desvrre blev Aristoteles' fremragende arbejder om biologi glemt,og det blev hans mindre heldige arbejder om fysik og astronomi, der kindydelse. For det 16. og 17. rhundredes sgende videnskabsmnd blevAristoteles derfor med tiden symbolet p fejlagtighed, og mange af dereskampe og sejre skyldtes, at Aristoteles' doktriner mtte forkastes.Selv efter at Athen havde mistet enhver politisk magt, vedblev byen atvre en universitetsby, som f.eks. Oxford og Cambridge. Platons Akademifortsatte undervisningen i nsten et tusind r. Det blev endelig lukket i 529 afkejser Justinian, der frygtede dets indydelse som et tilholdssted for hedenskloso".Aristoteles' Lyceum fortsatte nogen tid som en aktiv institution, men detgik snart tilbage for det. Selv om Athen vedblev at vre centrum for moralskloso, var centret for naturvidenskabelig aktivitet yttet til Alexandria.Den samling manuskripter, som Aristoteles havde grundlagt ved Lyceum,blev krnen i det store bibliotek i Alexandria.Platons og Aristoteles' bger overlevede bedre end andre antikke losof-fers, mske fordi Platon og Aristoteles oprettede deres skoler. Platons dialogerer en bog af strrelse som Biblen, og den omhandler alle former for viden.Aristoteles' forelsninger er samlet i 150 bind. Naturligvis er hvert enkeltbind ikke s omfangsrigt som en moderne trykt bog. Af disse har 50 overle-vet. Enkelte af dem blev fundet r 80 i en hule i Lilleasien af nogle af generalSullas soldater, og de bragtes til Rom for at blive kopieret.Nogle af Aristoteles' arbejder gik tabt i Vesten, men blev bevaret i a-rabiske oversttelser gennem hele den mrke middelalder. I det 12. og 13.rhunderede blev disse skrifter oversat til latin af europiske lrde, der havdekontakt med den arabiske kultur. Ved hjlp af disse oversttelser genopda-gede Europa med begejstring Aristoteles, og indtil det 17. rhundrede erstat-tede han Platon som losoen, man studerede.Platons og Aristoteles' indydelse var (mske ufortjent) meget stor pgrund af deres litterre formen, og fordi s mange af deres bger overlevedep grund af de skoler, de grundlagde. Mske ogs fordi Platon og Aristotelesskrev om al slags viden, og gjorde det s smukt, at de syntes at have sagtdet sidste ord.46 KAPITEL 2. OLDTIDENS GRAEKENLANDKapitel 3DEN HELLENISTISKETIDSALDER3.1 Alexander af MakedonienHvor megen indydelse havde Aristoteles mon p sin elev Alexander af Ma-kedonien? Vi ved, at Alexander (der havde symptomer p megalomania -storhedsvanvid) i 327 f.v.t. henrettede Aristoteles' nev Kallisthenes, s Ari-stoteles' indydelse kan ikke have vret srligt omfattende. 1P den anden side m vi forestille os Alexander, drivende sin modstr-bende hr fra Det kaspiske Hav til Parthien, fra Parthien til Baktrien, fraBaktrien til Himalayas bjerge, og derfra sydp til Indus, hvor han vendtehjemad igen p grund af et oprr blandt sine ocerer, der led af hjemve.Dette forsg p at n til verdens yderste grnser synes at vre motiveretlige s meget af videlyst som af begr efter magt.Alexander var ikke grker, men alligevel ans han sig selv som en apostelfor grsk kultur. Som den athenske taler Isokrates bemrkede: Ordet grkerer ikke s meget betegnelse for fdsel som for mentalitet, og bliver brugt omen flles kultur, snarere end om flles afstamning."21Kallisthenes fulgte hren som Alexanders histograf, og ngtede hnligt at re Ale-xander med knfald, perserhoets skik, som Alexander til makedonernes vrede forlangteindfrt. Sammen med to pager blev Kallisthenes anklaget for sammensvrgelse mod Ale-xanders liv og dmt til dden. O.a.2Som tling af Achilleus ofrede Alexander i Troja, og bekransede stamfaderens grav334 f.v.t. Til billedet af Alexander hrer ogs omtale af hans hjsind mod Dareios' morSisygambis, og dronning Stateira. En grusom hvn blev taget over Bessos for snigmordet4748 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDERSelv om han var grusom og yderst temperamentsfuld, kunne Alexanderogs vise en nsten hypnotisk charme, og denne charme var en vigtig faktor ihans succes. Han forsgte at behage folk i de lande, han rejste igennem, ved atantage nogle af deres skikke. Han giftede sig med tre barbariske"prinsesser 3og til sine makedonske ocerers bestyrtelse ifrte han sig den persiske kongeskrone og kldedragt.Hvor Alexander end kom hen, grundlagde han byer efter grsk mnster,og kaldte mange af dem Alexandria. Efter et drikkeorgie i Babylon 4 blevAlexander i 323 f.v.t. ramt af feber og dde i en alder af kun 32 r. Hanslst sammensatte rige faldt med det samme fra hinanden. De tre strsteomrder overtog tre af hans generaler. Det persiske Rige gik til Seleukis ogblev kendt som Det Seleukidiske Rige. Antigonios blev konge af Makedonienog beskytter af de grske bystater. En tredie general, Ptolemaios, overtoggypten. 5 Selv om Alexanders drm om en politisk samlet verden brdsammen umiddelbart efter hans dd, havde hans rejser gennem nsten heleden kendte verden den eekt, at der skete en sammenblanding af de gamlekulturer i Grkenland, Persien, Indien og gypten, hvorved der dannedesen verdenskultur. Det tidsrum, der var behersket af denne kultur, bliversdvanligt kaldt den hellenistiske tidsalder (323-146 f.v.t). Og sknt denhellenistiske kultur var en blanding af alle de store kulturer i den antikkeverden, havde den et umiskendeligt grsk prg; og i denne periode var detgrsk sprog, som lrde mennesker talte over s at sige hele den kendteverden.3.2 AlexandriaIntet steds i den hellenistiske epoke var de kosmopolitiske karaktertrk mereudprgede end i Alexandria i gypten. Ingen by har nogen sinde i historienhaft en strre blanding af alle folkeslag. Fordi den l et sted, hvor verdenshandelsruter krydsedes, blev Alexandria verdens hovedstad, ikke politisk,men kulturelt og intellektuelt.p Dareios, hvem Alexander lod begrave i Persepolis under fyrstelige resbevisninger. O.a.3Baktriens prinsesse Roxane, Dareios' datter Stateira Barsine og Ochos' datter Parysa-tis, O.a.4et afskedsgilde for admiral Nearchos, O.a.5Ptolemaios lod 325 Alexander begrave i Mems og senere bistte i Alexandria. Hanssarkofag frtes 1802 til British Museum. Den sknne sarkofag i Ankara er ubrugt. O.a.3.2. ALEXANDRIA 49Milet havde p sit hjdepunkt en befolkning p 25.000. Athen havde pPerikles' tid omkring 100.000 indbyggere, men Alexandria var den frste byi historien, der nede et indbyggertal p over 1 million!Fremmede, der kom til Alexandria, var imponerede af byens vidundere- Maskiner, der automatisk sknkede helligt vand, nr man indkastede enfem-drachme mnt, vanddrevne orgler, skydevben drevet af komprimeretluft og statuer, der kunne bevges ved hjlp af vand eller damp!For de lrde var Alexandrias strste tiltrkningskraft Det store Bibliotekog Museion, der var skabt af Ptolemaios I. ren for at have gjort Alexandriatil verdens intellektuelle hovedstad m g til Ptolemaios og hans efterflgere(som alle kaldtes Ptolemaios, bortset fra den sidste af denne linie, den be-rmte dronning Kleopatra). Fordi han inds betydningen af de skoler, der varblevet grundlagt af Pythagoras, Platon og Aristoteles, oprettede PtolemaiosI en skole i Alexandria. Denne skole kaldtes Museet, fordi den var tilegnetMuserne.Tt ved Museion byggede Ptolemaios et stort bibliotek til bevarelse afvigtige manuskripter. Den samling manuskripter, Aristoteles havde samlet iLyceum i Athen blev krnen i dette store bibliotek. Alexandrias Bibliotekvar bent for oentligheden, og siges p dette tidspunkt at have rummet750.000 bind. Foruden at opbevare vigtige manuskripter blev biblioteket etcentrum for studier, kopiering og distribution af bger.De alexandrinske skrivere anvendte papyrus til bgerne, og papyrus varrelativt billigt. Ptolemaierne var ivrige efter, at gypten skulle beholde sitomtrentlige monopol p bogproduktion, og forbd derfor eksport af papyrus.Pergamon, en rivaliserende hellenistisk by i Lilleasien havde ogs et bibliotek,der i strrelse kun blev overget af biblioteket i Alexandria. Da skrivernei Pergamon ikke kunne skae papyrus fra gypten, sgte de at forbedrebehandlingen af skind, som traditionelt brugtes til at skrive p i Asien. Detresulterede i materialet, der p latin kaldtes membranum pergamentum. Detvi kalder pergament. 66Under Csars kampe om Alexandria brndte det pragtfulde bibliotek, der da inde-holdt 900.000 bind. Kleopatra, der havde indyndet sig hos Antonius k dernst af denneforret hele biblioteket i Pergamon, der da rummede 200.000 bind. Alle blev frt fra Per-gamon til Alexandria, hvor de blev opstillet i Museion. Filosoerne ved Museion nd storanseelse, og spillede vist nok en ikke ringe rolle, da Vespasian i 69 blev udrbt til kej-ser. Hadrian besgte to gange Alexandria og kom ere gange i Museion for at tage del idisputatserne, ligesom senere Marcus Aurelius O.a.50 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDER3.3 EuklidEn af de frste lrde, der kaldtes til det nyoprettede Museion, var Euklid.Han var fdt 325 f.v.t. og blev formodentlig uddannet ved Platons Akademi iAthen. Medens han var i Alexandria, skev Euklid den mest succesrige lreboggennem alle tider: Geometriens Elementer.De este lrestninger i denne fremragende bog stammer ikke direktefra Euklid. De var skabt af mange generationers klassisk grske geomete-re. Euklids bidrag bestod i at tage den klassiske periodes lrestninger, ogarrangere dem i en orden, der er s logisk og elegant, at det nsten ikkekan gres bedre. En af Euklids store fortjenester er, at han reducerede antal-let af axiomer til et minimum, og han skjuler ikke betvivleligheden af visselrestninger.Euklids axiom om parallele linier har en interessant historie: Denne l-restning fastslr, at Gennem et givent punkt, ikke p en linie, kan n ogkun n linie tegnes parallelt med en given linie."Matematikere tvivlede frst,om det var ndvendigt med en sdan lrestning. De formodede, den kunnebevises ved hjlp af Euklids andre, mere simple lrestninger. Efter grundigovervejelse fandt de imidlertid, at axiomet virkelig er et af de helt ndvendi-ge fundamenter i klassisk geometri. De begyndte s at spekulere p, om derfandtes en anden slags geometri, hvori parallel-postulatet kunne undvres.Disse ideer udvikledes i det 18. og 19. rhundrede af Lobachevski, Bolyai,Gauss og Riemann, og i det 20. rhundrede af Levi-Civita. I 1915 blev denmatematiske teori for ikke-euklidsk geometri endelig basis for Einsteins al-mindelige relativitets-teori.Foruden klassisk geometri indeholder Euklids vrker ogs emner ved-rrende talteori. Han diskuterede f.eks. irrationale tal, og han beviser, atrkken af primtal er uendelig. Han diskuterede ogs geometrisk optik, ellerperspektivlre, samt astronomi.Euklids Elementer er trykt i mere end 1.000 udgaver siden opndelsenaf bogtrykkerkunsten - ere end nogen anden bog, bortset fra Biblen. Densindydelse har vret enorm. Euklids Elementer har i mere end to tusinde rvret modellen for rationel tankegang. 77Om Euklid fortlles den morsomme anekdote, at han p kongens sprgsml, om ik-ke der ndes lettere veje til de matematiske sandheder, end den Euklid lrte, svaredePtolemaios: Til geometrien ndes ingen srlig vej for konger!"O.a.3.4. ERATOSTHENES 513.4 EratosthenesEratosthenes (276-196 f.v.t.). Direktr i Alexandrias Bibliotek. Sandsynlig-vis den hjst kultiverede mand i hele den hellenistiske ra. Hans interesserog evner var universelle. En fremragende historiker; faktisk den frste, dernogensinde prvede at opstille historiske begivenheder i kronologisk orden.Han var ogs litteraturkritiker, og skrev en afhandling om grske komedi-er. Ydede mange bidrag inden for matematikken, deriblandt et studium afprimtallene, og en metode til generering af primtal, kaldet Eratosthenes' Si".8.Som geograf lavede Eratosthenes et verdenskort, der p hans tid var detnjagtigste, der nogensinde var set. De forskellige geograske steders pla-cering p Eratosthenes' kort var udregnet efter astronomiske observationer.Bredderne var beregnet ved at mle vinklen til Polarstjernen over horisonten,medens lngderne formentligt var beregnet udfra tiden for mneformrkelser.Som astronom udfrte Eratosthenes nogle uhyre njagtige mlinger afvinklen mellem Jordens akse og planen for Jordens tilsyneladende bevgelseomkring Solen. Han forberedte ogs et kort over himlen indeholdende 675stjerners positioner.Eratosthenes strste bedrift var imidlertid en forblende prcis bereg-ning af Jordens radius. Den vrdi, han angav for Jordradien, er mindre end30 km fra den vrdi, vi nu anser for den korrekte. For at kunne udfre dennebemrkelsesvrdige beregning, gik Eratosthenes naturligvis ud fra, at Jor-den er rund, og han gik ligeledes ud fra, at Solen er s langt fra Jorden, atlysstrlerne fra Solen er nsten parallele, nr de rammer Jorden. Han vidste,at direkte syd for Alexandria l byen Syene, som Solen str lodret over vedmiddagstid p midsommerdagen. Med disse givne parametre, gjaldt det nukun om at nde Jordens radius ved at mle afstanden mellem Alexandria ogSyene. Derp mlte han kl. 12 p midsommerdagen vinklen til Solen i Ale-xandria. Ud fra disse to vrdier beregnede han Jordens omkreds til lidt over250.000 stadier eller ca 40.000 km. Dette er s meget mere end strrelsen afden da kendte verden, at Eratosthenes (helt korrekt) konkluderede, at detmeste af Jordens overade m vre dkket af vand. Han fastslog, at hvis detikke var for Atlantens mgtige udstrkning, kunne man sejle fra Spanien tilIndien langs den samme breddegrad.8Ved fra talrkken at fjerne alle lige tal fra 4 og opefter, alle multipla af 3 fra 6 ogopefter, o.s.v. O.a.52 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDEREratosthenes' venner (en af dem var Archimedes) spgte med hans ama-trisme. De pstod, at han bredte sig for meget over sine mange talenter, oggav ham klenavnet Beta"ud fra den betragtning, at p alle omrder, hanvalgte at beskftige sig med, var Eratosthenes kun den nstbedste, i stedetfor at vre den bedste. Det var uretfrdigt. I geogra var Eratosthenes udenal tvivl Alfa".Eratosthenes' fremragende arbejde inden for geograen illustrerer en for-skel mellem klassisk grsk og hellenistisk videnskab. I den klassisk grskeverden var losoerne hjt hvet over hverdagens greml. Men i det trav-le, kommercielle Alexandria var mnd som Eratosthenes i tt berring medpraktiske problemer, f.eks. inden for navigation, metallurgi og ingenirkunst.Denne ttte kontakt med det praktiske liv gav hellenistisk videnskab en s-und realisme, der savnedes i den langt overvejende teoretiske videnskab i detklassiske Grkenland.3.5 AristarchosDe hellenistiske astronomer beregnede ikke blot Jordens strrelse, de mlteogs Solens og Mnens strrelse, samt deres afstande fra Jorden. Aristarchos(ca 320-250 f.v.t.) var en af de astronomer, som arbejdede med dette problem.Lige som Pythagoras var han fdt p en Samos, og han studerede mskeunder Straton fra Lampsakos i Athen. Han blev imidlertid snart draget modAlexandria, hvor tidens mest spndende videnskabelige arbejde blev gjort.Aristarchos beregnede Mnens strrelse ved at bemrke formen af Jor-dens skygge p Mnens overade. Ud fra formen af Jordens skygge ansloghan, at Mnens diameter er omtrent en trediedel af Jordens, hvilket er nstenkorrekt.Ud fra Mnens diameter og synsvinkel fra Jorden kunne Aristarchos be-regne Mnens afstand fra Jorden. Derefter sammenlignede han afstanden fraJorden til Mnen med afstanden fra Jorden til Solen. For at kunne gre dettemtte han afvente det jeblik, da Mnen var njagtig halv. P det tidspunktdanner nemlig Jorden, Mnen og Solen en retvinklet trekant med Mnen itrekantens rette vinkelspids. Aristarchos kunne s nede fra Jorden mle vink-len mellem Solen og Mnen. I forvejen kendte han afstanden fra Jorden tilMnen, s nu kendte han to vinkler og en side i den retvinklede trekant. Detvar tilstrkkeligt til, at han kunne beregne de vrige strrelser i trekanten,hvoraf den ene udgjorde afstanden mellem Jorden og Solen. Hans beregning3.5. ARISTARCHOS 53af denne afstand blev ikke srlig njagtig, fordi sm fejl i udmlingen afvinklerne svulmede op under beregningerne.Aristarchos beregnede, at Solen er ca 20 gange lngere vk fra Jorden,end Mnen er, sknt den faktisk er omtrent 400 gange s langt vk. Men selvden alt for korte afstand, Aristarchos fandt frem til, overbeviste ham om, atSolen er enorm. Han regnede ud, at Solens diameter er omtrent 7 gangeJordens, og dens rumfang ca 350 gange strre end Jordens. I virkelighedener Solens diameter mere end 100 gange Jordens, og dens volumen overgrJordens med en faktor p mere end 1 million!Selv denne undervurdering af Solens strrelse var nok til at overbeviseAristarchos om, at Solen ikke bevger sig rundt om Jorden. Han fandt detlatterligt at forestille sig den enorme Sol cirklende rundt om den lillebitteJordklode. Han foreslog derfor en model for Solsystemet, i hvilken Jordenog planeterne bevger sig i cirkler rundt om Solen, der str stille i centrum.Han fremsatte ogs den ide, at Jorden drejer sig omkring sin egen akse engang i dgnet.Selv om det var Solens kolossale strrelse, der gav Aristarchos ideen tildenne model, inds han snart, at den sol-centriske model havde mange for-dele inden for beregningskunsten: F.eks. blev det meget lettere at forklareplaneternes lejlighedvise baglnsbevgelse. Desvrre udarbejdede han ikkedetaljerede tabeller til forudsigelse af planeternes positioner. Havde han gjortdet, ville fordelene ved den heliocentriske model have vret s benbare, atden formentlig ville have vret universelt anerkendt nsten to tusinde r frCoppernikus' tid, og videnskabshistorien ville have fet et helt andet forlb.Aristarchos var ikke den frste, der fremsatte ideen om, at Jorden bev-ger sig i en cirkelbane som de vrige planeter. De pythagoriske losoer,isr Filolaos (ca 480-420 f.v.t.) havde ogs peget p, at Jorden bevger sig.Men den pythagoriske model af Solsystemet var mrket af fejl, medensAristarchos' model var korrekt i alle detaljer.Aristarchos havde fuldstndig ret, men at have ret er ikke altid populrt.Hans synspunkter blev ikke accepteret af et ertal i astronomernes kreds, oghan blev anklaget for gudsbespottelse af losoen Kleantes, som tilskyndedemyndighederne til at strae Aristarchos for hans ktteri. Heldigvis var deten tolerant og oplyst tidsalder, s Aristarchos blev aldrig anklaget. 99Hans arbejde Om Solens og Mnens Strrelse og Afstand", er det frste forsg p atbestemme afstandene i verdensrummet. Det er bevaret, og blev oversat til latin i 1498.O.a.54 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDERDen model af solsystemet, som de hellenistiske astronomer endelig ene-des om, var ikke Aristarchos', men en alternativ (og ringere), udviklet afHipparchos (ca 190-120 f.v.t.). Hipparchos ydede mange store bidrag indenfor astronomi og matematik. Han var f.eks. den frste til at beregne og pu-blicere tabeller over trigonometriske funktioner. Han opfandt ogs mangeinstrumenter til njagtige observationer med det blotte je. Han opdagedejvndgns-prcessionen, introducerede en klassikation af stjernerne efterderes tilsyneladende klarhed, og udarbejdede 10 et stjernekort, der langt over-gik Eratosthenes'. Endelig indfrte han en model af solsystemet, der tillodtemmelig akkurate beregninger af Solens, Mnens og planeternes fremtidigepositioner.P engelsk har man udtrykket wheel within wheels", nr noget yderstindviklet skal forklares. Det stammer fra Hipparchos' model af solsystemet! Idette system er hver planet udstyret med et stort hjul, der bevger sig medjvn fart omkring Jorden (eller i nogle tilflde omkring et punkt tt vedJorden). Uden p dette store hjul var anbragt et mindre hjul, kaldet epicyclen,som ogs drejede rundt med jvn hastighed. Et punkt p det mindre hjulskulle da forestille at gengive planetens bevgelse. I nogle tilflde behvedeHipparchos' model endnu ere hjul inden i hjulene"for at gengive planetensbevgelse. Hjulenes strrelse og hastighed var valgt ud fra princippet om atredde skinnet".Hipparchos' model blev populariseret af den bermte gyptiske astro-nom Claudius Ptolemaios (ca 75-135) i en bog, der var dominerende indenfor astronomien indtil Coppernikus. Ptolemaios' bog blev af beundrere kaldtMegale Mathematike Syntaxis", Den store Matematiske Komposition. Gen-nem den mrke middelalder, der fulgte efter Roms fald, blev Ptolemaios'bog bevaret og oversat til arabisk af de civiliserede muslimer. De forkortedenavnet til Almagest", Den Strste, og bogen beholdt sin frerstilling, indtilCoppernikus i det 15. rhundrede reddede Aristarchos' heliocentriske modelfra glemslen.3.6 ArchimedesArchimedes var den strste matematiker i den hellenistiske tidsalder. Sam-men med Newton og Gauss anses han faktisk at vre en af de strste mate-matikere overhovedet.10da der 134 f.v.t. viste sig en Nova i stjernebilledet Skorpionen, O.a.3.6. ARCHIMEDES 55Archimedes fdtes 287 f.v.t. i Syracus p Sicilien. Han var sn af en astro-nom, og en nr slgtning til Hieron II, kongen af Syracus. Som de este aftidens videnskabsmnd var Archimedes uddannet p Museion i Alexandria,men i modstning til de este andre, forblev han ikke i Alexandria, menvendte tilbage til Syracus, formentlig p grund af slgtskabet med Hieron.Da han var en velhavende adelsmand, behvede Archimedes ikke Ptolemaios'protektion.Der fortlles mange historier om Archimedes: F.eks. regnes han for athave vret s distrt, at han tit ikke kunne huske, om han havde spist. Enanden (mere tvivlsom) historie har at gre med opdagelsen af Archimedes'lov"inden for lren om hydrostatik. Iflge overleveringen havde Hieron kbten guldkrone af kompliceret form, og var begyndt at mistnke guldsmedenfor at have snydt ham ved at blande slv i guldet. Da Hieron vidste, at hansintelligente slgtning Archimedes var ekspert i matematik og fysik, tog hankronen med til Archimedes, og bad ham afgre, om den var stbt af rent guld(ved kontrol af vgtfylden). Kronen var imidlertid for kompliceret tildannet,s selv Archimedes kunne ikke beregne dens rumfang.Medens han sad i badet, og spekulerede over dette problem, gjorde Archi-medes sig tanker om, at kroppen synes mindre tung, nr den er under vand. Iet pludseligt intuitivt glimt opdagede han, at vgten, kroppen blev reduceretmed, mtte vre lig den vgtmngde vand, den fortrngte. Han sprang udaf badet med rbet Eureka, Eureka!", og lb splitterngen gennem Syracus'gader, for at fortlle Hieron om opdagelsen.Historien om Hierons krone illustrerer forskellen mellem den klassiske ogden hellenistiske periode. I klassikken var geometrien en gren af religionenog losoen. Af stetiske grunde var de redskaber, den klassiske geometermtte bruge, begrnset til passer og lineal. Med sdanne begrnsninger varmange problemer ulselige. Det er f.eks. med geometriens klassiske restriktio-ner umuligt at lse problemet om vinklers tredeling. I historien om Hieronskrone har Archimedes frigjort sig fra klassikkens begrnsninger, og er villigtil at tage ethvert tnkeligt middel i brug for at n sit ml.Man mindes Alexander den Store, som, iflge overleveringen, konfronteretmed Den gordiske Knude lste problemet med et eneste hug af sit svrd!I bogen Om Metoder", som han sendte til sin ven Eratosthenes, indrm-mer Archimedes, at han skrer gurer ud af papir, og vejer dem, for p denmde at f fornemmelse af arealer og tyngdepunkter 11 - men efter sdanne11en endnu ganske brugelig integrationsmetode, nr det drejer sig om et skn over kom-56 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDER3.6. ARCHIMEDES 57overslag, beregnede han naturligvis arealer og tyngdepunkter efter strengeremetoder.Et af Archimedes' store bidrag til matematikken var hans udvikling afmetoder til at nde overadeareal og rumfang af legemer med krumme over-ader. For at gre dette, anvendte han begrnsningens doktrin". For at ndeen cirkels areal f.eks., begyndte han med at tegne det indskrevne kvadrat.Arealet af kvadratet var den frste tilnrmelse til cirklens areal. Dereftertegnede han en regulr oktagon, og udregnede dens areal, der var en end-nu bedre tilnrmelse. Dette efterfulgtes af regulre mangekanter med 16 og32 sider o.s.v., idet enhver forgelse af sideantallet bragte ham nrmere tilcirklens sande areal.Archimedes omskrev dernst cirklen med regulre polygoner, og p denmde k han bde en vre svel som en nedre grnse for arealet. Det san-de areal var indfanget mellem de to grnser. Sledes viste Archimedes, atvrdien af tallet pi ligger mellem 223/71 og 220/70.Somme tider frte Archimedes' brug af begrnsningens doktrin til eksakteresultater. Sledes var han i stand til at vise, at forholdet mellem en kuglesrumfang, og rumfanget af dens omskrevne cylinder, er som 2:3, og at kuglensareal er 2/3 af cylinderens. Han var s glad for dette resultat, at han nskede,en kugle og en cylinder skulle indhugges p hans gravsten sammen medbrken 2/3.Et andet problem, som Archimedes var i stand til at lse njagtigt, vararealberegningen af en plan gur begrnset af en parabel. I bogen OmMetoder"siger Archimedes, at han havde for vane at begynde lsningen af etsdant problem ved at forestille sig en plan gur sammensat af et meget stortantal strimler, eller i tilfldet et massivt legeme, af et stort antal tynde skiver.Det er prcis den fremgangsmde, der anvendes inden for integralregningen.Archimedes m have ren for opndelsen af bde dierential- og inte-gralregning. Han anvendte, hvad der svarer til integralregning, for at udnderumfanget og arealet, ikke blot af kugler, cylindre og kegler, men ogs afkugleudsnit og af omdrejningslegemer som paraboloider, hyperboloider med2 net og ellipsoider 12. Hans metode til konstruktion af tangenter foregriberdierentialregningen.Desvrre var Archimedes ikke i stand til at f formidlet sin opndelse afregnemetoden til andre af tidens matematikere. Vanskeligheden var, at derplicerede arealer, og man ikke har et planimeter ved hnden O.a.12som han kaldte henholdsvis retvinklede og stumpnsede konoider samt sfroider. O.a58 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDER3.6. ARCHIMEDES 5960 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDERendnu ikke eksisterede et begreb som algebraisk geometri. Pythagorerne varaldrig kommet over chok'et ved at opdage de irrationale tal, og havde derforopgivet algebraen til fordel for geometrien. Sammenkdningen af geometriog algebra, og udviklingen af regnemetoder, som kunne anvendes af mindregeniale regnekunstnere, mtte derfor afvente Decartes, Fermat, Newton ogLeibnitz.Archimedes var far til statikken (bde faste og ydende legemers lige-vgtslre) Han angav tyngdepunktsbestemmelser for mange slags gurer,og udfrte omfattende systematiske studier over vgtstngers egenskaber.Han hvdes at have sagt: Giv mig et sted at st, og jeg skal rokke Jorden idens hngsler!"13.Det bringer imidlertid en anden historie om Archimedes i erindring: Hieronvar en smule skeptisk ved Archimedes' netop citerede udtalelse, og opfordre-de ham til at bevise sin pstand ved at ytte noget ret mgtigt, uden at detdog ndvendigvis behvede at vre s stort som Jorden. Archimedes modt-og udfordringen med godt humr, fastgjorde et taljesystem til et fuldt lastetskib i havnen, satte sig behageligt til rette, og trak uden strre anstrengelseskibet gennem vandet og op p bredden.Archimedes anvendte en meget kompakt notation til at udtrykke storetal. Hans system er i det vsentlige det samme som vores eksponentielle no-tation, og det tillod ham at behandle meget store tal med allerstrste lethed.I en mrkelig lille bog med titlen Sandregneren", bruger han denne notationved beregningen af antallet af sandskorn, der behves til at fylde Universet.(Selvflgelig mtte han fremstte et groft gt p Universets strrelse.) Ar-chimedes skrev den lille bog for at belyse forskellen mellem mngder, der ermeget store, men dog afgrnsede, og uendelige mngder. Han nskede at vi-se, at intet, selv ikke antallet af sandskorn, der skal til for at fylde Universet,er for stort at beregne og udtrykke ved hjlp tal. Sandregneren er vigtig somet historisk dokument, fordi Archimedes deri ved et tilflde omtaler Aristar-chos' heliocentriske model, der ikke nvnes i den ene bog af Aristarchos, somer bevaret.Foruden at vre et matematisk geni viste Archimedes sig ogs i besiddelseaf fremragende fornemmelse for mekanik; meget lig den begavelse Leonardoda Vinci havde. Blandt Archimedes' opndelser er et planetarium og en e-legant pumpe i form af et spiralrr. Denne type pumpe kaldes Archimedes'13et ikke uinteressant problem i n-legeme teorien, vi desvrre ikke kender Laplaces ellersenere matematikeres mening om O.a.3.6. ARCHIMEDES 61Skrue"og bruges stadig i gypten. Spiralen anbringes i en vinkel med vandetsoverade, med den nederste ende halvt nedsnket. Nr spiralrret roterer omsin lngdeakse, tvinges vandet op.Archimedes var almindeligt respekteret p grund af hans humanitet ogovervldende intellekt, bde i livet som efter sin dd. Alligevel k han ikkelov at leve i fred. Historien om hans dd er bde dramatisk og symbolsk:Gennem et par r blev Syracus angrebet af romerne, og byen ville hurtigtvre faldet, hvis ikke Archimedes havde udtnkt sindrige krigsmaskiner, derisr tilfjede den romerske de stor skade. Han siges at have opfundet etsystem af spejle, der reekterede sollyset, s det satte de angribende skibe ibrand; og kraner, der lftede skibene ud af vandet og kntrede dem. Romerneturde tilsidst nsten ikke nrme sig Syracus' mure. Men efter i 2 r at haveafvist alle romernes angreb, faldt byen 212 f.v.t. under et overraskelsesangreb.Romerske soldater for plyndrende og hrgende gennem byen. En af demfandt Archimedes i dybe tanker foran et diagram, han havde tegnet i sandet,medens han arbejdede p et matematisk problem. Da soldaten beordredeArchimedes at flge med, skal han have set op fra sit arbejde og svaret:Forstyr ikke mine cirkler!". - Soldaten slog ham ihjel p stedet. 14Archimedes' dd og delggelsen af den hellenistiske civilisation illustre-rer kulturens skrbelighed. Der var kun et skridt fra Archimedes til Galileiog Newton. Kun et kort skridt fra Eratosthenes til Columbus, fra Aristarchostil Coppernikus, og fra Hippokrates til Pasteur. Disse trin i menneskehedenskulturelle udvikling mtte vente nsten to tusinde r, fordi den strlendehellenistiske kultur blev delagt, og Europa kastet tilbage i en mrkealder.I perioden mellem 202 og 31 f.v.t. udvidede Rom gradvist sin kontrolover de hellenistiske stater. Ved at skride ind i en strid mellem Kleopatra oghendes bror Ptolemaios blev Csar i stand til at opn indydelse i gyp-ten. Han satte ild til den gyptiske de i Alexandrias havn. Ilden bredtesig ind i byen, hvor Alexandrias store Bibliotek gik op i ammer, som vihar hrt. Var disse bger blevet bevaret, ville vor viden om den antikke ver-dens historie, videnskab og litteratur have vret ufatteligt meget rigere. Heleverdenshistorien havde formentlig fet en helt anden gang.14Iflge Livius, var det Archimedes, der satte Syracus i stand til at afsl alle romernesangreb under Marcellus. Da byen faldt, og Archimedes blev drbt, rejste Marcellus etgravmle over ham og lod deri indhugge tegningen til Archimedes' stning: at rumfan-gene af en kegle, en halvkugle og en cylinder p samme grundade og med samme hjdeforholder sig som 1:2:3. P det kendte Cicero graven, da han r 75 var i Syrakus somkvstor. O.a.62 KAPITEL 3. DEN HELLENISTISKE TIDSALDERDen romerske erobring gav 600 rs politisk stabilitet i Vesten, og hjalpmed at sprede civilisationen op i Nordeuropa. Romerne havde talent for prak-tisk organisation, og for nyttig anvendelse af viden inden for ingenirkunstog i folkesundheden.Romerske veje, broer og aquadukter, af hvilke mange stadig er i brug,vidner om de romerske ingenirers fremragende kunnen. Det store vandsy-stem, der forsynede Rom med vand, sendte 1 mio. kubikmeter vand til byenhver dag. Et kloaksystem (cloacae) fra det 6. rhundrede f.v.t. bender sigunder Roms gader, og er for en stor dels vedkommende i brug den dag idagtil gavn for borgernes sundhed.Kuglerammen blev brugt i Rom som en hjlp ved beregninger. Instru-mentet var oprindeligt et brdt med at antal fordybninger, hvori smsten(calculi) kunne glide frem og tilbage. Ordet kalkulere"(og engelsk calculus")kommer sledes fra det latinske ord for smsten.Romerrigets imponerende tekniske fremskridt l inden for ingenirkunst,folkesundhed og anvendte videnskaber, snarere end i den rene grundviden-skab. Den vestlige del af Romerriget blev i det 5. rhundrede besejret af noglebarbariske stammer fra Nordeuropa, og Vesten gik en mrk tidsalder imde.Kapitel 4STENS CIVILISATIONER4.1 KinaEfer Roms fald i det 5. rhundrede blev Europa et kulturelt tilbagestendeomrde. Men Mellemstens og Asiens store civilisationer fortsatte at blom-stre, og det var gennem kontakt med disse civilisationer videnskaben genfd-tes i Vesten.Samtidig med Europas mrke tidsalder befandt Kinas civilisation sig pet srlig hjt trin. Kunsten at arbejde i bronze udvikledes i Kina underShang Dynastiet (1500-1100 f.v.t.), og den nede sit ypperste under ChouDynastiet (1100-250 f.v.t.)I Chou perioden udvikledes mange af de kulturelle karakteristika, vi er-kender som udprget kinesiske. I denne periode udviklede kineserne et re-gelst for omgangsformer baseret p highed og etik. Mange af disse reglerstammer fra K'ung-Fu-Tzu (Confucius') lre. Kung-fu-tse var en losof ogregeringsembedsmand, der levede mellem 551 og 479 f.v.t. I sine skrifter ometik og politik forsvarede han respekten for traditioner og autoriteter; og ef-fekten af hans lre var at styrke de konservative tendenser i den kinesiskecivilisation. Han var ikke religis leder, men moralsk og politisk losof, somlosoerne i det antikke Grkenland. Traditionelt fr han ren for samlin-gen af de Fem Klassikere inden for kinesisk litteratur, der omfatter bger omhistorie, loso og poesi, sammen med regler for religise ceremonier.Kung-fu-tses rationelle lre blev udbygget med Lao-Tzus og hans ele-vers mere mystiske og intuitive lre. Lao-tsu levede omtrent samtidig medKung-fu-tse, og han grundlagde den taoistiske religion. Taoisterne troede, at6364 KAPITEL 4. STENS CIVILISATIONERforening med naturen kunne opns ved passivt at underordne sig naturenskrfter.Stort set fulgte politikerne og de lrde Kung-fu-tses praktiske lre, me-dens digtere og kunstnere i vrigt blev taoister. Den intuitive flsomhed overfor naturen, som den taoistiske tro inspirerede til, k disse kunstnere til atskabe litteratur og kunstvrker af usdvanlig klarhed og styrke gennem enkarakteristisk konomiseren med midlerne. Den taoistiske religion har megettilflles med buddhismen, og dens tilstedevrelse i Kina gjorde det letterefor buddhismen at bane sig vej fra Indien til Kina og Japan.Fra 800 f.v.t. og frem svkkedes Chou Dynastiets centrale autoritet mereog mere, og Kina blev regeret af lokale godsejere. Denne periode uden sam-lende forening sluttedes af Shi-Huang-Ti i 246 f.v.t. Fra at vre hvding iden lille nordlige stat Ch'in, blev Shi-huang-ti den frste egentlige kejser afKina. (Navnet Kina kommer af stednavnet (Ch'in).Shi-huang-ti var en eektiv, men ubarmhjertig regent. Under hans re-gering (246-210 f.v.t.), blev Den store kinesiske Mur bygget for at forsvareKina mod angreb fra de beredne mongolske horder, og den er et af verdensvidundere. Muren er 2.300 km lang og strkker sig gennem alle slags terrn.Den markerer en nedbrsgrnse mellem det rige agerbrugsland mod syd ogde trre stepper mod nord.De este steder er muren 8-9 m hj og ca 5 m bred. For at kunne fr-diggre dette fantastiske byggeprojekt udnyttede Shi-huang-ti enevlden tilden yderste konsekvens. Tusinder af familier blev fordrevet fra deres hjemog foryttet til det barske nord for at arbejde p muren. Han brndte allede udgaver af Kung-fu-tses vrker, han kunne nde, fordi hans modstandereciterede fra disse skrifter for at bevise, at hans enevlde gik ud over allegrnser.Straks efter Shi-huang-tis dd opstod en folkelig reaktion p hans hrderegime, og Shis arvinger blev styrtet. Men Shi- huang-tis forening af Ki-na overlevede, selv om Ch'in Dynastiet (250-202 f.v.t.) blev efterfulgt af HanDynastiet (202 f.v.t.-220 efter). I nordst udvidede Han-kejserne Kinas grn-ser ind i Turkestan, og derved bnedes en handelsrute, hvor igennem Kinaeksporterede silke til Persien og Rom.Igennem Han perioden var Kina ret ben over for udenlandske ideer, ogblev strkt pvirket af den indiske kultur. F.eks. var den kinesiske pagodeinspireret af Indiens buddhistiske templer. Han-kejserne gjorde Kung-fu-tsesloso til Kinas ocielle, og Kung-fu-tses vrker blev kopieret i stort antal.Opndelsen af papiret i slutningen af det 1. rhundrede gjorde dette projekt4.2. BOGTRYK 65mulig, og det stimulerede i hj grad lrdommen og litteraturen.Han-kejserne satte lrdom hjt, og i overenstemmelse med Kung-fu-tsespolitiske ideer blev lrdom under deres regeringer et adgangsmiddel til hjereposter inden for regeringen. Den kejserlige regering under Han Dynastietgennemfrte mange storstilede overrislingsarbejder og projekter til kontrolaf odlbene. Disse projekter var meget vellykkede. De medfrte at Kinasfdevareproduktion forgedes, og de gav den kejserlige regering hj prestige.Ligesom Romerriget faldt Han Dynastiet, da det blev angrebet af barbarerfra nord. Men hunnerne, der stormede ind over det nordlige Kina i r 220, vardog hurtigere til at tilegne sig civilisationen, end de stammer der besejredeRom. Desuden vedblev den sydlige del af Kina at vre uafhngig, og af dissegrunde blev Kinas mrke tidsalder kortere end Europas.I 581 blev Kina genforenet under Sui Dynastiet. Disse kejsere k de estehunner fordrevet, og de byggede kanaler, vejsystemer og store kornmagasiner,s hungersituationer kunne afvrges. Det var vrdifulde projekter, men forat gennemfre dem brugte Sui kejserne meget barske metoder. Resultatet var,at deres dynasti omstyrtedes og blev erstattet af T'ang Dynastiet (618-906).Tang Dynastiets periode var strlende for Kina. Medens Europa sankdybere og dybere i en sump af overtro, uvidenhed og blodsudgydelse, gikKina ind i en tidsalder af politisk fred, kreativitet og kultur. I denne periodeomfattede Kina Turkestan, det nordlige Indokina og Korea. Tang kejsernegenindfrte og forstrkede systemet med embedsmandseksaminer, der varindfrt under Han Dynastiet.4.2 BogtrykDet var i Tang peioden, kineserne gjorde en opndelse af allerstrste betyd-ning for menneskehedens kulturelle udvikling. Det var opndelsen af bog-trykket. Sammen med skrivekunsten er bogtrykkunsten en af de vigtige op-dagelser, der danner basis for den kulturelle udvikling.Bogtrykket blev opfundet i Kina i det 8. eller 9. rhundrede, formentligaf buddhistmunke som var interesserede i at fremstille mange kopier af dehellige tekster, de havde oversat fra Sanskrit. Reproduktionen af bnner ansbuddhisterne desuden ogs fortjenstligt.Kineserne havde lnge haft den skik at pensle indgraverede ocielle seglmed blk, og bruge dem til stempling af dokumenter. Det blk, de anvendte,var lavet af sod, vand og et bindemiddel (det, vi kalder tusch"). P trods af66 KAPITEL 4. STENS CIVILISATIONERnavnet tusch, er det en kinesisk opndelse, der senere spredtes til Indien, ogderfra til Europa.Vi har nvnt, at papir af den type der bruges idag, blev opfundet i Kinai det 1. rhundrede. Kinas buddhistmunke havde sledes de ingredienser, debehvede for at gre trykning mulig. De havde udmrket blk, billigt oggodt papir, og desuden traditionen at stemple dokumenter med indgraveredeblksmurte segl. De frste bloktryk fremstilledes i det 8. rhundrede. Deblev fremstillet ved at man udskar en trblok, af samme strrelse som enbogside, og med ophjede trykpartier. Derefter blev blokken penslet medblk, og presset mod papirarket.Diamant Sutra"er den ldste trykte bog. Den daterer sig fra 868, ogbestr af kun 6 trykte sider. Den blev opdaget i 1907 af en engelsk viden-skabsmand, som af nogle buddhistmunke i kinesisk Turkestan k lov til atbne nogle af klosterets tilmurede rum. De havde efter sigende vret forseg-let i 900 r. Rummene viste sig at indeholde et bibliotek p omkring 15.000manuskripter, deriblandt Diamant Sutra".Bloktrykning spredte sig hurtigt gennem hele Kina, og nede ogs til Ja-pan, hvor trykning med trblokke nede store hjder i arbejder af kunstneresom Hiroshige og Hokusai. Kineserne udfrte enkelte tidlige eksperimentermed udskiftelige typer, men de blev aldrig populre i Kina, fordi det skrevnekinesiske sprog indeholder langt mere end 10.000 forskellige skrifttegn. Mentrykning med lse typer havde stor succes i Korea s tidligt som i det 15.rhundrede. 1Det kinesiske skriftsprogs uegnethed til anvendelse af typogra med lsetyper var en stor tragedie i den kinesiske kultur. Skrivekunsten var udvikletp et meget tidligt tidspunkt i kinesisk historie, men skriften vedblev atvre en billedskrift med ideogrammer eller billeder for hvert ord. En egentligfonetisk skrift blev aldrig udviklet.Denne manglende udvikling af et fonetisk skriftsystem har mske rod i1Trods det meget store antal skrifttegn er det naturligvis ikke uoverkommeligt at lreat lse og skrive kinesisk. Skriften er baseret p 214 radikaler eller determinativer, manallerfrst br lre sig. Et skrifttegn lses fra verste venstre hjrne og ned langs venstreside, hvor en eller to tegnkomponenter under hinanden identicerer begrebsomrdet. Der-nst lses meningsprcisionen i en tegnkomponent, der udfylder hele tegnets hjre side.Alle tegn skrives med et antal penselstrg efter helt faste regler, og tegnene lres efterantallet af strg. Det er sledes ikke vanskeligt at orientere sig i en ordbog, hvor tegnenedesuden er ordnet efter de 4 toner, der anvendes i kinesisk. Skriften forlber ovenfra ogned, og fra hjre mod venstre. O.a.4.2. BOGTRYK 67det kejserlige regeringssystem. Det kinesiske Kejserrige bestod af et kmpe-mssigt geogrask omrde, hvori mange forskellige sprog blev talt. Det varndvendigt at have et universelt sprog af en art for at kunne regere et sdantrige. Det kinesiske skriftsprog lste denne opgave p forbilledlig vis.Vi kan forestille os, at kejseren sendte to ens breve til embedsmnd i toforskellige sprogomrder. Lste de brevene hjt, kunne de to embedsmndbruge vidt forskellige ord, selv om skrifttegnene i brevene var de samme.P den mde var det kinesiske skriftsprog en slags esperanto", der tillodkommunikation mellem forskellige sproggrupper; og dets brugelighed gjorde,at det ikke blev erstattet af et fonetisk system. 2Ulemperne ved det kinesiske skriftsprog var dobbelte: For det frste erdet svrt at lre at lse og skrive det. Lsning var derfor forbeholdt enlille elite, hvis medlemmer havde rd til en lngere uddannelse. Traditio-nen med embedsmands- eksaminerne gjorde derved deltagelsen i regering ogforvaltning afhngig af et hjt kundskabsniveau. P den mde opretholdtde gamle etablerede og veluddannede familier et lngevarende monopol pmagt, rigdom og uddannelse. I teorien var social bevgelse mulig, men ipraksis eksisterede den nsten ikke.Den anden store ulempe ved det kinesiske skriftsprog var, at det ikkeegnede sig til trykning med udskiftelige lse typer. I vesten skete en infor-mationseksplosion"efter introduktionen af trykning med lse typer, men detskete aldrig i Kina. Det er ironisk, at sknt papir og bogtryk er opfundet afkineserne, udeblev eekterne af disse utroligt vigtige opndelser i Kina. - Derevolutionerede vestens kulturer i stedet for.Opndelsen af bloktrykningen under Tang Dynastiet havde en vldigstimulerende eekt p litteraturen, og Tang perioden betragtes som den ki-nesiske poesis guldalder. En samling af Tang poesi fra det 18. rhundredeindeholder 48.900 digte, skrevet af over 2.000 digtere. 32Inden for det egentlige Kinas omrde tales ere end 600 forskellige dialekter og sprog,hvoraf mange overhovedet ikke forsts af de vrige sprogbrugere. Skriftsproget derimodforsts over alt. O.a.3I begyndelsen af 1960-erne indfrte folkerepublikken en skriftreform, der skulle af-hjlpe analfabetismen og gre skriftsproget tilgngeligt for masserne. Reformen anses afmange for en katastrofe, fordi den klassiske skrift nu ikke lnger forsts. Skriftsprogetskonservatisme borger jo ikke alene for den uendelig vigtige funktion som flles socialtinstrument, men specielt i Kina ogs for bevarelsen og den fortsatte udvikling af landetskulturelle og historiske traditioner. Det gamle kulturland har imidlertid i historiens lboplevet og overlevet s mange omvltninger, at man tr regne med, det ogs med tidenvil overvinde disse vanskeligheder. O.a.68 KAPITEL 4. STENS CIVILISATIONERTeknikken at skabe smukke brugs- og prydgenstande af keramik og por-celn blev opfundet under Tang Dynastiet. Kunsten at lave porceln nedesit hjdepunkt under Sung Dynastiet (960- 1279), der efterfulgte Tang pe-rioden. Det var ogs under Sung Dynastiet, kinesisk landskabsmaling nedesit hjdepunkt af perfektion.I denne periode begyndte kineserne desuden at bruge det magnetiskekompas til navigation. Den frste kinesiske tekst, der klart beskriver detmagnetiske kompas, daterer sig fra 1088. Men man mener, at kompasset blevopfundet i Kina p et meget tidligere tidspunkt. Det oprindelige kinesiskekompas var en viser, udskret af magnetjernsten, som drejede rundt p etglat spdomsbord".Historikeren Joseph Needham mener, at p et eller andet tidpunkt mellem1. og 6. rhundrede opdagede man i Kina, at magnetjernstens retningsegen-skab kunne overfres til sm jernnle. Disse kunne anbriges p sm trstykkereller d, der d i vand. Det menes, at kineserne i begyndelsen af Sung Dyna-stiet var klar over magnetnlens afvigelse fra sand geogrask Nord. Omkring1190 havde viden om kompasset udbredt sig til vesten, hvor det revolutione-rede navigationen og ledte til de store opdagelsesrejser, der karakteriserede4.2. BOGTRYK 69det 15. rhundrede. 4Efter Sung Dynastiet kom en periode, hvor Kina regeredes af mongoler(1279-1328). Blandt de mongolske kejsere var den bermte Kublai Kahn, sn-nesn af Djengis Kahn. Han var en intelligent og dygtig regent, som vrdsatteden kinesiske kultur, og sponsorerede mange kulturelle projekter. Det var iden mongolske periode, kinesisk drama og ktion udvikledes til fuldkommen-hed. 5I en periode regerede mongolerne ikke bare i Kina, men ogs i det sydligeRusland og Sibirien, i Centralasien og Persien. De var venlige over for eu-roperne, og deres kontrol over hele ruten gennem Asien bnede for direktekontakt mellem Kina og Vesten.Blandt de frste europere, der drog fordel af denne nybnede rute, varen familie af venetianske kbmnd ved navn Polo. Efter at have brugt 4 rp at krydse Centralasien og den forfrdelige Gobi rken, nede de frem tilKina i 1279. De blev varmt modtaget af Kublai Kahn, der inviterede demtil sit sommerpalads ved Shangtu (Xanadu"). Den store Kahn interesseredesig isr for Marco Polo, en ung mand, der tilhrte familien, og som havdeledsaget sine onkler Nicolo og Maeo p rejsen. Marco Polo blev i Kina i 17r som en betroet diplomat i Kublai Kahns tjeneste.Senere, da han var vendt tilbage til Italien, deltog Marco Polo i en krigmellem Venedig og Genoa. Han blev taget til fange af genoeserne, og medenshan var fngslet, dikterede han historien om sine eventyr til en medfange,der tilfldigvis var en god romanforfatter. Resultatet blev en farverig oglsevrdig bog, der hjalp med til at genoplive vesten efter middelalderen.Udforskningsperioden, der efterfulgte middelalderen, var til dels inspireret afMarco Polos beretning. (Columbus havde et eksemplar af bogen, og gjordeivrigt notater i margenen!). I bogen beskriver Marco Polo de fabelagtigerigdomme i Kina, og kinesernes brug af papirpenge, kul og asbest.4Aristoteles omtaler magnetjernstenens tiltrkning, og lader Thales fra Milet vreopdageren. Plinius d.. har den morsomme skrne om hyrden Magnus, hvis skosm blevtiltrukket af stenen, hvorved han opdagede dens magnetisk kraft. O.a.5En indskrift fra 1294 i Kublai Kahns tempel for Kung-fu-tse lyder: Helligt bud frakejseren, som regerer ved den hje himmels nde, tilkendegives alle oentlige embeds-mnd indenlands og udenlands: Da Kung-fu-tses lre er en lov bestemt til at regere alleslgter, er de, hvis hverv det er at bestyre staterne, srlig opfordret til oenligt at reham, i Kheu-feo, i Shang-du, i rigets hovedstad Ta-du, i byer, i alle landsdeles, herreds-,amts- og provins- hovedstder. Som flge heraf befales det at bygge templer, oentligeskoler og hjskoler. I templerne skal Kung-fu-tse nemlig res, og i skolerne skal hans lreforedrages."O.a.70 KAPITEL 4. STENS CIVILISATIONERAndre kinesiske opndelser, der blev bragt til vesten, omfattede smede-blsere, der blev drevet af vandkraft, propelleren og den roterende kornren-ser, stempelblseblge, trkvven, trillebren, egnede seletjer til trkdyr,armbrsten, dragen, dybdeboringsteknik, stbejern, hngebroer ophngt ijernkder, sluseporte, skibsagterroret og krudtet. P samme mde som papi-ret, bogtrykket og det magnetiske kompas skulle krudtet og dets anvendelsef en mgtig social og politisk indydelse.4.3 IndienI Indien er fundet spor af en meget tidlig oddals- civilisation i egnen vednavn Mohenjo-Daro. Men omkring 2500 f.v.t. blev denne tidlige kultur de-lagt af en eller anden stor katastrofe, muligvis en serie oversvmmelser. Frade efterflgende 1000 r ved man meget lidt om Indiens historie. I denne mr-ke periode mellem 2500 og 1500 f.v.t. blev Indien invaderet af Indo-Arierne,som talte Sanskrit, et sprog der er i familie med grsk. 6De noget mindre og mrkere indfdte, Draviderne, blev enten drevet udaf landet eller gjort til slaver af Indo-Arierne. En hel del blandede gteska-ber forekom i tidens lb, men for at hindre dette indfrte Indo-Arierne etkastesystem, der godkendtes religist.Iflge hinduismen bliver en afdds sjl genfdt pny i et andet legeme.Hvis den afdde hele livet trofast har udfrt sin kastes pligter, bliver denddes sjl mske genfdt i en hjere kaste. Efter sledes at vre avanceretgennem kastesystemet, vil sjlen mske til slut, efter et liv som brahmin,vre renset i s hj grad, at den har frigjort sig fra ddens og genfdslenskredslb.Gautama Buddha grundlagde en ny religion i Indien i det 6. rhundrede.Buddha var af den overbevisning, at alle menneskets sorger og bekymringerskyldes tilknytningen til jordiske ting. Han mente, at den eneste mde atundg sorgen p er at give afkald p alt verdsligt begr. Han tilskyndede ogssine diciple til at efterleve hje etiske normer ved at flge ottefoldsvejen".Blandt Buddhas udtalelser er bl.a. flgende:6Den engelske orientalist Charles Wilkins (1749-1839) var den frste, der k stbt typertil trykning af sanskrit og bengalsk. 1785 udgav han Bhagavadgita i engelsk oversttelse,og interessen for sanskrit vaktes hos sprogforskere som brdr. Schlegel og Franz Bopp iTyskland, samt hos vor Rasmus Rask, hvorefter det sproglige slgtskab stod klart. O.a.4.3. INDIEN 71Had standses aldrig med had. Had standses med krlighed.`Lad menne-sket besejre vrede med krlighed. Lad det besejre ondt med godt."og Allemennesker frygter for straf. Alle mennesker elsker livet. Husk p du er somdem, og forrsag ingen blodsudgydelse."En af de frste til at omvende sig til buddhismen var kejseren, AshokaMaurya, der regerede i Indien mellem 273 og 232 f.v.t. I en af sine sejrrigekrige blev Ashoka Maurya s led ved blodbadet, at han besluttede aldrigmere at brug krig som politisk middel. Han blev en af historiens mest humaneregenter, og gjorde meget for at sprede buddhismen i Asien.Under Mauryas dynasti (322-184 f.v.t.), Gupta Dynastiet (320 f.v.t.-500efter), samt under rajah Harsha (606-647) havde Indien perioder af enhed,fred og velstand. Til andre tider var landet delt og forstyrret af indre krige.Isr blev Gupta perioden anset for at vre det klassiske Indiens guldalder.I dette tidsrum var Indien frende inden for lgekunst og matematik.Guptaerne etablerede bde universiteter og hospitaler. Iflge den kinesiskebuddhistiske pilgrim Fa-Hsien, som besgte Indien i 405, havde adelsmndog familiefdre grundlagt hospitaler i byerne, hvor alle landets fattige, trn-gende, syge og krblinge kan sge optagelse. De modtager enhver form forhjlp ganske gratis."Indiske lger havde lrt srrensning, brugen af salver og kirurgisk praksis.De havde ligeledes udviklet antistoer mod gift og slangebid, og de kendtenogle metoder til vaccination imod visse sygdomme. Nr medicinstuderendei Indien var frdiguddannede, aagde de en ed, der minder om Hippokrates'ed: Ikke for dig selv, ikke for opfyldelsen af noget jordisk begr eller for nogenpersonlig fordel, men udelukkende til gavn for den lidende menneskehed skaldu behandle dine patienter."Inden for indisk matematik var isr algebra og trigonometri hjt udviklet.Astronomen Brahmagupta (598-660) anvendte f.eks. algebraiske metoder pastronomiske problemer. Betegnelsen nul og decimalsystemet blev opfundeti Indien, formodentlig mellem det 8. og 9. rhundrede. Disse matematisketeknikker blev senere overfrt til Europa af araberne.Mange indiske fabrikationsmetoder blev ogs overfrt til vesten af ara-berne. Isr var tekstilfabrikationen hjt udviklet i Indien, og araberne, dervar mellemleddet i handelen med vesten, lrte at efterligne nogle af de mestbermte af stoerne. Et af de tekstiler, de efterlignede, kaldtes quattan"afaraberne, et ord der p engelsk blev til cotton". Andre indiske tekstiler ercashmere (Kashmit), chintz og sirts (Caliko) fra Calcutta, der dengang hedCalicut. Navnet musselin kommer fra Mosul, hvor det blev fremstillet, me-72 KAPITEL 4. STENS CIVILISATIONERdens damask blev fremstillet i Damaskus.Indisk minedrift og metallre var ogs hjt udviklet. Middelalderens eu-ropere satte stor pris p det ne laminerede stl fra Damaskus. Men det varikke kun i Damaskus teknikken til fremstilling af stl var opstet. Arabernehavde lrt at fremstille stl af perserne, og perserne havde lrt det i Indien.4.4 Nestorianerne og IslamEfter nedbrndingen af Alexandrias store bibliotek, og delggelsen af denhellenistiske kultur, havde man mistet de este af de klassisk grske og hel-lenistiske losoers vrker. Nogle f af disse arbejder overlevede imidlertid,og blev oversat fra grsk, frst til syrisk, derefter til arabisk, og endelig tillatin. Ad denne omvej vendte nogle brudstykker fra den klassisk grske oghellenistiske kulturs undergang tilbage til vestens bevidsthed.Vi har nvnt, at Romerriget gik i oplsning i det 5. rhundrede, fordi detblev angrebet af barbariske, germanske stammer fra det nordlige Europa.P det tidspunkt var Det romerske Rige imidlertid delt i to halvdele. Denstlige del med hovedstaden Byzantz (Konstantinopel) overlevede indtil 1453,da den sidste kejser blev drbt, medens han forgves sgte at forsvare byensmure imod tyrkerne.Det byzantinske Rige havde mange syrisktalende indbyggere. Syrisk er-stattede faktisk grsk som det frende sprog i det vestlige Asien i begyndelsenaf det 3. rhundrede. I det 5. rhundrede fandt en splittelse sted i den kristnebyzantinske kirke: Den nestorianske Kirke, hvis medlemmer troede p Jesussom menneske, udskilte sig fra den ocielle byzantinske kirke. 7Nestorianerne blev bitterligt forfulgt og udvandrede, frst til Mesopo-tamien, senere til det sydvestlige Persien 8 Nogle nestorianere udvandrede slangt vk som til Kina.I den tidlige del af middelalderen var den nestorianske hovedstad vedGondisapur et vigtigt center for intellektuel aktivitet. Platons, Aristoteles',Hippokrates', Euklids, Archimedes', Ptolemaios', Herons og Galens vrkerblev oversat til syrisk af nestorianske lrde, som havde bragt disse bger med7Nestorios var en grsk munk. 428 patriark i Konstantinopel. Modstander af kirkefade-ren Kyrillos i Alexandria, der blev stttet af pave Coelestin i Rom. P kejser TheodosiusII's synode i Efesos 431 mtte Nestorios falde, blev forvist og dde i elendighed ca 440.O.a.8hvor de har eksisteret helt op til vor tid som kaldiske kristne". O.a.4.4. NESTORIANERNE OG ISLAM 73fra Byzantz.Blandt de mest fremragende nestorianske oversttere var medlemmer afen familie ved navn Bukht-Yishu (der betyder Jesus har givet"). Dennefamilie frembragte syv generationer af lrde, hvis medlemmer talte ikke blotydende grsk og syrisk, men ogs arabisk og persisk.Den islamiske religion opstod pludselig i det 7. rhundrede som en over-vldende mgtig bevgelse, der k mange tilhngere. Inspireret af Moham-meds lre (570-632) erobrede araberne, og de folk de omvendte, hurtigt detvestlige Asien, Nordafrika og Spanien. I de frste stadier af erobringen in-spirerede den islamiske religion sine tilhngere til en fanatisme, der ofte varfjendtlig over for lrdom. Men den oprindelige fanatisme forandredes hurtigttil en vrdsttelse af de erobrede omrders antikke kulturer. Den islamiskeverden nede i middelalderen en civilisation af meget hj kulturel standard.Medens de 100 r fra 750 til 850 sledes frst og fremmest var prget afoversttelser fra grsk til syrisk, var rene fra 850 til 950 en periode medoversttelse fra syrisk til arabisk. Det var inden for disse sidste hundreder Yuhanna Ibn Masawiah (et medlem af Bukht-Yishu familien, og lgeligrdgiver for kalien Harun al-Rashid) udfrte mange vigtige oversttelser tilarabisk.Den dygtighed, lgerne i Bukht-Yishu familien var i besiddelse af, over-beviste kalierne om vrdien af grsk lrdom. P den mde kom familien tilat spille en yderst vigtig rolle i bevarelsen af den vestlige kulturarv. Kalienal-Mamun, sn af Harun al-Rashid, grundlagde i Bagdad et bibliotek og entranslatrskole, og Bagdad overtog snart Gondisapurs rolle som et center forlrdom.Ordet kemi er dannet af de arabiske ord al-chimia", alkymi", der betyderforandrende". Den tidligste arabiske alkemi-skribent var Jabir (760-815), enven af Harun al- Rashid. Meget af det han skrev beskftiger sig med detokkulte, men ind imellem ndes en vis mngde virkelig kemisk viden. Jabirgiver f.eks. i sin Bog om Egenskaber"flgende opskrift p tillavningen afdet, vi nu kalder blyhydroxicarbonat (blyhvidt), der bruges til maling ogkeramik-glasurer:Man tager 1 pund slvergld, stder det til stv, og varmer det langsomtp ilden med 4 pund eddike, indtil det sidstnvnte er reduceret til halvde-len af det oprindelige rumfang. S tager man 1 pund soda og opvarmer detsammen med 4 pund fersk vand, indtil rumfanget af sidstnvnte er halveret.Filtrer de to oplsninger, indtil de er helt klare, og tilst gradvis sodaop-lsningen til slvergldsoplsningen. Derved dannes en hvid substans, som74 KAPITEL 4. STENS CIVILISATIONERbundflder sig. Hld det tiloversblevne vand fra, og lad resten trre. Det vilblive et kridhvidt salt."En anden betydelig alkemisk skribent var Rahzes (ca 860-950). Han blevfdt i den antikke by Ray, tt ved Teheran, og hans navn betyder mandenfra Ray". Rahzes studerede medicin i Bagdad, og blev overlge p hospitaletder. Han gav den frste njagtige beskrivelse af skoldkopper og mslinger,og hans medicinske forfatterskab omhandler metoder til at stte brkkedeknogler i gips. Rahzes var den frste, der klassicerede substanser i katego-rierne plante-, dyre- og mineralriget. Ordet al-kali", han benytter i sit for-fatterskab, betyder forkalkning"p arabisk. Det er kilden til vort ord alkaliog til symbolet K for kalium.Den strste lge i middelalderen, Avicinna (Abu-Ali al Hussain Ibn Ab-dullah Ibn Sina, 980-1037), var perser lige som Rahzes. Man mener, han skrevmere end 100 bger. De blev oversat til latin i det 12. rhundrede, og varblandt de vigtigste lgebger, der brugtes i Europa, indtil den engelske lgeHarveys tid. Avicinna skrev ogs om alkymi, og han er interessant, fordi hanbengter muligheden af grundstoernes omdannelse.Inden for matematikken var Al-Kwarizmi (ca 780-850) en af de mest frem-trdende arabiske forfattere. Titlen p hans bog, Ilm al-jabr wa'd muqa-balah", er oprindelsen til betegnelsen algebra". P arabisk betyder al-jabrligningen". Selve navnet Al-Kwarizmis blev ogs til et nyt ord, nemlig al-goritme", den gamle betegnelse for aritmetik. Al-Kwarizmi benyttede bdegrske og hinduistiske kilder, og gennem hans forfatterskab overfrtes deci-malsystemet og brugen af nul til vesten.Al-Hazen (965-1038) var en af de fremragende arabiske fysikere. Han begikden fejltagelse at pst, at han kunne konstruere en maskine til reguleringaf Nilens oversvmmelser. P grundlag af denne pstand opnede han enposition i den gyptiske kalif al-Hakims tjeneste. Men efter at have set kalifal-Hakim i aktion inds al-Hazen, at hvis han ikke konstruerede maskinenjeblikkelig, ville han sandsynligvis komme til at betale for det med sit liv.Dette k al-Hazen til at vlge den temmelig desperate udvej, at lade somom han var sindssyg. En list han holdt ved lige i mange r. I mellemtidenudfrte han et glimrende arbejde inden for optikken, og p det omrde nedehan lngere, end grkerne nogensinde var net.Al-Hazen studerede lysets refraktion i atmosfren, en bjningseffekt, derfr stjernerne til at forekomme forskudt i forhold til deres virkelige positioner,4.4. NESTORIANERNE OG ISLAM 75nr de er nr ved horisonten 9 Han beregnede hjden af det atmosfriskelag over Jorden til omtrent 16 km, og studerede ogs regnbuen, Solens haloog lysets reektion fra sfriske og parabolske spejle. I sin bog Om Denbrndende Kugle"viser han dyb forstelse af konvekse linsers egenskaber.Al-Hazen benyttede ogs et mrkt rum med en lille lysbning til at studerebilledet af Solen under en formrkelse. Det er den frste omtale af cameraobscura", hulkameraet, og det er formentlig korrekt at tilskrive al-Hazendenne opndelse. 10En anden islamisk losof, der havde stor indydelse p vestlig tankegangvar Averres, som levede i Spanien (1126- 1198). Hans forfatterskab bestodaf kritiske kommentarer til Aristoteles' arbejder. Han chokerede bde sinemuslimske og kristne lsere ved at mene, at verden ikke var skabt i et bestemtjeblik, men havde udviklet sig gennem en lang periode, - og at den stadigudvikler sig!P samme mde som Aristoteles synes Averres at have famlet sig frem tilevolutions-ideen, der senere blev udviklet af Steensen, Hutton og Lyell; indenfor biologien af Darwin og Wallace. Meget af den lrde loso, der udvikledes9og som fr den kuglerunde Sol til at forekomme oval ved solopgang og solnedgangO.a..10Interessant nok er hulkameraet velegnet til studier af strke lyskilder som Solen. Bil-leddannelsen er teoretisk fri for alle de fejl, der forekommer ved linser og spejle, ssomfortegning, sfrisk og kromatisk aberration. I monokromatisk lys har hulkameraet derforteoretisk strst oplsningsevne. Forstrrelsen kan gres vilkrlig stor med den fordel atlyset reduceres til et passende niveau for fotografering eller iagttagelse. Objektivhulletsform er dog kritisk. O.a.76 KAPITEL 4. STENS CIVILISATIONERved Paris' Universitet i det 13. rhundrede, sigtede p at modbevise Averres'teser. Men ikke desto mindre overlevede hans ideer, der sledes ogs hjalpmed til at skabe det moderne verdensbillede.Kapitel 5VIDENSKABEN IRENSSANCEN5.1 st-vest kontakterHen imod slutningen af middelalderen begyndte Europa at blive pvirket afden fremskredne islamiske civilisation. De europiske lrde var ivrige efterat lre, men der eksisterede et jerntppe"af religis intolerance, som gjordedet vanskeligt og farligt for kristne at rejse i de islamiske lande. I det 12.rhundrede blev dele af Spanien, her iblandt byen Toledo, erobret af kristne.Toledo havde vret et islamisk kulturcenter, og mange muslimske lrde for-blev - med deres bger og manuskripter - i byen efter at den var kommet ihnderne p de kristne. P den mde blev Toledo et centrum for udvekslingaf ideer mellem st og vest, og det var her mange af de klassisk grske oghellenistiske losoers vrker blev oversat fra arabisk til latin.Oversttelserne blev i det 12. rhunderede indskrnket til kun at om-fatte bger om naturvidenskab og loso. Bde kristen og muslimsk religionforbd klassisk grsk litteratur. Homer, Sofokles og Euripides' sknne digteog dramaer blev frst oversat til latin af renssancens humanister.En direkte kontakt mellem Europa og Kina blev mulig i den mongolskeperiode (1279-1328), fordi mongolerne kontrollerede hele ruten over Centrala-sien. I den periode modtog Europa tre revolutionerende opdagelser fra Kina:bogtrykkerkunsten, krudtet og det magnetiske kompas.En anden bro mellem st og vest blev skabt af korsfarerne. Ved at udnytteden politiske splittelse i den muslimske verden erobrede de kristne i 10997778 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENJerusalem og Palstina, som de holdt indtil 1187. Det skulle blive det frsteaf en serie korstog, af hvilke det sidste fandt sted i 1270. Europiske hre,der vendte hjem fra Mellemsten, havde fet smag for krydderier, luksurisetekstiler, smykker, lderarbejder og ne vben af stl fra orienten. Dereskontrol over Middelhavets sruter gjorde handelen p sten bde sikker ogprotabel. Det meste af dette handelsoverskud gik til nogle f byer som isrVenedig og Firenze.Republikken Venedig havde p det hjeste af sin glansperiode som han-delsmagt hele seks der, der kunne udlejes til privat foretagsomhed. Alledisse skibe var af samme konstruktion og ensartet rigget, sledes at delenelet kunne erstattes fra depoter, som den venetianske konsulre tjeneste hav-de oprettet i udlandet. Skibene der tilhrte disse der kunne enten tjenesom handelsskibe, eller de kunne omrigges til krigsbrug ved bestykning medkanoner. Store konvojer af venetianske handelsskibe kunne sledes sejle u-den frygt for at blive overfaldet af pirater, nr de var beskyttet af sdannekrigsskibe.I 1420, da Venedigs kommercielle ekspansion var p sit hjeste, anslog do-gen Tommaso Mocenigo Venedigs rlige handelsomstning til 10 mio duka-ter, hvoraf de 2 mio var fortjeneste.Takket vre disse kolossale indkomster kunne venetianerne skabe en bymed pragtfulde paladser, der rejste sig som et imrende drmmesyn overlagunens vande. Venetianerne var passionerede yndere af fornjelser, fest-forestillinger og kunst. Den korsformede Sct. Marco kirke blev anvendt tilmusikopfrelser af de store komponister som f.eks. Gabrieli og Palestrina.Elegant triumfmusik fulgte dogen, nr han hvert r kastede en guldring ilagunens vand for p denne mde at symbolisere Venedigs gteskab medhavet.Lige som athenienserne efter sejren i den persiske krig var venetianernebde stolte og selvsikre. Deres enorme rigdomme tillod dem at sttte musik,litteratur og videnskab. Malerne Tizian, Veronese, Georgione og Tintoretto,billedhuggeren Verrochio og arkitekten Palladio arbejdede alle i Venedig, dabyen var p sin velstands hjde.Venetianernes selvtillid skabte en atmosfre af intellektuel frihed, der ik-ke fandtes andet steds i Europa p den tid, undtagen i Firenze. Studenterfra alle lande havde - uanset deres religise tro - tilladelse til at studere vedPaduas universitet, der blev understttet af venetianske midler. Coppernikusstuderede i Padua, og det var her Andreas Vesalius begyndte den forskning,der frte til hans store bog om anatomi. Ogs Galilei arbejdede p et tids-5.2. HUMANISMEN 79punkt af sin karriere ved Paduas universitet.Velstanden i det 15. rhundredes Firenze var lige som Venedigs base-ret p handel. For Firenzes vedkommende foregik handelen ikke ad svejen,men langs den italienske nord-syd- hovedvej, som krydsede oden Arno vedFirenze. Samtidig med denne handel havde Firenze en vigtig tekstilindustri.Man importerede uld fra Frankrig, Flandern, Holland og England. Ulden blevspundet, vvet til klde og farvet, idet man gjorde brug af overlegne frem-stillingsmetoder, der for en stor dels vedkommende var hentet i Indien viaden islamiske kultur. Senere blev silkevvning af stor betydning, igen takketvre teknik fra sten. Bankvsenet i Firenze var ligeledes hjt udviklet, ogvort nuvrende banksystem stammer fra den praksis, man dengang anvendtei Firenze.5.2 HumanismenFirenze blev i det 15. og 16. rhundrede regeret af et syndikat af velhaven-de kbmandsfamilier. Den strste var Medici familien. Cosimo di Medici,Firenzes uocielle hersker fra 1429 til 1464 var en bankier, hvis personligerigdomme var strre end de este samtidige kongers. Trods sin store formuelevede Cosimo relativt beskedent, idet han ikke nskede at tiltrkke sig op-mrksomhed eller misundelse. I det store og hele var der en tilbjelighed til,at Mediciernes indydelse gjorde tilvrelsen i Firenze mere beskeden end iVenedig.Cosimo di Medici har en betydningsfuld plads i idehistorien som en af destrste bidragydere til genoplivelsen af grsk lrdom. Den grske patriarkog kejser Johannes Palologos deltog 1439 i en rdsforsamling i Firenze omgenforeningen af den grske og den romerske kirke. De grsktalende byzan-tinske lrde i patriarkens flge medbragte nogle af Platons bger, der vakteCosimo di Medicis voldsomme interesse og beundring.Cosimo skabte jeblikkelig et Platon Akademi i Firenze, og valgte en ungmand ved navn Marsilio Ficino som dets leder. I et af sine breve til Ficinoskriver Cosimo:Igr ankom jeg til min villa i Careggi, ikke for at dyrke mine marker,men min sjl. Kom ud til os, Marsilio, s hurtig som muligt. Tag Platonsbog De Summo Bono"med dig. Jeg formoder, du allerede har oversat denfra grsk til latin, som du lovede. Jeg nsker intet hjere end at nde vejentil lykken. Farvel, og kom ikke uden den orske lyre!"80 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENCosimos barnebarn Lorenzo (kaldet il Magnico") fortsatte sin bedstefarsbestrbelser p at genoplive klassisk grsk lrdom, og han blev for Firenzesguldalder, hvad Perikles havde vret for Athens. Blandt de kunstnere, somLorenzo stttede, var Michelangelo, Botticelli og Donatello. Lorenzo skabteet fond af stipendier og priser til studenternes understttelse. Han ydede ogsnanciel sttte til Pisas universitet, der opnede bermmelse under Lorenzosbeskyttelse. Det blev senere Galileis og Fermis universitet.I Firenze var det byzantinske lrde, der forestod undervisningen i grsk.Poliziano, som oversatte Homer til latin, kunne med rette sige: Grsk viden-skab, der lnge ikke har eksisteret i selve Grkenland, er genopstet og leverpny i Firenze. Der bliver undervist i og studeret grsk litteratur, sledes atAthen - med rdder og forgreninger - er blevet foryttet fra at have sde,ikke i Athens ruiner og i barbarernes hnder, men i Athen som det var medsin levende nd og sin egen sjl."5.3 Leonardo da VinciMed denne baggrund kan det synes mrkeligt, at Lorenzo ikke kom i nr-mere kontakt med Leonardo da Vinci, den mest talentfulde af eleverne vedVerrochios skole i Firenze. Man kunne have forventet et nrt venskab mellemdisse to, da Lorenzo, som kun var re r ldre end Leonardo, ellers altid varhurtig til at anerkende talent og enestende evner.Formodentlig nder man forklaringen i Leonardos stolthed og flsomhed,og i den kendsgerning at selv om begge mnd var optaget af viden, repr-senterede de vidt forskellige synspunkter. Lorenzo var fuld af entusiasme forgenopvkkelsen af den klassiske lrdom, medens Leonardo allerede havdetaget det nste skridt: at forkaste al blind autoritetstro inclusive fortidensautoriteter. Han stolede p sine egne observationer. Lorenzo talte ydendelatin og grsk og var bredt dannet inden for grsk loso, medens Leonardoikke talte disse to sprog, og for det meste var selvlrt i loso og videnskab,selv om han dog havde studeret matematik ved Benedetto d'Abaccos skole.Medens der ikke opstod noget nrt venskab med Lorenzo il Magnico, varLeonardo s heldig at blive ven med og protege af den fornemme orentinskematematiker, fysiker, astronom og geograf Paolo Toscanelli, der ogs varColumbus' ven og rdgiver. Toscanelli udstyrede Columbus med verdenskortog opmuntrede ham i planerne om at n Indien og Kina ad den vestlige svej.(Omend Toscanellis kort fejlagtigt viste Atlanterhavet med Europa p den5.3. LEONARDO DA VINCI 81ene side og Asien p den anden!). 1Under Toscanellis indydelse blev den unge Leonardos strke og originaleintellekt draget bort fra kunstens fortrinsvis reprsentative aspekter, og haninvolverede sig mere og mere i forsg p at forst den underliggende strukturog iboende mekanisme ved alting, han observerede i naturen. Mennesketslegeme, dyrekroppene, fuglenes ugt, strmningen i vsker, Jordens karakter.Bde inden for malerkunst og i naturvidenskaben sgte Leonardo vejled-ning direkte i naturen fremfor hos tidligere kunstnere. Han skrev herom:En maler vil frembringe uinteressante billeder, hvis han anlgger sinstandard efter andres billeder. Men hvis han studerer ud fra naturens gen-stande, vil han skabe gode frugter... Og jeg vil sige om disse matematiskestudier, at de der studerer autoriteterne og ikke naturens arbejde er efter-kommere, men ikke snner af naturen."Leonardo skriver et andet sted:Men frst vil jeg prve med forsg, inden jeg fortstter, fordi det er minagt at eksperimentere frst, og s gennem rsonnementer vise, hvorfor etsdant forsg er ndt til at forlbe p en sdan mde. Det er den sande regelat flge for dem, der analyserer naturens pvirkninger. Og selv om naturenbegynder med en rsag og slutter med et forsg, s m vi flge den modsattevej, nemlig som jeg fr sagde, at begynde med forsget, og ved dets hjlpundersge rsagen."Endelig hjalp Lorenzo il Magnico p indirekte mde Leonardo: I 1481, daLeonardo var 29 r gammel, sendte Lorenzo ham som kommissr til Milanomed en gave til hertugen af Milano, Ludovico Sforza. Selv om Milano kultu-relt var langt mindre udviklet end Firenze, blev Leonardo der i 18 r underSforzas protektion. Han syntes at arbejde bedre isoleret, uden konkurrenceog kritik fra Firenzes intellektuelle kredse.I Milano indledte Leonardo en rkke anatomiske studier, som han ud-viklede i en bog beregnet p publikation. Leonardos anatomiske tegningerk tidligere arbejder inden for dette felt til at ligne brnetegninger. Nogle af1Nicolaus af Cusa, eller Cusanus efter fdebyen Cues ved Moseloden, fdt Chryps(Krebs) 1401-1464 er Toscanellis samtidige. 1448 kardinal, 1450 biskop i Brixen, 1458pavelig Vikar og statholder i Rom. Fremragende teolog og losof, matematiker og astronompvirket af nyplatonismen og Meister Eckart. Foreslog p Basel konciliet en forbedring afden julianske kalender, og er den frste i middelalderen der har udtalt, at Jorden bevgedesig om Solen. Berrer i bogen De docta ignorantia"kosmologiske problemer, der endnu manses for uafklarede. Begravet i San Pietro in Vinculi i Rom. Giordano Bruno er senerestrkt pvirket af ham. O.a.82 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCEN5.3. LEONARDO DA VINCI 83hans anatomiske tegninger blev udgivet i en bog af Fra Pacioli, og de k storindydelse. Men de este af de tusinder af sider notater Leonardo skrev, erfrst blevet oentliggjort inden for de senere r.Leonardo da Vincis notesbger dkker et utroligt udvalg af emner: mate-matik, fysik, astronomi, optik, ingenirkunst, arkitektur, byplanlgning, ge-ologi, hydro- og aerodynamik, anatomi, malerkunst og perspektivlre, samtrent litterre arbejder. Han var isr interesseret i problemerne ved yvning,og foretog mange studier af fugles og agermus' ugt for p den mde atudtnke en yvemaskine. Blandt hans papirer ndes skitser til en helikop-ter, en faldskrm og en propeldreven yvemaskine.Inden for astronomien vidste Leonardo, at Jorden drejer om sin akse ngang i dgnet, og han forstod inertiens lov, der gr denne rotation umrkeligfor os, undtagen nr man sammenligner Jordens med stjernernes tilsynela-dende bevgelse. Leonardo skrev i en af sine notesbger: Solen bevger sigikke". Men han publicerede ikke sine astronomiske ideer. Leonardo planlagdebestandig at f organiseret og publiceret sine noter, men havde s travlt medsine mange projekter, at han aldrig k opgaven udfrt. P et tidspunkt skrevhan, hvad der ligner et fortvivlelsens udbrud: Sig mig, - Sig mig om nogetnogen sinde blev gjort frdig!"2Leonardos liv endte ved Frankrigs kong Frans I's hof. Kongen gav ham etcharmerende slot at bo i og behandlede ham med stor agtelse. Frans I besgtejvnligt Leonardo for at diskutere loso, videnskab og kunst. Kongen siges2Leonardo forestillede sig Solens hje temperatur: De siger Solen ikke er hed, fordi denikke har ildens farve, men er mere hvid og klar. Og til de mennesker kunne man svare, atnr smeltet bronze er meget varm, har den nrmest Solens farve, men ildens farve nr dener mindre varm."Han tegnede Mnens pletter, kaldte de lyse partier have", og de mrkeomrder er og fastlande", samt forklarede korrekt Jordens genskin p Mnen, hvad hankaldte mneskr". O.a.84 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCEN5.4. COPPERNIKUS 85at have grdt benlyst, da Leonardo dde. 35.4 CoppernikusLeonardo da Vincis levnedslb illustrerer frste fase i den informationseks-plosion", der skabte den moderne verden: Billigt papir blev produceret iEuropa, og det var materialet for Leonardos tusinder af notesider. Det villealdrig have vret muligt for ham at frembringe disse notater og skitser, hvishan havde vret tvunget til at benytte det dyre pergament. P den andenside blev det fulde omfang af Leonardos geni og id aldrig rigtig bemrket,fordi hans notater aldrig blev trykt. Coppernikus, der var en yngre samtidigmed Leonardo, havde meget strre indvirkning p idehistorien, fordi hansarbejde blev publiceret. Medens papir sledes i hj grad var en forudstningfor informationsspredningen, var det bogtrykket og papiret, der tilsammenhavde den absolut afgrende og revolutionerende virkning. Den moderne vi-denskabelige tidsalder begyndte med bogtrykkunstens indfrelse.Nicolaus Coppernikus (1473-1543), 4 blev forldrels, da han var 10 rgammel, men til held for videnskaben blev han adopteret af sin onkel LucasWatzelrode, Prins-Biskop af Ermland, en lille halvt uafhngig stat, der nu eren del af Polen. Takket vre onklens indydelse blev Coppernikus i en alderaf 23 udnvnt til domprovst ved Domkirken i Frauenburg i Ermland 5. Hanhavde da allerede tilbragt re r ved Krakows universitet, men hans frstehandling som domprovst var at ansge om orlov for at studere i Italien.Italien var p den tid et frende center for europisk intellektuel aktivi-tet. Coppernikus blev der i 10 r, medens han modtog et behageligt slrfra sin domkirke, og drog fra det ene italienske universitet til det andet. Han3I Leonardo da Vincis og Toscanellis fodspor fulgte Girolamo Fracastoro, der i bogenHomocentricorum seu de Stellis Liber Unus"(uden held) sger at forbedre oldtidens ho-mocentriske sfrer", men omtaler eksperimenter med linser han stillede sammen, mske defrste eksperimenter med kikkerter. Francesco Maurolico, losof og matematiker udvidedei sin Cosmograa"Ptolemaios' system og diskuterer forskellige astronomiske instrumen-ters teori, indfrer bogstavregning og regler for algebraisk notation. Peter Bienewitz, bedrekendt som Apianus studerede kometer, og bemrker i Astronomicum Caesareum", at ko-methalerne altid vender bort fra Solen. Den 11. februar 1524 stod alle planeterne i Fiskene iden Store konjunktion", der gav visse astrologer anledning til at forudsige en ny syndod,ja selve verdens undergang. O.a.4sn af kbmanden Niklas Koppernigk i Krakow og Thorn, O.a.568 km SV for Kaliningrad (Knigsberg) O.a.86 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENstuderede medicin og kirkeret i Padua og Bologna, og blev juridisk doktori kirkeret ved universitetet i Ferrara 1503. Takket vre sin onkels indydel-se modtog Coppernikus sledes en uddannelse, som f andre i hans samtidkunne st ml med. Han tilbragte ialt 14 r som studerende ved forskelligeuniversiteter, og han oplevede Italiens spndende intellektuelle atmosfre prenssancens hjeste.I 1506 kaldte biskop Lucas Coppernikus hjem til Ermland, hvor den ungedomprovst tilbragte de nste seks r som sin onkels personlige lge og ad-ministrative assistent. Efter onklens dd tog Coppernikus sig omsider af sinepligter som provst ved domkirke-fortet i Frauenburg ved Ermlands baltiskekyst. Han blev der resten af livet, administrerede domkirkens ejendomme,fungerede som lge for indbyggerne i Ermland, og arbejdede i hemmelighedp sin heliocentriske kosmologi. 6Allerede som student i Krakow havde Coppernikus overvejet problemetat fjerne fejlene i det ptolemaiske system. I Italien, hvor de antikke losof-fers bger netop var blevet tilgngelige p det originale grske sprog, havdeCoppernikus haft mulighed for at sge blandt deres skrifter efter alternativemuligheder. I Ptolemaios' system drejer alle hjul i hjulene"ikke med sammehastighed, sknt det er muligt at nde et observationspunkt kaldet pun-ctum equans", hvorfra bevgelseshastighederne synes at vre den samme.Coppernikus skriver angende dette:Et system af denne art synes hverken tilstrkkelig absolut eller tilstrk-kelig tilfredsstillende for tanken... Efter at vre blevet klar over disse manglerhar jeg ofte overvejet, om der kunne ndes et rimeligere arrangement af cirk-ler, hvori alt ville bevge sig jvnt omkring det flles centrum, som reglenom absolut bevgelse krver."Medens han forsgte at fjerne, hvad han ans for fejlen i det Ptolemaiskesystem, ved at arrangere hjulene p en anden mde, genopdagede Copperni-cus Aristarchos' heliocentriske kosmologi, men tog ogs et afgrende skridtudover Aristarchos': Hvad Coppernikus gjorde i de 31 r, han tilbragte psin isolerede yderpost ved stersen, var at udvikle den heliocentriske modeltil en komplet helhed, og at udregne tabeller for planeternes positioner heri.Njagtigheden af Coppernikus' tabeller var en stor forbedring i forholdtil dem, der var beregnet efter det Ptolemaiske system, og planeternes be-vgelser fulgte det p en langt mere naturlig mde. De inderste planeter,Merkur og Venus var nrmest Solen p grund af deres sm banekredse, me-6Coppernikus skal ogs have konstrueret Frauenburgs vandtrn. O.a..5.4. COPPERNIKUS 87dens de andre planeters lejlighedsvise tilsyneladende tilbagebevgelse kunneforklares, ganske enkelt ved at Jorden p grund af sin strre banehastighedundertiden overhalede de ydre planeter. Desuden mindskedes planeternes ba-nehastigheder p en ret naturlig mde i forhold til deres afstande fra Solen.Trods denne succes tvede Coppernikus med at publicere den bog, hanhavde skrevet, hvori han forklarer sin teori. Han var bange for at blive lat-terliggjort, og for at hans position i det klerikale hieraki skulle komme i fare,hvis han fremsatte s uortodokse og muligvis ktterske ideer. I sin ungdomhavde han deltaget i den italienske renssance, havde tilmed oversat grskedigte til latin, og havde sledes erklret sig p humanisternes side i stridenom, hvorvidt studiet af hedensk grsk litteratur burde genoplives. Men al-deren og isolationen i det middelalderlige Ermland forvandlede ham til enaldeles konservativ kirkens mand.Det tidlige 15. rhundredes intellektuelle frihed var s smt ved at for-svinde p grund af den tiltagende bitre strid mellem Martin Luther og denetablerede kirke. Som et resultat af Luthers angreb var Romerkirken blevetstrengere. For at adlyde et pbud fra sin biskop, ndtes Coppernikus til atafskedige sin husholderske gennem mange r, en kvinde der sandsynligvis varhans uocielle hustru.Det er let at forst, at Coppernikus i en sdan atmosfre af intolerancetvede med at oentliggre sin uortodokse teori. Formentlig ville det aldrigvre blevet til noget, havde det ikke vret for en ivrig ung elev, der ankom88 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENtil Frauenburg. Eleven var George Joachim Rheticus 7, professor i matematikog astronomi ved universitetet i Wittenberg.Rheticus havde hrt rygter om Coppernikus' heliocentriske kosmologi, oghan ankom til Frauenburg ved Jordens absolutte ydergrnse"fuld af begej-string og hero-beundring, og fast besluttet p at hre af Coppernikus selvom detaljerne i hans system. Som gave medbragte han de frste trykte ek-semplarer af Euklid og Ptolemaios i original grsk udgave.Coppernikus kunne ikke modst Rheticus' smigrende beundring og entu-siasme, men var meget bekymret ved at have en gst fra Wittenberg, selvecentret for det lutherske ktteri. Han sendte derfor hurtigt Rheticus afstedtil Lbau Slot i Kulm. Tiedemann Giese, Coppernikus' nrmeste ven, varblevet udnvnt til biskop i Kulm, og Lbau slot var hans ocielle residens.P Lbau arbejdede Rheticus og biskop Giese sammen p at nde ud af,hvordan de p nogen mulig mde skulle kunne overtale Coppernikus til atoentliggre sin epokegrende bog De Revolutionibus Orbium Coelestium".Men den gamle domprovsts forsigtighed modstod alle argumenter. Slutteligfandt de et kompromis: Rheticus skulle tage et kort kursus i det heliocentriskesystem hos Coppernikus. Derefter skulle han skrive en bog som en ForelbigRedegrelse"for Coppernikus' store arbejde. Heri skulle Coppernikus ikkenvnes, undtagen p en temmelig forblommet mde.Rheticus gik med andre ord med til at vove pelsen, og blev han ikkeligefrem et, kunne Coppernikus mske overtales til at oentliggre sin bog.Faktisk blev Prima Narratio de Libris Revolutionum"ganske pnt modtaget.Coppernikus kunne s ikke lnger modst Rheticus' og Gieses forene-de overtalelsesforsg. Han overgav sit dyrebare manuskript til Rheticus, dertriumferende tog det med til Nrnberg for at f det trykt.P den tid var bogtrykkunsten mest fremskreden i Tysklands protestanti-ske egne. Ligesom Kinas buddhistiske munke havde ogs lutheranerne strkereligise motiver til at fremme bogtrykkets udvikling. Luthers kamp mod denetablerede kirke blev desuden udkmpet ved hjlp af trykte yveblade ogpametter.Coppernikus' store De Revolutionibus"var omsider get i trykken, men1542 blev han ddelig syg af en hjernebldning. Den trofaste ven biskop Gieseskrev: Han har i mange dage vret uden hukommelse og mental kraft. Hans frst sin frdige bog i sidste jeblik p sin ddsdag."87fra Rhaetia, Tyrol O.a.8Med dedikationen til pave Poul III stillede Coppernikus bogen under kirkens beskyt-5.4. COPPERNIKUS 89Publikationen af De Revolutionibus"gav ikke anledning til jeblikkeliguro. Coppernikus var heller ikke en mand, af hvem man ville vente en forka-stelse af etableret tnkemde. Han var uhyre lrd, men med et klart kon-servativt livssyn. Alligevel var der tanker i Coppernikus' kosmologi, som gavanledning til en intellektuel revolution, da frst de blev forstet. Jorden miste-de sin position som Universets centrum. Hvis Coppernikus havde ret, mtteUniverset vre ufattelig stort.Iflge den coppernikanske kosmologi bevger Jorden sig rundt om Solen ien bane, hvis radius er ca 149 mio km. Efterhnden som Jorden bevger sig isin store bane, er den somme tider nrmere en bestemt stjerne, somme tiderfjernere. Stjernernes positioner, som vi observerer dem i forhold til hverandre,burde derfor ndre sig, som Jorden med tiden bevger sig rundt i sin bane.Denne eekt, der kaldes den stellare parallakse"kunne ikke observeres medde instrumenter, man havde til rdighed i det 16. rhundrede. 9Coppernikus' forklaring af den manglende stellare parallakse var, at sam-menlignet med xstjernernes afstand er Jordens afstand fra Solen forsvin-dende lille!"Hvis dette var sandt om de nrmeste stjerner, hvad s med defjerneste?Et umdelig frygtindgydende og uendelig tomt rum syntes at bne sigfor jnene af de mennesker, der forstod betydningen af den coppernikanskekosmologi. Menneskene beherskede ikke lnger blot et lille net univers, spe-cielt kreeret for dem. De var med et fortabt blandt stjernerne, drivende rundtp en lille jordklump gennem rummets ufatteligt de dybder. Derfor BlaisePascals udbrud: Le silence eternal de ces spaces innis m'eraie!"Den evigetelse. Rheticus mtte desvrre forlade Nrnberg efter at have overladt trykningen tilmatematikprofessoren Johannes Schoner og prsten Andreas Osiander. For egen regningudstyrede Osiander bogen med en fortale, hvori han erklrede, at der var tale om en be-regningshypotese, der ikke havde krav p at vre den eneste eller endelige sandhed. Detfalsum blev imdeget. Giordano Bruno omtalte Osianders skrift som: et overdigt brevtilfjet Coppernikus' bog af jeg ved ikke hvilket uvidende og forudindtaget sel."Galileisagde: Det er sandelig et arbejde af en inkompetent person, der har gjort s grove fejl,som Coppernikus aldrig ville have beget"; og Keppler afslrede indigneret ophavsmandenO.a.9Det var Thyco Brahes alvorlige, og videnskabligt begrundede argument for at forkasteCoppernikus' system til fordel for sit eget, hvori Jorden fremdeles er Universets midtpunkt.Thyco havde udviklet de mest fornede instrumenter i tiden, og havde drevet observatio-nerne til det yderste, men kunne ikke eftervise parallaksen. Thyco Brahes beskrivemdeer naturligvis fuldt s rigtig som Coppernikus', nr man kun tager solsystemets relativebevgelser i betragtning. O.a.90 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENstilhed i disse uendelige rum forfrder mig!5.5 Tycho BraheDe nste skridt i den af Coppernikus begyndte revolution blev taget af tomnd, der var hinandens slende kontraster. Tycho Brahe (1546-1601) varen velhavende, aristokratisk dansk adelsmand. Johannes Keppler (1571-1630)var en neurotisk og fattig lrer ved en provinsiel tysk skole. Men trods disseforskelle samarbejdede de to mnd for en tid, og Johannes Keppler fuldfrteTycho Brahes arbejde.Da Tycho blev fdt, var Skne en del af Danmark. Skibe der sejlede til ogfra stersen skulle betale told, nr de passerede det smalle resund mellemHelsingr og Helsingborg. Fra begge sider af sundet kontrolleredes strakkenved hjlp af fstningernes kanoner.Tycho Brahes far 10 var lensmand p Helsingborg 11 Tychos farbror (Jr-gen Brahe til Tostrup) var skriger, viceadmiral i kong Frederik II's de.Denne onkel var barnls og havde fet det lfte, at han mtte adoptere etaf broderen Ottes brn i gteskabet med Beate Bille Clausdatter. Hun ned-kom lykkeligt 14. december (gl.stil) 1546 med tvillinger, men da det ene barndde, var forldrene ikke meget for at skilles ved Tycho. Resultatet blevat viceadmiralen i Brahe-familiens typisk selvrdige stil kidnappede Tycho.Otte truede frst med bl og brand, men blev snart beroliget og aandt siggodmodigt med situationen.Tychos adoption var lige s heldig for videnskaben som biskop Watzelro-des adoption af Coppernikus, sknt viceadmiralen allerede 1565 skulle f enheroisk dd, der skabte en srlig taknemlighed i Det danske Kongehus. Hjem-kommen fra syvrskrigen, hvor Jrgen Brahe havde udmrket sig i kamp modsvenskerne 12 red han sammen med Frederik II over Hjbro, hvor kongenshest stejlede s han faldt i vandet. Kongen ville vre druknet, om ikke Jr-gen Brahe straks havde kastet sig i vandet og reddet hans liv. Desvrre pbekostning af sit eget. F dage efter dde admiralen den 21. juni 1565 afen sygdom, vistnok lungebetndelse, han havde pdraget sig i det snavsedevand. Kong Frederik II viste sin taknemlig mod admiral Brahe gennem srlig10Otte Brahe til Knudstrup, dansk rigsrd O.a.11fra 1567 O.a.12i slaget ved land 1564 sammen med Otto Rud, hvor han erobrede skibet Makals,og i slaget ved Rgen juni 1565, hvor Herluf Trolle blev ddelig sret. O.a.5.5. TYCHO BRAHE 91velvilje over for adoptivsnnen Tycho, som da meget mod familiens nskervar blevet astronom.Tycho Brahe havde 14 r gammel iagttaget en forudsagt solformrkel-se 13. Det slog ham som noget guddommeligt, at man kendte stjernernesbevgelser s nje, at det var muligt at forudsige deres bevgelser og ind-byrdes positioner."Ingen af hans families argumenter kunne bevge ham fraat studere astronomi, hvad han gjorde ved Kbenhavns universitet, i Leipzig,Wittenberg, Rostock, Basel og Augsburg. 14I Rostock lod Tycho Brahe sig 1566 provokere til en duel 15, og blev sreti nsen, s han resten af livet mtte dkke arret med en plade af electron, enguld-slv legering. Hertil anvendte han en klbende salve af egen tilvirkning,som han altid havde p sig i en lille slvdse.Medens han studerede, begyndte Tycho at samle p og selv fremstilleastronomiske instrumenter. Den livslange higen efter prcision i astronomi-ske observationer indledtes i hans syttende r, da han 1563 observerede enkonjunktion af Jupiter og Saturn. Han opdagede en fejl p en hel mned inogle af de bedste tabeller, der fandtes 16. Det havde gjort et stort indtryk pTycho, at man, i det mindste nr det drejede sig om himmellegemerne, vari stand til at forudsige fremtidige begivenheder. Men her var forudsigelsenforkert! Han besluttede at gre det bedre.Tycho blev allerfrst bermt blandt astronomerne ved sine observationeraf en Nova, der pludselig viste sig p himlen den 11. november 1572 17. Hanbrugte sine glimrende instrumenter til at vise, at den nye stjerne var megetfjernt fra Jorden, i hvert fald uden for Mnens sfre, og at den med sikker-hed ikke bevgede sig i forhold til xstjernerne. Det var en revolutionerendekonklusion p den tid. Iflge Aristoteles, der endnu anss for den strsteautoritet vedrrende naturlososke emner, var al udvikling og forfald be-grnset til at nde sted inden for Mnens sfre. Tychos resultat betd, at1321. august 1560 O.a.14Hovmesteren, Anders Srensen Vedel, der senere oversatte Saxos Danmarkshistorie,havde af familien fet strenge plg om at holde Tycho fra astronomiske studier i Lepzig,men inds snart, at man ikke kunne tvinge forskertrangen. Han og Tycho Brahe blevvenner for livet. 1569 besgte Tycho Brahe Peter Bienewitz Apianus i Ingolstadt O.a.15med Manderup Parsberg, medlem af regeringen fra 1580 og mangerig rigsrd hosChristian IV O.a.16de Alfonsinske! I de nyere Pruteniske, beregnet af Erasmus Reinhold i Wittenberg pbasis af det coppernikanske system, var fejlen nogle dage O.a.17i stjernebilledet Cassiopeia O.a.92 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENAristoteles kunne have taget fejl! 18Tiltrukket af byens sknhed og i nsket om at vre nrmere de sydligekulturcentre overvejede Tycho at ytte til Basel. Men i 1576 blev han bedt omat mde hos kong Frederik II. Dels i anerkendelse af Tychos voksende ry somastronom, dels p grund af den taknemlighedsgld kongen flte efter admiralBrahes dd, gav han Tycho Brahe en Hven i resund. Af sit skatkammerbevilgede Frederik II ydermere generse midler til Tychos konstruktion oganlg af et astronomisk observatorium.1577 dukkede en komet op p himlen. Tycho observerede den lige s nj-agtigt som planeterne, idet han omhyggeligt mlte og registrerede dens posi-tioner. Gennem parallaktiske beregninger viste han, at kometen mtte vrelngere vk end Mnens bane. Det viste igen, at Aristoteles havde taget fejl.I hvert fald fulgte kometerne ikke Aristoteles' regler for himmellegemerne, ogde var ikke atmosfriske fnomener, som Aristoteles havde troet.I sin bog om kometer forelagde Tycho Brahe i 1577 sin egen kosmologi.Den var en mellemting mellem Ptolemaios' og Coppernikus', og sigtede pat eliminere den chokerende tanke om Jordens banebevgelse. Iflge Tychossystem gr Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn i kredslb om Solen, menSolen bevger sig (ligesom Mnen) i kredslb om Jorden, der sledes forblevstationr i Universets centrum.Tycho troede hans system var sandt, fordi det ikke var ham muligt selvmed de bedste instrumenter at observere den stjerneparallakse, der mtteeksistere, hvis Jorden virkelig bevger sig i et kredslb om Solen. Parallakseneksisterer faktisk, men fordi afstanden til de nrmeste stjerner er s umdeligstor, kan den kun observeres med srlige store teleskoper. Parallaksen blevs endelig observeret i det 19. rhundrede af den tyske astronom FriedrichWilhelm Bessel (opnder af Bessel-funktionerne). 1918Tycho brugte hele vinteren 1572-73 til de njagtigste observationer af stjernens po-sition i forhold til alfa, beta og gamma Cassiopeiae. Stjernen lyste klarere end Sirius,svkkedes og skiftede til rdlig farve, indtil den i marts 1574 ikke lnger var synlig for detblotte je. Man havde usikre efterretninger om tidligere novaer bl.a. fra Plinius d.., mendette var de frste videnskabeligt dokumenterede observationer. Under et besg i Kben-havn viste Tycho i forret 1573 sine observationer til vennen Pratensis, der overtalte hamtil at publicere arbejdet. De Nova Stella Anni 1572"(Hafniae 1573) gjorde Tycho Brahebermt i hele den civiliserede verden. O.a.19Det lykkedes frst Bradley, den tredie Astronomer Royal, at forklare aberrationen ognutationen da han i 1728 kunne meddele Royal Society sine undersgelser af stjernen gam-ma Draconis positionsforandring med rstiden. Uden forstelse af disse fnomener havdedet langt vanskeligere parallakseproblem ingen udsigt til lsning. Med et stort heliometer5.5. TYCHO BRAHE 93Af egne, og af de rigelige midler han modtog af Frederik II, opfrte Ty-cho Brahe p Hven et pragtfuldt observatorium, han kaldte Uraniborg. 20Det var ikke blot udstyret med de mest prcise astronomiske instrumenter,verden nogen sinde havde set, men desuden med et kemisk laboratorium, enpapirmlle og et bogtrykkeri, samt boliger for hans hjlpere - og et fngselfor uregerlige fstere.Med videnskabelige assistenter og tjenestefolk yttede Tycho Brahe ind.Det eneste han savnede var sin yndlingselg. Dyret var yttet fra BrahernesKnudstrup til Landskrona slot, og skulle bringes til Hven ombord i en bd.Men i nattens lb vandrede elgen op ad trappen i slottet, fandt et stort fadubevogtet l, og drak s meget, at den desvrre faldt og brkkede benet pvej ned igen. Den mtte skydes.Enevldig residerede Tycho Brahe p Hven i en storslet, men ogs hjtbeundret stil. Strmmen af lrde, der kom for at se Uraniborgs vidundereblev modtaget udsgt vrdigt. Blandt de besgende var kong Jacob VI afSkotland, der senere besteg den engelske trone som James I, og den ungeprins Christian, senere kong Christian IV.Hjulpet af sine assistenter observerede og registrerede Tycho Solens, M-nens, planeternes og stjernernes positioner med en njagtighed, der aldrigtidligere var set i astronomiens historie. Han korrigerede for lysbrydningeni astmosfren og for instrumenternes fejl, hvorved han opnede en njag-tighed i positionsbestemmelserne p mindre end 2 bueminutter. Det er denabsolutte grnse for, hvad der kan opns uden teleskopets hjlp.Ikke alene blev Tychos observationer udfrt med en hidtil uset njagtig-hed, men de blev desuden fortsat over en periode p 35 r. Fr Tychos tidhavde astronomer p m og f beskrevet en observation nu og da, men ingenhavde overvejet at foretage systematiske observationer af himmellegemernespositioner. Tycho formede at udarbejde en journal"over planetpositionerne,bl.a. fordi han kunne fordele arbejdet mellem sine talrige assistenter.I 12 r gik alt godt for Tycho Brahe p Hven. Men skrtorsdag 1588dde Frederik II efter sygdom siden julen, og blev efterfulgt af den da 11-rige Christian IV. Frederik II have nret srlig taknemlighed mod admiralkonstrueret af Fraunhofer mlte s Bessel i 1838 ved observatoriet i Knigsberg stjernen 61Cygnis parallakse til 0,30 buesekunder, og beregnede dens afstand til 11 lysr. Hendersonved observatoriet i Kap Det gode Hb kunne 1839 meddele alfa Centauris parallakse: ca1 sek svarende til en afstand p ca 4 lysr for vor nrmeste nabostjerne O.a.20Grundstenen blev lagt 8. august 1576, men Uraniborg stod frst fuldt frdig 1580;1584 udvidet med Stellaeburgum, Stjerneborg O.a.94 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCEN5.5. TYCHO BRAHE 95Brahe, der reddede hans liv, og havde behandlet adoptivsnnen Tycho medstor hengivenhed og genersitet. 21Den unge selvflende Christian IV skar ned p den nansielle sttte,Tycho hidtil havde modtaget fra det kongelige skatkammer, og anklagedeTycho for pligtforsmmelser og despoti. 22Da ere forsg p at omstemme Christian IV slog fejl, tog Tycho Braheimod et tilbud fra kejser Rudolf II, og begav sig til Prag, hvor han ankomforret 1599 og blev udnvnt til kejserlig matematiker. Her m det indsky-des, at kongelige velyndere som Rudolf var mere interesseret i astrologi end iastronomi. Den kejserlige matematikers fornemste pligt var at stille horosko-per for hoet. En af Tychos videnskabelige assistenter forlod ham i Prag. Istedet ansatte Tycho Brahe en ung matematiker: Johannes Keppler. 2321Den folkekre konge havde hele livet forstet at knytte dygtige og begavede menneskertil sig, og sgte af al evne at fremme ndslivet. Efter rd fra Peder Oxe og og den lrdekansler Johan Friis udvidede han 1569 Kommunitetet, hvor 100 studenter nd fri kost.Universitetes indtgter forgedes betydeligt ved jordegods og tiender. Sor kloster blev1586 indrettet til kongelig skole, hvor lige mange adelige og borgerlige, 60 ialt, k friundervisning, kost og klder. O.a.22Tycho Brahe blev frataget det ene len efter det andet, og havde tilsidst kun en Hven,som Frederik II havde givet ham p livstid. Anklaget for bondeplageri og for gentagenforsmmelighed bl.a. ved pasningen af Kullen fyr, hvor han jo dog ikke selv kunne vrefyrbder, forlod han 1597 Hven og tog ophold i Kbenhavn. Her forbd man ham atforetage astronomiske observationer p den del volden, han 1589 havde fet til lns tilsamme forml, ligesom man forbd ham at udfre kemiske eksperimenter i sin grd iFarvergade. Det er vanskeligt at frigre sig fra fornemmelsen af fjenders og misunderesintriger bag Tychos tunge beslutning om at drage udenlands med alle sine instrumenter.Fra Rostock skrev han et underdanigt bnskrift til Christian IV for langt om lnge blot atmodtage et koldt og afvisende svar. Med en ufattelig mangel p pietet blev de pragtfuldebygningsanlg p Hven nedbrudt i Christian IV's tid, og stenene anvendt til en kongsgrd.Da den franske biskop Huet 1652 besgte Hven for at se Uraniborg og Stjerneborg var deringen spor af bygningerne. O.a.23Tycho havde p Frederik II's opfordring udarbejdet Christian IV's horoskop, der fo-rel i 1577; klogeligt med forbehold for unjagtighed med hensyn til fdselstidspunktet.Tycho Brahe havde ikke meget til overs for astrologien, som han mente kunne angive vissetendenser i et menneskes liv, men over alt dette stod Guds og menneskets egen fri vilje.Kepplers horoskoper, som ogs han kun ndigt beskftigede sig med, er bermte, bl.a.Wallensteins. O.a.96 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCEN5.6 Johannes KepplerTo tusinde r fr Kepplers tid havde Pythagoras drmt om en matematiskharmoni i planeternes bevgelser. Keppler og Newton skulle komme til atindfri denne drm. Ogs p anden vis var Keppler en sand efterflger afPythagoras: I hengivenhed til losoen hvede han sig over barndommensog opvkstens lidelser. Han kom af en familie af utilpassede og trttekrekvrulanter. Med nd og nppe undgik Kepplers far at blive hngt. Hanmor blev anklaget som heks af naboerne, kom i fngsel, og blev kun reddettakket vre Kepplers krlige og utrttelige forsvar.I en alder af 4 r var Johannes Keppler nr dd af kopper, og hanshnder blev slemt forkrblede. Om barndommens sygdomme skrev han: Jegled uafbrudt af hudsygdomme, ofte af svre sr, ofte af skorper efter kroniskrdnende sr p fdderne. De var lnge om at lges, og srene blev vedat bryde ud igen. P min hjre hnds langnger havde jeg orm, og p denvenstre et stort sr."Kepplers ndelige styrke kompenserede for de legemlige svagheder. Hansstrlende begavelse blev hurtig anerkendt, og han k stipendier til at studereteologi ved Thbingen universitet. Her var han hjerteskrende ensom, ogupopulr blandt sine studiekammerater.I Thbingen udmrkede Keppler sig som student, og kort fr sin ek-samen k han tilbudt en stilling som lrer i matematik og astronomi vedden protestantiske skole i Graz. Med stillingen modtog han titlen ProvinsenSteiermarks Matematiker", da Graz var hovedstad i den strigske provinsSteiermark.Johannes Keppler var allerede da en ivrig tilhnger af Coppernikus, ogom sommeren det frste r i Graz begyndte han at spekulere p, hvorforplaneternes omlbstider gedes regelmssigt i forhold til deres afstande fraSolen, og hvorfor planeternes baner havde de srlige strrelser Coppernikustillagde dem.9. juli 1595, midt i en forelsning han holdt for klassen, k Keppler enide, der forandrede hele hans livsbane. I virkeligheden var ideen fuldstndigforkert, men den slog ned i Keppler med en sdan styrke, at han troede, hanmed et slag havde lst Universets gde.Keppler havde for sin klasse tegnet en ligesidet trekant med dens ind-skrevne og omskrevne cirkler. Det slog ham pludselig, at forholdet mellemcirklerne mindede om forholdet mellem Jupiters og Saturns baner. Hans liv-lige fantasi sprang straks fra den todimensionale gur til Pythagoras' og5.6. JOHANNES KEPPLER 97Platons fem fuldkomne legemer.Kun fem forskellige fuldstndig symmetriske mangesidede gurer er mu-lige i rummets tre dimensioner: tetraederet, kuben, oktaederet, icosaederetog dodekaederet. Her stopper listen. Som Euklid beviste, er det en sre-genskab ved det tredimensionale rum, at der kun er fem mulige polyedre.Disse fem blev fundet af Pythagoras og populariseret af Platon, den mestbermte af de pythagoriske losoer. Fordi Platon gjorde s meget ud afde fem rumgurer i sin dialog Timaios", blev de kendt som De platoniskeLegemer".Keppler inds i et intuitivt glimt (ganske vist helt forkert) hvorfor dermtte vre prcis 6 planeter: De seks planetariske kredslbs-sfrer var na-turligvis adskilt af de 5 platoniske legemer. Det forklarede ogs kredslbenesstrrelser. Alle sfrerne, undtagen den yderste, var indlejret i et platonisklegeme, der igen l inden i en anden sfre!Keppler, som da var 23 r gammel, blev overvldet af begejstring. Sinopdagelse beskrev han straks i en bog med titlen Mysterium Cosmographi-cum", Det kosmiske Mysterium. Bogen indledtes med en introduktion, derstrkt understttede Coppernikus' kosmologi. Derefter fulgte udviklingen afKepplers vidunderlige (men falske) lsning af det himmelske mysterium vedhjlp af de fem platoniske legemer. Det var ikke muligt for Keppler at fJupiters kredslb til at passe ind i modellen, men som han forklarer naivt,det vil ikke undre nogen, den store afstand taget i betragtning". Tallene pas-sede heller ikke for de andre planeter, men Keppler mente, at Coppernikus'afstandsangivelser blot var unjagtige.Efter disse fejlagtige forklaringer afsluttes bogen imidlertid med en andenide, der kommer tt p sandheden om tyngdekraften. Keppler prver at lseproblemet om rsagen til, at de ydre planeter bevger sig langsommere endde indre, og siger:Hvis vi nsker at komme sandheden nrmere og skabe overensstemmelsei proportionerne, m vi vlge mellem disse to antagelser: Enten er planeternessjle mindre aktive, jo lngere borte de er fra Solen, eller der ndes kun nbevgende sjl i kredslbenes centrum: Solen, som driver planeterne, desstrkere jo nrmere de er ved Solen, men hvis kraft er s at sige opbrugt pgrund af den lange afstand, og ved den svkkelse af kraften det medfrer,nr den virker p de ydre planeter."I Mystericum Cosmographicum forsgte Keppler at nde en njagtig ma-tematisk relation mellem planeternes banehastighed og banestrrelse. Mendet lykkedes ham ikke i dette frste forsg. Mange r efter, hen imod slut-98 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENningen af sit liv, lste han endelig problemet.Keppler sendte en kopi af sin bog til Tycho Brahe med et brev, hvori hanomtaler Tycho som matematikernes prins, ikke blot i vor tid, men til alletider". Thycho var naturligvis glad for dette fan-brev"og s originaliteten iKepplers bog, omend han nrede reservation over for bogens hovedteser. 24I mellemtiden var den religise hadefuldhed vokset, og Keppler var, sommange andre protestanter, ved at blive udstdt af det katolske strig. Hanhenvendte sig til Tycho Brahe om hjlp; og Tycho, der havde brug for envidenskabelig assistent, skrev til Keppler fra Bentky slottet nr Prag: Dehar uden tvivl allerede hrt, at jeg allerndigst er kaldt hertil af Hans Kejser-lige Majestt, og jeg er blevet modtaget p den venligste og mest velvilligemde. Jeg nsker De ville komme hertil, ikke drevet af skbnens modgang,men gerne af egen vilje og lyst til samarbejde. Men uanset Deres grundevil De i mig nde en ven, der ikke vil ngte Dem sine rd og sin hjlp imodgangen."At sige, at Keppler blev glad for denne chance for at arbejde sammen medTycho Brahe, ville vist nok vre mildt udtrykt. Coppernikus' tal passede ikkerigtigt i Kepplers model, og det var hans inderlige hb, at Tychos prciseobservationer ville give et mere passende resultat. I mske mindre maniskejeblikke inds Keppler ogs, at hans model alligevel ikke var korrekt, menhan hbede, at han med Tychos data ville vre i stand til at nde den sandelsning. Keppler lngtes efter af se Tychos skat af prcise data, og skriverherom:Tycho ejer de bedste observationer, og sledes s at sige materialet tilopfrelsen af en ny bygning. Han har ogs medarbejdere, og hvad han ellerskunne nske sig. Blot mangler han arkitekten, der vil drage nytte af alt detteefter hans eget mnster. For selv om han har en lykkelig skbne og virkelighar arkitektoniske evner, er han alligevel hindret i sin fremdrift af mngdenaf fnomener, og af den kendsgerning, at sandheden ligger dybt skjult i dem.Nu kommer alderdommen krybende ind p ham og svkker hans nd og24Ogs til Galilei i Padua sendte Keppler et eksemplar af bogen Mysterium Cosmograp-hicum. Straks efter at have lst introduktionen svarede Galilei tilbage, idet han udtryktesin glde over at vre i stand til at korrespondere med en ven og fagflle, der ligesom hannskede at undersge og opdage sandheden parat til at give afkald p de klassiske losof-fers fejlagtige lre. Keppler, der ikke selv havde astronomiske instrumenter, skrev derpog bad Galilei om hjden af Nordstjernen og af en stjerne i Ursa Maior, begge observeretp bestemte datoer med seks mneders mellemrum. Ideen var at konstatere parallaksensom bevis for Jordens banebevgelse. O.a.5.6. JOHANNES KEPPLER 99krfter."Faktisk havde Tycho kun kort tid tilbage. Keppler ankom til Prag r1600, og i 1601 beskriver han:Den 13. oktober, under mltidet i selskab med Magister Minkowitz veddet fornemme Rosenborgske bord, tilbageholdt Tycho Brahe sit vand udoveretikettens krav. Da han drak mere, fornam han trykket p blren forstr-kes, men satte higheden hjere end helbredet. Da han kom hjem, var hanknap i stand til at lade vandet. Efter fem svnlse ntter kunne han stadigkun lade vandet under den strste pine, og alligevel var passagen vanskelig.Svnlsheden fortsatte, med en indre feber, der gradvis gik over i delirium.Maden han spiste, og som han ikke kunne holdes fra, forvrrede ondet. ...Den sidste nat gentog han atter og atter, som en der digter et vers: Lad migikke synes at have levet forgves"."25F dage efter Tycho Brahes dd udnvntes Keppler til at efterflge hamsom kejserlig matematiker af Det hellige romerske Kejserrige. Keppler fortl-ler, at problemet med at analysere Tycho Brahes data greb ham s meget, athan nsten mistede forstanden. Med en fanatisk id, hvis lige nppe ndesi videnskabens historie, dkkede han tusinder af sider med beregninger. En-delig, efter mange rs kamp og utallige mislykkede forsg, vristede han treprcise love for planeternes bevgelse ud af Tychos observationsdata:1) Planeternes baner er ellipser med Solen i det ene brndpunkt.2) Brndstrlen, en linie fra Solen til en hvilken som helst planet bestry-ger lige store arealer i lige lange tidsrum.3) Kvadraterne p planeternes omlbstider er proportioanlt med kubernep deres middelafstande fra Solen.Takket vre Kepplers anstrengelser havde Tycho Brahe bestemt ikke levetforgves. Kepplers tre love skulle danne basis for Newton store universellelove for bevgelse og tyngde. Keppler selv forestillede sig en tyngdekraft, derholdt planeterne i deres baner om Solen, og skrev:Hvis man anbringer to sten et hvilket som helst sted i rummet, tt vedhinanden og uden for rkkevidde af noget materialt legemes kraftpvirkning,ville de nrme sig til hinanden p samme mde som magnetiske legemer; til25Tycho Brahes smukke gravmle med valgsproget At vre, ikke at synes"er i Teynkirken i Prag. P grundlag af de fremragende observationer, der alene ville have tilsikretham eftermlet som en af verdens strste astronomer, fandt han to nye ujvnheder:Variationen og den rlige ligning samt desuden en variation af mnebanens inklination.De af ham pbegyndte efemerier, der under gunstigere omstndigheder kunne vre blevetde christianske tabeller (efter Christian IV), mtte fuldfres af Keppler. O.a.100 KAPITEL 5. VIDENSKABEN I RENSSANCENet flles punkt imellem dem, idet hver af dem nrmer sig den anden i forholdtil den andens masse..."Hvis Jorden holdt op med at tiltrkke vandet i havene, ville havene stigeog yde til Mnen. ...Hvis Mnens tiltrkningskraft nr ned til Jorden, sigerdet sig selv, at Jordens tiltrkningskraft i endnu hjere grad udstrkker sigtil Mnen, og endda endnu meget lngere..."Intet skabt af jordisk substans er fuldstndig uden vgt; men mindrettte masser, enten af naturen eller p grund af opvarmning, er relativtlettere... Ud fra denitionen af lethed flger stoets bevgelse; for man skalikke tro at det, nr det er lftet op, forsvinder ud i verdens periferi, eller atdet ikke tiltrkkes af Jorden. Det er blot mindre tiltrukket end tungere stof,og erstattes derfor af tungere stof."Keppler forstod ogs den korrekte forklaring p tidevandet. Han forkla-rede, at fnomenet frst og fremmest forrsagedes af Mnens tyngdekraft,medens det i mindre udstrkning skyldtes Solens tyngdefelt.Da Keppler oentliggjorde disse revolutionerende tanker, gjorde han detdesvrre i et uigennemskueligt virvar af vidtlftigheder og fantasi, der fra-stdte hans mest betydningsfulde lser Galileo Galilei. Englnderne var fak-tisk de frste til at vrdstte Keppler. Kong James I (som Tycho modtogp Hven) inviterede Keppler til at sl sig ned i England, men han afslog in-vitationen. Sknt Trediverskrigen formrkede skyerne over Europa, kunneKeppler ikke form sig til at forlade den tyske kulturelle baggrund, han varvokset op med og flte sig hjemme i. Galileo Galilei, hans samtidige somburde have haft stort udbytte af Kepplers indsigt, ignorerede i mellemtidenKeppler og afbrd korrespondancen med ham. 2626I sin Astronomia Nova, seu Physica Coelestis Tradita Commentariis de Motibus StellaeMartis ex Observatonibus G. V. Tychonis Brahe, Prag 1609, forklarer Keppler de to frsteplanetlove, der eliminerede en restfejl p 8 bueminutter i forhold til Tychos observationer.Det kunne der ikke vre, forklarer Keppler eftersom den guddommelige Godhed hargivet os Tycho Brahe, en yderst njagtig observator."Efter korrespondance med Galileimodtog Keppler en af Galileis ti gode kikkerter gennem prins Ernest af Bhmen i Kln, ogbekrfter 1610 Galileis Jupiter observationer, idet han priser Gud. 1611 udgiver Keppler iAugsburg Dioptrice"eller demonstration af de ting ingen hidtil har kunnet iagttage, mensom er synlige med teleskopet". Det er grundlggelsen af den videnskabelige optik og denoptiske astronomi. Den tredie planetlov fremsatte Keppler i Harmonices Mundi Libri V".1620 udgiver Keppler astronomiens historie i Epitome Astronomiae Copernicanae"og 1627de Rudolphinske Tabeller"pbegyndt af Tycho Brahe. Frste bind dedicerede Keppler tilJohn Napier i Merchinston, fordi han deri for frste gang anvender Napiers logaritmer, dersnart kom i brug over alt i Europa. O.a.Kapitel 6GALILEI6.1 EksperimentalfysikGalileo Galilei blev fdt i Pisa 1564. Han var sn af Vincenzo Galilei, enintellektuel orentinsk adelsmand, hvis formue var lige s lille, som hanskulturelle dannelse var stor. Vincenzo Galilei var matematiker, komponistog musikkritiker, og af ham m Galileo have lrt tankens selvstndighed,eftersom Vincenzo i en af sine bger skriver: Det forekommer mig, at de derprver at bevise pstande ved blot at stole p autoritetens vgt, optrderhelt absurd."Dette skulle blive Galileos trosbekendelse gennem hele livet. Han var udsettil nedbryde hele den Aristoteliske fysik med eksperimenternes forhammer.Vincenzo Galilei, der vidste hvad fattigdom betd, forsgte frst at over-tale snnen til at blive kbmand. Men da Galileo tidligt viste umiskendeligetegn p genialitet, besluttede Vincenzo at sende ham til universitetet i Pisa,sknt det trede slemt p familiens nancielle ressourcer.Bde hjemme og p universitetet blev Galileo bevidst holdt borte fra ma-tematikken. Efter faderens nske studerede han medicin, der var meget bedrebetalt end matematik. Ved et tilflde kom han imidlertid til at overvre enforelsning om Euklid, der blev givet af Ostilio Ricci, en af faderens venner,som tilhrte storhertug Ferdinand di Medicis hof.Under forelsningen blev Galileo s slet af den logiske sknhed og kon-sistens, at han tiggede Ricci om at lne nogle af Euklids vrker. Dem slugtehan i en mundfuld, der efterfulgtes af Archimedes' vrker. S hjt beun-drede Galileo Archimedes' metode, at han dannede sine egne videnskabelige101102 KAPITEL 6. GALILEImetoder derefter.Uden at have bestet nogen eksamen blev Galileo efter tre rs studier veduniversitetet i Pisa tvunget til at vende hjem. Faderen havde ikke ere pengetil hans underhold, og Galileo var ikke i stand til at opn nogen stipendier,sandsynligvis fordi hans kritiske sprgsml og urbdige holdning til alleslags dogmer gjorde ham upopulr hos lrerne. Men da havde han alleredegjort sin frste videnskabelige opdagelse.Iflge overleveringen antages Galileo at have gjort denne opdagelse un-der en gudstjeneste i Pisas katedral. Hans opmrksomhed blev fanget af enlampe, der hang ned fra en hvlving, og som kirketjeneren havde sat i sving-ning, da han tndte den. Efterhnden som svingningerne mindskedes syntessvingningstiden dog stadig at vre den samme. Galileo kontrollerede tidsin-tervallerne ved at tlle sine pulsslag. Hjemme fortsatte han eksperimentetmed et pendul og fandt, at svingningstiden ikke afhnger af udslaget, forud-sat udslagene er sm; og desuden at svingningsfrekvensen kun afhnger afpendulets lngde.Efter at have bedmt pendulers svingningstid ved hjlp af sin puls, vendteGalileo proceduren om, og opfandt et instrument lger kunne anvende til attage deres patienters puls med. Instrumentet bestod af et pendul, hvis lngdekunne justeres, indtil svingningerne svarede til patientens puls. Lgen kunnes ase pulsfrekvensen p det kalibrerede pendul. Galileis pulsometer blevhurtigt taget i anvendelse af Europas lger. Den bermte hollandske lgeChristian Huygens (1629-1695) udviklede senere Galileis opndelse til detpendulur, vi kender idag.Medens han boede hjemme efter at have forladt Pisas universitet, opfandtGalilei en ydevgt til mling af vskers massefylde baseret p Archimedes'hydrostatiske principper.Galileis forfatterskab og opndelser, srlig afhandlingen om den hydro-statiske vgt 1, gjorde ham kendt, og i en alder af 26 blev han udnvnttil matematikprofessor ved Pisas universitet. Men hverken alderen eller vr-digheden, der fulgte med den nye titel, havde dmpet ham. Som professorudfordrede han lrdomsautoriteterne endnu skarpere, end han havde gjortfrhen som student. Systematisk begyndte han nu at efterprve alle Aristo-teles' dogmer med resultaterne af egne eksperimenter.Aristoteles havde hvdet, at en faldende genstands hastighed tiltager i1La bilancetta, der dog frst blev udgivet 1655 efter hans dd, og Theoremata circacentrum gravitatis solidorum 1587 O.a.6.1. EKSPERIMENTALFYSIK 103forhold til genstandens vgt. Sledes skulle iflge Aristoteles en genstand,der er 10 gange tungere end en anden, falde ti gange s hurtigt som denne.Ideen var baseret p den almindelige erfaring, at en sten falder hurtigere enden fjer.Galilei inds, at udfaldet kompliceres af luftmodstanden. Der var i vir-keligheden to sprgsml at besvare: 1) Hvordan ville et legeme falde i etlufttomt rum? og 2) hvad er eekten af luftmodstanden? Galilei ans det fr-ste af disse to sprgsml for det mest fundamentale; og for at kunne besvaredet eksperimenterede han med faldvgte af tunge materialer som jern og bly,hvorved eekten af luftmodstanden blev reduceret til et minimum.I nsket om at modbevise Aristoteles kravlede Galilei, iflge hans egenelev og levnedsskildrer Viviani, op i Pisas skve Trn i nrvrelse af allede andre lrere og losoer og alle studenterne og beviste ved gentagneeksperimenter, at faldhastighederne for ens konstruerede legemer af forskelligvgt ikke tiltager i forhold til deres vgt, men at de tvrt imod alle faldermed samme hastighed."Nogle historikere betvivler Vivianis fremstilling afdenne begivenhed, da den ikke omtales af andre samtidige kilder.Galilei pstod, at i et lufttomt rum ville en fjer falde til jorden som ensten. Dette eksperiment var ikke muligt p Galileis tid, men det er senereblevet efterprvet, og Galileis forudsigelse viste sig at vre sand!Galilei opdagede desuden, at faldende legemers hastighed tiltager, efter-hnden som de falder, og han nskede derp at nde en kvantitativ lov derbeskrev denne acceleration. Desvrre havde han ingen god metode til mlingaf sm tidsintervaller. Derfor besluttede han at studere en lignende proces,der var langsom nok til at kunne mles: Han begyndte at studere mden,104 KAPITEL 6. GALILEIhvorp en kugle, der ruller ned ad et skrplan, efterhnden ger hastigheden.I en beskrivelse af disse eksperimenter fortller Galilei:Efter at have anbragt brdtet i en skr stilling... lod vi kuglen rulle nedlangs en rille i brdtet og noterede, p en mde der senere vil blive beskrevet,den tid som rulningen varede. Vi gentog eksperimentet mere end en gang forat mle tiden med s stor prcision, at forskellen mellem to observationeraldrig oversteg en tiendedel af et pulsslag.Efter at have udfrt dette forsg og overbevist os om dets trovrdighed,lod vi nu kuglen rulle kun en fjerdedel af rendens lngde, og efter at havemlt rulningens varighed opdagede vi, at den var prcis halvdelen af den tid-ligere mlings. Vi prvede derefter med andre afstande. Sammenlignede tidenfor hele lngden med den for den halve, for to trediedele eller tre fjerdedele,eller en hvilken som helst anden brkdel. Ved sdanne eksperimenter, genta-get hundreder af gange, fandt vi altid, at de afstande der var gennemlbetforholdt sig til hinanden som kvadratet p tiderne..."Til mling af tiden anvendte vi et stort og hjt anbragt kar med vand.Til bunden af dette kar var loddet et rr med lille lysning, som gav en tyndstle vand, der lb ned i et lille glas i den tid hver nedrulning tog. ...Vand,der p denne mde var opsamlet, blev efter hvert rulleforsg vejet p enmeget njagtig vgt. Forskellene og forholdene mellem disse vejninger gavos forskellene og forholdene mellem tiderne, og det med en sdan prcision,at sknt forsgene gentoges mange, mange gange, var der ingen mleligeuregelmssigheder i resultaterne."Disse eksperimenter indicerede en lov for faldende legemers bevgelse,som Galilei allerede havde gttet: Et faldende legemes acceleration er kon-stant. Hastigheden tiltager linert i forhold til faldvejen mlt i tid. Faldvejener proportional med kvadratet p faldtiden.Ved at udvikle disse ideer og forsg fandt Galilei, at et projektil har toslags overlejrede bevgelser: den jvnt accelerede faldbevgelse, der lige erbeskrevet, og en hermed samtidig horisontal bevgelse med jvn hastighed.Han viste, at nr der ses bort fra luftmodstanden, resulterer disse to typerbevgelse i en parabolsk bane.Galilei formulerede ogs inertiens principper - en af mekanikkens love derfastslr, at i fravret af en virkende kraft vil et legeme forblive i ro eller, hvisdet er i bevgelse, vil bevgelsen fortstte konstant i det uendelige. Ttknyttet til inerti-princippet er relativitets-princippet, der blev formuleret afGalilei og senere udvidet af Einstein: I et lukket rum er det umuligt at afgreud fra eksperimenter af nogen art, om rummet er i hvile eller i en tilstand af6.1. EKSPERIMENTALFYSIK 105konstant jvn bevgelse.For eksempel kan en person i et tog afgre, om toget bevger sig, ved atse ud af vinduet eller mrke vognens vibrationer. Men hvis vinduerne er til-dkkede og skinnerne fuldstndig lige og jvne, ville man ikke kunne afgreom toget er i hvile eller bevgelse. En genstand, der tabes i et tog i jvnbevgelse, rammer gulvet i et punkt direkte under det, hvorfra genstandenfalder, akkurat som det ville vre tilfldet, hvis toget holdt stille.Galileis relativitetsprincip fjernede en af de indvendinger, der var frem-sat imod Coppernikus' kosmologiske system. Modstanderne af Coppernikushvdede, at dersom Jorden virkelig bevgede sig, ville en kanonkugle skudtlige op i luften ikke falde tilbage i kanonen, men ville lande et andet sted.De sagde ogs, at fuglene og skyerne ville sakke bagud i forhold til Jordensbevgelse. 2I 1597 fremsendte Keppler en kopi af sin bog Mysterium Cosmographi-cum". Galilei lste bogens introduktion, der var det frste trykte forsvar forCoppernikus fra en professionel astronom, og svarede i et brev til Keppler:...Jeg vil lse Deres bog tilende, overbevist om at nde meget der erfremragende i den. Jeg skal gre det med s meget strre fornjelse, fordi jegi mange r har vret tilhnger af Coppernikus' system; og det forklarer migmange af de rsager til naturens fnomener, der ellers er helt ufattelige efterden almindeligt accepterede hypotese.Mange argumenter jeg har samlet til sttte for det coppernikanske system,og som modbeviser det modsatte synspunkt, har jeg endnu ikke vovet atpublicere af frygt for at dele skbne med Coppernikus, som - selv om hanhar opnet uddelig bermmelse hos nogle - stadig er genstand for uendeligmange menneskers spot og spe (for s stort er antallet af tber). Jeg villebestemt oentliggre mine reektioner med det samme, hvis der fandtes eremennesker som Dem. Da der ikke gr det, vil jeg afst fra publikation."Keppler svarede, idet han tilskyndede Galilei til at oentliggre sine ar-gumenter til fordel for det coppernikanske system:...Hav tillid, Galileo, og kom frem! Hvis jeg gtter rigtigt, er der kun fblandt prominente matematikere i Europa, der ville nske at tage afstand fraos, for sledes er sandhedens magt."Men Galilei svarede ikke p Kepplers brev, og forblev tavs om det cop-2Discorsi e dimonstrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attenenti alla me-chanica ed ai movimenti locali, Leyden 1638, fremstiller lovene for jvn og jvnt accele-reret bevgelse, hvormed fundamentet for dynamikken var lagt. O.a.106 KAPITEL 6. GALILEIpernikanske system. 3P den tid var Galilei 33 r gammel, og var 7. december 1592 blevetmatematikprofessor ved universitetet i Padua. Det lykkedes hans aristoteliskevenner"ved universitetet i Pisa at f ham drevet ud, men da det langt omlnge lykkedes dem, var hans bermmelse blevet s stor, at han jeblikkeligk tilbudt en stilling i Padua til en tre gange s hj ln.Foryttelsen var ganske heldig for Galilei. Padua var en del af Den frie ve-netianske Republik, ocielt uden for inkvisitionens magt, og Galilei tilbragte15 lykkelige og produktive r her. Han holdt stort hus med en mestermeka-niker og uddannede hndvrkere, der fremstillede hans opndelser, blandthvilke var termometeret. Hans forelsninger blev overvret af begejstredetilhrere, undertiden op til 2.000. - Og med en venetiansk pige k han todtre og en sn. 46.2 TeleskopetI 1609 hrte Galilei nyheden om, at en hollandsk optiker havde kombineretto brillelinser p en mde, s fjerne genstande syntes tt ved. Om dennebegivenhed skrev Galilei:Forlydender nede mig, om at en vis amlnder havde konstrueret enkijker", ved hvis hjlp synlige genstande, omend meget fjernt fra betragte-3Galileis tavshed var sikkert begrundet i Brunos skbne. Filippo (som munk kaldetGiordano) Bruno, fdt 1548, var 1576 ygtet til Norditalien, Geneve og Paris, 1583 tilLondon, hvor han frst optrdte med sin lre, der var pvirket af Nikolaus af Cusa oggrundet p det coppernikanske system. Igen til Paris og Wittenberg, hvorfra han 1591blev lokket til Italien af en ung venetianer, der nskede undervisning af ham, men i stedetovergav ham til Inkvisitionen i Venezia 1592. Herfra blev han to r senere udleveret tilden romerske Inkvisition og sad fngslet i Rom i 6 r uden at det vides, hvad der er sketham i den tid. Den 17. februar 1600 blev Bruno brndt oentligt p Campo di Fiore,Blomstertorvet i Rom, hvorfra Italiensfarere vil mindes den dystre statue rejst 9. juli 1889til minde om losoen Bruno. O.a.41604 observeredes en Nova; ikke s lysstrk som Tycho Brahes Supernova 1572, StellaNova Anni 1572". Hipparchos blev 134 f.v.t inspireret af en nova til at lave sit stjernekata-log. Stjernen over Betlehem formodes at vre den nova kinesiske astronomer observereder 5 f.v.t. i Capricornus. Med moderne lysstrke teleskoper registreres novaer let. NovaPyxis f.eks. havde udbrud 1890, 1902, 1920 og 1944. Den nrmere Nova 1604 var dog etsjldent fnomen, der vakte den strste opmrksomhed. Fra sit hjem i Padua observe-rede Galilei den med primitive midler over kirken Sct. Antoni, og holdt forelsninger omden, som studenterne strmmede til. Han korresponderede med lrde kolleger om sagenog fastslog, at den l uden for Mnens kredslb blandt xstjernerne. O.a.6.2. TELESKOPET 107rens je, kunne ses s klart som var de ganske tt ved. Til denne forunderligeeekt, som nogle mennesker troede p, men andre bengtede, knyttedes ad-skillige eksperimenter."Nogle f dage senere k jeg rygtet bekrftet i et brev fra (en tidligereelev i) Paris. Det bragte mig ind p helhjertede undersgelser for at udnde,med hvilke midler jeg mon selv kunne udvikle et lignende instrument. Detlykkedes mig senere ved grundige studier af teorien for lysets brydning.Frst fremstillede jeg et blyrr, i hvis ender jeg monterede to glaslinser,begge plane p den ene side, men den anden side konveks p den ene ogkonkav p den anden. Idet jeg s anbragte mig med jet nr den konkavelinse, s jeg genstande tilfredsstillende store og tt ved; for de forekom tregange nrmere og ni gange strre end set alene med det blotte je.Dernst konstruerede jeg et andet mere akkurat instrument, der gengavobjekter som om de var forstrret mere end tres gange. Endelig lykkedes detmig, idet jeg hverken sparede p anstrengelser eller omkostninger, at konstru-ere et instrument til eget brug, s glimrende at genstande set der igennemforekom nsten tusind gange strre og mere end tredive gange nrmere, endiagttaget med det naturlige syn."Galilei viste en af sine kikkerter til sine velyndere, Venedigs rdsherrer. Iet brev til sin svoger Benedetto Landucci skriver Galilei 29. august 1609 fraVenedig:Mange adelsmnd og senatorer, sknt aldrende, besteg toppen af et afde hjeste trne adskillige gange for at iagttage skibene, der kunne ses, langtborte og for fulde sejl ind, to timer frend de kunne ses uden mine linser. Fordet gr ting p 50 miles afstand s store, som var de kun fem mile vk."Senatet spurgte Galilei, om han ville overlade byen et lignende instru-ment som hjlp til byens forsvar imod angreb fra havet. Da han gjorde det,tredoblede de jeblikkelig hans honorar, og sikrede ham i hans stilling ved atgre ham til professor for livstid. 5Efter at have perfektioneret teleskopet, s godt han kunne, rettede Ga-lilei det imod Mnen, planeterne og stjernerne. Derved gjorde han en rkkerevolutionerende opdagelser, som han bekendtgjorde i en lille bog med tit-len Siderus Nuncius"Astronomisk meddelelse. Virkningen af denne lille bogvar s kolossal, som det ses af rapporten Sir Henry Wotton, den britiske5En af Galileis Perspiciller"ndes endnu og opbevares i Firenze. Det er et kartonrr af1,2 m lngde og 5 cm i diameter med pskriften Tubum opticum vides, Galilei inventum,et opus quo Solis maculas et extimos lunae montes et Jovis satellites, et novam quasi rerumuniversitatem primum dispexit A.D. 1609"O.a.108 KAPITEL 6. GALILEIambassadr i Venedig, skrev:For nu at berre jeblikkets begivenheder, fremsender jeg hermed tilHans Majestt de besynderligste nyheder (som jeg med rette m kalde det)Han overhovedet nogen sinde har modtaget fra noget steds i verden; hvilkeer i medflgende bog (udgivet p selve dagen idag) af matematikprofessoreni Padua, som ved hjlp af et optisk instrument (der bde forstrrer objektetog bringer det nrmere), opfundet i Flanderen og forbedret af ham selv, haropdaget re nye planeter kredsende omkring Jupiters sfre, udover mangeandre ukendte xstjerner; ligeledes den sande rsag, man s lnge har sgt,til Via Lactae (Mlkevejen); og endelig at Mnen ikke er kugleformet, men eropfyldt af mange bjerge, og hvad der er mrkvrdigst af alt, belyst af Solenslys ved reektion fra Jordens klode, som han synes at forklare. Sledes athan inden for hele emnet har kuldkastet al tidligere astronomi.."Disse ting har jeg vret s frejdig at oplyse til Deres Hjhed, hvorom hertales i alle kroge. Og forfatteren er p vej af skbnen til enten at blive umde-lig bermt eller umdelig latterlig. Med nste skib vil Deres Hjhed modtageet af de ovennvnte instrumenter fra mig, sledes som det er forbedret afdenne mand."Hvorhen Galilei end rettede sit kraftige teleskop, s han myriader af nyestjerner, der s voldsomt oversteg de tidligere kendte, at menneskehedensformodning om at vide noget som helst om Universet pludselig forekom yn-kelig. Mlkevejen fremtrdte nu som et hav af stjerner s talrige, at Galileifortvivlet afstod fra at beskrive dem i detaljer. Universets mgtighed som po-stuleret af Nikolaus Coppernikus og Giordano Bruno (den ene latterliggjort,den anden brndt levende) kunne nu sanses direkte af Galilei. Allevegne hans hen, fandt han belg der stttede det coppernikanske system og gendrevAristoteles og Ptolemaios.Jupiters re mner, som Galilei 7/1-2/3 1610 havde opdaget, fulgte pla-neten i dens bevgelse og tilbageviste sledes argumentet, at hvis Jordendrejede rundt om Solen, ville Mnen ikke vre i stand til at kredse rundt omJorden. Jupiter med sine mner dannede en slags coppernikansk miniature-system med den tunge planet i centrum og de re sm mner kredsende omden med hastigheder, der aftog i forhold til deres afstande fra Jupiter.Galilei opdagede, at Venus viser faseforandringer, og at disse faser ledsa-ges af variation i planetens apparente strrelse. Coppernikus havde forudsagt,at sfremt det menneskelige syn forbedredes, ville netop disse ndringer iVenus' fremtrden kunne iagttages. Galileis observationer beviste, at Venusbevger sig i en bane omkring Solen: Nr den bender sig p den modsatte6.3. DEN BEVGER SIG ALLIGEVEL! 109side af Solen i forhold til Jorden, ses den lille og fuld. Nr Venus er mellemSolen og Jorden, er den stor og bueformet.Galilei observerede ogs bjergene p Mnen. Han mlte deres hjde vedat iagttage, hvorledes sollyset strejfer bjergtoppene lige ved solopgangsbl-tet"p Mnen, og han mlte nogle af bjergenes hjde til adskillige kilometer.Det modbeviste Aristoteles' doktrin om, at Mnen er en perfekt kugle, ogskabte lighedspunkter mellem Jorden og Mnen.Galilei s, at den mrke del af Mnen er svagt selvlysende, og hvdedeat det skyldtes lys reekteret fra Jorden.Sagt generelt, var det indtryk Galilei k af sine mnestudier, at Mnenmere eller mindre er et himmellegeme af samme slags som Jorden, og at desamme fysiske love glder p Mnen som p Jorden.Alle disse observationer understttede i hj grad det coppernikanske sy-stem, selv om det endelige argument, observation af stjerneparallaksen, ved-blivende manglede indtil det 19. rhundrede. Sknt han savnede dette absolutafgrende bevis, mente Galilei at have tilstrkkelig holdbare grunde til at v-re mere ben og begynde at undervise i det coppernikanske system. Hans lillebog Siderus Nuncius havde gjort ham vidt bermt. Han havde set, hvad intetmenneske hidtil havde set, og havde opdaget nye verdener. Hans navn varp alles lber, og han sammenlignedes ofte med Columbus.6.3 Den bevger sig alligevel!1610 forlod Galilei Padua for at overtage en ny stilling som matematiker vedMediciernes hof i Firenze. Forret 1611 aagde han et triumferende besg iRom. Kardinal del Monte skrev, da han omtalte dette besg: Hvis vi levede idet antikke Rom, tror jeg virkelig der ville have vret rejst en sjle p Capitoltil re for Galilei!"Paven modtog Galilei i en venlig audiens, og prins Cesiudnvnte ham til medlem af Akademia dei Lincei.De jesuitiske astronomer var i srlig grad venlige imod Galilei. De be-krftede hans observationer og forbedrede nogle af dem. Men Galilei k ogsmange fjender, isr blandt universiteternes forstokkede aristoteliske profes-sorer. Han nd uenighed og oentlighed, og kunne ikke modst fristelsen tilat lade sine modstandere fremst p en s naragtig mde, at de ofte blevbitre personlige fjender.Ikke blot modsagdes Aristoteles af Galileis lov om faldende legemers ac-celeration, men Galileis princip om inerti modsagde ogs det aristoteliske110 KAPITEL 6. GALILEIdogme omne quod movetur ab alio movetur- alt, der bevger sig, bevgesaf noget. 6Tilhngere af Aristoteles troede, at hver planet bevgedes af en engel.Desuden bengtede Galilei ogs Aristoteles' lre, om at udvikling og forfalder begrnset til at nde sted inden for sfren under Mnens kredslb.Selv om Galilei i begyndelsen blev venlig modtaget og hdret af astrono-mer blandt jesuitterne, gjorde han medlemmer af denne orden til sine fjenderp grund af uenighed om prioriteten til opdagelsen af solpletterne. 7 Galileisskrift om solpletterne vandt stort bifald. Kardinalen Carlo Maeo Barberini,der senere blev pave Urban VIII, skrev sledes til Galilei og priste bogenvarmt.1613 gav Medicierne et middagsselskab og inviterede professor Castelli, enaf Galileis elever som var blevet matematikprofessor i Pisa. Efter middagendrejede samtalen ind p Galileis opdagelser, og storhertuginde Christina, mortil hertug Cosimo di Medici, spurgte om Castellis mening med hensyn til omJordens bevgelse modsagde Biblen.Da Galilei k samtalen refereret, var hans reaktion at oentliggre ethfte med titlen Brev til Castelli", senere udvidet i et strre skrift medtitlen Brev til Storhertuginde Christina". Hfterne, der cirkulerede vidt ogbredt, indeholdt bl.a. flgende afsnit:...Lad os antage teologien samstemmer med den hjeste guddommeli-ge betragtning, og indtager den kongeligste trone blandt videnskaberne somflge af denne vrdighed. Ved at opn den hjeste autoritet p den mde,gennem ikke at nedstige til de lavere og mere ydmyge spekulationer i de un-derordnede videnskabsgrene, og ikke tage noget hensyn til dem, der jo sletikke omfattes af saligheden, skulle dens professorer ikke vre s arrogante attiltage sig autoritet til at afgre kontroverser i professioner, de hverken harstuderet eller praktiseret. Det ville jo vre som om en absolut despot, derhverken var lge eller arkitekt, men i vrigt flte sig fri til at bestemme hvad6Ikke at forveksle med rsagsprincippet eller princippet om agens, at f.eks. enhverbevgelse m have en oprindelig rsag. Oldtidens fysikere forestillede sig, at den jvnebevgelse kun kunne opretholdes af en vedvarende bevgende kraft eller rsag, da jo alerfaring viste at bevgelsen ellers ville g ist, f.eks. p grund af gnidning, som flge aftrkdyrets udmattelse, etc. O.a.7Fra oldtiden var man bekendt med solpletterne, men Galilei projicerede dem med te-leskopet og studerede dem nje fra 1610, s han kunne udtale sig om deres natur, og korrektfastslog Solens egenrotation. Forinden oentliggjorde pater Scheiner tre breve herom, menblev straks imdeget af Galilei. O.a.6.3. DEN BEVGER SIG ALLIGEVEL! 111som helst, ville give sig af med at ordinere mediciner eller oprejse bygnin-ger efter eget forgodtbendende, til alvorlig skade for hans patienters liv ogresulterende i det hurtige sammenbrud af hans bygningsvrker..."Galileis sigte med oentliggrelsen af disse hfter var at overvinde de teo-logiske indvendinger imod det coppernikanske system. - Virkningen blev denstik modsatte. Hans Brev til Castelli"pkaldte Inkvisitionens opmrksom-hed, og i 1616 forbd Inkvisitionen enhver, isr Galilei, at have eller forsvaredet synspunkt, at Jorden drejer sig om sin akse og bevger sig i kredslb omSolen.Galilei blev bragt til tavshed, i det mindste for en tid. De nste 18 rlevede han frit og fortsatte ugenert sit arbejde. Han fortsatte f.eks. sit arbejdemed optikken og konstruerede et sammensat mikroskop.1623 bragte gode nyheder: Kardinal Barberini var blevt valgt til pave.Han var en fremragende intellektuel og Galileis nre ven. Galilei rejste tilRom for at hylde den nye pave, og blev modtaget med stor varme. Han kom iseks lange audienser hos paven, som lod ros og gaver regne ned over ham. Dennye pave ngtede ganske vist at tilbagekalde Inkvisitionens dekret af 1616,men Galilei forlod Rom med det indtryk at han havde lov til at tale omCoppernikus' system, forudsat han afholdt sig fra teologiske betragtninger. 8Nu regnede Galilei med at tiden var inde til at fremfre beviser for dencoppernikanske kosmologi, og begyndte at arbejde p en bog, der skulle skri-ves i model af en platonisk dialog. Personerne, der samtaler i dialogen, erSalivati en coppernikansk losof, Sagredo en neutral men intelligent lg-mand, og Simplicio en lidt dum aristoteliker, som altid ender med at tabe iargumentationen.Galileis bog, Dialog om To frende Verdenssystemer", er en strk og kunlet forkldt argumentation til fordel for det coppernikanske system. Da denblev publiceret i 1632 var reaktionen dramatisk. Bogen blev nsten jeblikke-lig bandlyst, og censoren der havde tilladt trykningen blev bandlyst i unde.Da Inkvisitionens udsendinge ankom til boghandlerne for at konskere kopieraf Dialog", opdagede de at hele oplaget var fuldstndig udsolgt.8Palazzo Barberini i Rom blev bygget i 17. rhundrede af Maderno, Borromini ogBernini, til dels af sten fra Colosseum og det sknne Pantheon. Herfra lntes"ogs tagsto-lens hule malmbjlker i forhallen til Peterskirken, der indviedes 1626 med MichelangeloBuonarrottis pragtfulde kuppel, arkitektur og fresker. Barberinierne kvalicerede sig til ro-mernes eftermle: Quod non fecerunt barbari, fecerunt Barberini."Hvad barbarerne ikkegjorde, gjorde Barberini, der var berygtet for bjergsomhed og nepotisme, nemlig delagdeantikkens Rom. O.a.112 KAPITEL 6. GALILEIPaven var rasende. Han flte sig forrdt. Galileis fjender havde benbartoverbevist ham om, at bogens Simplicio var en karrikatur af paven selv.Galilei, der var 70 r gammel og alvorlig syg, blev slbt til Rom og truetmed tortur. Hans datter Marie Celeste plagde sig strenge bodsvelser ogfastede i troen p, at det ville forstrke virkningen af hendes bnner forfaderen. Hun havde imidlertid et svagt helbred, og blev blot syg.Under trusler om tortur opgav Galilei i mellemtiden sit forsvar for Jordensbevgelse. Da han rejste sig fra den knlende stilling efter tilbagekaldelsen,skal han iflge overleveringen have mumlet: Eppur si muove!- Den bevgersig alligevel! Det er temmelig usandsynligt, at han mumlede noget som helstaf den art, eftersom det ville have vret fatalt farligt at gre det, og fra detjeblik var Galilei en knkket mand. Sandheden om det svar p tiltale, someftertiden forestiller sig han gav, forbliver i det dunkle. Som Galilei ytredefr Inkvisitionen knkkede hans kraft:Det str ikke i nogen skabnings magt at gre disse ideer hverken sandeeller falske, eller anderledes end deres egen natur, og som de faktisk er."Galilei k lov at besge datteren Marie Celestes sygeleje, men p grundaf hendes svage kondition var Galileis prvelser for meget for hende. Snartefter dde hun. Galilei var derefter Inkvisitionens fange. Han udnyttede tidentil at skrive en bog om sit livslange arbejde indenfor dynamik og materiellestrukturers styrke. Manuskriptet til denne bog, To nye Videnskaber", blevsmuglet ud af Italien og udgivet i Holland.Inkvisitionen lempede p betingelserne i fngslet, da Galilei blev blind,og han k tilladelse til besg. Mange kom for at besge ham, der iblandtJohn Milton, som da var 29 r gammel. Man kan ikke undg at sprge sigselv, om Milton under mdet med Galilei havde nogen forudanelse om sinegen skbne. Galilei var blind, og det skulle vre Miltons skbne at blivedet. De to mnd havde ogs andet til flles: Veltalenhed.Galilei var en facetteret personlighed, en dygtig musiker og kunstner vedsiden af at vre en stor videnskabsmand. Virkningen af hans ideer forstrke-des af hans veltalenhed i skrift som i tale. Det bekrftes i det flgende afsnitfra Galileis Dialog", hvor Sagredo kommenterer Platons dualisme mellemhimmelsk fuldkommenhed og jordisk fordrv:...Jeg kan kun med strste forundring, nej end mere mistro hre dettillagt som en stor re og fuldkommenhed, at naturlige legemer skulle vreuigennemtrngelige, udelelige, uforanderlige, etc., efter at jeg p den andenside hrer det bedmt som en stor fejl at vre formelig, frembringelig ogforanderlig. Det er min opfattelse, at Jorden er del og beundringsvrdig6.3. DEN BEVGER SIG ALLIGEVEL! 113p grund af dens mange forskellige forandringer, omdannelser og slgter, deruophrligt fremtrder p den. Hvis den, uden at have vret udsat for nogensom helst ndringer, havde vret en stor sandbunke, eller en jademasse,eller hvis, siden syndodens tid, havene der dkkede den var frosset til, sden fremdeles var n stor krystalkugle, hvorp intet nogen sinde havde groet,udviklet eller omdannet sig, s ville jeg betragte den som en jammerlig klumpuden nytte i Universet; en rkesls masse, ja med eet ord: Overdig, prcissom havde den aldrig eksisteret i naturen. For mig ville forskellen vre densamme som mellem en levende og en dd skabning.Jeg siger det samme om Mnen, Jupiter, og alle de andre Glober i Uni-verset. Jo mere jeg fordyber mig i betragtninger over forfngeligheden vedoentlige diskussioner, jo tommere og simplere nder jeg dem. Hvilken strredrskab kan man forestille sig end at kalde delstene, slv og guld for dle,men jord og stv for mindre delt? Betnker disse mennesker da ikke, atdersom der var lige s stor knaphed p jord, som der er p juveler og koste-lige metaller, ville der ikke ndes en konge, som ikke med glde ville give enhoben diamanter, rubiner og mange guldbarrer for at kbe blot den smulejord, der rkker til at plante en Jasmin i en lille potte, eller til at plante enTangerine i den, s man kunne se den skyde op, vokse og stte s dejligeblade, duftende blomster og delikate frugter?..."Processen imod Galilei blste kolde vinde gennem det sydlige Europasintellektuelle atmosfre og markerede slutningen p den italienske renssan-ce. Forinden var renssancen imidlertid yttet nordp og havde frembragtskikkelser som Drer og Gutenberg i Tyskland, Erasmus og Rembrandt i Hol-land og Shakespeare i England. I 1642, samme r som Galilei dde i Italien,fdtes Isaac Newton i England.114 KAPITEL 6. GALILEIKapitel 7FORNUFTENS TIDSALDER7.1 DescartesIndtil aften den 10. november 1619 var algebra og geometri to forskellige di-scipliner. P denne efterrsaften fejrede tropperne under kurfyrsten af BayernMortensaften i landsbyen Neuburg i Bhmen. Blandt dem var en ung fransk-mand ved navn Rn Descartes (1596-1659), som havde meldt sig til kurfyr-stens hr for at undslippe det parisiske society. I nattens lb havde Descartesen rkke drmme, der - som han senere forklarede - indgd ham begejstringog omvendte ham til et liv i loso, samt overdrog ham en vidunderlig ngletil at trnge ind i naturens hemmeligheder.Det naturlososke program, som Descartes pbegyndte i fortsttelse afsine drmme, frte til opdagelsen af den analytiske geometri, der kombine-rer geometrien og algebraen. Descartes' metode bestod i det vsentlige i attilforordne ethvert punkt i planen et talpar, x og y. Disse tal reprsentererafstandene fra punktet til koordinatakserne, to faste p hinanden vinkelretteliner. Enhver algebraisk ligning i x og y frembringer sledes ved afbildningen graf i planen. 1Descartes inds styrken i at anvende algebraen til afbildning og studiumaf geometriske gurer, og han udviklede sin metode i en udmrket bog,der var blandt dem som Newton senere studerede i Cambridge. Decartes'pionerarbejde inden for den analytiske geometri banede vejen for Fermats,Newtons og Leibniz' udvikling af dierential- og integralregning. (Foruden at1Essays philosophiques"udkom 1637 og bestr af re bger. Den frste af disse er denepokegrende Discours de la mthode". I fjerde grundlgges den analytiske geometri. O.a.115116 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERtage skridt i retning af opndelsen af integralregningen opdagede den storefranske matematiker Pierre de Fermat (1601-1665) uafhngigt af Descartesden analytiske geometri, men oentliggjorde nu aldrig dette arbejde.)Med analytisk geometri kunne man uden strre besvr beregne de ellip-seformede planetbaner, som Keppler havde indfrt i astronomien, s vel somde parabolske faldbaner eller kasteparabler Galilei havde fundet.Descartes arbejdede ogs p en teori, der skulle forklare planetbevgel-serne som resultatet af en slags terhvirvler, men denne teori havde ikkedet samme held med sig som hans analytiske geometri, og mtte slutteligforlades.Inden for optikken, fysiologien og losoen udfrte Descartes betydnings-fulde arbejder, og han er ophavsmanden til den bermte stning: Cogito,ergo sum", Jeg tnker, alts er jeg; udgangspunktet for hans videnskabste-ori. Han besluttede at tvivle om alt, det var muligt at betvivle, og fastholdtdet umiddelbart indlysende: visheden om sin egen eksistens som det enesteog virkelig sikre.Descartes k en tragisk dd ved kombinationen af to onder, han altidhavde sgt at undg: kulde, og det at st tidligt op om morgenen. Alleredesom student tilbragte han det meste af sin tid i sengen. Han havde mulighedfor at hengive sig til denne form for livmodereksistens", fordi hans far havdeefterladt ham nogle ejendomme i Bretagne. Descartes solgte disse ejendommeog investerede pengene, s de gav rigeligt udbytte. Han giftede sig aldrig, ogdet lykkedes ham at undg enhver form for social forpligtelse.Descartes ville mske have kunnet leve lykkelig p den mde til sin hje7.2. NEWTON 117alder, hvis han havde kunnet modst en smigrende indbydelse fra dronningChristina af Sverige. Gustav Adolfs intelligente og viljestrke datter Chri-stina var besluttet p at bringe kulturen til Sverige, til stor fortrydelse forvisse svenske adelsmnd der mente, at midlerne fra det kongelige skatkam-mer udelukkende burde anvendes til kanoner og forsvarsvrker. Uheldigvisfor Descartes var han blevet s bermt, at dronning Christina nskede at ftimer i loso hos ham, og hun sendte et krigsskib til Holland, hvor han pdet tidspunkt opholdt sig, for at hente ham til Sverige. Descartes, der ikkekunne modst det smigrende tilbud fra en kongelig velynder, forlod sit fristedi Holland og drog til det kolde nord.Desvrre havde Christina kun tid til lektioner kl. 5 om morgenen tregange om ugen. Stakkels Descartes var derfor tvunget til at st tidlig op i deblgmrke svenske vinterntter for at give Christina lektioner i et slotsbi-bliotek fuldt af trk. Hans robusthed kunne ikke st ml med dronningens,og inden vinteren var forbi, dde han 11. februar 1650 i Stockholm af lunge-betndelse. 27.2 NewtonJuledag 1642 (samme r som Galilei dde) fdte Hanna Newton, der net-op var blevet enke p godset Woolsthorpe, en lille landsby i Lincolnshire,England, et barn, der kom for tidligt til verden: Isaac Newton. Som hun se-nere sagde: Drengen var s lille, at han kunne vre i et quart-krus, og manforventede ikke, han kunne leve. Men han levede og overlevede til at gennem-fre en betydelig videnskabelig syntese: foreningen af Coppernikus', Brahes,Kepplers og Descartes' arbejder.Da Isaac Newton var 4 r gammel, giftede hans mor sig igen og yttede2Descartes loso k den strste indydelse p sin tid. Den fremhvede metodiskeprincipper i forskningen med krav om naturlige rsagsforklaringer, og betonede uafhn-gigheden af al overleveret autoritet. I sin verdensopfattelse skelner han mellem substantiacogitans, sjlen (der fler lyst ved forestillingen om fuldkommenhed, idet dyden er at fo-retrkke fornuftig virksomhed) og substantia extensa, materien, der fylder hele rummetog er uendelig delelig. Verden er hvirvelbevgelser i den oprindeligt kaotiske materie. Le-vende vsener betragtes mekanistisk som en slags levende maskiner, men om forml kanman ikke spekulere, mener Descartes, da det vil vre forsg p at granske Guds hensigter.Den moderne inertilre m ogs tilskrives Descartes. Skarpt over for ideen om en uende-lig delelig materie stod korpuskularteorien, isr udviklet af Englands store Robert Boyle(1627-1691) og eksperimentalfysikerne", der mdtes i London fra 1645. O.a.118 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERtil sin nye mand. Hun efterlod drengen til hans bedstemors omsorg, hvad derkan have vret medvirkende til at gre Newton mere alvorlig og indadvendt,end han ellers ville vre blevet. En af barndomskammeraterne huskede hamsom en ngtern, tavs og tankefuld fyr, der nsten aldrig deltog i de andredrenges fjollede fornjelser."Som dreng holdt Newton af at bygge mekaniske modeller, men viste oprin-delig ingen srlig begavelse som skoleelev. Han havde endnu mindre interessei driften af familiegodset, men en slgtning, der var student ved Trinity Col-lege, tilrdede at han kom p latinskole (grammar school) som forberedelsetil et studium ved universitetet i Cambridge.Da Newton kom til Cambridge, fandt han en erstatningsfar i Isaac Bar-row, der var hans lrer. Under Barrows vejledning, og medens han endnustuderede, viste Newton sin matematiske begavelse ved at nde binominal-formlen.I 1665 blev Cambridge Universitet lukket p grund af pest, og Newtontilbragte to r p familiegodset i Woolsthorpe. Han var da 23 r gammel. Ilbet af disse to r udviklede Newton binominal-teoremet til begyndelsen afdierentialregningen.Newtons bermte eksperimenter inden for optikken dateres ogs indenfor disse r. Galileis opsigtsvkkende eksperimenter blev strkt diskuteretp den tid, og Newton begyndte at udtnke mder at forbedre teleskopetp. I et skrift om sine optiske eksperimenter siger Newton:I ret 1666 (p hvilket tidspunkt jeg var optaget af at slibe glas i ikke-sfriske former) lavede jeg et tresidet prisme, for med det at gre forsg overde beundrede farvefnomener. For at kunne udfre dem havde jeg mrkelagtmit vrelse, og havde lavet et lille hul i vinduesskodderne for at lade enpassende mngde sollys trnge ind, s det derefter kunne brydes imod denmodsatte vg.Det var i begyndelsen en meget behagelig underholdning at betragte delivlige og intense farver, der herved frembragtes. Efter at have iagttaget demmere grundigt blev jeg forbavset over at se dem i en aang form, som jegiflge de gldende bjningslove forventede skulle vre cirkulr."Newton beskriver derp sit afgrende eksperiment. I dette eksperimentblev lysstrlen fra hullet i vinduesskodderne brudt gennem to prismer efterhinanden. Det frste prisme spredte lyset i et regnbuelignende bnd af farver.Fra dette spektrum udvalgte han en strle i en enkelt farve, og tillod strlenat passere igennem det andet prisme; men da lys af kun en enkelt farvepasserede igennem det andet prisme, ndredes farven ikke, og billedet blev7.2. NEWTON 119heller ikke bredt ud i et bnd. Uanset hvad Newton gjorde med det, forblevrdt lys altid rdt, nr det n gang var udskilt fra de vrige farver. Gult lysforblev gult, grnt forblev grnt, og blt vedblev at vre blt.Newton mlte derp strrelsen af afbjningen, de forskellige farver lysblev udsat for ved passage gennem det andet prisme. Han opdagede at rdtlys brydes mindst, derefter kom orange, gult, grnt, blt og til sidst vio-let, som afbjes mest. Newton sammensatte de adskilte farver og fandt, attilsammen frembragte de igen hvidt lys.I afslutningen af beskrivelsen af sine eksperimenter forklarer Newton:...og sledes fandtes den sande rsag til billedlngden (dannet af det frsteprisme) ikke at vre nogen anden, end at lys ikke er ensartet eller homogent,men bestr af forskellige strler, hvoraf nogle er mere bjelige end andre."Som lysstrler er forskellige med hensyn til brydningsgrad, er de ogsforskellige i deres tilbjelighed til at udvise denne eller hin bestemte farve...Til samme grad af brydning svarer altid samme farve, og til den samme farvesvarer altid samme grad af brydning."3Farvearten og brydningsgraden, som tilhrer en hvilken som helst srligslags lys, ndres ikke ved brydning i eller spejling fra naturlige legemer,heller ikke af nogen som helst anden rsag, jeg kunne iagttage. Nr en hvilkensom helst slags strler er blevet godt udskilt fra dem af anden art, har devedholdende bevaret deres farve, idet de modstod mine yderste anstrengelserfor at ndre den."4I pestrene 1665 og 1666 begyndte Newton ogs det arbejde, der frte tilhans store love om bevgelse og den universelle tyngdekraft. Refererende tilret 1666 skriver han:Jeg begyndte at tnke p tyngden som udstrkkende sig til Mnensbane, og efter at have fundet ud af at ansl kraften, hvormed en roterendeglobe inden i en kugle presser imod kuglens overade, ud fra Kepplers regelom at planeternes omlbstider str i trehalve (potens)forhold til afstandenefra deres banecentre, udledte jeg, at krfterne, der holder planeterne i deresbaner, m vre omvendt proportionale med deres afstand fra centret de om-kredser; derefter sammenlignede jeg kraften, der er ndvendig for at holdeMnen i sin bane med tyngdekraften ved Jordens overade, og fandt at destemte meget godt overens."3I et og samme brydende medium! O.a.4Alts ikke ganske korrekt, da brydningsgraden afhnger af de optiske mediers bryd-ningsindex! O.a.120 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERAlt dette var i pestrene 1665 og 1666, for p den tid var jeg ved ind-ledningen til min periode af opndelser, og vrdsatte matematik og losomere end p noget senere tidspunkt."Galilei havde studeret projektilers bevgelse, og Newton var istand til atbygge videre p dette arbejde ved at forestille sig Mnen som en slags pro-jektil, der faldt imod Jorden, men samtidig bevgede sig hurtigt sidevrts.Kombinationen af de to bevgelser giver Mnen dens nsten cirkulre bane.Ud fra Kepplers tredie lov havde Newton udledt, at kraften, hvormedSolen tiltrkker en planet, m mindskes med kvadratet p afstanden mellemplaneten og Solen. Med stor dristighed gttede han p, at kraften er uni-versel, og at enhver genstand i Universet tiltrkker enhver anden genstandmed en gravitationskraft, der er ligefrem proportional med produktet af de tomasser, og omvendt proportional med kvadratet p afstanden mellem dem.Newton gttede ogs korrekt, at nr Jorden tiltrkker en genstand udenfor dens overade, virker det som om al Jordens masse var koncentrereti Jordens centrum. Han kunne imidlertid ikke fremstte beviset for detteteorem, eftersom det beroede p integralregning, der endnu ikke eksisteredei 1666. (Senere i livet opfandt Newton integralregningen).Trods det manglende bevis fortsatte Newton og ...sammenlignede kraf-ten, der behves til at holde Mnen i sin bane med tyngdekraften ved Jordensoverade, og fandt at de stemte meget godt overens."Han var ikke tilfredsmed denne ret ufuldstndige triumf, og viste ikke sine beregninger til nogen.Ikke alene beholdt han sine ideer om gravitationen for sig selv (sandsynligvisp grund af det manglende bevis) men han afstod ogs gennem mange rfra at publicere sit arbejde om innitesimalregning. Da Newton publicerededem, var disse regnemetoder kort forinden oentliggjort af den store tyskematematiker og losof Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), og resultatetblev derfor en bitter strid mellem de to om ophavsretten. Newton publicere-de imidlertid sine optiske eksperimenter, og alene de var tilstrkkelige til atgre ham bermt.I 1669 trak Isaac Barrow, Newtons lrer, sig velvilligt tilbage fra postensom Lucasian Professor of Mathematics, s Newton kunne overtage stillingen.I en alder af 27 blev Newton sledes chef for Cambridge' matematiske institut.Han forventedes at afholde otte lektioner om ret, resten af tiden havde hantil rdighed til videnskabelig forskning.Newtons prismeeksperimenter havde overbevist ham om, at den enestemulige mde at undg farvefejl i billeddannelsen med teleskopet var helt at7.2. NEWTON 121122 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERundg refraktionen. Derfor ndrede han Zucchis frst konstruerede spejlte-leskop fra 1616, og 1672 prsenterede han sit andet teleskop for det nystiftedeRoyal Society, der dernst indvalgte ham som medlem af selskabet.I mellemtiden blev problemerne om tyngden og planeternes bevgelse istigende grad diskuteret af medlemmerne af Royal Society. I januar 1684samledes tre medlemmer af selskabet i et kaehus i London. Den ene afdem, Robert Hooke (1635- 1703), var forfatter til bogen Micrographia"ogprofessor i geometri ved Gresham College, en begavet men irritabel mand.Han var begyndt sin karriere som Robert Boyles assistent og fortsatte medvigtige arbejder inden for mange videnskabelige omrder. 5 Hooke mente, athan kunne beregne planeternes bevgelser ved at antage, at de blev tiltrukketaf Solen med en kraft, der mindskes med kvadratet p afstanden.Disse Hookes udtalelser hrte Sir Christopher Wren (1632- 1723), skabe-ren af St. Paul's Cathedral, og den unge astronom Edmund Halley (1656-1742). Wren opfordrede Hooke til at fremvise sine beregninger, og han tilbdat forre Hooke en bog til en vrdi af 40 shillings, hvis han kunne bevisesin omvendte kvadratlov p regulr matematisk vis. Hooke forsgte i eremneder, men var ikke i stand til at vinde Wrens belnning. 6I mellemtiden havde Halley i august 1684 foretaget en rejse til Cambridgefor at tale med Newton, om hvem rygtet sagde, at han vidste mere om pla-neternes bevgelser, end han havde oentliggjort i sine afhandlinger. Iflgeen nsten samtidig beretning var det der skete flgende:Uden at omtale sine egne eller Hookes og Wrens overvejelser bragte han(Halley) straks emnet for sin visit p bane ved at sprge Newton, hvilkenbanekurve planeterne ville beskrive under antagelse af at tyngden mindskesmed kvadratet p afstanden. Newton svarede straks: En ellipse! Glad ogslet af forbavselse spurgte Halley, hvordan han kunne vide det? Hvordan",svarede han, Jeg har beregnet det"; og spurgt om beregningen, kunne hanikke nde den, men lovede at sende den til ham."Newton rekonstruerede snart beregningen og sendte den til Halley. Fyldtaf entusiasme og beundring tilskyndede Halley Newton til at beskrive al-5Her iblandt mange undersgelser vedrrende tyngden, der m anerkendes for origina-litet og forskelligartethed. O.a.6Halley, matematikprofessor i Oxford 1703, sekretr i Royal Society 1713, AstronomerRoyal 1720, fandt at kometen 1456, 1531, 1607 og 1682 var periodisk. Beregnede ellipse-banen og forudsagde genkomst i 1758, - deraf navnet Halleys Komet". Pviste som denfrste xstjernernes egenbevgelse (Sirius, Procyon og Arcturus). Oversatte Apolloniusfra Pergaes bger om keglesnit og forholdssnit fra grsk og arabisk. O.a.7.2. NEWTON 123le sine arbejder om bevgelse og tyngdekraft, og ansporet heraf begyndteNewton at bringe ordning p sine forskningsresultater. Han vendte tilbagetil problemerne, der havde optaget ham under pestrene, og gjorde nu hur-tige fremskridt, fordi han siden da havde opfundet innitesimalregningen.Den tillod ham at bevise njagtigt, at Jordens tyngdekraft virker som om alJordens masse var koncentreret i Jordens centrum. Newton var desuden nui besiddelse af en bedre beregning af Jordens radius, der i mellemtiden varblevet bedre opmlt af den franske astronom Jean Picard (1620-1682). Sda han denne gang beskftigede sig med tyngdens problemer, faldt alting pplads.Ved efterrstid 1684 var Newton parat til at give en rkke forelsningerom dynamik og sendte sine lektionsnoter til Halley i form af en lille bog medtidlen On the Motion of Bodies". Halley overtalte Newton til at udvikle dissenoter i et strre arbejde, og med stor takt og tlmodighed kmpede han for athindre kontroverser i at udvikles mellem Newton, der var nervst overflsom,og Hooke, der temmelig hjlydt pberbte sig sin andel af opdagelserne, idethan antydede at Newton gjorde sig skyldig i plagiering.Sknt Newton utvivlsomt er den strste fysiker gennem tiderne, havdeogs han sine svagheder som menneske, og han reagerede ved at udstregehver eneste reference til Hooke i sin bog. Royal Society tilbd frst at beko-ste udgivelsen af Newtons bog, men bakkede diskret ud, da en strid mellemNewton og Hooke forekom sandsynlig. Gavmildt tilbd Halley s at betalefor publiceringen, og i 1686 blev Newtons store bog trykt med titlen P-hilosophiae Naturalis Principia Mathematica", Naturlosoens matematiskeprincipper. Den indeholder tre dele:I frste bog, The Motion of Bodies", beskrives mekanikkens generelleprincipper, og i den fremstter Newton sine tre bevgelseslove. Han disku-terer desuden dierential- og integralregningen, begge dele opfundet af hamselv.I anden bog, The Motion of Bodies (In resisting Mediums)", anvenderNewton disse metoder p systemer af partikler og i hydrodynamikken. F.eks.beregner han lydens hastighed i luft p basis af luftens sammentrykkelighedog tthed, og han behandler en stor mngde andre problemer, ssom bev-gelsen af et legeme, nr bevgelsen foregr i et dmpende medium som lufteller vand.Den tredie bog hedder The System of the World (In mathematical Tre-atment)". I denne bog udleder Newton til en begyndelse hele solsystemetsopfrsel ud fra hans tre bevgelseslove og loven om den universelle tyngde-124 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERkraft. Af dette udleder han ikke blot alle Kepplers tre love, men beregner ogsplaneternes og deres mners omlbstider. Og han forklarer desuden sdannedetaljer som Jordens adtrykte ikke-sfriske form og jordaksens langsommeprecession om en fast orienteret akse i rummet. Newton beregnede ogs M-nens uregelmssige bevgelse som et resultat af Jordens og Solens forenedetiltrkning, og bestemte Mnens masse ud fra tidevands-fnomenet.Newtons Principia anses i almindelighed for at vre det strste videnska-belige arbejde nogen sinde. At fremlgge en samlet teori, der forklarer en sstor variation af fnomener p grundlag af s f antagelser, var en storsletog aldrig fr set bedrift. Newtons samtidige inds da ogs straks betydningenaf det, han havde prsteret.Den store hollandske fysiker Christian Huygens (1629-1695), opnderenaf penduluret og ophavsmand til lysets blgeteori, rejste til England meddet udtrykkelige forml at mde Newton. Voltaire, som af personlige sikker-hedsgrunde var tvunget til at opholde sig tre r i England, brugte tiden tilat studere Newtons Principia, og da han vendte tilbage til Frankrig, over-talte han sin elskerinde Madame de Chtelet til at overstte Principia tilfransk. Alexander Pope, der udtrykte sin samtids generelle mening, skrev etbermt couplet i det hb, at det engang mtte blive indhugget som Newtonsgravskrift:Nature and Nature's law lay hid in night. God said: Let Newton be!",and all was light!"Natur og naturens lov l i natten gemt. Gud bd: Lad Newton fremst!",hvorp alt var nemt!"Newtons syntese var det frste store fremskridt i en epoke af menneske-lig tnkning, der blev kendt som Oplysningstiden", Rationalismen"ellerFornuftens Tidsalder". Vi kan sprge, hvad det var i Newtons arbejde, dergjorde et s strkt indtryk p det 18. rhundredes intellektuelle? Svaret er,at i Det newtonske Verdenssystem er hele solsystemets udvikling bestemtmed bevgelseslovene, stjernernes, planeternes og mnernes placeringer ogderes hastigheder p et givet tidspunkt. Kender man disse, er det muligt atforudsige hele fremtiden og at klarlgge hele fortiden.Det newtonske Verdenssystem er som et kmpemssigt ur, der gr p enforudsigelig mde, nr det frst er sat igang. I dette verdensbillede knytterman ikke lnger frygt og overtro til kometer og formrkelser. Ogs de ernu en del af verdens majesttiske urvrk. De newtonske love er simple ogmatematiske i formen. De er helt generelle, og de er helt uforanderlige. Idette billede kan naturen selv betragtes som mirakuls, sknt der ikke ndes7.2. NEWTON 125mirakler eller undtagelser fra naturlovene. 7Newtons samtidige vidste, at der var andre naturlove at opdage forudendem om bevgelse og tyngdekraft, men de tvivlede ikke om, at alle naturensandre love med tiden ville blive opdaget. Den intellektuelle optimismes klimavar sdan, at mange mennesker troede, disse opdagelser ville blive gjort ilbet af nogle f generationers tid, eller i det mindste i lbet af nogle frhundreder.1704 oentliggjorde Newton en bog med titlen Opticks", som derefterudkom i 1717 og 1721 i udvidede udgaver. Blandt de mange fnomener, derfremlgges i bogen, er farver dannet ved hjlp af tynde hinder. For eksem-pel opdagede Newton, at nr to svagt konvekse linser lgges mod hinanden,opstr der smalle farvede Newton-ringe"i det tynde luftlag mellem glasa-derne. Et lignende interferensfnomen er det smukke farvespil i sbeboblerog tynde oliehinder p vand. 8For at forklare disse ringe, postulerede Newton, at ..enhver lystrle gen-nem passage af et brydende medium bringes i en overgangstilstand, der op-trder med lige store intervaller hen langs strlen, hvorved strlen i hvertovergangsomrde er srlig tilbjelig til at trnge gennem den nste bryden-de overade, men mellem overgangene lettere reekteres derfra."Newtons ringe blev senere forklaret p grundlag af lysets blgeteori, derfremfrtes af Huygens og Hooke. Hver farve har en karakteristisk blgelng-de, og lysstrler af en given farve reekteres let, nr forholdet mellem bl-gelngden og lmtykkelsen er sdan, at blgen ved reektion fra lmensunderside forstrkes konstruktivt ved interferens med blgen, der reekte-res fra den verste overade. Sknt han tilskrev lyset periodiske tilstande aflet reektion"og tilstande af let transmission", og selv om han foreslog, atbestemte blgelngder modsvares af bestemte farver, afviste Newton imid-7Newtons love fejrede strlende triumfer i fysikken i de flgende rhundreder, og ikkemindst inden for astronomiens celeste mekanik, sknt tyngdekraftens rsag og mediet,hvormed eller hvor igennem den virker, endnu stadig er fuldstndig ukendt. Herom skrevNewton f.eks. til vennen Bentley: That gravity should be innate, inherent, and essentialto matter, so that one body may act upon another at a distance through a vacuum,without the mediation of anything else, by and through which their action and force maybe conveyed from one to another, is to me so great an absurdity, that I believe no man whohas in philosophical matters a competent faculty of thinking, can ever fall into it."(ThirdLetter to Bentley) O.a.8Newtonringe er analoge med og afbilder derfor topograske konturlinier i luftlagetmellem optiske overader. Det udnyttes f.eks. til test af plane og krumme optiske aderO.a.126 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERlertid lysets blgeteori, og mente i stedet, at lyset bestod af smpartikler,korpuskler, der udsendes eller emitteres fra lysende genstande. 9Newton troede p sin korpuskular-teori for lyset, fordi han ikke p grund-lag af Huygens' blgeteori kunne forst, hvordan lyset kaster skarpe skygger.Det er mrkeligt, fordi hans Opticks"bl.a. indeholder flgende passage:Grimaldi har informeret os om, at hvis en strle af sollyset ledes ind i etmrkt rum gennem et meget lille hul, vil genstandes skygger i dette lys blivestrre, end de burde vre, hvis strlerne ramte genstandene i rette linier,og at disse skygger har tre parallelle omrids, bnd eller skalaer af farvetlys sammenfaldende med dem. Men hvis hullet forstrres, bliver omridsenebredere og blandes med hverandre, s de ikke kan skelnes."Efter denne omtale af lysbjningen fundet af den italienske fysiker Fran-cesco Maria Grimaldi (1618-1663) diskuterer Newton sine egen undersgelseraf bjningen. Newton m sledes have vret opmrksom p fnomenet, atlys fra en meget lille lyskilde ikke kaster fuldstndig skarpe skygger! 10Newton flte selv, at hans arbejder inden for optikken var ufuldkomne,og medtager i slutningen af sin bog en rkke sprgsml, Queries", som hangerne ville have undersgt. Han hbede at denne liste ville hjlpe andresundersgelser. Sknt hans samtidige i almindelighed var overddige i deresros, var hans egen vurdering beskeden. Jeg ved ikke, hvordan verden opfattermig", skrev han. Selv synes jeg blot, jeg har vret som en lille dreng, derleger ved stranden og morer sig med nu og da at nde en mere blank steneller et knnere sneglehus end sdvanligt, medens sandhedens store ocean lhelt uopdaget foran mig."9Et af Newtons argumenter var (Opticks, III, I, Qu. 29), at lysets dobbeltbrydning iIslandsk Spat kun kunne forsts som en vekselvirkning mellem krystallen og lysets ikke-symmetriske smlegemer. Som Newton udtrykker det: Det er vanskeligt at fatte, hvordanlysstrler kan have permanente egenskaber i to retninger, men ikke i alle vrige, med mindrede er legemer."Blgeteorien k srlig ny fremgang med Thomas Youngs publicering 1802-4i Philosophical Transactions of the Royal Society, om det dengang nye interferensprincip.O.a.10Det m huskes, at Newtons lyspartikelteori p hans tid redegjorde tilfredsstillende foralle kendte optiske fnomener, og at Newton beskftigede sig indgende med Huygens'blgeteori; for s vidt anerkendte dens brugelighed, og derved brd med en af sin tidshovedfordringer i fysikken: Havde man to modstridende teorier, mtte et afgrende ekspe-riment vre grundlaget for det denitive valg mellem en af dem. Problemet er ingenlundeafklaret i den moderne fysiks forstelse af de elektromagnetiske fnomener, hvor lysetspartikelnatur forekommer rigtig f.eks. i absorptions- og emissions-fnomenerne, medensblgenaturen er en betingelse for beskrivelsen af felttilstande og specielt interferensfno-menet. Man taler derfor om blge-partikel dualiteten, som det senere forklares. O.a.7.3. HUYGENS OG LEIBNIZ 127P kontinentet havde matematikken og fysikken i mellemtiden udviklet sighastigt stimuleret af Rn Descartes' skrifter. En af Descartes' mest fremtr-dende efterflgere var den hollandske fysiker Christian Huygens (1629-1695).7.3 Huygens og LeibnizHuygens var sn af en hjtstende embedsmand i den hollandske regering.Efter at have studeret matematik ved universitetet i Leyden oentliggjordehan den frste lrebog, der nogensinde var skrevet om sandsynlighedsreg-ning. Han blev imidlertid hurtig trt af den rene matematik, og k i stedetvoksende interesse for fysikken.I 1655, medens Huygens sammen med sin bror og losoen Benedict Spi-noza arbejdede p at forbedre teleskopet, opdagede han en metode til slib-ning af linser. Denne metode anvendte han ved konstruktionen af et 7,5 mteleskop, og med dette instrument gjorde han en rkke astronomiske op-dagelser. Blandt andet fandt han Saturns ringe 11 og en af Saturns mner,pletter p Mars' overade, samt Orion-tgen.Huygens var den frste, der forsgte en talmssig beregning af afstandentil en stjerne. Ved at antage at Sirius er lige s lysstrk som Solen, beregnedehan afstanden til Sirius til ca 4 trillioner km. I virkeligheden er Sirius megetklarere end Solen, s den sande afstand er ca 20 gange strre end Huygens'skn. 12En af Huygens' andre glimrende opndelser er penduluret. I en forbed-ring af Galileis studier viste han, at for et pendul der svinger i en cirkelbue ersvingningstiden ikke fuldstndig uafhngig af udsvingets strrelse. Derefteropfandt Huygens et pendul med begrnset, ikke ganske cirkulrt udsving,hvor svingningerne er isokrone. Dette forbedrede pendul brugte han til re-gulering af loddets fald, nr det drev en tandhjulsmekanisme. P den mdeopfandt han penduluret, ret njagtig som vi kender det idag.Da vi omtalte Newtons bidrag til optikken, blev det nvnt, at Huygensvar i modstning til Newtons teori om lysets sm partikler eller korpuskler,11som Galilei havde set i sin primitive kikkert, men ikke tydelig nok til at erkende denrigtige sammenhng O.a.12Alfa Canis Majoris, Hundestjernen eller Sirius er himlens klareste stjerne, besynderligtnok klassiceret af Ptolemaios som en rd stjerne i r 144. Afstanden er 8,7 lysr, og Besselfandt i 1844, at det er en dobbeltstjerne bestende af Sirius A med ca 2,2 gange Solensmasse og en usynlig ledsager Sirius B, ca 0,94 gange Solens masse. O.a.128 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERog i stedet forsvarede en blgeteori. Huygens mente, at partiklernes hurtigebevgelser i et varmt legeme, som f.eks. i en stearinlysamme, frembringeren blgelignende forstyrrelse i det omgivende medium, og han mente, atdenne blgelignende forstyrrelse i teren forrsager synets sanseindtryk vedat pvirke synsnerverne i jets bagvg.I 1678, medens han arbejdede i Frankrig under Ludvig XIV's protektion,skrev Huygens en bog med titlen Trait de la Lumiere", Afhandling omLyset, hvori han siger:...Det er utnkeligt at tvivle p, at lyset bestr af en form for stof. Forovervejer man dets frembringelse, er man klar over, at det her p Jorden ihovedsagen skabes ved hjlp af ild og ammer, som s afgjort indeholderlegemer i hurtig bevgelse, da de oplser og smelter mange andre legemer,selv de solideste; og hvis man tager dets mange virkninger i betragtning,indser man, at nr lys er samlet som i konkave spejle, har det den egenskabat brnde, som ilden gr, d.v.s det adskiller legemers partikler. Dette ers afgjort tegn p bevgelse i det mindste efter sand loso, iflge hvilkenman opfatter rsagerne til alle naturlige virkninger som udtryk for mekaniskebevgelser..."Nr man desuden overvejer den store hastighed, hvormed lyset udbredersig i alle retninger, og hvordan strlerne, nr de kommer fra forskellige ret-ninger, selv fra diametralt modsatte, gennembryder hverandre uden hindring,forstr man let, at nr vi ser en lysende genstand, kan det ikke vre ved no-gen overfrsel af stof, der kommer til os fra genstanden p samme mde somet skud eller en pil gennemkrydser luften; for det ville ganske afgjort i forhj grad modsige disse to lysets egenskaber, isr den anden. Lyset spredersig p en eller anden mde, og hvad der kan fre os til forstelse af det, erden viden vi har om lydens spredning i luften."13Huygens kendte lysets hastighed temmelig nje fra den danske astronomOle Rmer (1644-1710), som havde observeret Jupiters mner fra de nr-mere og fjernere afsnit af Jordens bane. Ved at sammenligne de beregnede13Huygens meget originale betragtning er ganske interessant, selv fra et moderne syns-punkt. Sknt der klart er tale om en energioverfrsel f.eks. ved Solens strling til Jordensoverade, er forestillingen om en materiel transport af diskrete lyskvanter, der gennem-krydser rummet med lysets hastighed, nppe rigtig. Derimod kan man forestille sig, atkvanter, der emitteres fra Solen, bidrager til et energetisk felt, hvori bidraget skaber enforstyrrelse, der udbreder sig med en af feltforholdene bestemt hastighed, og at der fra fel-tet i den umiddelbare nrhed af et absorberende legeme overfres energikvanter til dette.O.a.7.3. HUYGENS OG LEIBNIZ 129og observerede tidspunkter for mnernes bestemte indbyrdes positioner, blevRmer i stand til at beregne tiden for lysets udbredelse tvrs over Jordensbanediameter. P den mde anslog Ole Rmer lysets hastighed til at vre ca227.000 km/sek. I betragtning af det tidlige tidspunkt for denne frste vellyk-kede mling af lysets hastighed, er resultatet bemrkelsesvrdig tt p denmoderne anerkendte faststtelse af lysets hastighed til 299792,458 km/sek 14Ole Rmer demonstrerede dermed, at sknt lyshastigheden er enorm, er dendog ikke uendelig stor.Huygens formodede, at en lysblges udbredelse var analog med lydens,eller f.eks. med udbredelsen af de blgeringe, der kan ses i en stille vandover-ade, nr en sten kastes i. Han udviklede et matematisk princip til beregningaf lysblgers udbredelse efter et kortere tidsinterval, hvis den oprindelige a-de, der reprsenterer blgefronten, er kendt. Huygens antog, at hvert punktp den oprindelige blgefront mtte vre kilde til kugleformede smblger,der bevger sig ud i mediet med lysets hastighed. Indhylningsaden, dermarkerer grnsen mellem omrdet uden for alle smblgerne og omrdetinden for disse, er selve den fremadskridende blgefront.Hvis man anvender Huygens' princip til beregning af blgefronter for lys,der udbreder sig fra en punktformig lyskilde hen over en knivsg, opdagerman, at en del af blgen nr ind i skyggeomrdet. Det er prcis den eekt,der blev observeret af bde Grimaldi og Newton, og som Gimaldi betegnedeafbjning". Afbjningseekten blev senere, efter Thomas Young (1773-1829)og Augustin Jean Fresnel (1788-1827) et strkt argument til fordel for Huy-gens blgeteori for lyset. Man kan selv observere bjningseekten ved at se pen punktlyskilde, som f.eks. en fjern gadelampe, gennem et stykke ntmasketstof, en smal sprkke, eller et lille hul.Et andet bjningsfnomen kan iagttages i lys, der strejfer overaden af engrammofonplade. Lyset vil synes farvet i spektrets smukke farver. Virkningenopstr ved, at hver rille er kildested for et tog af smblger i overensstemmelsemed Huygens' princip. Under visse vinkler vil blgetogene ses at interferere,idet hver farve har sin ganske bestemte interferensvinkel.Interessant nok har den moderne kvanteteori (undertiden kaldet blge-mekanikken) vist, at bde Huygens' blgeteori og Newtons korpuskularteorifor lyset indeholder sande aspekter. Lys, viser det sig, har bde blgelignendeog partikellignende egenskaber. Ydermere har kvanteteorien vist, at elemen-tarpartikler som elektroner ogs har blgelignende egenskaber! F.eks. kan14hvorp meter-denitionen nu hviler O.a..130 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERelektroner afbjes af atomerne i en krystal p en mde, der er fuldstndiganalog med lysets afbjning i grammofonpladens riller. Sledes er forskellenemellem Huygens' og Newtons opfattelser af lysets natur specielt interessante,siden de foregriber den moderne fysiks blge-partikel dualitet.En af Christian Huygens' venner var den tyske losof og matematikerGottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716). Leibniz havde universelle og glim-rende evner. Foruden at vre matematiker og losof var han ogs jurist, hi-storiker og diplomat. Han formulerede doktrinen om magtbalance og forsgteat forene den katolske og den protestantiske kirke. Han grundlagde videnska-belige akademier i Berlin og St. Petersborg, opfandt kombinations-analyse,introducerede determinanter i matematikken, opfandt uafhngigt integral-regningen samt en regnemaskine, der kunne udfre alle re regningsarter. Hanvar rdgiver for Peter den Store og skabte tesen om, at dette er den bedste afalle verdener", som Voltaire i romanen Candide ou l'optimisme"satiriserers ndeslst komisk over.Leibniz lrte matematik af Christian Huygens, hvem han mdte underen rejse som udsending for kurfyrsten af Mainz. Da Huygens ogs var enmand af mange interesser, fandt han den ndrige Leibniz tiltalende, og gikmed glde ind p at undervise ham. Leibniz fortsatte sin korrespondancemed Huygens og vedblev at modtage opmuntringer fra ham til slutningen afden ldre mands liv.1673 besge Leibniz England, hvor han blev indvalgt som medlem af TheRoyal Society. Samme r begyndte han arbejdet om integralregning, som hanfuldendte og oentliggjorde i 1684. Newtons opndelse af innitesimalregnin-gen var gjort meget tidligere end Lebnitz' selvstndige arbejde, men Newtonoentliggjorde ikke sine opdagelser fr 1687. Dette dannede baggrund for denbitre strid om frsteretten mellem henholdsvis Newtons og Leibniz' beundre-re. Striden var ulykkelig for alle implicerede, specielt Leibniz. Han havdemodtaget en stilling i storfyrsten af Hannovers tjeneste, en stilling han hav-de i 40 r. I 1714 blev storfyrsten kaldt til England for at overtage tronensom George I. Leibniz nskede naturligvis at flge storfyrsten til England,men mtte lades tilbage, i hovedsagen p grund af striden med Newtons til-hngere. To r senere dde Leibniz, forsmt og glemt. Kun hans sekretrdeltog i begravelsen.7.4. BERNOULLI'ERNE OG EULER 1317.4 Bernoulli'erne og EulerBlandt Leibniz' tilhngere var en usdvanlig familie af matematikere vednavn Bernoulli. De nedstammede fra en rig kbmandsfamilie i Basel, Schweiz.Familiens overhoved Nikolaus Bernoulli den ldre prvede at tvinge sinetre snner Jakob (1654-1705), Nikolaus (1662-1716) og Johan (1667-1748)til at efterflge sig og viderefre familiens forretning. Men den ldste snJakob havde selv lrt sig den Leibniz'ske integralregning, og blev i stedetmatematikprofessor ved universitetet i Basel. Hans motto var Invicto padresidera verso". Imod min faders vilje studerer jeg stjernerne.Nikolaus II og Johan blev snart grebet af broderens begejstring og lr-te integralregning af ham. Johan blev matematikprofessor i Groeningen ogNikolaus blev knyttet til fakultetet i det nydannede Akademi i St. Petersborg.Johan Bernoulli havde tre snner, Nikolaus III (1695-1726), Daniel (1700-1782) og Johan II (1710-1790), som alle ydede vsentlige bidrag til matema-tikken og fysikken. Nikolaus Bernoulli den ldres familie frembragte sledes9 bermte matematikere inden for tre generationer.Daniel Bernoullis begavelse var s fremragende, at han skilte sig ud selvfra andre medlemmer af familien. Han blev matematikprofessor ved Viden-skabsakademiet i St. Petersborg, da han var 25 r gammel. Men efter otterussiske vintre vendte han tilbage til barndomsbyen Basel. Da lrestolen deri matematik allerede var optaget af hans far, der havde overtaget den efterJakobs dd i 1705, k Daniel en anden ledig lrestol, frst i anatomi, der-nst i botanik og til slut i fysik. Trods mangfoldigheden af titler l Danielsfornemste prstationer inden for den udvidede matematik, og han er blevetkaldt den matematiske fysiks fader".En god ven af Daniel Bernoulli og hans brdre var en ung mand vednavn Leonhard Euler (1707-1783). Han kom i Bernoulli'ernes hjem en gangom ugen for at f private timer hos familiefaderen Johan Bernoulli. Euler varbestemt til at blive den mest frugtbare matematiker i historien, og familienBernoulli inds hurtigt, hvor store evner han havde. De overtalte Eulers fartil ikke at tvinge Leonhard ind i en teologisk karriere, men i stedet give hamlov til sammen med Nikolaus III og Daniel at arbejde ved Akademiet i St.Petersborg.Euler giftede sig med datteren af en schweizisk maler og slog sig ned i etliv i roligt arbejde, k en stor familie og producerede en enestende mngdeartikler. En nylig udgave af Eulers arbejder bestr af 70 kvartbind af oent-liggjort forskning og 14 bind manuskripter og breve. Hans bger og artikler er132 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERfor strstedelens vedkommende helliget algebra, talteori, geometrisk analyse,variationsregning (opfundet af Euler), geometri, trigonometri, mekanik, op-tik og astronomi; men de indeholder ogs bidrag til skibsbygningsvidenskab,arkitektur, loso og musikteori!Euler kunne skabe en s stor produktion takket vre sit rolige og gladevsen, en overordentlig god hukommelse og en beundringsvrdig evne tilkoncentration, som gjorde det muligt for ham at arbejde selv midt iblandtsin store stjende familie. Vennen Tibault beskrev Euler siddende ...meden kat p skulderen og et barn p skdet. - P den mde skrev han p situddelige arbejde."I 1771 blev Euler helt blind. Med sine snners og trofaste videnskabeligeassistenters hjlp fortsatte han alligevel at udfre arbejde af fundamentalbetydning. Han havde for vane at udfre beregninger med kridt p en tavletil sttte for assistenterne, selv om han ikke selv kunne se, hvad han skrev.Ganske typisk var Euler netop ved at lave sdanne beregninger, da han dde.Den 18. september 1783 underviste Euler et af sine brnebrn i matematikog lavede nogle beregninger vedrrende balloners bevgelse. Derp tilbragtehan eftermiddagen i diskussion med to af sine assistenter om den nyopdagedeplanet Uranus. Kl. 5 k han en hjernebldning, mistede bevidstheden og ddekort efter. Som en af hans levnedsskildrere udtrykte det: Kridtet faldt ud afhans hnd; Euler holdt op at regne - og at leve".(Uranus blev fundet 13. marts 1781 af William Herschel, der frst mente,det var en komet, han ville kalde Georgium Sidus efter kongen George III.Laplaces beregninger viste 5 mneder senere, at der var tale om en planet,og navnet Uranus blev foreslet af Bode. O.a.)I det 18. rhundrede var det skik i det franske videnskabsakademi atforesl et matematisk emne hvert r, og at udlove en pris for den bedsteartikel om det pgldende problem. Leonhard Euler og Daniel Bernoullivandt begge Pariserprisen mere end ti gange, og de deler udmrkelsen vedat vre de eneste, der har opnet det. Johan Bernoulli siges engang at havesmidt sin sn ud af huset, fordi denne vandt prisen et r, da han selv havdekonkurreret forgves om den.Euler og Bernoulli'erne gjorde mere end nogen andre for at udvikle denLeibniz'ske form for integralregning til et virkelig dueligt arbejdsredskab, ogtil at sprede kendskabet dertil ud over Europa. De anvendte denne regningsartp en mngde forskellige problemer, lige fra formen af skibes sejl til denkinetiske gasteori. Et eksempel p den slags problemer, de overvejede, er densvingende streng:7.4. BERNOULLI'ERNE OG EULER 133134 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDER7.5. POLITISK FILOSOFI I OPLYSNINGSTIDEN 135I 1727 udviklede Johan Bernoulli i Basel i en korrespondance med snneni St. Petersborg et omtrentligt st ligninger for en vibrerende streng underantagelse af, at strengen bestod af en rkke massepunkter holdt sammen afvgtlse fjedre. Derfra gik Daniel dristigt videre til continuumsgrnsen, hvormasserne bliver uendelig talrige og uendelig sm.Det resulterede i Daniel Bernoullis bermte blgeligning, der er, hvad vinu kalder en partiel dierentialligning. Han viste at blgeligningen har si-nusoidale lsninger, og at summen af to vilkrlige lsninger ogs er lsning.Dette sidste resultat, superpositionsprincippet, er et matematisk bevis forblgebevgelse, som Huygens havde bemrket. Det faktum, at mange for-skellige blger samtidig kan gennemtrnge et og samme medium uden atforstyrre hverandre, var et af Huygens' argumenter for at tro p, at lys ersom blger, eftersom han vidste, at lys fra forskellige retninger kan krydseet givet punkt samtidigt uden at pvirke hinanden. P grund af deres arbej-der med partielle dierentialer anses Daniel Bernoulli og Leonhard Euler forgrundlggerne af den moderne teoretiske fysik.7.5 Politisk loso i Oplysningstiden16., 17. og 18. rhundrede er blevet kaldt Opdagelsestiden"og FornuftensTidsalder", men de kunne lige s vel kaldes Observationstidsalderen". Overalt blev der bnet nye verdener for den menneskelige nd. De store opdagel-sesrejser havde benbaret ukendte kontinenter, hvis indbyggere havde alter-native livsstile. Udforskningen af himlen med teleskopet afslrede rummetsenorme dybder, der indeholdt myriader af hidtil ukendte stjerner, og udforsk-ningen af mikroverdenen med mikroskopets hjlp afdkkede en helt ny ogforunderlig indviklet verden af noget uendelig smt.I denne periodes videnskab l hovedvgten p omhyggelig observation.Den samme optagethed af iagttagelse ndes hos de hollandske og engelskemalere fra den tid. De store hollandske mestre som Jan Vermeer (1632-1675),Frans Hals (1580-1666), Pieter de Hooch (1629-1678) og Rembrandt van Rijn(1606-1669) opnede en udprget realisme i malerier og tegninger, som vardet kunstneriske sidestykke til de observationer pionererne Antony van Le-euwenhoek og Robert Hooke gjorde inden for mikroskopien. Disse kunstnereblev stttet af middelklassens mcener. En middelklasse, der var blevet ud-bredt og magtfuld bde i England og Nederlandene p grund af den udbredteverdenshandel, som begge disse nationer var engageret i.136 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERMedlemmer af den kommercielle middelklasse behvede et klart og reali-stisk verdenssyn for at have held med deres forretninger. P den anden sideville en adelsmand i denne periode kunne have materiel fordel af et noget ro-mantisk og fortegnet verdenssyn, der ville stte ham i stand til at overse denlidelse og sociale uretfrdighed hans privilegier hvilede p. Opblomstringen,der fandt sted for den del af middelstanden, der beskftigede sig med handel,idet den fremhvede dyder som id, fornuft og realitetssans, gik hnd i hndmed fremskridtene inden for den eksperimentelle videnskab, der forudsattede samme dyder for at opn succes.I England havde Underhuset, der afspejlede middelklassens interesser,opnet politisk magt, og havde demonstreret med Puritanernes oprr underCromwell i 1640 og The Glorious Revolution"i 1688, at Parlamentet kun-ne henrette eller afstte enhver monark, der prvede at regere uden detssamtykke. 15I Frankrig var situationen imidlertid en ganske anden. Efter at have gen-nemget en periode af uro og borgerkrig forsgte franskmndene at opnorden og stabilitet ved at gre kongemagten mere uindskrnket. Bevgelseni Frankrig i retning af den uindskrnkede kongemagt kulminerede i LouisXIV's lange regeringstid. Solkongen Ludvig, L'tat c'est moi", blev konge i1643 og sad p tronen til sin dd i 1715.Den historiske baggrund, vi lige har ridset op, dannede baggrunden fornyheden om Newtons videnskabelige triumfer. Dette nye blev modtaget af etEuropa, der var trt af religise krige, - i Frankrig af en middelklasse, der15Note vedrrende The Glorious Revolution: I 1688 kom Vilhelm af Oranien til Eng-land, hidkaldt af englnderne for at genoprette friheden og beskytte den protestantiskereligion". Han aste den fanatisk katolske kong Jacob, som ygtede til Frankrig, og Par-lamentet overdrog kronen til Vilhelm og Marie med den bestemmelse, at den skulle g iarv til deres eventuelle brn. Inden valget mtte de begge underskrive en Declaration ofRights", der indeholdt vigtige bestemmelser i Magna Carta og Petition of Right. Disse tredokumenter er det grundlag, hvorp Englands forfatning har udviklet sig til vore dage.Kongen m ikke gre undtagelser fra lovene. Ikke plgge skatter, og ikke holde sten-de hr uden parlamentets samtykke. Valg til parlamentet skal ske frit uden valgtryk, ogmedlemmerne skal have talefrihed. Retsplejen skal vre retfrdig og mild. Katolikker erudelukket fra tronen. En Tolerancelov gav dissenterne fri religionsudvelse, nr de svorregeringen troskab. Dissenter kunne dog ikke blive embedsmnd, og den fri religion gjaldtikke katolikker. Sledes forlb The Glorious Revolution"i 1688 uden en eneste blodsdrbe,og dermed endte det 17. rhundredes kamp mellem parlament og kongemagt, der havdehvdet kongedmmets guddommelige karakter. Folkesuvernitetsprincippet sejrede, idetfolket, reprsenteret ved Parlamentet, havde valgt ny konge, der bjede sig for folketskrav og tilsikrede lovens overholdelse. O.a.7.5. POLITISK FILOSOFI I OPLYSNINGSTIDEN 137sgte en ideologi i kampen mod l'ancien rgime".For de intellektuelle i det 18. rhundrede blev Newtons velordnede Kos-mos, adlydende naturlovene med planeterne i kreds om Solen, et inspirerendesymbol p rationalitet. I deres sgen efter et samfund, der var i bedre overens-stemmelse med den menneskelige natur, blev det 18. rhundredes europerevoldsomt opmuntret af videnskabens triumfer. Fornuft havde vist sig at v-re en brugelig vejleder inden for naturlosoen. Kunne fornuft og naturlovemon s ikke ogs danne grundlag i moralen og den politiske loso? I forsgetp at flge dette program lagde Oplysningstidens losoer grundstenene til-rette inden for psykologien, antropologien, sociologien, statsvidenskaben ogkonomien.En af de tidligste og mest indydelsesrige af disse losoer var JohnLocke (1632-1705), samtidig med, og ven af Isaac Newton. I hans SecondTreatise on Government", publiceret i 1690, var det John Lockes hensigt atgendrive doktrinen om, at konger regerer ved guddommelig ret, og at erstattedenne doktrin med en alternativ regeringsteori udledt med fornuftens hjlpaf naturlovene. Iflge Lockes teori levede mennesker oprindeligt sammen udenformel regering:Mennesker, der lever sammen iflge fornuften", skrev han, uden en fllesjordisk overordnet med autoritet til at dmme imellem sig, er den sande na-turstat... En lighedsstat, hvori al magt og domsudvelse er gensidig, s ingenhar mere end andre, og hvori der ikke er noget mere indlysende, end at alleskabninger af samme art, der ubetinget er fdt med ret til de samme natur-goder og de samme vilkr, ogs er lige blandt hverandre uden underordningeller undertrykkelse..."Men sknt dette er en frihedsstat, er det stadig ikke en retsstat... Natur-staten har en lov til sin styring, der forpligter alle og enhver; og fornuften,138 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERsom er denne lov, belrer alle mennesker, nr de blot vil bruge den, om ateftersom alle er lige og uafhngige, br ingen skade andre p liv, helbred,frihed eller besiddelser."Efter Lockes opfattelse etableres regeringen p grundlag af en social kon-trakt. Regeringen modtager sin magt ved borgernes samtykke til gengld forde tjenester den yder dem, ssom beskyttelse af borgernes liv og ejendom.Hvis regeringen da svigter i ydelsen af disse tjenester, eller gr hen og blivertyrannisk, s er kontrakten brudt, og borgerne m danne en ny regering.Lockes indydelse p det 18. rhundredes tnkning var meget stor. Hansindydelse kan ases f.eks. i formuleringen af den Amerikanske Uafhngig-hedserklring. I England blev Lockes politiske loso accepteret af snart sagtenhver. I virkeligheden strukturerede han blot ideer, der allerede var vidt ud-bredt, og retfrdiggjorde en revolution, der forlngst var indtrdt. I Frankrighavde Lockes skrifter p den anden side en revolutionerende virkning.ren for at have bragt svel Newtons som Lockes tankegods til Frankrigog gre det moderne tilkommer s ubetinget Francois Marie Arouet (1694-1778), bedre kendt som Voltaire". (Navnet har allusion til begreber somkolbtter og linedans, men stammer vist nok fra godset Veautaire, som A-rouet ejede. Det har absolut ingen forbindelse med fysikeren Alessandro Volta(1745-1827) O.a.)Foruden at overtale sin elskerinde, Marquise de Chtelet, til at overstteNewtons Principia til fransk skrev Voltaire en yderst lsevrdig kommentartil bogen. Resultatet var, at Newtons ideer (med tiden) blev hjeste modehos de franske intellektuelle. 16Voltaire levede sammen med Madame de Chtelet indtil hun dde, me-dens han skabte den samling skrifter, der etablerede ham som Europas fr-ende forfatter. En profet for fornuftens tidsalder, en fjende af uretfrdighed,feudalisme og overtro. 1716Nogen modstand undgik Principia dog ikke til en begyndelse i Frankrig. Specielt vakteNewtons brug af ordet attraction"i betydningen tiltrkning eller tiltrkningskraft de lr-des munterhed, da attraction"p fransk har mere tillokkende amourse klange. Newtonsstrengt saglige forestillinger om en kraft der virker som om der eksisterede en tiltrk-ning", hvad der jo ikke gr, siden der ikke er noget der trkker, blev derved let forstetp linie med Kepplers besjlede himmellegemer. Newton blev desuden skarpt kritiseret afHuygens og Leibniz. O.a.17Marquise'n af Chtelet var en yderst alsidigt dannet dame, begejstret for fysik ogloso. Hun pvirkede Voltaire til beskftigelse med naturvidenskaberne, og ville helsttrkke ham vk fra digterkunsten. Takket vre hende afholdt han sig fra at udgive sitberygtede heltedigt La Pucelle", hvori han med obskn frkhed river helgenglorien af7.5. POLITISK FILOSOFI I OPLYSNINGSTIDEN 139Oplysningstiden i Frankrig anses at vre begyndt med Voltaires tilbage-komst fra England i 1729. Den nede sit hjdepunkt med oentliggrelsenaf Encyclopedia"mellem 1751 og 1780. Mange forfattere bidrog til Encyklo-pdien, der er et kmpearbejde i forsg p opsummering af al menneskeligvidens stade.Turgot og Montesquieu skrev om politik og historie. Rosseau om mu-sik, og Buon om naturhistorie. Quesnay bidrog med artikler om landbrug.Baron d'Holbach beskrev kemien. Condorcet, Voltaire og d'Alembert bidrogmed andre artikler. Hele foretagenet blev ledet og lidenskabeligt inspireretaf Denis Diderot (1713-1784). Mndene, der deltog i denne bevgelse, kald-te sig Les Philosophes". De bekendte sig til troen p fornuften, og nredeen optimistisk tillid til perfektioneringen af menneskets natur og samfundgennem uddannelse, politiske reformer og videnskabelig metode.Oplysningstidens losoer forestillede sig historien som en lang fremadskri-den imod opdagelsen af den videnskabelige metode. Var den frst erkendt,ville den aldrig g tabt, mente de, men ville uvgerligt lede frem til en mate-riel s vel som moralsk forbedring af samfundet. Les Philosophes troede, atvidenskab, rationalitet og uddannelse sammen med principperne om politiskfrihed og lighed med usvigelig sikkerhed ville fre menneskene ind i en lykke-lig tidsalder. De pvirkede 18 den franske og den nordamerikanske revolution;og de er stadig den liberale politiske holdnings grundlag.Jomfruen af Orleans for at rette et ddsstd mod den katolske kirke. O.a.18O.a.: ja, skabte vel? Og blev endog for nogles vedkommende selv ofre for140 KAPITEL 7. FORNUFTENS TIDSALDERKapitel 8DEN INDUSTRIELLEREVOLUTION8.1 Tekniske forandringerVi har lige set, hvordan bogtrykkunsten i Europa var forudstningen forskabelsen af en strlende, sammenkdet rkke videnskabelige opdagelser. Ilbet af det 17. rhundrede k den videnskabelige udvikling strre fart, ogi de 18. og 19. rhundreder blev produktionsmetoderne revolutioneret indenfor landbrug og industri gennem de praktiske anvendelser af den nye viden.De forandringer, der skabtes ved den industrielle revolution, resulteredei begyndelsen i socialt kaos, - uhyre rigdomme i nogle sociale klasser, ogstore lidelser i andre. Men senere, efter at de ndvendige sociale og politisketilpasninger havde fundet sted, gavnede de forbedrede produktionsmetodermere ligeligt alle samfundslag.Faktisk kan man bemrke et generelt mnster i teknologiens sociale p-virkning: tekniske forandringer sker sdvanligvis hurtigt, men social og poli-tisk tilvnning tager lnger tid. Resultatet er i begyndelsen en periode medsocial forstyrrelse efter en teknisk forandring. Forstyrrelsen fortstter, indtilsamfundsstrukturen har haft tid til at tilpasse sig. Sledes skaber f.eks. indf-relsen af en pengebaseret konomi altid en begyndelsesperiode med pinefuldeforstyrrelser i et samfund, der hidtil har vret baseret p traditionelle socialeforpligtelser.I tilfldet med Den industrielle Revolution blev det feudale samfund,med dets landsbyliv og traditionelle sociale forpligtelser, pludselig erstattet141142 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONaf et industrisamfund, der udelukkende fulgte konomiske regler, og hvoriarbejde blev betragtet som en handelsvare. I begyndelsen skabte forandringenalvorlig social uro og lidelse, men nu, efter to rhundreders social og politisktilpasning, anses de industrialiserede lande i almindelighed at have haft gavnaf ndringen.8.2 Cullen, Black and WattDe to igangsttende krfter bag den industrielle revolution var verdenshan-delen og de videnskabelige opdagelser. I det 18. rhundrede mrkedes dissekrfter i srlig udprget grad i Skotland og den nordvestlige del af England.I Skotland voksede destillationsindustrien voldsomt p grund af verdenshan-delen. Og en af de vigtigste videnskabelige og tekniske udviklinger i denindustrielle revolution var resultatet af undersgelser af, hvad der sker, nrvsker inddampes og kondenseres.Det frste skridt i denne udvikling blev taget af William Cullen, professori medicin ved Glasgow og Edinburghs universiteter. I en artikel med titlenOf the Cold Produced by Evaporation"skrev Cullen i 1749, at han havdelagt mrke til, at ...vand og nogle andre vsker under fordampning bliveren del kligere". Cullen pbegyndte derfor nogle eksperimenter, hvor hantog et termometer ind og ud af en vske og iagttog temperaturfaldet. Hanbemrkede, at virkningen blev forstrket ved at ...bevge termometerethurtigt frem og tilbage i luften, eller hvis man blste med en blseblgp det kugleformede termometerreservoir, medens det var vdt af vinsprit".P denne mde opnede Cullen en temperatur p under 44 minusgrader.Derefter prvede han ved hjlp af en luftpumpe at skabe et vacuum overforskellige vsker.Vi stillede sklen, der indeholdt ter", skrev Cullen, i en anden lidtstrre skl med vand. Efter at have tmt klokken, og efter at sklen havdevret nogle f minutter in vacuo", fandt vi, at strsteparten af vandet varfrosset, og sklen med ter omgivet af en tyk isskorpe."En af Cullens favoritter blandt studenterne i Edinburgh var Joseph Black(1728-1799). Han blev Cullens videnskabelige assistent, og senere, i 1756 blevhan udpeget til at overtage lrestolen i medicin ved Glasgow Universitet. Ien fortsttelse af Cullens arbejde med at frembringe kulde ved fordampningaf vsker, opdagede Black gennem kvantitative undersgelser den latentevarme, d.v.s. den meget store mngde varme, der krves for at forvandle is8.2. CULLEN, BLACK AND WATT 143til vand og vand til damp.Black blev ledet til opdagelsen af den latente varme, ikke bare af Cullensarbejde, men ogs ved egne iagttagelser bl.a. af det skotske vejr. I en omtaleaf opdagelsen skrev en af Blacks venner i Glasgow, at ...eftersom en smukvintersolskinsdag ikke straks renser bakkerne for sne, eller en enkelt frostnatikke straks dkker serne med is, var dr. Black allerede overbevist om, atmegen varme var absorberet og bevaret i vandet, der langsomt dryppedefra snefanerne. Og p den anden side, at megen varme udstrlede fra sen,medens den langsomt frs til is. For under en tperiode vil termometeretaltid falde, nr det fra luften anbringes i smeltende sne; og under hrd frostvil det stige, nr det anbringes i vand, der er ved at fryse. I det frste tilfldemodtager sneen derfor varme, og i det andet afgiver vandet varmen igen."Ved universitetet i Glasgow, hvor Joseph Black var professor i medicin,var der en butik, hvor man fremstillede og solgte videnskabelige instrumen-ter. Butikkens ejer var en ung mand ved navn James Watt (1736-1819), dernedstammede fra en familie af skibsbyggere og matematik- og navigationsl-rere. Foruden at vre en srdeles dygtig instrumentmager var Watt selvlrtforsker af stor dygtighed, og hans butik blev mdested for videnskabeligt in-teresserede og studenter. Dr. Black kom ogs tit i Watts butik, og et varmtvenskab opstod mellem professoren og den intelligente unge instrumentma-ger.I 1763 bad Glasgow Universitet James Watt om at reparere en model afen Newcomen dampmaskine. Denne type dampmaskine havde i adskillige rvret anvendt til at pumpe vand op af mineskakter. Den havde en enkeltcylinder, der fyldtes med damp, s stemplet blev drevet til den ene ende afcylinderen. Derefter blev der sprjtet koldt vand ind i cylinderen, og idetdet kondenserede dampen, trak det opstede vacuum stemplet tilbage i denanden ende af cylinderen, s det p den mde afsluttede en arbejdstakt.James Watt prvede at reparere universitetets miniaturemodel af Newco-men maskinen, men det lykkedes ham ikke at f den til at fungere godt. Hankunne se, at den var meget lidt eektiv i betragtning af brndselsforbru-get, og han begyndte at eksperimentere for at nde ud af, hvorfor den vars ukonomisk. P grund af venskabet med Joseph Black fandt James Watthurtigt svaret i fnomenet latent og specik varme: maskinen var mindreeektiv p grund af den store energimngde, den behvede for at omdannevand til damp og til bestandig at genopvarme jerncylinderen.I 1765 opfandt Watt en forbedret maskine med separat kondensor. Denvirkende cylinder kunne i denne maskine holdes konstant varm, og den kon-144 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONdenserede damp blev returneret gennem en varmeveksler i kedlen, s retur-vandets latente varme kunne forvarme det nytilstrmmende forbrugsvand.At have en ide til en ny energibesparende maskine var imidlertid et, at gremaskinen anvendelig noget andet. James Watt havde erfaring som instru-mentmager, men ikke med hensyn til ingenirkunst i strre mlestok.I 1767 blev Watt engageret til at afstikke en kanal, der skulle foreneoderne Forth og Clyde gennem Loch Lomond. I forbindelse med dette ar-bejde mtte han rejse til London for at forklare kanalprojektet for en parla-mentskommite. P hjemrejsen mdte han dr. Erasmus Darwin i Birmingham.Darwin, der interesserede sig for dampmaskiner, s hurtigt Watts evner ogfordelene ved hans ide.Erasmus Darwin (1731-1802) var tidens bermteste lge, men hans inter-esser var p ingen mde begrnset til lgegerningen. Han foregreb sit barne-barns, Charles Darwins, senere virke ved at formulere den frste nogenlundevelovervejede evolutionsteori. P den tid, da han mdte James Watt, var hanivrig optaget af tanken om at konstruere et damplokomotiv. Hans medarbej-dere i dette projekt var Benjamin Franklin og Birminghams foregangs- ogindustrimand Matthew Boulton.Til Watt skrev Erasmus Darwin i august 1767: Jeg har omhyggeligt holdtplanen om Deres damp-forbedringer hemmelig, men er begyndt at f je p8.3. BOULTON 145nogle vanskeligheder i Deres udfrelse af den, som jeg ikke var opmrksomp, da De var her. Jeg har fundet en anden, og en anden kphest, siden viss. Jeg ville nske Vorherre ville sende Dem, s De kunne tilbringe en ugeher, og Mrs. Watt sammen med Dem, - en uge, en mned, et r!"Dr. Darwin prsenterede James Watt for Matthew Boulton, og et bermtmakkerskab var skabt. Partnerne Boulton og Watt skulle ved skbnens viljevirkeliggre ideen om en brugelig dampmaskine og sledes skabe en ny tidsal-der, - en tidsalder hvori mennesker ikke lnger var afhngig af egen eller afslavers muskelkraft, men i stedet kunne kontrollere en nsten ubegrnsetkraft leveret af maskiner.James Watt var heldig at mde Erasmus Darwin, og at blive prsente-ret for Matthew Boulton, eftersom Boulton var Englands mest begavede ogprogressive fabrikant, simpelt hen den bedst mulige til at fatte betydningenaf Watts store opndelse og hjlpe udviklingen af den frem.8.3 BoultonMatthew Boulton var sn af en Birmingham fabrikant, og da han var 17 rgammel, havde han opfundet en slags bltespnde, indlagt med glas, somviste sig at blive meget populrt, og derfor indbringende. Da han var 21gjorde faderen ham til leder af forretningen. 28 r gammel giftede MatthewBoulton sig med en rig arving, og modtog en meget stor medgift. Da hans146 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONkone dde re r senere, giftede Boulton sig med hendes yngre sster, - ogsin anden store formue.I stedet for at trkke sig tilbage fra forretningslivet til en tilvrelse somgodsejer, som de este af hans samtidige ville have gjort, brugte Boulton sinformue p at afprve nye ideer. Isr forsgte han at forbedre kvaliteten afvarer fabrikeret i Birmingham. Da han allerede var yderst velhavende, varhan mere interesseret i at knytte kunst og videnskab til fabrikationen, end iblot at tjene penge.Det var Boultons ide at bringe de forskellige dele af fabrikationsprocessenunder samme tag, i stedet for - som det var - at have processerne spredt ud pforskellige smfabrikker som flge af indfrelsen af arbejdsdeling. Han mente,forbedrede arbejdsvilkr ville resultere i forbedret produktionskvalitet.Med disse ideer in mente byggede Matthew Boulton et stort palagtigthus p en grund i Soho uden for Birmingham, og installerede deri alt detmaskineri, der behvedes for at frdigproducere et udvalg af mindre stlpro-dukter. Som resultat af hans personlige charme, og p grund af de behageligearbejdsforhold p Soho-fabrikken, var Boulton i stand til at tiltrkke de bed-ste og dygtigste hndvrkere p egnen, og i 1765 var arbejdsstyrken i Sohonet op p 600.Boulton fortsatte at producere forskellige brugsgenstande, som han tjentep, men samtidig introducerede han en rkke varer af hj kunstnerisk kva-litet, hvad der gav ham prestige, men som han ogs tabte penge p. Hanlavede smukke forgyldte messinglysekroner til bde George III og Katharinaden Store, og han var ven med George III, der rdfrte sig med ham omtekniske sprgsml.8.3. BOULTON 147P dette tidspunkt prsenterede Erasmus Darwin James Watt for Matt-hew Boulton, og de to dannede partnerskab om udvikling af dampmaskinen.Den hndvrksmssige dygtighed, og ingenirkunsten som Matthew Boult-on kunne stille til rdighed for Watt, gjorde det muligt for den unge opnderat fre sin store ide ud i livet. Men det gik kun langsomt fremad, og detoprindelige patent var ved at udlbe.Boulton brugte da sin indydelse i Parlamentet for at opn en forlngelseaf patentet og, som James Watt udtrykte det, Mr. Boultons elskvrdigeog venlige karakter, sammen med hans omdmme som opndsom og driftigfabrikant, skaede mig mange og meget handledygtige venner i bde Over-og Underhuset."1775 k rmaet Boulton og Watt en forlngelse af dampmaskinepaten-tet indtil r 1800. Set fra et juridisk og konomisk standpunkt var vejen nubanet for frdiggrelsen af maskinen, og en strre teknisk vanskelighed varovervundet, da jerngrossereren og kanonfabrikanten John Wilkinson i Birm-ingham opfandt en metode til prcise udboringer af cylindre ved at fastgreskrevrktjet til et meget tungt og stabilt boreskaft.I 1780 havde Boulton og Watt fremstillet 40 maskiner, hvoraf omtrenthalvdelen pumpede vand op af de dybe tinminer i Cornwall. Allerede dissetidlige modeller var mindst re gange s eektive som Newcomen maskinen,og Watt fortsatte med at forbedre udformningen. P Boultons forslag lavede148 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONJames Watt rotormaskiner, der kunne anvendes til at drive valsevrker. Hanopfandt ogs en regulator til fartregulering af maskinerne, og blev p denmde en pioner inden for automationen. Da patentet p den separate kon-densor udlb i 1800, havde rmaet Boulton og Watt fremstillet 500 maskiner.Efter 1800 steg produktionshastigheden eksponentielt, og da James Watt d-de i 1819, havde hans dampmaskine-opndelser direkte eller inddirekte givetbeskftigelse til sknsmssigt 10 mio mennesker.Soho-fabrikken blev et nsten obligatorisk stoppested for alle fremtrd-ende folk p rundrejse i England. Samuel Johnson f.eks. skrev, at han blevmodtaget med stor highed p Soho-fabrikken, og Boswell, som besgteSoho ved en anden lejlighed, var imponeret af omfanget og indretningen"afmaskineriet. Han ville aldrig, skrev han, glemme Matthew Boultons ord, dade sammen gik gennem fabrikken: Jeg slger her, Sir, hvad hele verdenbegrer, - Kraft!"8.4 The Lunar SocietyMatthew Boulton elskede at have gster, og inviterede regelmssigt vennerinden for videnskab og industri til middag i sit hjem. Ved disse middagssel-skaber vidste alle gsterne, at videnskab og loso var samtaleemnet. Dennegruppe venner fandt p at kalde sig The Lunar Society", Mneselskabet, dade have for vane at flges ad p aftener med fuldmne, hvor de let kunnende hjem efter sammenkomsterne.I den industrielle revolutions frste stadier spillede Mneselskabet i Birm-ingham en nsten lige s vigtig rolle i udformningen af videnskabelige ideer,som Royal Society i London havde gjort p Isaac Newtons tid. Blandt med-lemmerne af denne gruppe venner var, foruden Erasmus Darwin og JamesWatt, den iderige og kunstneriske keramikfabrikant Josiah Wedgwood (Char-les Darwins anden bedstefar) samt forfatteren, kemikeren og UnitarprstenJoseph Pristley (1733-1804).Joseph Priestleys interesser var typiske for tiden. Centeret for den viden-skabelige interesse havde bevget sig fra astronomien til nyopdagede fno-mener og sammenhnge inden for kemien, varmelren og elektricitetslren.Priestley, som var en frugtbar og populr forfatter til bger af mange emner,besluttede at skrive History of Electricity". Han ikke blot samlede og organi-serede alle forgngeres resultater, men idet han gentog deres eksperimenter,gjorde han ogs selv en rkke nye opdagelser. For eksempel var Joseph Priest-8.4. THE LUNAR SOCIETY 149ly den frste, der opdagede den omvendte kvadratlov i elektriske ladningerstiltrknings- og frastdningskraft, en lov der senere blev bekrftet af Hen-ry Cavendish' (1731-1810) og Charles Coulombs (1736-1806) meget prciseeksperimenter.Luftarters kemi var ogs populrt i denne periode. Joseph Blacks medi-cinske disputats ved Edinburgh universitet havde bnet dette omrde meden elegant kvantitativ undersgelse af kemiske reaktioner med kuldioxid. Bla-ck havde vist, at nr calciumcarbonat (kalk) opvarmes, omdannes det til enkaustisk rest, calciumoxid, og gasarten kuldioxid (kultveilte).Black havde omhyggeligt mlt vgttabet i den faste rest, nr gassen vardrevet ud, og han havde vist, at njagtig samme vgtmngde blev opsuget afden kaustiske rest, nr den udsat for atmosfren blev gendannet som kalk.Hans arbejde viste bde, at vgtmngderne bevares i kemiske reaktioner,og at kuldioxid ndes i atmosfren. Blacks arbejde havde anvist brugen afprcise vejninger inden for kemien, en teknik der senere nede det perfektehos den store franske kemiker Anton Lavoisier (1743-1794).Joseph Priestley, der af sin svoger, den velhavende jerngrosserer JohnWilkinson, havde fet et stort brndglas, lavede et forsg i lighed med Black.Han brugte linsen til at fokusere sollyset p en prve af rd mercurioxid. Hanopsamlede den uddrevne gas, prvede dens egenskaber og skrev: ...hvad derforbavsede mig mere, end jeg helt kan beskrive, var, at et lys i denne luftartbrndte med en bemrkelsesvrdig livlig amme". Han fandt ogs ud af, aten mus kunne leve lngere i denne nye gas end i almindelig luft. 1P en rejse i Frankrig fortalte Priestley om disse resultater til AntonLavoisier, der gav gassen navnet Oxygen", Ilt, og tilfulde fastslog sammen-hngen med forbrnding og ndedrt. P samme tidspunkt opdagede ogsden svenske kemiker Karl Wilhelm Scheele (1742-1786) ilten uafhngig af deandre.Joseph Priestley isolerede og studerede 9 andre nye gasarter, og han op-fandt teknikken, hvormed man kan opsamle luftarter over kvikslv. Det varmeget bedre end at opsamle dem gennem vand, eftersom gasarterne ikkeoplstes i kvivslvet. Han udvidede Joseph Blacks studier af kuldioxid, ogopfandt en metode til oplsning af kuldioxid i drikkevarer under tryk, hvor-ved han sledes blev ophavsmanden til den moderne sodavandsindustri.1Mercurioxid er kvikslvtveilte, ikke at forveksle med Cinnober, eller svovlkvikslv,HgS, der fra oldtiden har vret anvendt til fremstilling af kvikslv, grkernes hydrar-gyros af hydor, vand og argyros, slv, ved ophedning eller f.eks. ved rivning med eddike ikobberkar. O.a.150 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONGaskemiens udbredte popularitet i slutningen af det 18. rhundrede kanogs ses i den excentriske mangemillionr Henry Cavendish' arbejde. Ca-vendish opdagede Hydrogen ved at oplse metaller i syre og pviste, at nrbrint brnder i ilt, er resultatet af forbindelsen rent vand. Cavendish k ogsatmosfrens kvlstof til at reagere med ilt ved hjlp af elektriske gnister.Den tilbagevrende boble af atmosfrisk gas, som stdigt undlod at reageremed brint, viste sig senere at vre et nyt grundstof - delgassen Argon.Tidens store interesse i gaskemi ses ogs af Josiah Wedgwoods forslag tilmaleren George Stubbs, der havde fet til opgave at udfre et portrt afWedgwoods brn:De to familiebilleder jeg har hentydet til, mener jeg udelukkende skal po-rtrttere brnene, helst grupperet mske p denne mde: - Sukey spiller pklaver, medens Kitty synger for hende, som hun ofte gr. Og Sally og MaryAnn p tppet optaget af en eller anden beskftigelse, der svarer til deresalder. Det skal vre det ene billede. Pendanten til det skal forestille Jack, somstr ved et bord, medens han laver fstnelig luft med sit glasapparat, etc. oghans to brdre sammen med ham. Tom hopper og klapper i hnderne af gl-de, forbavset over at se den boblende luftstrm der stiger op, idet Jack stterlidt kalk til syren. Jos med en kemisk bog foran sig i tnksom sindsstemning.Disse beskftigelser vil njagtig beskrive deres respektive karakterer."De feudale traditioner var dog stadig s indgroede, at George Stubbs ma-leri p trods af Josiah Wedgwoods forslag afbilder brnene p hesteryg, ogderved prcis fremstiller dem traditionelt som brn af godsejere eller denlavere landadel. Den fstnelige luft"(xable air), Wedgwood nvner, varsamtidens betegnelse for kuldioxid. Josiah Wedgwoods datter Sukey (Susan-nah) skulle senere blive mor til den strste biolog af alle, Charles Darwin.8.5 Adam SmithEn af Joseph Blacks bedste venner ved universitetet i Glasgow var profes-soren i moralloso Adam Smith. I 1759 oentliggjorde Smith en bog medtitlen The Theory of Moral Sentiments"med undertitlen An Essay towardsan Analysis of the Principles by which Men naturally judge concerning theConduct and Character, rst of their Neighbours and afterward of themsel-ves."I denne bog fremhver Adam Smith, at mennesker let kan bedmmederes naboers opfrsel. De ved med sikkerhed, nr deres naboer behandler8.5. ADAM SMITH 151dem godt eller drligt. Nr de har lrt at vurdere deres naboer, kan depr. analogi bedmme deres egen opfrsel. De kan sledes udmrket afgre,hvornr de er ubehagelige over for eller venlige imod deres nabo ved at sprgesig selv: Ville jeg nske, han eller hun gjorde dette over for mig?"Som AdamSmith udtrykker det:Vore fortsatte iagttagelser af andres opfrsel fr os umrkeligt til for osselv at forme visse almindelige regler, vedrrende hvad der er ret og rimeligt,og hvad der skal undgs... P denne mde skabes moralens regelst."Er vi venlige imod vore naboer, viser de venlige relationer over for os, sfor at sikre os fordelene ved deres venskab, er vi ivrige efter at opfre os godtover for andre mennesker. Iflge Adam Smith medfrer sledes den oplysteegeninteresse mnds og kvinders moralske opfrsel.I 1776 oentliggjorde Adam Smith en anden og lige s optimistisk bogover et lignende tema: The Wealth of Nations". I denne bog undersger hanrsagerne til, at nogle nationer er mere velstende end andre. Adam Smithkonkluderer, at velstandens to hovedfaktorer er opdelingen af arbejdet ogkonomisk frihed. 2Som eksempel p fordelene ved opdeling af arbejdet bruger han billedetaf en nlefabrik, hvori ti mand, hver specialist i en srlig fabrikationsproces,kunne producere 48.000 nle pr. dag. En mand trak stltrden, en andenrettede den ud, en tredie spidsede nlene, en fjerde psatte hoveder o.s.v. H-vis hver mand arbejdede separat og udfrte samtlige opgaver alene, ville densamlede produktion have vre meget mindre. Jo mere kompliceret fremstil-lingsprocessen er, mente Smith, des mere gavn har man af en arbejdsdeling.I de mest komplicerede civilisationer har man derfor den strste nytte afarbejdsdeling.Adam Smith troede, at den anden faktor i konomisk velstand er ko-nomisk frihed, isr frihed for merkantile begrnsninger i form af regerings-forskrifter. Han troede, at naturlige konomiske krfter har tendens til atfrembringe en optimal tilstand, hvori enhver lokalitet specialiserer sig i netopden konomiske virksomhed, man er bedst egnet til.Smith mente, at nr mennesker hver for sig strber efter egen personligvelstand, bliver resultatet ogs fllesskabets velstand. En bager begynderikke bevidst at tjene samfundet ved at bage brd, men har i sinde at tjene2The Wealth og Nations", Nationernes Velstand, blev tidligt oversat til dansk af FrantsDrbye (1740-1814), hvis annoterede oversttelse udkom i to bind allerede 1779-80 undertitlen Undersgelse om national Velstand". O.a.152 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONpenge til egen fordel. De naturlige konomiske krfter fr ham imidlertidtil at udfre en almennyttig tjeneste, for hvis det, han foretog sig, ikke varnyttigt, ville man ikke betale ham for det. Adam Smith udtrykte denne tankep flgende mde:Da hvert enkelt menneske derfor strber s meget som muligt efter atanvende sin kapital til sttte for den lokale industri, og sledes vil indrettedenne industri, s dens produktion kan blive af den strst mulige vrdi,kommer den enkelte ndvendigvis til at arbejde p at gre samfundets rligeindtgter s store, som det er ham vel muligt."Generelt agter han slet ikke at fremme de almene interesser, eller at videhvor meget han fremmer dem. Ved fortrinsvis at sttte den hjemlige fremforden udenlandske industri har han blot sin egen sikkerhed i tankerne; og vedat indrette denne industri sdan, at dens produkter fr den hjeste vrdi,har han kun sin egen fordel i tankerne. I dette som i s mange andre tilfldeledes han af en usynlig hnd til at fremme et ml, der ikke er omfattet afhans egne hensigter. Det er heller ikke altid det vrste for samfundet, atdet ikke var en del deraf. Ved at forflge egne interesser fremmer han oftesamfundets interesser mere eektivt, end i de tilflde hvor han virkelig hartil hensigt at fremme dem."Iflge Adam Smiths optimistiske synspunkter styres mennesker af enusynlig hnd"til fremme af almenvellet, medens de bevidst kun sger per-sonlige fordele. Denne ide blev modtaget med begejstring af Vestens hastigtvoksende industrier, og det danner basis for en stor del af den moderne hi-storie. Men der viste sig at vre ufuldkommenheder i Adam Smiths teori.En gruppe mennesker, nsten fri for regeringsstyrelse - det viste sig at vreformlen for maksimal konomisk vkst, men visse tilpasninger var ndven-dige, for at det kunne fre til almindelig glde og en jvnt fordelt socialretfrdighed.8.6 The dark, satanic Mills33Overskriften til dette afsnit lner John Avery utvivlsomt fra den hjt beundredehymne af William Blake (1757-1827) O.a.:And did those feet in ancient timeWalk upon England's mountains green?And was the holy Lamb of God8.6. THE DARK, SATANIC MILLS 153Bde Matthew Boulton og Josiah Wedgwood var pionerer og mnster-arbejdsgivere inden for fabriksvsenet. Matthew Boulton indfrte en pen-sionsordning for sine arbejdere, og gjorde sig alle mulige anstrengelser forat sikre, at de arbejdede under behagelige forhold. Da han dde i 1809 blevrmaet Boulton og Watt overtaget af snnen Matthew Robbinson Boultonsammen med James Watt Jr.. De to snner havde ikke fdrenes sans forsocial ansvarlighed, og selv om de ledede rmaet meget eektivt, syntes demere interesserede i fortjeneste end i arbejdernes velfrd.En endnu vrre arbejdsgiver havde Richard Arkwright (1732- 1792) v-ret. Han havde patenteret en rkke maskiner til kartning, kmning, sktningog spinding af silke, bomuld, uld og hr. Var en grov, uuddannet, som fraringe kr blev multimillionr ved at drive sig selv omtrent lige s hrdt, somhan drev sine arbejdere. Arkwright forbedrede maskiner, der var opfundet afandre, s de kunne anvendes til fremstilling af overordentlig billig og strkbomuldstrd. Som flge deraf voksede en stor bomuldsindustri op i lbet afnogle f r. Vksten inden for bomuldsindustrien tog srlig fart efter udlbetaf Arkwrights patent i 1785.Flokke af arbejdere, der var udstdt fra landbruget p grund af sammen-lgningslovene (Enclosure Acts), strmmede til byerne for at sge arbejde ide nye fabrikker. Lnningerne faldt til nr sultegrnsen, arbejdstiden steg,og arbejdsvilkrene forringedes. Dr. Peter Gaskell beskrev 1833 de engelskefabriksarbejderes vilkr sledes:Den uhyrlige delggelse af det personlige velbendende, der har fundetsted blandt fabriksarbejdere i lbet af de sidste tredive r ...gr et srde-On England's pleasant pastures seen?And did the Countenance DivineShine forth upon our clouded hills?And was Jerusalem builded hereAmong these dark Satanic mills?Bring me my bow of burning gold!Bring me my arrows of desire!Bring me my spear! O clouds, unfold!Bring me my chariot of re!I will not cease from mental ght,Nor shall my sword sleep in my hand,Till we have built JerusalemIn England's green and pleasant land."154 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONles strkt indtryk og fylder ens sind med pinefulde betragtninger. ...Dereshudfarve er bleg og gusten p grund af manglen af tilstrkkelig fedtlag tiludfyldning af kinderne. Af statur er de sm. Mnds gennemsnitshjde er 167cm, ...Mange af pigerne og kvinderne gr haltende eller kejtet, ...Mange afmndene har kun ringe skgvkst, og det i pletter med kun f skghr, ...Dehar en trist og nedbjet holdning, bevger benene ujvnt og skrvende..."Efter at vre stet op ved daggry mellem kl. 4 og 5 ret rundt, slugerde et hastigt mltid, eller skynder sig til fabrikken uden overhovedet at havefet mad, ...Kl. 12 standser maskinerne, og de har en times middagspause,...De er atter lukket inde fra kl. 1 til 8 eller 9, undtagen for en 20 minuttersthepause. I hele denne lange periode er de travlt og uophrligt beskftiget iet overfyldt rum med hj temperatur."Dr. Gaskell beskriver arbejderboligerne p flgende mde:Hvad de i srlig hj grad mangler, er vandklosetter og ab. Hele rkkeraf disse huse enten mangler fuldstndig ab eller har kun delvis ab. ...Altdet snavsede vand fra vask og kkken hldes derfor ud p for- eller baggaden,som, fordi de ikke er brolagte, er gennemskret af dybe render, hvori vandetsamles til stillestende og ildelugtende pytter. Da de er 50 eller endda ereom et eneste flles toilet, er dette p meget kort tid tilstoppet af eskrementer.Beboerne har intet andet alternativ end yderligere at besudle den i forvejenslemt snavsede gade."Ofte er en lejebolig delt af ere familier, ...De demoraliserende virkningeraf denne totale mangel p privatliv m ses, for at det tilfulde kan forsts. Vedblotlggelsen af knnenes behov og handlinger fratages de alle ydre hensyntil anstndigheden. rbarheden er udryddet. Faderen, moderen, broderenog ssteren, den mandlige og kvindelige lejer nrer ingen som helst skruplerved at udfre handlinger i de andres psyn, som selv den vilde skjuler forsine medmennesker."De este af disse huse har kldre beboet af - hvis det er muligt at ndeen lavere klasse - en endnu lavere klasse, end den der lever over dem."Misbruget af brns arbejde var et af de vrste trk ved den tidlige in-dustrialismes England. Begyndende i seks-syvrs alderen var brn som oftesttvunget til at arbejde, fordi lnningerne var s lave, at familierne ellers villesulte, og somme tider var brnene forldrelse, hentet fra sognenes fattig-grde. Flgende uddrag fra John Fieldens bog The Curse of the FactorySystem", 1836, beskriver forholdene, som brn arbejdede under i bomulds-industrien:Det er velkendt at Arkwrights opndelser (i det mindste sledes kaldt)8.6. THE DARK, SATANIC MILLS 155tog fabrikationen bort fra hytter og grde i England... og samlede den i am-terne i Derbyshire, Nottinghamshire og isr i Lancashire, hvor de nyopfundnemaskinerier blev brugt i de store fabrikker anlagt p kanten af vandlb medkraft nok til at drive et vandhjul. Pludselig krvedes der tusinder af hnderp disse steder fjernt fra byerne."Da der var den strste eftersprgsel p sm og smidige brnengre, blevdet snart skik af fremskae lrlinge"fra forskellige sogne-fattiggrde i Lon-don, Birmingham og andre steder... Til overvgning af arbejdet blev udnvntopsynsmnd, der havde interesse i at f mest muligt arbejde ud af brnene,fordi deres ln var afpasset efter den mngde arbejde, de kunne f udfrt."Naturligvis blev resultatet grusomhed, og der er en overod af vidnes-byrd, der viser, at i mange af fabriksdistrikterne blev de mest hjerteskrendegrusomheder udvet mod de harmlse og vennelse vsener... at de blev pi-sket, lagt i jern og torteret med den mest udsgt ranerede grusomhed, at dei mange tilflde blev sultet til skind og ben, medens de blev pisket til deresarbejde, og at de i mange tilflde endda blev drevet til at beg selvmord...Fabriksejernes fortjenester var enorme, men det skrpede blot den appetit,de skulle have tilfredsstillet."Et af argumenterne, der blev brugt til at retfrdiggre misbrugen af ar-bejdskraften, var, at alternativet ellers var sult. Af forskellige grunde varEuropas befolkningstal begyndt at vokse meget hurtigt: - dels som flge afden videnskabeligt funderede sygdomsbekmpelse; fordi kartoen var blevetindfrt i de fattiges kostvaner; og fordi byldepesten var blevet sjldnere, efterat den brune rotte ved tilfldig import fra Asien havde ast den sorte rotte.Man pstod, at overbefolkningerne ikke kunne forsrges, med mindrearbejderne ved beskftigelse i spinderierne og p fabrikkerne produceredemassefremstillede varer, der kunne ombyttes med importerede fdevarer. For156 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONat de fabriksfremstillede varer kunne konkurrere, mtte arbejdskraften derproducerede dem vre billig. Derfor misbruget. Det var i det mindste detargument, man anvendte.8.7 OverbefolkningDa sandheden om misbruget af Englands industriarbejdere blev kendt, gjordeman forskellige forsg p at forklare, hvad der var get galt med de optimi-stiske forventninger i Oplysningstiden. Blandt de forfattere, der tog detteproblem op, var konomen David Ricardo (1772-1823). I bogen The Prin-ciples of Political Economy and Taxation"formulerede Ricardo i 1817 sinjernhrde lnlov"(iron law of wages).Iflge Ricardo er arbejdskraften en handelsvare, og lnningerne bestem-mes af loven om udbud og eftersprgsel. Nr lnningerne falder til under sul-tegrnsen, dr arbejdernes brn. Derved bliver der knaphed p arbejdskraft,og (prisen p varen) lnningerne stiger. Nr p den anden side lnningernestiger til over sultegrnsen, formerer arbejderbefolkningen sig hastigere. Derbliver en overod af arbejdskraft til salg, og lnningerne falder igen. IflgeRicardo er der p denne mde en benhrd lov, som fastholder lnningernep det lavest mulige niveau, hvor arbejdskraften lige netop kan opretholdelivet og bevares for produktionsapparatet.Ricardos argumentation forudstter, at industriejerne totalt mangler so-cial bevidsthed og at ingen regeringsforskrifter eksisterer. Den forudser ikkedannelsen af fagforeninger, og den forudstter, at arbejderbefolkningen vilmangfolddiggre sig uden tilbageholdenhed, s snart lnningerne stiger oversultegrnsen. Dette var en njagtig beskrivelse af hvad der skete i England iRicardos levetid, men det er helt benbart ikke gldende altid og alle vegne.En mere almindelig og mere fuldstndig beskrivelse af situationen blevgivet af Thomas Robert Malthus (1766-1834). Malthus stammede fra en in-tellektuel familie. Faderen Daniel Malthus var ven med Rosseau, Hume ogGoodwin. Den yngre Malthus' bermte bog om befolkningen adtes af hanssamtaler med faderen.Daniel Malthus var overbevist tilhnger af Oplysningstidens optimistiskeloso. Som Goodwin, Condorcet og Voltaire troede han, at de videnskabeligefremskridts anvendelse inden for landbrug og industri uvgerligt ville fremenneskene frem til en guldalder. Hans sn Robert var mere pessimistisk.Han pegede p, at goderne fra de videnskabelige fremskridt sandsynligvis8.7. OVERBEFOLKNING 157ville blive spist op af en voksende befolkning.P faderens tilskyndelse udviklede Robert Malthus sine ideer i bogen AnEssay on the Principle of Population", som han udgav anonymt i 1798. I den-ne bermte bog peger Malthus p, at under optimale betingelser er enhverbiologisk population, menneskene inclusive, i stand til at formere sig ekspo-nentielt. For mennesker under gunstige vilkr kan befolkningstallet fordobleshvert 25. r, redobles hvert 50. r, og tiltage med en faktor p 8 hvert 75.r. Det kan vokse med en faktor 16 hvert rhundrede, og med en faktor 256hvert 2. rhundrede o.s.v.Det er klart, at befolkningstallet ikke kan stige efter denne mlestok iret lang tid, for hvis det gjorde det, ville Jorden blive kvalt af menneskeri lbet af nogle f rhundreder. Derfor, fremhver Malthus, m forskelligekrfter spille ind for at holde befolkningstallet i skak. Malthus anfrte frstde positive hindringer"for befolkningens vkst - sygdom, sult og krig - somvi nu kalder de malthusiske krfter". Han tilfjede en anden slags hindrin-ger - fdselskontrol (som han kaldte en last"), sene gifterml og moralskafholdenhed". Eftersom han var prst, foretrak han naturligt nok moralskafholdenhed.Efter Malthus' mening behver en befolkning ikke at overstige, hvad f-devareforsyningen kan underholde, forudsat den praktiserer sent indgedegteskaber, fdselskontrol og moralsk afholdenhed. Men uden disse mere pi-nefulde indskrnkninger vil (iflge Malthus) befolkningstallet hurtigt voksetil det punkt, hvor de uhyggelige malthusiske krfter - sult, sygdom og krig- begynder at decimere det.Mrkelig nok var det det katolske Frankrig, der frte an i udviklingen affdselskontrol. Rober Owen (en oplyst engelsk industrimand og grundlggeraf andelsbevgelsen) nskede at informere sine arbejdere om fdselskontrol.Han rejste derfor til Frankrig for at orientere sig om den teknik, man anvendteder. I 1825 bragtes en artikel (af Richard Carlile) i The Republican". Artiklenbeskrev importen af fdselskontrol fra Frankrig til England:...Mr. Owen blev gjort opmrksom p, at et sundt helbred hos beboernei hans nye anlg ville f dem til at avle brn i overod. Han k sagen belystog forklaret, s han forstod dens alvor. Han k at vide, at p kontinentetanvendte kvinderne nogle midler, der var aldeles fortrelige til at hindreundfangelse. Mr. Owen rejste afsted til Paris for at nde ud af metoderne.Han konsulterede de mest fremragende lger, og fandt ud af den almindeligepraksis blandt deres kvinder."... Et stykke bld svamp bindes til et bndel eller bnd, indsttes fr158 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONsamlejet, og fjernes igen, s snart det har fundet sted... Hvis svampen er stornok, d.v.s. s stor som en grn valnd eller et lille ble, undgs besvangring,uden at det formindsker gteskabets glder."Carlile fortstter:...Nr antallet af arbejdere i enhver bedrift og fabrik har vret for stort inogle r, bliver lnningerne strkt reducerede, og arbejderne fr det kun ensmule bedre end slaver... Ved at begrnse antallet af brn, vil bde brns ogvoksnes lnninger stige, og arbejdstiden vil ikke vre lnger, end den burdevre."Fdselskontrol og sene gifterml har (indtil videre) afholdt Ricardos ogMalthus' uhyggelige forudsigelser fra at g i opfyldelse i verdens udviklede,industrielle nationer. De este af disse lande har gennemget den proces,der kaldes den demograske overgang- skiftet fra en ligevgtstilstand, hvorbefolkningstallets vkst holdes i ave af de malthusiske krfter i form afsygdom, sult og krig, til en anden ligevgtstilstand, der holdes i skak affdselskontrol og sene gifterml.Overgangsperioden indledes med et fald i ddeligheden p grund af for-skellige faktorer, hvoraf den vigtigste er den videnskabeligt funderede syg-domsforebyggelse.Det tager nogen tid for kulturmnsteret at tilpasse sig den lavere ddelig-hed, og derfor fortstter det hje fdselstal. Familierne vedbliver at f sekseller syv brn, p samme mde som de gjorde, da de este af brnene dde,inden de selv k brn. Ved begyndelsen af den demograske overgang forhjesbefolkningstallet derfor drastisk, men efter nogen tid tilpasser de kulturellemnstre sig imidlertid den lavere ddelighed, og en ny ligevgtstilstand ertilvejebragt med bde et lavere fdselstal og en mindre ddelighed.I Europa krvede denne tilpasning omkring to hundrede r. I 1750 be-gyndte ddeligheden at falde drastisk. Omkring 1800 var den halveret fra35 dde pr. tusinde mennesker i 1750 til 18 promille i 1800. Og den fort-satte nedad. I mellemtiden faldt fdselstallet ikke, men steg til 40 fdslerpr. tusinde indbyggere i r 1800. Antallet af brn, der fdtes hvert r, varsledes mere end dobbelt s stort som det antal, der var tilstrkkeligt til atkompensere for ddsfaldene!Omkring 1800 steg befolkningstallet hvert r med mere end to procent.I 1750 var Europas befolkning p ca. 150 mio. I 1800 var der omkring 220mio. I 1950 havde det oversteget 540 mio, og var i 1970 646 mio.I mellemtiden har fremskridtene inden for lgevidenskabelig forskning,og reduktionen af eekterne som flge af sult og krig, pvirket resten af8.8. KOLONIALISMEN 159verden: I 1750 bestod verdens ikke- europiske befolkning kun af ca. 585 mio.I 1850 var den net op p 877 mio. I rhundredet mellem 1850 og 1950 erbefolkningerne i Asien, Afrika og Latin Amerika mere end fordoblet, og nede1.8 mia i 1950. I de 20 r mellem 1950 og 1970 er befolkningstallet i Asien,Afrika og Latin Amerika steget voldsommere, og i 1970 nede denne del afverdens befolkning op p 2,6 mia, og bragte sledes tallet for hele verden opp ialt 3,6 mia. Det gr hurtigst i Latin Amerika, hvor befolkningen nstener fordoblet i de tyve r mellem 1950 og 1970. 4De seneste tal viser, at befolkningseksplosionen er aftaget i Europa, Rusland,Nord Amerika og Japan, hvor den demograske overgang er nsten overst-et. Men befolkningstallet i resten af verden stiger stadig med halsbrkkendefart. Det kan ikke stadig vokse i samme grad ret meget lnger uden at skabeudbredt hungersnd.8.8 KolonialismenI 18. og 19. rhundrede begyndte den fortsat accelererende udvikling af vi-denskaben og den videnskabeligt baserede industri at pvirke hele verden. Itakt med at billigt producerede varer strmmede ud fra Europas fabrikker,forandredes verdenshandelens mnstre. Fr den industrielle revolution havdehandelsruterne til Asien bragt asiatiske krydderier, tekstiler og luksusvarertil Europa. F.eks. blev bomuldsstof og ne tekstiler importeret til England.Med opndelsen af spinde- og vvemaskiner blev handelen vendt om. Billigtbomuldsstof fremstillet i England begyndte at blive solgt i Indien, og denindiske tekstilindustri visnede.Den hastige udvikling af teknologien i Vesten bnede desuden en bredklft i de militre styrkeforhold mellem de industrialiserede lande og resten afverden. De avancerede industrielle nationer benyttede deres overlegne vbensom en kagekniv til hastig udskring af den vrige verden i kolonier, der delsfungerede som ressourcer af rvarer og nringsmidler, dels som aftagere afde fabriksfremstillede varer.I Nordamerika viste den indfdte indianske befolkning sig srbar overfor europiske sygdomme som kopper, og et stort antal af dem dde. Detilbagevrende indianere blev drevet vestp af den strm af immigranter, der4Kinas befolkning sknnedes i 1950'erne at vre ca. 600 mio. I slutningen af 1960'erneca. 700 mio, nu over 1,13 mia! O.a.160 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONankom fra Europa. I Mellem- og Sydamerika viste de europiske sygdommesig lige s fatale for indianerne der.Med debombardementer demonstrerede de industrialiserede lande of-te deres hensigter: I 1854 tvang Kommandr Perry og en amerikansk deJapan til at acceptere den fremmede handel ved trusler om at bombardereTokyo. Britiske krigsskibe bombarderede 1856 Canton i Kina som straf forvold imod europere, der havde bosat sig i byen. 1864 bombarderede en styr-ke af europiske og amerikanske deenheder Choshu i Japan, og forrsagedeen revolution. I 1882 blev Alexandria, og i 1896 Zanzibar bombarderet.Mellem 1800 og 1875 steg procentdelen af Jordens overade, der var undereuropisk herredmme, fra 35 til 67 procent. I tiden mellem 1875 og 1914kom en ny blge af koloniekspansion, og den del af Jordens overade, derbeherskedes af kolonimagterne (Europa, De forenede Stater og Japan) stegtil 85 procent, nr de tidligere kolonier er medregnet.I tiden mellem 1880 og 1914 indtrdte en udjvning i forhold til denengelske industrielle og kolonialistiske dominans. Industrialismen havde bredtsig fra England til Belgien, Tyskland og De forenede Stater, i mindre mlestoktil Frankrig, Italien, Rusland og Japan. Tyskland producerede i 1914 dobbelts meget stl som Storbritannien, og De forenede Stater re gange s meget.Nye vbenteknikker indfrtes, og et maritimt vbenkaplb begyndte mel-lem de strste industrilande. Englnderne inds, at deres gamle de varutidssvarende, s de s sig ndsaget til bygge den op igen. rene med koloni-alismens ekspansion mellem 1880 og 1914 var sledes prget af spndinger,da industrimagterne kappedes om at opruste, og tilegne sig s meget sommuligt af den vrige del af verden.Meget smukt og vrdifuldt gik tabt, efterhnden som gamle traditionellekulturer brd sammen, overmandet af den moderne industrielle civilisationsstyrke og fristelser. Fremskridt var en religion, og imperialismen et korstogfor europerne og amerikanerne i slutningen af det 19. og begyndelsen af det20. rhundrede. Ud fra den vestlige verdens opfattelse var korstogets grusom-heder retfrdiggjort ved den mission, de mente at have med at civilisere ogkristne"resten af verden. Blandt de mennesker, man sendte ud, var pda-goger og sundhedhjlpere, der ofte accepterede en temmelig ubehagelig ogfarefuld tilvrelse i deres virke.I begyndelsen af det 19. rhundrede var verden inddelt i enklaver: Kinavar en verden for sig; Indien en srskilt verden; Afrika syd for Sahara var enanden lukket sfre, og den islamiske verden var selvtilstrkkelig, som ogsVesten var det. I 1900 var der kun n verden, sammenbundet af det stedse8.8. KOLONIALISMEN 161gende antal forbindelser i verdenshandelen og i kommunikationen. 55Den ekspansion der indledtes med de store opdagelsesrejser og de europiske koloni-seringer medfrte, foruden en blomstrende handel med varer, nrings- og nydelsesmidler,som ellers ikke fandtes i Europa, et udbredt slaveri, der ellers s at sige var udryddet i deeuropiske lande. 1434 solgtes afrikanere benlyst som slaver i Lissabon. Columbus og deefterflgende conquistadorer hjemfrte indianske slaver fra Mellem- og Sydamerika. 1506frtes de frste afrikanske slaver til de spanske kolonier i Vestindien. Karl V gav i 1517en amsk yndling eneret p en rlig eksport af 4000 afrikanere til Amerika, men Portugaltog snart fringen, fra 1562 i hrd konkurrence med England. 1620 indfrtes de frsteafrikanske slaver til Jamestown i Nordamerika, hvor de frste protester mod slaveriet ldallerede 4 r efter i 1624. I 1776 alene overfrtes ca. 300.000 mennesker som slaver. Ialt ilbet af 300 r kom sknsmssigt 4 mio mennesker til hele Amerika p denne mde, mentabene ved tilfangetagelsen og transporten var forfrdelige. Omkring 1700 ld strkererster fra abolitionisterne i Ny England og blandt Kvkerne imod slaveriet, og Uafhn-gighedserklringen 1776 var uforenelig med slaveriets fortsttelse. Danmark afskaedeslavehandelen 1803, og marts 1807 forbd Englands Parlament slavehandelen fra marts1808. 1813 fulgte Sverige, 1814 Nederlandene, 1816 Frankrig, Portugal og Spanien. Fra1783 forbd en engelsk lov grusom behandling af slaver. 1792 gav Danmark en lignendelov for De vestindiske er. Men frst i 1833 blev slaveriet afskaet ved lov overalt i Detengelske Imperium, 1853 i de danske kolonier, 1863 i de hollandske, fra 1858 men frstendeligt 1875 i Portugals kolonier, og 1888 i Brasilien. Overalt havde slaveriet vist sineonde sider ved at demoralisere de selvbestaltede herrer"mere end trllene", og ved atdemonstrere amoralske menneskers ufattelige rhed over for forsvarslse medskabninger ifornuftens og oplysningens tidsalder. O.a.162 KAPITEL 8. DEN INDUSTRIELLE REVOLUTIONKapitel 9UDVIKLINGSLREN9.1 Linn, Lamarck og DarwinI lbet af det 17. og 18. rhundrede havde naturforskere indsamlet oplysnin-ger om tusindvis af plante- og dyrearter. Denne store samling ubearbejdedeinformationer blev sat i system af den store svenske naturforsker Karl af Lin-n (1707- 1778), ogs kendt under det latinske navn Carolus Linnus efterfaderen Linnus. Men fra 1757 kaldte Karl sig Linn.Karl af Linn genklassicerede alt levende, og han indfrte en nomenkla-tur, det binominre navngivningssystem, s alle planter og dyr k to navne- slgtsnavnet og artsnavnet. I Linns klassikation ligner arterne inden foren slgt hinanden meget 1.Linn grupperede beslgtede familier i klasser, og beslgtede klasser iordener. Senere ordnede den franske anatom Cuvier (1769-1832) beslgtedeordener i phylae (af grsk fyle, slgt). 21F.eks. Viola odorata L., duftende Viol eller Martsviol og Viola canina L., HundeviolO.a.2Efter uddannelse ved universitetet i Uppsala og de botaniske rejser til Lapland ogDalarne rejste Linn 1735 til Holland for at tage den medicinske doktorgrad og blivelge. Her udgav han sin bermte Systema Naturae og blev lge og botaniker hos denrige borgmester Cliord, der bl.a. bekostede Linns rejse til London. Hos Cliord udgavhan 1736-37 Hortus Cliortianus, den bermte Fundamenta Botanica, Flora Lapponica,Genera Plantarum og Critica Botanica. 1741 blev Linn professor i Uppsala, der oplevedeen glansperiode uden fortilflde. Da Linn 1759 var rektor magnicus, var antallet afstuderende steget til 1500 fra frre end 500 fr hans tid. Studenterne elskede Linn ogstrmmede til hans bermte ekskursioner. Hans Philosophia Botanica fra 1751 var i langetider intet mindre end botanikkens lovbog. O.a.163164 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLRENI Frankrig blev Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet Lamarck (1744-1829) forbavset over det nre slgtskab mellem forskellige dyrearter og of-fentliggjorde 1809 en bog med titlen Philosophie Zoologique", hvori hanprvede at forklare dette slgtskab i form af en udviklingsteori. Lamarck for-klarede den nre lighed mellem arterne inden for en slgt ved at antage, atdisse arter havde udviklet sig fra en flles stamform. Evolutions-mekanismen,som han tnkte sig den, var dog i det vsentlige forkert, idet han mente, atogs tillrte egenskaber nedarves.F.eks. mente Lamarck, at giraerne strakte hals for at kunne n op atspise bladene p hje trer. Sledes mente Lamarck, var girafhalsen gradvisblevet lngere i lbet af mange generationer. Sknt troen p de tillrte egen-skabers arvelighed var en alvorlig fejtagelse, fortjener Lamarck anerkendelsefor korrekt at have fremhvet, at den nre lighed mellem en slgts arterskyldes nedstamningen fra en flles stamform. 3Den begavede lge og digter Erasmus Darwin (1731-1802), der af denengelske romantiske digter Coleridge blev anset at have ...en strre breddeaf viden end nogen anden mand i Europa", havde i mellemtiden i England of-fentliggjort The Botanic Garden"og Zoonomia"(1794). Darwins frste bog,Den botaniske Have, var skrevet p vers, og i forordet udtalte han, at for-mlet var at ...indlade fantasien under videnskabens banner..."og henledelserens opmrksomhed p den fejrede svenske naturforsker Linnaeus' ud-delige arbejder". Bogen blev umdelig populr p Darwins tid, men nutidenslser ville nok nske, at han havde udtrykt sig i prosa i stedet for i poesi.Darwins anden bog Zoonomia"er mere interessant, da den indeholder enklar udtalelse om evolutionsteorien:...Nr vi overvejer de store forandringer, der er sket med forskellige dyr",skrev Darwin, som heste, vi har opvet til forskellige forml som styrke oghurtighed, til at bre byrder eller til vddelb; eller hunde, vi har opdrttetfor deres styrke og mod som bulldog'en, eller for den ne lugtesans, somi tilfldet med Stveren og Spanielen, eller med Greyhound'ens hurtighed,eller evnen til at svmme i vand eller trkke slder som de ruhrede hundei Norden ... og fj hertil de store form- og farvevariationer, vi dagligt ser hosmindre dyr som f.eks. kaniner og duer, fordi vi har opdrttet dem; ... nr3Lamarck udgav 1778 med statsunderstttelse Flore Francaise, hvori han anvenderLinns system p den franske ora. Philosophie Zoologique var et for hans tid genialtarbejde, der dog ikke vakte srlig opsigt, og fra modstandernes side blev spottet og tietihjel. Frst p et langt senere tidspunkt blev Lamarcks revolutionerende naturlososkedoktriner forstet og sammenlignet med Charles Darwins. O.a.9.2. CHARLES DARWIN 165vi overvejer den store lighed i bygningen hos alle varmblodede dyr, bde hospattedyrene, fugle, krybdyr og hos mennesker, lige fra musen og agermusentil elefanten og hvalen, ledes vi til at konkludere, at de alle er skabt p sammemde og af samme slags levende ber."Erasmus Darwins sn Robert giftede sig med Suzanna Wedgwood, denknne og begavede datter af den bermte keramiker Josiah Wedgwood, og1809 (samme r som Lamarck publicerede sin Philosophie Zoologique") blevhun mor til Charles Darwin.9.2 Charles DarwinSom dreng holdt Darwin af sine samlinger og af at g p jagt, men visteingen srlige evner i skolen. Faderen der var skuet over hans middelm-dige prstationer, sagde engang til ham: Du holder kun af jagt, hunde ogrottefangst. Du vil blive en skndsel for dig selv og hele din familie!"Robert Darwin var fast besluttet p, at snnen ikke skulle udvikle sigtil en ubeskftiget dagdriver, som han syntes at vre p vej til at blive, og16 r gammel blev Charles sendt til universitetet i Edinburgh for at stude-re medicin. Men Charles Darwin var nu s sart og blid en sjl, at han ikkekunne holde ud at overvre operationer (der dengang foregik uden kloroform-bedvelse). Desuden havde han fundet ud af, at faderen ville efterlade hampenge nok til en komfortabel tilvrelse, s derfor tog han ikke medicinstu-dierne rigtig alvorligt. Nogle af hans venner var imidlertid videnskabsmnd,og gennem dem k Darwin interesse for geologi og zoologi.Robert Darwin inds, at snnen ikke nskede at blive lge. I stedet send-te han derfor Charles til Cambridge for at f en gejstlig uddannelse. CharlesDarwin var ogs vldig populr i Cambridge p grund af sin muntre, venligeog rlige karakter, men han var ingen seris studerende. Blandt de mangevenner, han k her, var ogs videnskabsmnd, blandt andre John StevensHenslow, botanikprofessoren i Cambridge, og geologiprofessoren Adam Sed-gwick.I erindring om noget af det, der pvirkede ham mest i den tid, skrevDarwin:I mit sidste r i Cambridge lste jeg omhyggeligt og med stor interesseHumboldts Personal Narrative of Travels to the Equinoctal Regions of A-merica". Denne bog og Sir J. Hirschels Introduction to the Study of NaturalPhilosophy"gav mig et brndende nske om at bidrage med blot den mest166 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLRENbeskedne tilfjelse til naturvidenskabens dle bygning. Ikke en af et helt du-sin bger pvirkede mig s meget som disse. Jeg tog kopier af Humboldtslange afsnit om Tenerifa og lste dem hjt for Henslow, Ramsay og Dawes... og enkelte i selskabet erklrede da ogs, at der ville de strbe efter atkomme hen, men jeg tror nu, de kun mente det halvt alvorligt. Jeg, derimod,mente det i fuldt alvor, og k tilmed en introduktion til en kbmand i Londonfor at forhre mig om skibslejlighed."I sommeren 1831 rejste Charles Darwin til Wales for at hjlpe professorSedgwick, som studerede de overordentlig gamle klippeformationer, der varfundet der. Da han kom tilbage til hjemmet efter den geologiske ekspedition,l der brev fra Henslow. Heri k Darwin tilbudt en stilling som ulnnetforsker ombord p Beagle", en lille brig, der skulle udsendes af den britiskeregering for at opmle Sydamerikas kyst og udfre en rkke tidsmlingerverden rundt.Darwin var henrykt og meget betaget af dette tilbud. Han nrede etbrndende nske om bde at besge de herlige, nsten ukendte egne, Ale-xander von Humboldt havde beskrevet, og at bidrage med blot den mestbeskedne tilfjelse til naturvidenskabens dle bygning". Hb og planer blevimidlertid bremset af faderens modstand. Han troede, at Charles endnu en-gang ndrede mening og drev i retning af et liv i morskab og lediggang. Hvisdu kan nde blot en fornuftig mand, der vil tilrde dig at tage afsted", sagdeRobert Darwin til sin sn, vil jeg give mit samtykke."Dybt deprimeret over faderens ord besgte Charles Darwin sin onkel Jo-siah Wedgwoods gods, Maer, hvor han altid flte sig bedre tilpas end i sithjem. Hvad der derefter skete, var med Darwins egne ord flgende:9.3. LYELLS HYPOTESE 167...Min onkel sendte bud efter mig og tilbd at kre mig til Shrewsburyog tale med min far, da han mente, det ville vre klogt af mig at tage imodtilbudet. Min far havde altid pstet, at min onkel var verdens fornuftigstemand, og han gav straks sit samtykke p den venligste mde. Jeg havdevret temmelig dsel, medens jeg var i Cambridge, og for at berolige min farsagde jeg, at jeg skulle vre pokkers begavet for at bruge mere end minemnedspenge, slnge jeg var ombord p Beagle", men han svarede med etsmil Jeg har ellers hrt, du er meget begavet"!"P den mde begyndte Charles Darwin den 27. december 1831 en 5 rsrejse rundt om Jorden. Denne rejse skulle ikke alene forandre Darwins liv,men endnu vigtigere: den kom til at ndre menneskets syn p dets plads inaturen.9.3 Lyells hypoteseDa Beagle sejlede ud fra Davenport i trist vintervejr, l den 22-rige Darwini sin kje, ynkeligt ssyg og med hjemve, i visheden om at han ikke ville sefamilie og venner i mange r. For at tvinge tankerne bort fra disse problemerlste Darwin en ny bog, som Henslow havde anbefalet: Sir Charles LyellsPrinciples of Geology". Ls den endelig"havde Henslow skrevet, for dener meget interessant; men interesser dig kun for kendsgerningerne i den. Dener helt igennem p vildpor, hvad teorierne angr."Medens Darwin lste Lyells bog med stigende spnding og opslugthed,forstod han let, hvad det var, Henslow havde at indvende: Lyell, en tilhngeraf den store skotske geolog James Hutton (1726-1797), indfrte en revolutio-nerende hypotese i geologien. Iflge Lyell forholdt det sig sdan, at Ingensom helst rsager, bortset fra dem der nu er virksomme, har nogen sindevret virksomme fra de ldste tider vi kan se tilbage p og frem til nu; ogde har aldrig vre virksomme med strre energier, end de nu virker med."Denne ide forekom farlig og kttersk for dybt religise mnd som Henslowog Sedgwick. De troede, at Jordens geologi var skabt ved Noahs syndod ogmske gennem andre oversvmmelser og katastrofer, der havde fundet stedfr Noahs tid. Jordens geologiske srprg, dens bjerge, dale og sletter, ansde for sporene efter forskellige katastrofer, som Jorden havde gennemget.Alt dette blev nu bengtet af Lyell. Han troede Jorden var uendeliggammel - tusinde af millioner r. Gennem dette uhyre spand af tid, menteLyell, havde langsomt virkende krfters vedvarende arbejde dannet Jordens168 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLRENgeologiske karakteristika. Store dale var skret ud af gletcherne og af regnensog frostens vedvarende virkning; og langsomme ndringer af landets hjde,fortsat over uhyre tidsrum, havde opbygget de hje bjergkder.Lyells tro p Jordens umdelig hje alder, baseret p de geologiske vid-nesbyrd, gjorde at Darwins bedstefars udviklingsteori pludselig forekom meresandsynlig. Over s mgtige tidsrum ville sm krfters langvarige indvirk-ning mske vre rsag til store forandringer bde i biologien og i geologien!Ved den tid da Beagle var net til Santiago p De capverdiske er, havdeDarwin grundigt fordjet Lyells bog med dens svimlende udsigter. Da hanundersgte Santiagos geologi, inds han de vidunderlige fortrin ved Lyellsmde at behandle geologien p". Trk ved en, der ellers ville vre uforste-lige ud fra de sdvanlige katastrofe-teorier, blev nu fuldt forstelige p basisaf Lyells hypotese.Efterhnden som Beagle langsomt bevgede sig sydp langs Sydamerikaskyst, drog Darwin ud p adskillige ekspeditioner for at udforske landets indre.P en af disse udugter fandt han nogle fossile knogler i en odsengs rdemudder. Han udgravede omhyggeligt omrdet omkring dem og fandt resterneaf ni store rbenede dyr. Nogle af dem var s store som elefanter. Nogle syntesdog af bygning at vre i nrt slgtskab med nulevende sydamerikanske arter.Et af de uddde dyr, som Darwin fandt, lignede bortset fra den gigantiskestrrelse en armadillo, - et sydamerikansk bltedyr.Beagle rundede Cap Horn pisket af iskolde blger, s hje at skibet varnr ved at lgge sig p siden. Da briggen efter stormen var sikkert forankreti Tierra del Fuego kanalen ved Ildlandet, lagde Darwin mrke til, hvordanen indfdt kvinde stod i timevis og betragtede skibet, medens tsneen faldtog smeltede p hende ngne bryst og p det nyfdte spdbarn, hun stodog ammede. Det slog ham i hvor hj grad de indfdte havde tilpasset sigdet klige vejrlig, s de var istand til at overleve nsten uden ly og udenkldedragt, bortset fra et par stive dyreskind, som nsten ikke dkkededem i et vejr, der ville have taget livet af almindelige mennesker.I 1835, medens Beagle langsomt sejlede nordp, havde Darwin mangelejligheder til at udforske den chilenske kyst - et usdvanligt smukt land iskyggen af de hje Andesbjerge. En dag, i nrheden af Conception Bugten,oplevede han chok'et ved en alvorlig jordrystelse.Det kom pludseligt og varede to minutter", skrev Darwin. Byen Con-ception er nu ikke andet end dynger i rkker af mursten, tegl og tmmer."Darwin foretog opmlinger, der viste at kystlinien ved Conception varsteget mindst 1 m under jordsklvet, og 50 km derfra fandt Beagles kaptajn9.3. LYELLS HYPOTESE 169Fitzroy muslingebanker, der nu l 3 m over det nye hjvandsniveau. Detvar en dramatisk bekrftelse af Lyells teorier! Efter at have set hvor megetkysthjden havde forandret sig p grund af et enkelt jordsklv, var det letfor Darwin at forestille sig, at lignende hndelser i lbet af mange millionerr kunne have rejst Andesbjergenes mgtige mur.I september 1835 sejlede Beagle vestp til Galapagos erne, en gruppesm vulkanske er ved Perus kyst. P disse er fandt Darwin nye plante- ogdyrearter, der ikke fandtes andre steder i verden. Han opdagede, at hver afdisse er havde egne arter, der lignede arterne, han fandt p de andre er,men dog s forskellige, at de mtte klassiceres srskilt.P Galapagos erne levede 13 slags nker, der ikke fandtes andre ste-der i verden, alle grundlggende ens af udseende, men med forskellige trkrelateret til deres levevis og fde. Da han spekulerede over disse kendsgernin-ger, forekom det Darwin, at den eneste forklaring var, at de 13 nkearter pGalapagos mtte nedstamme fra en enkelt art, og at nogle f medlemmer afarten formentlig af en strk vind var frt ud til erne fra det sydamerikanskehovedland.Ved opdagelsen af denne nuancering og forskellighed inden for en lillettbeslgtet gruppe fugle", skrev Darwin, kunne man virkelig forestille sig,at der fra et oprindeligt ftal af fugle i dette hav har overlevet en art, som erblevet tilpasset efter forskellige forhold ... Sdanne forhold kunne let pvirkearternes stabilitet."Efterhnden som Darwin foretog omhyggelige studier af Galapagos -ernes dyr og planter, inds han, at selv om de ikke var helt identiske medde tilsvarende sydamerikanske former, lignede de dem dog s meget, at detforekom mest sandsynligt, at alle planter og dyr p Galapagos var net fremtil erne fra det sydamerikanske fastland, og efterhnden havde udviklet sigtil deres nuvrende former.Ideen om arternes gradvise tilpasning kunne ogs forklare den kends-gerning, som Darwin havde bemrket, at de fossile dyr i Sydamerika varnrmere beslget med afrikanske og eurasiske dyr, end de nulevende sy-damerikanske arter var. Med andre ord, Sydamerikas fossile dyr udgjorde etforbindelsesled mellem de levende sydamerikanske arter og de tilsvarende dyri Europa, Asien og Afrika. Den mest sandsynlige forklaring p dette var, atdyrene var net til Amerika via en landbro, der siden mtte vre get tabt,og at de derefter havde udviklet specielle sydamerikanske former.Beagle fortsatte rejsen vestp, og Darwin havde mulighed for at studereStillehavsernes dyr og planter. Han bemrkede, at der ikke var pattedyr170 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLRENp disse er, bortset fra agermus og nogle f arter, som sfolk havde bragtdertil. Det forekom Darwin sandsynligt, at alle Stillehavsernes arter var netfrem til erne ved at krydse over store havstrkninger, efter at de vulkanskeer havde rejst sig fra havbunden, og at det var forklaringen p, at dermanglede s mange dyreklasser. Den kendsgerning, at hver gruppe havdesine egne specielle arter, som ikke fandtes andre steder i verden, forekomDarwin et overbevisende vidnesbyrd om, at arterne havde tilpasset sig efterderes ankomst. Det isolerede australske kontinents mrkvrdige pungdyrgjorde ligeledes et dybt indtryk p Darwin.9.4 Arternes OprindelseDarwin havde forladt England ombord p Beagle i 1831 som en umoden ungmand p 22, uden egentlig ide om hvad han nskede at stille op med sit liv.Efter fem rs rejse vendte han tilbage i 1836 som en moden mand, bekrfteti sin interesse for videnskaben og i besiddelse af et formidabelt talent foriagttagelse, generalisering og evne til logisk videnskabelig konkluderen. I enbeskrivelse af rejsen siger Darwin:Jeg har altid flt, at jeg intellektuelt modtog min frste egentlige ud-dannelse takket vre rejsen ... Alt, hvad jeg tnkte over eller lste om, vardirekte med til at understtte, hvad jeg allerede havde set eller sandsynligvisville f at se, og denne holdning fulgte mig i alle rejsens fem r. Jeg er sikkerp, at det var denne trning, der satte mig i stand til at prstere, hvad jegend m have frembragt inden for videnskaben."Darwin vendte tilbage til England, overbevist af det han havde set prejsen, at plante- og dyrearterne ikke var skabt uafhngigt og mirakulst,men at de gradvis var ndret til deres nuvrende form i den geologiske tidsmange millioner af r.Darwin var henrykt over at vre hjemme igen, og ved udsigten til at sesin familie og sine venner igen. Til onklen Josiah Wedgwood skrev han:Jeg er helt forvirret i hovedet af s megen fryd, men jeg kan ikke vremed til, at min sster skulle vre den frste til at fortlle dig, hvor lykkeligjeg er over at se alle mine kre venner igen. ...Jeg er utlmodig efter at genseMaer og alle dets beboere."I et brev til Henslow skriver han:Min kre Henslow, Jeg lnges efter at se Dem. De har vret mig denbedste ven, en mand nogen sinde har haft. Jeg kan ikke skrive mere, for jeg9.4. ARTERNES OPRINDELSE 171er svimmel af glde og forvirring."1837 slog Darwin sig ned i Great Marlborough Street i London, hvorhan kunnne arbejde med sine geologiske og fossile samlinger. Han k hjlptil arbejdet af Sir Charles Lyell, som blev Darwins nre ven. I 1837 pbe-gyndte Darwin ogs en bog med notater om Transmutation of Species",Arternes forvandlinger. Hans Journal of Researches into the Geology andNatural History of the various Countries visited by H.M.S. Beagle"(Journalover geologiske og naturhistoriske undersgelser i de forskellige lande besgtaf H.M.S. Beagle) blev publiceret i 1839, og den blev hurtigt en bestseller.Det er en af de interessanteste rejsebger der nogen sinde er skrevet, og sidenden frste udgivelse er den genudkommet mere end ethundrede gange.Disse r var meget produktive for Darwin, men han lngtes bde efter sithjem ved The Mount, og efter sin onkels gods i nrheden med svrmen aftiltrkkende dtre. I erindring om sine mange lykkelige besg p Maer skrevhan:Om sommeren sad hele familien ofte p trapperne til den gamle portal,med blomsterhaven foran og den stejle trbevoksede skrnt over for husetspejlende sig i sen, hvor hist og her en sk dukkede op, eller en sfuglpadlede omkring. Intet har efterladt et mere levende billede i mit sind enddisse aftener p Maer."I sommeren 1838, da han var trt af ungkarlelivet i London, skrev Darwini sin dagbog:Min Gud, det er utleligt at tnke p at bruge hele livet som en intet-knnet bi med arbejde og alligevel det rene ingenting! Tnk at skulle levealle sine dage i det rgfyldte snavsede London! Forestil dig blot en sd, bldkone p en sofa, en god kaminild og bger, og mske musik. Gift dig, giftdig, gift dig! Q.E.D."Da han havde truet sin beslutning, drog Darwin direkte til Maer ogfriede til sin knne kusine Emma Wedgwood, der straks sagde ja til beggefamiliers glde. Charles og Emma Darwin kbte et stort, behageligt landstedi Down 10 km syd for London, og her, i december 1839, fdtes det frste afderes ti brn.Darwin valgte dette lidt isolerede sted til sit hjem, fordi han var begyndtat vise tegn p en kronisk sygdom, som han led under resten af livet. Hanskrfter var meget begrnsede, og han konomiserede med dem til fordelfor arbejdet ved at undg selskabelige forpligtelser. Hans sygdom blev aldrigprcis diagnosticeret medens han levede, men moderne lgers gt er, at hanled af Chagas' sygdom, en endemisk infektion med agellater overfrt ved bid172 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLRENfra en sydamerikansk blodsugende tge.Darwin var allerede overbevist om, at arterne havde forandret sig overmeget lange tidsperioder, men hvad det var for krfter, der forrsagde denneforandring, fandt han ud af i 1838:Ved et tilflde", skrev han, underholdt jeg mig ved at lse Malthus'bog Population". Og da jeg fra mine langvarige studier af dyrs og planterslevevis var vel forberedt p at acceptere den kamp for eksistensen, der ndersted alle vegne, slog det mig straks, at under disse omstndigheder villefordelagtige varieteter have tendens til at bevares, men ufordelagtige til atblive delagt. Resultatet ville vre fremkomsten af nye arter."Her havde jeg da endelig fet en teori at arbejde efter; men jeg var sivrig efter at undg forudfattede meninger, at jeg for nogen tid besluttedeend ikke at nedskrive selv den korteste skitse af den. Frst i juni 1842 tillodjeg mig den tilfredsstillelse, med blyant at skrive et meget kort uddrag af minteori p 33 sider. Den blev udvidet i lbet af sommeren 1844 til 230 sider."Alle Darwins revolutionerende ideer indeholdtes i 1844- uddraget, menhan oentliggjorde det ikke. I stedet begyndte han - med en utrolig Coppernikus-lignende sendrgtighed - en afhandling om fjeldgs, som det tog ham otter at frdiggre! Darwin havde velsagtens en forudanelse om den rasendestorm af had og bigotteri, som oentliggrelsen af hans ktterske ideer villeforanledige.Endelig, i 1854, skrev han til sin ven, Sir Joseph Hooker, der var direktrfor Kew Botaniske Have, at han omsider genoptog arbejdet om arternes op-rindelse. Bde Hooker og Lyell kendte Darwins arbejde om udviklingen, ogde havde i mange r opfordret ham til at oentliggre det. I 1835 havde hanskrevet 11 kapitler af bogen om arternes oprindelse ved naturlig udvlgelse.Men han havde anlagt den i s stor mlestok, at bogen kunne have fyldtre eller fem tykke bind, som det ville have taget Darwin resten af livet atfuldfre.9.4. ARTERNES OPRINDELSE 173Heldigvis blev dette afvrget, ved at der til Down House ankom en bombei form af et brev fra naturforskeren Alfred Russel Wallace. Ligesom Darwinhavde Wallace lst Malthus' bog On Population"og i et forstelsens lynglimthavde han under et feberanfald i Malaya indset ideen om udvikling gennemnaturlig udvlgelse. Det var prcis den samme teori, som Darwin havdearbejdet p i 20 r! I brevet havde Wallace vedlagt en kort artikel med titlenOn the Tendency of Varieties to Depart Indenitely from the Original Type".Det var et perfekt resume af Darwins udviklingsteori.Jeg har aldrig set en mere slende tilfldighed", skrev den forbledeDarwin til Lyell. Hvis Wallace havde set mit udkast i manuskriptet skreveti 1842, kunne han ikke have lavet et bedre uddrag. Nogle af hans udtryk strendda som overskrifterne til mine kapitler. ...Jeg ville vre yderst glad for nuat publicere en skitse af mine generelle synspunkter p et dusin sider eller deromkring; men jeg kan ikke overbevise mig selv om, at jeg kan gre det medren i behold. ...Jeg ville meget hellere brnde hele min bog, end risikere athan eller nogen anden skulle synes, at jeg har optrdt p en lumpen mde."Bde Lyell og Hooker handlede hurtigt og beslutsomt for at hindre Darwini at tilbageholde sit arbejde, som han var tilbjelig til. Sluttelig fandt de enheldig lsning: Wallaces artikel blev lst for The Linnean Society sammenmed et kort uddrag af Darwins arbejde, og begge artikler blev som nsteskridt trykt samtidigt i selskabets skrifter. Medlemmerne i selskabet lyttedei en tilstand af forblet tavshed. Som Hooker skrev til Darwin nste dag,var emnet for nyt og for ildevarslende for den gamle skole at trde op imod,frend de have forskanset sig."Lyell og Hooker overtalte derp Darwin til at skrive en bog af begrn-set strrelse om udviklingen gennem naturlig udvlgelse. Resultatet var, athan i 1859 udgav On the Origin of Species", Arternes Oprindelse, der sam-men med Newtons Principia rangerer blandt de strste videnskabelige bgeroverhovedet. Hvad Newton gjorde for fysikken, ydede Darwin for biologien:Han opdagede de grundlggende teoretiske principper, der sammenbinderalle eksperimentelt iagttagede forhold og gr dem forstelige, og han viste idetaljer, hvordan disse grundlggende principper redegr for omstndighe-derne inden for et meget stort begrebsomrde.Darwins Arternes Oprindelse kan stadig lses med fornjelse og fasci-nation af nutidens lsere. Hans stil er levende og letlst, og nsten allekonklusioner anses stadig at vre rigtige. Han begynder med at diskuterevariationen hos tamdyr og nytteplanter, og han ppeger, at nglen til foran-dringer, som avlerne frembringer, er udvlgelse. nsker vi hurtigere heste,174 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLRENudvlger vi de hurtigste i hver generation, og anvender dem dernst somavlsdyr for den nste.Derefter pviser Darwin, at en tilsvarende proces nder sted i naturen:enhver plante og ethvert dyr avler s meget afkom, at hvis de alle overlevedeog formerede sig, ville antallet hurtigt n op p astronomiske strrelser. Detkan ikke lade sig gre, da pladsen og fdeunderlaget er begrnset, og i natu-ren foregr der derfor altid en kamp for at overleve. Tilfldige forandringer,der ger en organismes chancer for at overleve, vil med strre sandsynlighedblive videregivet til nste generation, end skadelige forandringer bliver. Vedhjlp af denne mekanisme, som Darwin kaldte den naturlige udvlgelse",sker forandringerne i naturens dyr og planter ligesom hos tamdyrende ognytteplanterne.Forestiller vi os en vulkansk nyopdukket fra havets bund og helt ubebo-et, m vi sprge hvad der vil ske, efterhnden som planter og dyr begynderat ankomme. Antag for eksempel, at en enkelt fugleart ankommer til en.Antallet af fugle vil frst stige, indtil stedet ikke kan ernre ere, og antalletvil derefter forblive konstant p dette niveau. Over en lngere tidsperiodekan der imidlertid forekomme tilfldige variationer inden for fuglebestanden,som tillader nogle individer at drage nytte f.eks. af andre former for fde; ogp denne mde, p grund af en tilfldig ndring, kan bestanden yderligeretiltage. P den mde kan en enkelt art eventuelt blive opsplittet i en rkkeunderarter, der alle indtager enhver tilgngelig kologisk niche. Nye arter,der er skabt p denne mde, vil ligne de oprindelige stamformer, selv omderes specielle prg, der i dette tilflde vedrrer deres kostsammenstningog nringsvaner, kan have ndret sig betydeligt. Sledes har f.eks. hvaler,sler og oddere generelt bevaret bygningen som landpattedyr, p trods af atde i hj grad har underget forandringer med hensyn til prg, der er specia-liseret til deres liv i vandet. Iflge Darwin er dette grunden til, at svage sporaf organer eller anlg er s nyttige i klassiceringen af plante- og dyrearter.Klassiceringen af arterne betragtes af Darwin som en genealogisk klassi-kation. Iflge hans teori betragtes alle levende organismer som grene p enenkelt familiestamme. Det er en virkelig bemrkelsesvrdig pstand, efter-som den flles stamform til alt levende jo m have vret yderst simpel ogprimitiv. Det flger i vrigt deraf, at de hjerestende dyrs og planters vi-dunderlige strukturer, hvis kompleksitet og elegance langt overgr, hvad denmenneskelige intelligens frembringer, alle er skabt over tusinde af millionerr ved tilfldig variation og naturlig udvlgelse.Vi m derfor se en lang forhistorie bag enhver detailstruktur og enhver9.4. ARTERNES OPRINDELSE 175egenskab hos et levende vsen, og kendskabet til lren om udviklingen af delevende vseners organer og egenskaber bidrager vsentligt til vor forstelseaf dem. For eksempel kan studiet af hjernens og instinkternes udviklingshisto-rie bidrage i hj grad til vor forstelse af psykologien, som Darwin ppegede.Blandt de mange slende observationer, Darwin fremfrte til sttte forteorien, gives der kendsgerninger inden for morfologien og embryologien.Darwin medtager for eksempel flgende citat af naturforskeren von Baer:Jeg er i besiddelse af to sm fostre i sprit, men har undladt at psttenavne, og for jeblikket er jeg helt ude af stand til at sige, hvilken klassede tilhrer. De kan vre rben eller sm fugle, eller meget unge pattedyr,s fuldstndig er ligheden i mden disse dyrs hoved og krop dannes p.Lemmerne mangler stadig p disse fostre. Men selv om de havde vret dannetp dette tidlige udviklingstadium, ville vi ikke have fundet ud af noget, forfdderne hos rben og pattedyr, vingerne og fdderne hos fugle, og endogmenneskets hnder og fdder udvikles alle ud fra den samme fundamentaleform."Darwin citerer ogs dette afsnit af G. H. Lewis:Den almindelige salamander-haletudse har gller, og den gennemleversin tilvrelse i vandet. Men Salamandra atra, som lever oppe i bjergene, fderfuldt udviklede unger. Dette dyr lever aldrig i vandet. Men bner vi en gravidhun, nder vi inden i den haletudser med perfekt ribbede gller. Anbringes dei vand, svmmer de ligesom den almindelige salamanders eller vandrbenetshaletudser. Det er klart, at denne marine egenskab ikke har nogen forbindelsemed dyrets fremtidige liv, eller har nogen betydning i fostertilstanden. Denhar kun forbindelse med de fortidige tilpasninger; det er en gentagelse affaserne i slgtens udvikling."Darwin peger p, at ...eftersom fosteret ofte mere eller mindre tydeligtviser os strukturen af de mindre modicerede og mere oprindelige egenskaber,som gruppens forfdre har haft, forstr vi, hvorfor de tidligere men nu udddeformer s ofte i deres voksne stadier ligner fostrene af nulevende arter."Intet uddrag af Darwins bog yder retfrdighed imod den. Man m selvlse bogen. Han fremlgger en overvldende mngde beviser til sttte forteorien om udvikling gennem naturlig udvlgelse, og han slutter bogen medflgende ord:Det er interessant at betragte en bevokset skrnt, dkket af mangeforskellige planter, med fugle der synger i buskene, og forskellige insekteragrende omkring, og med orme borende sig gennem den fugtige jord, - Ogat tnke p, at disse omhyggeligt konstruerede former, s forskellige fra hve-176 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLREN9.4. ARTERNES OPRINDELSE 177randre, og dog afhngige af hverandre p en s kompliceret vis, alle er skabtved love, der fungerer omkring os. ...Der er storhed i dette syn p livet - meddets forskellige evner - der oprindeligt ved Skaberen blev til i nogle f former,eller i en eneste; og at uendelig mange af de sknneste og vidunderligste for-mer har vret og bliver udviklet fra en s enkel begyndelse, medens denneplanet forbliver i sit kredslb iflge den uforanderlige tyngdelov."44Charles Darwins On the Origin of Species by Means of Natural Selection, 1859, blevherhjemme oversat af J. P. Jacobsen og udkom i Kbenhavn 1872 med titlen Om ArternesOprindelse ved Kvalitetsvalg. O.a.178 KAPITEL 9. UDVIKLINGSLRENKapitel 10Sejr over sygdomme10.1 JennerHvis det 19. rhundredes europere og amerikanere flte, at deres videnska-belige civilisation havde noget at tilbyde menneskeheden, har de formentlighaft ikke blot fabrikker, dampskibe, jernbaner og telegrafen i tankerne, menogs de store sejre, man havde vundet over sygdommene. Den frste af dissesejre blev vundet over sygdommen kopper, der dengang var s almindelig, atnsten enhver kunne regne temmelig sikkert med at f den. Under de me-re alvorlige epidemier dde hver tredie patient, der var blevet smittet medkopper. De, der kom sig, blev undertiden blinde og ofte s skmmet af syg-dommen, at deres ansigter var nppe nok menneskelige.Da kopper var s almindelig udbredt en sygdom, at folk knapt troedehelt at kunne undg den, hbede de i stedet at mtte f den i blot mildgrad. Man havde tidligt bemrket, at alle, der overlevede et koppeangreb,heller aldrig blev angrebet igen. I Tyrkiet og Kina indpodede man sommetider sig selv med pus fra koppeblrer hos patienter, der var angrebet afkopper i mild form. Denne tyrkiske og kinesiske skik med indpodning blevintroduceret i Europa i det 18. rhundrede, og Diderot, redaktren af denstore franske Encyklopdi (udgivet 1772), gjorde meget for at popularisereskikken. Indpodningen var imidlertid farlig. Den beskyttede ganske vist imodfremtidige angreb, men den indpodede person blev ofte alvorligt syg ellerdde. - Det var som en "russisk roulette".(Denne skaldte inokulation, overtaget fra folkemedicinen, blev praktise-ret fra frste halvdel af det 18. rhundrede. Endnu 1776 blev f.eks. Frederikke179180 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMECharlotte og Christian Ditlev Frederik Reventlows brn inokuleret med godtresultat af hofmedikus Berger. Man havde observeret den opnede modstand-skraft hos mennesker, der havde vret smittet af den milde kvgsygdomkokopper, og den engelske landmand Benjamin Jetsy indpodede derfor 1774sin hustru og to snner med kokoppelymfe. De kom godt over det, hustruendog frst efter et svrt angreb, men forsget vakte forbitrelse. Pny i 1791vaccinerede den holstenske skolelrer Peter Plett med held nogle skolebrnmed kokopper, men forsget bemrkedes ikke. O.a.)Historien om sikker modstandskraft overfor kopper begyndte, da den en-gelske lge Edward Jenner (1749-1823) behandlede en mejerske fra Gloche-stershire. Han troede hun havde kopper, men da han fortalte hende det,svarede hun: "Jeg kan ikke f kopper, Sir, for jeg har haft kokopper."Hunfortalte ham, at det var almindelig kendt p hendes egn, at alle der hav-de vret syge af kokopper, der undertiden angreb landmnd og mejerifolk,aldrig blev angrebet af kopper.Jenner inds nu muligheden for at udvikle en sikker metode til at skabeimmunitet imod en af de mest frygtede sygdomme.Den 14. maj 1796 fandt han en mejerske med aktive kokopper, og efterat have udtaget en lille smule vske fra en af blrerne p hendes hnderindsprjtede han det i en dreng. Drengen blev syg af kokopper, men kom sighurtigt, da sygdommen nsten altid er mild.Derefter tog Jenner det farlige afgrende skridt at indpode kopper pdrengen. Hvis drengen dde, ville Jenner have vret kriminel, - men drengenvar immun! Det varede to r fr Jenner fandt mod og lejlighed igen til atefterprve eksperimentet, men da han i 1798 havde gentaget det med sammelykkelige udfald, besluttede han at oentliggre sine resultater.Skrkken for kopper var s stor, at Jenner jeblikkelig blev belejret medanmodninger fra mennesker, der nskede at blive immuniseret ved indpod-ning med kokopper, hvilket Jenner kaldte "vaccination"efter "vacca", det10.2. PASTEUR 181latinske ord for ko. Fremgangsmden blev hurtigt accepteret. Den engelskekongefamilie blev vaccineret, og Parlamentet besluttede at belnne Jennermed 30.000 pund Sterling, en dengang uhyre stor sum penge.1807 blev vaccination obligatorisk i Bayern, hvor man fejrede Jennersfdselsdag som en helligdag. Ogs i Rusland modtog man vaccinationen medbegejstring. Det frste barn, der blev vaccineret i Rusland, k navnet "Vac-cinov", og k sin uddannelse betalt af staten. Takket vre Jenner og hanspatient, mejersken, var kopper begyndt at forsvinde fra Jorden.10.2 PasteurI 1800, da man var begyndt at bruge vaccination imod kopper, forstod in-gen, hvorfor det virkede. Der var faktisk ingen, som forstod, hvad der varrsagen til smitsomme sygdomme. Det var mere end et rhundrede siden,Antony van Leeuwenhoek havde studeret bakterier med sine hjemmelavedemikroskoper, og beskrevet dem i lange breve til Royal Society. Men de estevidenskabsmnd og lger ville p den tid have leet ved forestillingen om,at s sm vsener kunne vre farlige. Eksempelvis udelod den store svenskenaturforsker Karl af Linn mikroskopiske organismer fra sin klassikation afalt levende med den begrundelse, at de var for ubetydelige til at blive nvnt.Sdan var forholdene, da Louis Pasteur blev fdt 1822 i Jura egnen iFrankrig, tt ved den schweiziske grnse. Hans far var garver i den lilleby Arbois. Pasteurs forldre var ikke spor rige, men de var inderlige ogidealistiske, og de hbede, at deres sn en dag ville blive lrer.Louis Pasteur blev som dreng anset for en temmelig langsomt opfattende182 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMEskoleelev, men han var ret kunstnerisk begavet. I alderen fra 13 til 19 udfrtehan mange realistiske og strke portrtter af mennesker fra sin hjemby.Han havde ambitioner om at blive lrer inden for kunsten, og med dettei tankerne lste han til adgangseksamen til den bermte cole Normale iParis, og tjente til sit underhold ved et deltidsjob som lrer. Undertiden dogmed halvsultne perioder, nr pengene fra hans far var brugt op.Det ville afgjort vre lykkedes den alvorlige, ittige og kunstnerisk be-gavede dreng at blive en glimrende kunstprofessor, hvis han ikke pludselighavde forandret mening for at sl ind p en helt anden bane. Ad denne vejskulle Louis Pasteur komme til at indtage pladsen som en af menneskehedensstore velgrere.Forandringen indtrdte, da Pasteur overvrede nogle forelsninger hosden bermte kemiker Jean Baptiste Dumas. Denne var en fremragende for-sker og en fascinerende taler, hvis forelsninger altid blev overvret af seks-syvhundrede begejstrede og tryllebundne studenter."Jeg mtte komme tidligt for at f plads", skrev Pasteur til sine forl-dre, "akkurat som i teatret."Inspireret af Dumas' forelsninger besluttedePasteur at blive kemiker. Han satte penslerne fra sig, og malede aldrig sidenhen.Medens han studerede, pkaldte Pasteur sig opmrksomhed fra AntoineJerome Balard, opdageren af grundstoet Brom. I stedet for efter eksamenat give sig til at undervise ved gymnasier i provinsen, blev Pasteur assistenthos Balard, i hvis laboratorium han havde chancen for at arbejde p en dok-torafhandling, og hvor han kunne tre de bedste kemikere i Paris. Nstenhver torsdag blev han inviteret til professor Dumas, hvor konversationen ihjemmet altid drejede sig om videnskab.Pasteur gjorde sin frste vigtige opdagelse i en alder af 25. Han havdeundersgt vinsyresalte udvundet af vinsyre. De var meget mystiske. Nr mansendte polariseret lys igennem krystallerne af disse salte, eller gennem enoplsning af dem, var de i stand til at dreje lysets polarisationsplan i enanden retning. P den anden side viste paravinsyre, der nu kaldes druesyre,og dens salte overhovedet ikke den virkning.(Planpolariseret lys er lys, der kun svinger i n retning, vinkelret p udbre-delsesretningen. Man har ogs elliptisk og cirkulrt polariseret lys til forskelfra upolariseret. O.a.)Det var noget af et mysterium, fordi der i vrigt ikke syntes at vre nogenkemisk forskel p vinsyre og druesyre. Men ved at studere bittesm krystalleraf paravinsyren i mikroskopet, opdagede Pasteur, at der fandtes to forskellige10.2. PASTEUR 183slags, der forekom at vre hinandens spejlbilleder. Hans livlige fantasi frteham hurtigt til den konklusion, at de to typer krystaller var dannet af toforskellige former for vinsyre, idet molekylerne af den ene slags mtte vrespejlbilledet af den anden, og Pasteur sledes gttede, at krystalformernemtte vre et resultat af vinsyremolekylernes former.Ved omhyggelig adskillelse af de sm bitte hjrevendte krystaller fra devenstrevendte k Pasteur en ren oplsning af hjrevendte molekyler, og denneoplsning drejede lysets polarisationsplan. Og nr de venstredrejede krystal-ler blev oplst, drejede denne oplsning det polariserede lys i den modsatteretning. Pasteur spnede fra laboratoriet, faldt den frste person, han mdtei hall'en, om halsen og udbrd: "Jeg har lige gjort en stor opdagelse! Jeg ers lykkelig, at jeg ryster over hele kroppen, og jeg er lige nu ude af stand tilbare at se i polarimeteret".(Polarimeteret er et apparat med to krydsede nicolske prismer eller pola-risationsltre, polarisatoren og analysatoren, til undersgelse af faste stoerog oplsninger i gennemfaldende eller reekteret polariseret lys. Analysa-torens drejning ases p et vinkelml. Instrumentet benyttes i optikken,medicinen, mineralogien og krystallograen til undersgelse af optisk akti-ve stoer. Man kan let selv fremstille et polariskop, og i analysatoren se depragtfulde farvelag i krystaller, der dannes ved indtrring af saltoplsningerp prparatglas, etc. O.a.)Jean Baptiste Biot, grundlggeren af hele polarimetrien, var skeptisk, dahan hrte om Pateurs resultater. Han bad den unge mand gentage forsget,s han kunne se resultaterne med egne je. Under Biots omhyggelige overvg-ning adskilte Pasteur druesyrens to krystalformer, og anbragte en oplsningaf de venstrevendte krystaller i polarimeteret."Ved det frste glimt at farve fra de to halvdele af polariskopets synsfelt",skrev Pasteur, "og uden s meget som at foretage en asning", s Biot atder optrdte en strk venstredrejning. Den bermte gamle mand, der varsynligt rrt, greb derp min hnd og sagde: "Min kre sn, jeg har hele livetelsket videnskaben s hjt, og dette rrer mig i hjertet"!"Da han fortsatte arbejdet med hjre- og venstrevendte molekyler, fltePasteur, at han var kommet nr til en forstelse af selve livets mysterium,eftersom molekyler der roterer polariseret lys, som Biot havde vist, nstenudelukkende var molekyler, der stammede fra eller var dannet i levende orga-nismer. Han opdagede snart, at han kunne fremstille en optisk aktiv oplsningaf vinsyre p en anden mde. Nr han lod skimmelsvampen Penicillinum g-laucum vokse i en oplsning af druesyre, forsvandt den venstredrejende form,184 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMEog kun den hjredrejende blev tilbage. P denne mde vaktes Pasteurs inter-esse for de mikroskopiske organismers stofskifte.Pasteurs krystallograske arbejde med optisk aktive stoer havde gjortham bermt blandt kemikere, og han blev udnvnt til professor i kemi veduniversitetet i Strasbourg. Her forelskede han sig og blev snart gift med dat-teren af universitetets rektor, Marie Laurent. gteskabet var meget lykkeligtfor Pasteur. Med hans assistent Emil Roux's ord: "Madame Pasteur elske-de sin mand s meget, at det ogs omfattede hans studier. ...Hun var enmere end uadskillelig ledsager for sin mand. Hans bedste medarbejder."Hunhjalp ham i enhver henseende. Beskyttede ham imod hverdagens bekym-ringer, modtog diktat, og kopierede hans videnskabelige afhandlinger i densmukkeste hndskrift; diskuterede hans eksperimenter og stillede intelligenteledende sprgsml, der hjalp ham til at afklare tankerne.Efter nogle f r i Strasbourg blev Pasteur udnvnt til dekan for detvidenskabelige fakultet ved universitetet i Lille. Ved udnvnelsen udtrykteden franske regering over for Pasteur, at man forventede, han ville stilleuniversitetets videnskabelige fakultet i distriktsindustriens og landbrugetstjeneste.Pasteur tog denne opgave ganske alvorligt, og bragte snart studiet af mi-kororganismerne til gavn for den lokale industri, der producerede alkohol afsaften fra rodfrugter. Han pviste, at hver gang saftkarrene indeholdt bakte-rier, blev saften delagt, og han viste, hvordan de lokale fabrikanter kunnefjerne skadelige bakterier fra deres opbevarings- og behandlingskar. Resulta-tet af dette arbejde var simpelt hen, at industrien blev reddet.Pasteurs arbejde med gringsprocesserne bragte ham i konikt med sintids mest bermte kemikere. Han troede, det var de levende grcellers virk-somhed, der forvandlede sukker til alkohol, da han havde observeret, at grenvar levende, og at mngden af produceret alkohol var direkte proportionalmed den tilsatte mngde gr. P den anden side havde den svenske kemikerJens Jakob Berzelius (1779-1848) formodet, at gringen var et resultat afkatalyse, medens Justus von Liebig (1805-1875) troede, at gren blev de-lagt under gringen, og at grcellernes sammenbrud p en eller anden mdebidrog til sukkerets omdannelse til alkohol. Bde Pasteur og Berzelius havderet. Selv om gringen, som Pasteur formodede, var et resultat af levendegrcellers virksomhed, er det muligt at udvinde et enzym fra gren, somkan omdanne sukker til alkohol uden medvirken af levende grceller.Pasteur studerede andre gringsfysiologiske processer som f.eks. omdan-nelsen af mlkesukker til mlkesyre, nr der ndes mlkesyreproducerende10.2. PASTEUR 185186 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMEbakterier i sur mlk, og ligeledes den gringsproces, der omdanner den friskeog velsmagende mlkesyre i smr, og gr det til harsk smr. Han opdage-de, at hver eneste art blandt mikroorganismerne bevirker deres helt speciellegring, og han lrte at rendyrke kulturer af hver art.P Napoleon III's forslag vendte Pasteur opmrksomheden mod den fran-ske vinindustri, som var i alvorlige vanskeligheder. Han begyndte at se sig omefter metoder til at slippe af med de skadelige bakterier, for at undg at deskulle delgge vinen. Efter at have forsgt sig med antiseptiske midler ogfundet dem utilfredsstillende, fandt Pasteur endelig en metode til at drbebakterierne uden at pvirke vinens smag ved at opvarme vinen i nogle fminutter til en temperatur mellem 50 og 60 grader Celcius. Denne proces,pasteurisering, kom i brug ved produktionen af mange forskellige nrings- ognydelsesmidler som mlk, ost, smr, l, vin og mange andre slags fdevarer.Til varmebehandlingen af store vskemngder som mlk, l og vin op-fandt Pasteur specielle maskiner, og tog patent p sine Pasteuriseringsappa-rater for at gre dem tilgngelige for almenheden, og for at gre det vanske-ligere for andre gennem patentbeskyttelser at forhindre princippets billigstmulige udbredelse. Samme praksis fulgte han ved patenteringen af en for-bedret metode til fremstilling af eddike, og ngtede at modtage penge formetoden.Pasteur blev sledes bermt, i kemikernes og biologernes verden svel somi den store verden. Han valgtes til medlem af Frankrigs Videnskabernes Aka-demi, og fra akademiet modtog han en pris for tilbagevisningen af doktrinenom spontan udvikling. (At levende organismer, mikrober eller endog strrevsener skulle kunne opst af sig selv, f.eks. af stv og snavs, eller i mddin-ger og kompostbunker, som man havde forestillet sig det siden oldtiden, idetman havde iagttaget omdannelsesprocesserne ved gring og forrdnelse, ogdet mylder af smkravl, der opsgte og formerede sig deri. O.a.)(I Danmark k Pasteurs opdagelser, som overalt i Europa, den allerstrstebetydning inden for landbruget, industrien, medicinen og den videnskabeligemikrobiologi. Specielt har Emil Christian Hansen (1842-1909), der oversatteDarwins skrifter til dansk og var mangerig leder af Carlsberg Laboratoriet,og den lige s fremragende ungdomsven Alfred Peter Carlslund Jrgensen(1848-1925), stifter af Alfred Jrgensens gringsfysiologiske Laboratorium,begge forskere med internationalt ry, haft kolossal betydning ved deres un-dersgelser af gringsprocesserne og udvikling af metoder til rendyrkning afgrsvampe. Takket vre deres indsats blev der opnet en fortrinlig standardi dansk lbrygningsindustri og mejerivsen, som ogs tilsvarende virksomhe-10.3. SYGDOMMENES KIM-TEORI 187der verden over nyder godt af. Lige s uegennyttigt som Pasteur, bestemteKaptajn, Brygger Jacob Christian Jacobsen (1811-1887), at Carlsbergfondetsom hans arving skulle drive Carlsberg som mnsterbryggeri "uden hensyntil den jeblikkelige fordel". Hans og snnen Carl Christian Hilman Jacob-sens gaver til gavn for almenvellet, svel som Carlsbergfondets betydning fordansk kunst, kultur og videnskab er lige s velkendte som enestende. O.a.)10.3 Sygdommenes Kim-teoriI 1873 blev Pasteur valgt som medlem af Det franske medicinske Akademi.Mange konservative lger mente, han ikke havde ret til at vre medlem, dahan var kemiker og ikke havde noget egentligt "fagforeningskort"som lge.Men adskillige af de yngre lger anerkendte Pasteur som anfrer i den vig-tigste revolution i lgekunstens historie. Tre unge lger, Joubert, Roux ogChamberland, blev Pasteurs trofaste assistenter.Da han indtrdte i Det medicinske Akademi, befandt Pasteur sig midt ien ophedet debat om sygdommes rsagsteori. Iflge Pasteur er enhver smit-som sygdom forrsaget af bestemte typer mikororganismer. Til hver srligsygdom svarer en speciel mikrobe.Selv om Pasteurs tese kun opnede tilslutning fra et mindretal, var hanikke ene om at forsvare mikrobeteorien for sygdommes opsten, og han varheller ikke den frste, der fremsatte og forsvarede den. For eksempel menteVarro (117-26 f.v.t), at sygdommes opsten skyldtes smbitte dyr, for smtil at kunne ses, men som bragtes gennem luften og trngte ind i kroppengennem mund og nse.1840 have Jacob Henle, fremragende bayersk anatom, p en specielt klarmde peget p, hvad man burde foretage sig for at vise, at en bestemt slagsmikrober forrsagede bestemte sygdomme. Mikroorganismen mtte konse-kvent ndes i det syge vv; den mtte isoleres fra vvet og dyrkes, derefterskulle den flgelig kunne pfre sygdommen i sundt vv. Det sledes nyligtsmittede dyr eller menneske skulle s endelig kunne afgive mikroorganismeraf samme slags som de oprindeligt fundne.Henles elev Robert Koch (1843-1910) frte p strlende vis sin lrers for-slag ud i livet. Koch brugte i 1872 Henles metode til at bevise, at sygdommenmiltbrand skyldes tilstedevrelsen af stavlignende bakterier, stafylokokker, idet incerede dyrs blod. Dette Kochs banebrydende arbejde inden for mikro-biologien og medicinen var lige s fremragende som Pasteurs. Foruden at vre188 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMEden frste, der uden for enhver tvivl beviste, at en bestemt sygdom fremkal-des af en bestemt mikroorganisme, introducerede Koch en stribe strlendetekniske forbedringer, der banede vejen for hastige fremskridt i bakteriologienog i medicinen.I stedet for anvendelsen af vsker som nringssubstrat for dyrkningskul-turer indfrte Koch og hans assistent Petri som de frste faste substanser. Afagar-agar, en gelatine udvundet af visse tang- eller havalge-arter, fremstilledeKoch en gele-type, og Petri foreslog srlige ade glaskar med lg, skald-te Petri-skle, der anvendes til dyrkning af mikro-kulturer. Da bakterier ogsvampe ikke kan bevge sig rundt p den faste overade af nringssubstra-tet, udvikles der fra en enkelt organisme en koloni af arten, s man kan nderene omrder af den enkelte art.(Teknikken bruges overordentlig meget til rendyrkning og formering afmikroorganismer, og f.eks. til undersgelse af luftens kimtal og kimsammen-stning, eller af hoste- og udndingsprver. En steril Petriskl med agar-agarsubstrat eksponeres for luftens indvirkning, eller patienten hoster imod sub-stratet. Sklen tildkkes med lg og anbringes i termostat nogen tid, hvor-efter de nu let synlige mikrokolonier efter formeringen undersges, optllesog bestemmes mikroskopisk. O.a.)Koch var ogs banebrydende inden for teknikken med farvning af bakteri-er, s de lettere kunne iagttages i mikroskopiske prparater, og han indfrtefotografering i bakteriologien. Senere isolerede han tuberkulosebakterien ogden bakterie, der forrsager kolera.Da Det franske medicinske Akademi angreb Kochs arbejde, ilede Pasteurtil hans forsvar. For at demonstrere at det var levende bakterier i frenesblod, der overfrte sygdommen miltbrand, og ikke noget som helst andet iblodet, lavede han en kultur ved at pode en stor beholder med nringsvskemed en drbe af det incerede blod. Han lod det henst, indtil bakteriekul-turen havde mangedoblet sig, og tog derefter en lille drbe fra beholderen,og overfrte den til en anden beholder med nringssuppe. Det gjorde hanhundrede gange, s der ikke var den mindste mulighed for, at der kunne vrenoget tilbage af den oprindelige drbe freblod. Alligevel var en lillebitte delaf vsken fra nringsbeholder nr. 100 njagtig lige s ddbringende som detfriske blod fra et fr med miltbrand.10.4. VACCINER 18910.4 VaccinerPasteur lste atter og atter Jenners artikel om immunitet imod kopper. Hansgte uafbrudt efter noget analogt til koppevaccinationen, der kunne anven-des imod andre sygdomme. Svaret kom omsider ved et tilflde.Pasteur og hans assistenter havde studeret hnsekolera, en sygdom der varubetinget ddelig for hns. Roux og Chamberland udfrte en serie eksperi-menter, hvori de hver dag fremstillede en frisk kultur af hnsekolerabakterier.Nr de indsprjtede en smule vske fra disse kulturer i kyllinger, dde dyrenealtid.Det var sommer, og de unge mnd var rejst p to ugers sommerferie. Dade kom tilbage, tog de deres to uger gamle hnsekolerakultur ud af skabet, ogsprjtede noget af det ind i en hne. Men hnen dde ikke. De regnede med,at kulturen mtte have mistet sin kraft, medens de havde vret p ferie.Efter nogen anstrengelse k de fremstillet en ny kultur af aktive hnsekole-rabakterier, som de indsprjtede i deres hns. Alle hnerne dde, undtagenen: Den hne, der tidligere havde fet indpodet den to uger gamle kultur,blev ikke syg.Da Pasteur kom tilbage til laboratoriet, tvede de unge med at fortlleom det mrkelige resultat, fordi de frygtede, han ville blive vred p dem,over at de havde vret p ferie og havde afbrudt rkken af eksperimenter.Endelig tilstod de, hvad der var sket, og tilfjede den mrkelige detalje omhnen, der ikke dde. Midt i deres undskyldninger lftede Pasteur hnden."Ti venligst stille et jeblik", sagde han, "jeg vil gerne tnke."Efter nogleminutters stilhed, s Pasteur p Roux og Chamberland og sagde: "Der harvi det! Hnen, der ikke dde, blev vaccineret af den gamle kultur!"Det var det store gennembrud. - Vendepunktet i medicinens historie. Pa-steur, Roux og Chamberland havde ved et tilflde opdaget en metode tilat svkke en bakteriekultur, s den ikke afstedkom den ddelige sygdom,den ellers ville have gjort, men p den anden side stadig var i stand til atalarmere kroppens forsvarsmekanismer, s dyret efter indpodningen opne-de immunitet. Denne store opdagelse blev gjort ved et tilflde, - men somPasteur yndede at udtrykke det: "Inden for forskningen foretrkker tilfldetdet forberedte sind."Pasteur, Roux og Chamberland kastede alt andet tilside og indledte enrkke eksperimenter for at nde den bedste metode til at svkke deres hn-sekolerakulturer. De opdagede, at den kritiske faktor var varigheden af dentid, kulturen var udsat for luftens pvirkning. (Formodentlig indeholdt kultu-190 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMEren nogle f mutante bakterier, der kunne leve og formere sig i luft, men ikkevar i stand til at fremkalde den ddelige hnsekolera; og medens kulturenudsattes for luftens pvirkning, mangedobledes mutanterne mske hurtigt,indtil hele populationen udelukkende bestod af mutanter).Pasteur begyndte nu at forske efter en vaccine imod miltbrand, en syg-dom, der var rsag til store konomiske tab for landmndene, og kunneramme mennesker svel som dyr. Med miltbrand var problemet at forhindrebakterierne i at danne sporer. Efter megen eksperimenteren fandt gruppenud af, at dersom de opbevarede miltbrandkulturer ved en temperatur mel-lem 42 og 43 grader Celsius, ville bakterierne stadig vokse, men ikke dannesporer.Pasteur og hans medarbejdere lod kulturerne vokse ved 42 gr C i ade sk-le med god luftkontakt. De opdagede, at efter to uger var kulturerne svkkettil det punkt, hvor de ville gre fr syge, men ikke drbe dem. De udvikle-de derefter en metode til indpodning p dyrene i to omgange, frst med enmeget svkket kultur, senere med en strkere. Efter den anden indpodningkunne dyrene modst en injektion med de kraftigste miltbrandbakterier udenat blive syge.Da Pasteur oentliggjorde disse resultater, fremkaldte det megen sar-kasme fra dyrlgerne. Redaktren af "Veterinrt Tidsskrift", en kirurg vednavn Rossignol, skrev: "Monsieur Pasteurs opdagelse burde ikke - hvis dener sand - forblive i laboratoriet."Rossignol foreslog en oentlig test af milt-brandvaccinen, og han indledte en kampagne for at samle penge til indkbaf forsgsdyr.Pasteurs venner advarede ham imod farerne ved at g ind p et oentligtforsg p et s tidligt tidspunkt. Han havde ikke afprvet vaccinen tilstrk-keligt, og et mislykket forsg kunne gre ham til grin i hele Europa. MenPasteur mente, at forsget var en chance for at henlede oentlighedens op-mrksomhed p mikroorganismerne og vacciner. Ligesom Galilei havde ogsPasteur sans for dramatisk optrden og oentlig debat. Og virkningen phans karriere var bestemt ingen forringelse som flge af hans evne til at til-trkke sig opmrksomhed i vide kredse.En grd, "Pouilly le Fort"nr ved Melun var udset til stedet for eksperi-mentet. Tres fr og nogle ker blev stillet til Pasteurs rdighed. Tusindvis afmennesker gjorde rejsen fra Paris til Melun for at overvre de frste injek-tioner, der blev foretaget den 5. maj 1881. Tolv dage senere k de sammefr en ny injektion med kraftigere vaccine. Den 31. maj foretog man derefterden afgrende prve - bde vaccinerede og uvaccinerede dyr k indpodet en10.5. RABIES 191strkt ddbringende miltbrandkultur. Pasteur rejste til Paris. Tilbage varnu kun at afvente resultatet.Nste eftermiddag ankom et telegram fra Rossignol, der knuste Pasteursselvsikkerhed. Det meddelte, at et af de vaccinerede fr var ved at d. Pasteurk en svnls nat, indtil der den flgende morgen kl. 9 ankom et nyt telegramfra Rossignol: Alle vaccinerede dyr havde det godt, ogs det ene, der havdevret dende; og alle de uvaccinerede fr var enten ved at d, eller var allerededde. Rossignol, der havde vret Pasteurs modstander, var nu fuldstndigoverbevist, og hans telegram afsluttede med ordene: "Forblende succes!"Daden aldrende Pasteur om eftermiddagen humpede ud p marken ved Pouillyle Fort, blev han hyldet p det varmeste af de tusindvis af mennesker, dervar tilstede.10.5 RabiesDen nste sygdom, Pasteur prvede at overvinde, var Rabies, den frygtedeog dengang uafvrgeligt ddelige sygdom, der ofte er resultatet af bid afsygdomsramte hunde, der lider af hundegalskab.Rabies forrsages af en virus, der breder sig langsomt gennem kroppenfra bidsret og ind i rygmarven, hvor den efter en til to mneders forlb an-griber centralnervesystemet. Hvis man tilbyder vand, som patienten forsgerat synke, kastes hovedet tilbage i frygtelige krampetrkninger, der gr rabiesyderst frygtindgydende bde for oeret og for tilskuerne. Af samme grundkaldes sygdommen undertiden hydrophobia, frygt for vand. Vandskrk.Pasteur og hans medarbejdere opdagede hurtigt, at de selv med de bed-ste mikroskoper ikke kunne jne den organisme, der var rsag til rabies. Ivirkeligehden opstr sygdommen som nvnt af en virus, alt for lille til atdet er muligt at se den i et optisk mikroskop. Den aldrende Pasteur stilledessledes over for et helt nyt teknisk problem, som ingen tidligere havde mdtinden for mikrobiologien. At det var umuligt at dyrke rabies virus i kar ellerskle, som man kunne med bakteriekulturer, opdagede han ogs hurtigt.S optaget var han af forskningen, at han glemte sin bryllupsdag. MenMarie Pasteur huskede den naturligvis og skrev i et brev til sin datter:"Din far er s optaget af sine tanker. Han taler kun lidt, sover kun lidt.Str op ved daggry, og fortstter med andre ord det liv, som jeg indledtemed ham idag for 35 r siden."Arbejdet med rabies var bde teknisk vanskeligt og dertil uhyre farligt.192 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMENr Pasteur, Roux og Chamberland tog prver af spyt fra en syg hundsfrdende kber, risikerede de bid og sledes ved et uheld at blive dmt til enpinefuld dd af rabies-krampeanfald. Da de ikke kunne dyrke rabies' virus iskle eller kar med nringsvske, var de henvist alene til anvendelsen af sygedyrs nervevv. Efter 4 rs vanskeligt og yderst farligt arbejde lykkedes detdem at udvikle en vaccine mod rabies.I det forsg, der endelig lykkedes, tog de noget af rygmarven fra en kaninmed rabies og udsatte det for luften i en steril aske. Nr rygmarvsvvetforblev i asken i lngere tid, svkkedes eller "fortyndedes"kulturen vsent-ligt, men blev det kun udsat for luftens indvirkning i kortere tid, blev detkun svagere i ringere grad. Som i tilfldet med miltbrand fremkaldte Pasteurimmunitet gennem en rkke injektioner, frst med en strkt svkket kultur,efterhnden i de flgende med kraftigere.Langt om lnge havde Pasteur udviklet en metode, som han troede kunneanvendes til livsreddende behandling af ofrene for gale hunde og ulve. Menhan befandt sig samtidig i et moralsk dilemma. Alle der k rabies dde af det,men ikke alle, der blev bidt af gale hunde, udviklede ndvendigvis rabies. GavPasteur derfor vaccinen til et menneske, der var bidt af en gal hund, kunnehan komme til at skade en patient, der ville vre blevet rask uden behandling.Han havde oentliggjort forskningsresultaterne, og var blevet oversvm-met af foresprgsler om behandling, men tvede stadig. Behandlede han etmenneske, og vedkommende senere dde, kunne han blive anklaget for mand-drab, og ved siden af sdan en ulykke ville mske hele det arbejde, han havdegjort for at skae den nye bevgelse i medicinen oentlighedens sttte og be-vgenhed, vre spildt.6. juli 1885 afsluttedes Pasteurs ubeslutsomhed, da han stod over for etforldrepar med deres angste 19-rige sn. Den unge mand, Joseph Meitner,var blevt alvorlig bidt af en gal hund. Et var at afsl en behandlingsanmod-ning skriftligt, noget andet at st over for og at skulle afvise en ulykkelig ogbange patient.Pasteur flte, at han mtte hjlpe drengen. Han rdfrte sig med AlfredVulpian, der var specialist i rabies, og Vulpian forsikrede ham, at JosephMeitner var s slemt bidt, at han uden behandling med sikkerhed ville udviklerabies og d. Pasteur sgte videre samrd med dr. Granchier, en ung lge, derhavde tilsluttet sig hans stab, og de tre mnd blev enige om, at der ingen tidvar at spilde. Hvis de skulle redde den unge mands liv, mtte indpodningerivrksttes jeblikkelig. De besluttede at g igang. Og til Pasteurs storeglde forblev Joseph Meitner helt rask.10.5. RABIES 193Det nste rabiesoer, som Pasteur behandlede, var en 14 r gammelhyrde ved navn Jupille. Han havde overvret en hunds angreb p en okmindre brn, og havde modigt kmpet med den gale hund, s brnene kunneundslippe. Han havde endelig haft held til at binde hundens kber sammen,men hans hnder var blevet s slemt forbidt, at han var dmt til dden, hvisikke han blev behandlet. Jupille blev reddet af Pasteurs behandling lige somJoseph Meitner. Foran Pasteur Instituttet i Paris er rejst en statue af Jupilletil minde om hans mod.Pasteur var nu s ldet og udslidt af arbejdet, at han ikke kunne mere.Opgaven, at vinde den endelige sejr over smitsomme sygdomme, var ikkefuldfrt, den var knap nok begyndt. Men forskerne var i det mindste p rettespor, og der var yngre mnd og kvinder, som med begejstring overtog denopgave, Pasteur nu mtte lgge fra sig.I Paris samledes lger og videnskabsmnd fra mange lande den 27. de-cember 1892 for at fejre Pasteurs 70 rs fdselsdag. Den gamle mand var ssvag, at han ikke selv kunne svare p Sir Joseph Listers festtale eller hyl-destrbene fra mngden. Men hans sn oplste ordene for ham, hvormedPasteur henvendte sig til unge mnd og kvinder, der ville indtage hans pladsi kampen mod sygdomme:"Tab aldrig modet over den sorg, der nu og da gr over nationerne. Levi jeres laboratoriers og bibliotekers ophjede ro. Sprg frst jer selv: "Hvadhar jeg gjort for at opn indsigt?", og efterhnden som I gradvis vinderfrem, "Hvad har jeg gjort for mit land?". Indtil den tid kommer, da I mskeoplever den intense lykkeflelse ved tanken om, at I p en eller anden mdehar bidraget til menneskehedens fremskridt og gavn!"(Pasteur dde 28. september 1895. For sine undersgelser over vinsyrensog antivinsyrens optiske egenskaber havde han 1856 modtaget Rumford Me-daljen af Royal Society i London, og for sine mikrobiologiske undersgelsermed pvisningen af forskellen mellem aerobe og anaerobe bakterier, og foropdagelsen af sine vacciner, al den hder og re som tnkes kan. Under-sgelserne vedrrende hundegalskab varede fra 1880 til 1886. I Akademietoentliggjorde han 26. oktober 1885 sine resultater. Et halvt r efter havdehan med held behandlet 350 patienter, hvoraf kun 1 var dd. 1888 oplevedehan at se sit eget "Pasteur-Instituttet"indviet, rejst for oentlige bidrag pover 2,5 mio frc. O.a.)194 KAPITEL 10. SEJR OVER SYGDOMMEKapitel 11Atomer i kemien11.1 DaltonSom nvnt i et tidligere kapitel stammer atomlren fra den grske losofLeukippos i det 5. rhundrede f.v.t., og blev udviklet af hans elev Demokritos.Atomisterne troede, at alt stof er sammensat af uhyre sm usynlige og ude-lelige partikler, atomer. De troede, at alle forandringerne, vi ser i stoerne,er forandringer i atomernes grupperinger, og at atomerne selv er evige.Demokrits rationelle loso var ikke srlig populr i hans egen tid, menden blev reddet fra den totale glemsel af den athenske losof Epikur. Se-nere publicerede den romerske digter Lucretius et langt lososk digt "DeNatura Rerum", hvori han hvdede, at alting (selv guderne!) var sammen-sat af atomer. I 1417 blev en enkelt bevaret manuskriptkopi af "De NaturaRerum"genopdaget og trykt.Digtet blev meget populrt, og p denne mde blev Demokrits ideer gi-vet videre til det 17. rhundredes eksperimenterende videnskabsmnd, dernsten alle troede p teorien om stoernes atomer. Christian Huygens troedeimidlertid, at lys, der strler fra en amme, er en blgelignende forstyrrel-se, skabt af atomernes voldsomme bevgelse i ammen. Sir Isaac Newton,derimod, troede ogs p teorien om stoets atomer. Han mente derfor (heltkorrekt), at kemiske sammenstninger bestr af atomer sammenbundet afkrfter, der fundamentalt er elektriske af natur. Den universelt begavedeRobert Hooke kom tt p at udvikle en kinetiske teori for luftarter base-ret p ideen om atomer, men han havde ikke den ndvendige matematiskekunnen til at udvikle en sdan teori.195196 KAPITEL 11. ATOMER I KEMIEN(Huygens, der besgte Danmark 1649 som ledsager for Grev Henrik afNassau, var som tidligere nvnt tilhnger af Descartes' forestilling om denuendeligt delelige materie, og havde 1678 meddelt Pariser-Akademiet sin bl-geteori for lyset, "Trait de la Lumiere", publiceret 1690 i Leyden. Her overfor stod atomisterne og korpuskularteoretikerne som f.eks. Newton, der hv-dede, at materien ikke kunne vre uendelig delelig, og derfor forsgte atforklare ogs lyset som smpartikler, idet jo de to materielle forestillingersyntes gensidigt at mtte udelukke hinanden, s kun en af dem kunne vrerigtig. O.a.)I begyndelsen af det 19. rhundrede gav en rlig, ittig, opndsom, from,farveblind og ugift engelsk skolelrer ved navn John Dalton (1766-1844)helt ny nring til stoernes atomteori ved at forbinde den med iagttagnekendsgerninger inden for kemien.Dalton var fdt i Cumberland som sn af en kvkervver, og han forblevbosat i det nordlige England hele livet. Allerede da han var 12 r, blev hanhjlpelrer i sin ftters skole i Kendal, og fortsatte som lrer i forskelligekvkerskoler indtil r 1800, da han blev sekretr ved Manchester Litterreog Filososke Selskab, som han havde vret medlem af siden 1794.En af Daltons tidlige videnskabelige interesser var meteorologi, og hangjorde notater om Lake District'ets lunefulde vejr i en dagbog, der til slutindeholdt over 200.000 notater. Da han spekulerede over vanddampene i at-mosfren, begyndte han at undre sig over, hvorfor atmosfrens forskelligeluftarter ikke var adskilte i lag, da nogle af luftarterne i blandingen jo varmindre ttte end andre.(Interessen for atmosfrens fugtighedsindhold delte John Dalton med La-marck, der 1776 debuterede med afhandlingen "Sur les vapeurs de l'atmosphre".Et emne han havde rig lejlighed til at studere i sit uttte kvistkammer i Paris.O.a.)Den eneste mde, hvorp Dalton kunne forklare, at atmosfren ikke varlagdelt, var at forestille sig den som hovedsageligt bestende af tomt rum,hvori de forskellige luftarters atomer bevgede sig nsten uafhngigt, ogsjldent stdte ind i hverandre. I dette billede forestillede han sig, at hver afatmosfrens luftarter udfyldte hele den til rdighed vrende plads, nstensom om de andre gasarter i blandingen ikke var tilstede.Dalton mente, at en gasblandings tryk p vggene af en beholder skyldeskraften, hvormed atomerne ramte imod vggene; og han mente, at hver luf-tart opfrte sig, som om de andre gasarter ikke var der. Derfor, konkluderedehan, mtte det samlede tryk vre summen af de enkelte tryk, d.v.s. summen11.2. GAY-LUSSAC OG AVOGADRO 197af de tryk, der ville udves af hver enkelt gasart i blandingen, hvis den aleneoptog rummet. Denne lov, som han bekrftede gennem eksperimenter, erkendt som "Daltons lov om partial-tryk."Overbevist om atom-ideen efter sine studier af gasarterne, begyndte JohnDalton at tnke p de kemiske reaktioner som virkninger imellem atomer.Her vovede han et dristigt gt: at alle atomer i et givet grundstof er ensar-tede og har samme vgt. Han fandt snart ud af, at denne hypotese gav entilfredsstillende forklaring p en af kemiens vigtigste kendsgerninger, de fastevgtforhold, hvori kemiske bestanddele forener sig ved dannelsen af kemiskeforbindelser. (Loven om faste vgtforhold i kemiske reaktioner er kendt som"Proust's lov"efter den franske kemiker Joseph Louis Proust (1754-1826), derfrst fremsatte og forsvarede den).Efter Daltons mening burde molekylerne i den simplest mulige sammen-stning af to grundstoer best af et atom af det ene grundstof forenet medet atom af det andet. For eksempel mtte den simplest mulige forbindelsemellem kul og ilt, kulmonoxid, eller kulilte, best af et kul-atom bundet til etilt-atom. Dalton mente, at foruden sdanne simple kemiske forbindelser ek-sisterede der ogs mere komplekse strukturer som f.eks. kuldioxid, kultveilteeller kulsyre.Ved at undersge vgten af de grundstoer, der kombineres i, hvad hanmente var de simpleste kemiske sammenstninger, blev Dalton i stand tilat konstruere en tabel over grundstoernes relative atom-vgte. Nr hanf.eks. vidste, at 12 ounces kul forbinder sig med 16 ounces ilt for at indg ikombinationen kulmonoxid, kunne han regne ud, at forholdet mellem vgtenaf et kul-atom og vgten af et ilt-atom mtte vre som 12/16. Hans tabelover relative atom-vgte indeholdt nogle fejl, men princippet, han brugte tilat konstruere den efter, var ikke blot rigtigt, men ogs meget vigtigt.11.2 Gay-Lussac og AvogadroI 1808 oentliggjorde John Dalton sin tabel over atomvgte i en bog medtitlen "A New System of Chemical Philosophy". Et r senere, i 1809, oentlig-gjorde den kendte franske kemiker og ballonskipper Joseph Louis Gay-Lussac(1778-1859) en vigtig lov om luftarternes kemiske reaktioner. Gay-Lussacseksperimenter viste, at de reagerende luftarters rumfang og rumfanget af re-aktionsresultatet forholdt sig til hinanden som simple forhold mellem heletal.198 KAPITEL 11. ATOMER I KEMIEN11.2. GAY-LUSSAC OG AVOGADRO 199Denne lov havde en slende lighed med Proust's lov om de faste vgt-forhold, som Dalton havde baseret sin tabel over de relative atomvgte p.Gay-Lussac anfrte, at hans resultater var "meget gunstige for Daltons ge-niale ideer", men at der var problemer med at kde Daltons ideer sammenmed hans egne (Gay-Lussacs) eksperimenter.Undersgelserne viste f.eks. at 1 rumfang brint ville forene sig med 1rumfang klor i dannelsen af 2 rumfang klorbrinte. Problemet var, at hvistemperatur og tryk holdtes konstant, var det resulterende rumfang gas altsdet samme efter reaktionen som fr, sknt antallet af gassens partikler burdevre det halve af de indgende gassers.(Klor, af grsk khloros, gulgrn, blev opdaget 1774 af Carl Wilhelm S-cheele (1742-1786), der i Gteborg, Malm, Stockholm og Uppsala arbejdedemed luftarternes kemi, og med Vinsyren, Flusspat og Brunsten. Foruden Klorfandt han Ilt, Mangan og Barium, sidstnvnte i mineralet Baryt, af grskbarys, tung.Klor erkendtes 1810 som et grundstof af Humphrey Davy (1778- 1829).20 r gammel begyndte han som kemiker ved Pneumatic Institution i Bristol,hvor man havde sat sig for at undersge luftarternes fysiologiske og medi-cinske virkning. Her opdagede han Lattergassen, Kvlstooriltes bedvendevirkning, og fandt 1807 alkalimetallerne Kalium og Natrium. 1808 fremstil-lede han rent metallisk Barium. Davy opfandt desuden sikkerhedslampen afenorm betydning for minedriften, og interesserede sig, inspireret bl.a. af r-sted, for de elektriske og magnetiske fnomener. 1824 besgte han Norge,Sverige og Danmark.Blandingen af lige dele brint og klor, Klorknaldgas, reagerer eksplosivt isollys til luftarten klorbrinte, der optages af vand i betydelige mngder, s1 rumfang vand ved 0 grader C opsuger 500 rumfang HCl. Denne vandigeoplsning er Saltsyre. Da HCl s let oplses i vand, m den til undersgel-sesforml opsamles over kvikslv, der ikke angribes deraf. O.a.)Rumfangsforholdene var et mysterium, som Dalton og Gay-Lussac ikkeformede at opklare, men det blev fuldstndig forstet et r senere, i 1810af Amadeo Avogadro (1776-1856), Greve af Quaregna og losoprofessor veduniversitetet i Vercelli i Italien. Avogadro introducerede en dristig hypotese:at et standardml af en hvilken som helst gasart ved stuetemperatur og at-mosfrisk tryk indeholdt et bestemt antal partikler, der er et og det sammefor enhver gas. Avogadro havde ikke selv nogen ide om, hvor mange gaspar-tikler, der fandtes i en liter gas. Men vi ved nu, at ved 0 grader C og normaltatmosfrisk tryk, 760 torr, indeholder 22,4 l gas 6,023 gange 10 i 23. mo-200 KAPITEL 11. ATOMER I KEMIENlekyler. Dette tal, N molekyler, kaldes Avogadros Tal, og det er antallet afmolekyler i det skaldte normalrumfang af 1 mol af enhver gas, idet en molaf en luftart er lige s mange gram, som molekylvgten angiver. Ved stuet-emperatur fylder 1 mol gas ca 24 liter. N er derfor det samme som antalletaf atomer i 1 gram brint. For at f en forestilling om strrelsen af dette talkan vi tnke p, at antallet af atomer i en drbe vand stort set er det sammesom antallet af vanddrber i alle verdenshavene tilsammen.Avogadro troede, at gaspartiklerne ikke behvede at best af enkelte ato-mer, selv hvis gasarten kun bestod af et enkelt grundstof. P den mde kunnehan forklare de mystiske rumfangsforhold som Gay-Lussac havde observeret.Nr f.eks. brint og klor forenes i en reaktion, der danner klorbrinte, troedeAvogadro, at hvert brint-molekyle bestr af to atomer. Derfor ville det sam-lede antal molekyler i reaktionen, der danner klorbrinte, ikke forandres vedreaktionen, hvilket passede med Gay-Lussacs iagttagelse af, at gasarternesrumfang var uforandret.Selv om Avogadro fuldstndig lste problemet at forene Daltons atomisti-ske ide med de af Gay-Lussac fundne rumfangsforhold, kom der en periode p50 r, hvori de este kemikere ignorerede Daltons og Avogadros atom-teorier.Det spillede imidlertid ikke nogen strre rolle, at ertallet af kemikere ikke varoverbevist, eftersom periodens strste kemiker, Jns Jacob Berzelius (1779-1849) var en ivrig tilhnger af Daltons atomisme. Hans tiltro kom til at spilleen langt strre rolle, end alle vrige kemikeres mistro.Efter at have studeret medicin ved universitetet i Uppsala i Sverige blevBerzelius kemiker. I en 10-rs periode mellem 1807 og 1817 analyserede hanmere end totusinde forskellige kemiske reaktioner. Han pviste at alle dissereaktioner flger Proust's lov om de faste vgtforhold. Desuden fortsatte hanDaltons arbejde over relative atomvgte. I 1828 publicerede han den frsterimeligt prcise tabel over atomvgte.Selv om Berzelius var tilhnger af Dalton, vrdsatte han uheldigvis ikkevrdien af Avogadros ideer. Derfor blev forvirringen omkring forskellen mel-lem atomer og molekyler ved at forpeste kemien indtil 1860. Dette r holdteshistoriens frste internationale videnskabelige kongres i Karlsruhe, Baden, iforsg p at kaste lys over forvirringen om atomvgte. P den tid var Daltonsatomteori accepteret videnom, men uden Avogadros lysende ideer, havde detfrt til megen forvirring. Tidens kemikere nrmest for i struben p hinanden,nr de argumenterede om korrekte kemiske formler for de forskellige kemiskeforbindelser.Blandt de delegerede ved Karlsruhe kongressen var den temperaments-11.3. MENDELEJEV 201fulde italienske kemiker Stanislao Cannizzaro (1826-1920). Han havde vretblandt de revolutionre i 1848 og kmpede senere i Garibaldis hr for et fore-net Italien. Cannizzaro havde lst Avogadros nsten glemte artikler, og indsat Avogadros hypotese sammen med Gay-Lussacs rumfangsforhold kunne an-vendes til en entydig bestemmelse af atomvgtene. Han ankom til kongressenopfyldt af missionsk iver. Som resultat af hans anstrengelser skabtes klarhedhos adskillige af de vrige delegerede. Som en af dem, Lothar Meyer, seneresagde: "Skllene faldt pludselig fra mine jne, og jeg k i stedet en flelse afstille vished."Hverken John Dalton eller Amadeo Avogadro levede lnge nok til atopleve deres teoriers triumf i Karlsruhe, men hen imod slutningen af livetoplevede John Dalton stor hyldest. 1822 blev han medlem af Royal Society.Fra Oxford Universitet modtog han en resgrad, blev inviteret til soir'erhos hertugen af Sussex og blev forestillet for kong William IV af England.Prsentationen for kongen medfrte lidt problemer, da Dalton som kvkerhavde forbud mod at bre det svrd, der krvedes til hofdragten. Det blevs arrangeret, at han bar Oxfords purpurrde akademiske kbe, da han blevforestillet for kongen. Men ogs her var der vanskeligheder, da strke farvervar i strid med kvkernes krav om simpel kldedragt. Dalton lste problemetmed den purpurrde kbe ved at fortlle, at han var farveblind, hvad der varubestridelig sandt.11.3 MendelejevMellem de fremtrdende delegater, der lyttede til Cannizzaro ved Karlsruhekongressen i 1869, var den begavede unge russiske kemiker Dmitri IvanovichMendelejev (1834-1907). Han var fdt i Tobolsk i Sibirien, og var den yngste ien brneok p 14 (nogle kilder siger endda 17). Hans bedstefar havde bragten trykpresse til Sibirien og havde udgivet Sibiriens frste avis. Faderen havdevret rektor ved gymnasiet i Tobolsk, fr han blev tvunget til at trkke sigtilbage p grund af blindhed. Mendelejevs mor, der havde mongolsk blod irene og var begavet med en utrolig energi, oprettede da en glasfabrik for atforsrge sin store familie.Da Mendelejev var halvvoksen, blev familien ramt af to katastrofer. Hansfar dde og glasfabrikken brndte. Hans mor samlede s sine sidste krfterog rejste til St. Petersborg, hvor en ven af hendes afdde mand sikrede hendesyndlingssn Dmitri en universitetsplads. Snart efter dde hun.202 KAPITEL 11. ATOMER I KEMIENDa Dmitri Mendelejev havde fet sin universitetseksamen som den bedstei sin klasse, rejste han til Tyskland for at arbejde hos Bunsen (opnderenaf spektroskopet og "Bunsen- brnderen"). 1860 deltog han som nvnt iKarlsruhe kongressen og blev som Lothar Meyer dybt grebet af Cannizzarossyn p atomvgte.Da han kom tilbage til St. Petersborg, hvor han i 1866 blev kemipro-fessor, forsgte Mendelejev at arrangere grundstoerne efter atomvgt. Hanlagde straks mrke til, at ordnet p denne mde viste grundstoernes kemi-ske egenskaber en systematisk variation. Ordnet efter atomvgt er de frstegrundstoer: Brint, (Helium var dengang endnu ukendt), Lithium, Berylli-um, Bor, Kulstof, Kvlstof, Ilt og Fluor. Mendelejev bemrkede, at Lithiumvar et meget aktivt metal med valensen 1. Beryl et metal med valensen 2.Bor havde valensen 3, og Kul 4. Derefter kom ikke-metallerne: Nitrogen ellerKvlstof med valensen 3. Oxygen eller Ilt valensen 2, og endelig Fluor, etmeget aktivt ikke-metal med valensen 1.Ved at fortstte listen over grundstoer ordnet efter deres atomvgt komMendelejev derp til Natrium, et meget aktivt metal med valensen 1. Mag-nesium, et metal med valensen 2. Aluminium med valensen 3. Svovl, et ikke-metal med valensen 2, og endelig Klor, et yderst aktivt ikke-metal med valen-sen 1. Mendelejev inds periodiciteten i grundstoernes kemiske egenskaber:Grundstoerne i frste periode ordnet efter tiltagende atomvgt havde va-lenserne 1,2,3,4,3,2,1. Anden periode viste samme mnster: 1,2,3,4,3,2,1.Nr han arrangerede alle de kendte grundstoer i en tabel, der udtrykteperiodiciteten i deres kemiske egenskaber, opdagede Mendelejev, at der varnogle huller. Han sluttede, at disse huller mtte svare til endnu uopdagedegrundstoer. Ved at studere rkkerne og kolonnerne i sin periodiske tabel,kunne han sknne over de kemiske egenskaber og omtrentlige atomvgte,som de endnu ukendte grundstoer burde have.Ti r senere blev Mendelejevs forudsigelser fra 1869 dramatisk bekrftet,da tre af de formodede grundstoer blev fundet, og deres atomvgte ogkemiske egenskaber viste sig at vre njagtig som han havde forudsagt.Opdagelsen af disse grundstoer gjorde straks Mendelejev verdensbermt,og det stod klart, at hans periodiske system indeholdt store sandheder. Mendet periodiske systems iboende mening blev ikke helt forstet, og det forblevet mysterium, indtil det blev forklaret af kvanteteorien i 1926.11.3. MENDELEJEV 203204 KAPITEL 11. ATOMER I KEMIENKapitel 12Elektricitet og magnetisme12.1 Galvani og VoltaMedens Daltons atomteori langsomt k fodfste inden for kemien, blev denvidenskabelige verden elektriceret (p mere end n mde) ved Franklins,Galvanis, Voltas, rsteds, Ampres, Coulombs og Faradays opdagelser.Der var skabt en modeblge omkring elektriske eksperimenter af Frankl-ins dramatiske eksperimenter. Benjamin Franklin (1706-1790) havde trukketelektricitet direkte ud af tordenskyerne, og havde dermed vist, at lyn virkeliger af elektrisk natur. Hen imod slutningen af 18. rhundrede fandtes i nstenethvert videnskabeligt laboratorium en eller anden form for elektricermaski-ne, der kunne frembringe statisk elektricitet. Ofte bestod disse maskiner afen stor kugle af isolerende materiale som glas eller svovl, der blev gnedet un-der drejning med et hndtag eller et remtrk, og en indretning til at udtageden opstede statiske ladning. Laboratoriet tilhrende den italienske anatomLuigi Galvani (1737-1798) havde ogs en sdan maskine. Og det var heldigt,siden det indirekte frte til opndelsen af det elektriske batteri.I 1771 bemrkede Galvani, at benene af nogle dissekerede frer p hansarbejdsbord spjttede voldsomt, nr de berrtes med en metalskalpel, me-dens hans elektricermaskine var igang. Da Franklin havde vist, at lyn er elek-triske, faldt det Galvani ind at hnge frbenene uden for sit vindue underen tordenbyge. Som han havde forventet, bevgede frbenene sig voldsomti tordenvejret, men til Galvanis forbavselse fortsatte de at bevge sig, efterat uvejret var ovre. Ved yderlige eksperimenteren fandt han ud af, at detvar et lukket elektrisk kredslb, der k frbenene til at spjtte. Kredslbet205206 KAPITEL 12. ELEKTRICITET OG MAGNETISME12.1. GALVANI OG VOLTA 207indbefattede den messingkrog, hvori frbenene var ophngt over vinduetsjernrkvrk.Galvani omtalte disse iagttagelser for sin ven, fysikeren Alessandro Volta(1745-1827). Volta blev hjlig interesseret, men var ikke enig med Galvaniom kilden til den elektriske strm, der k frbenene til at bevge sig. Galvanimente, at strmmen mtte vre "dyrisk elektricitet", der kom fra frbene-ne, men Volta mente, det var de to forskellige slags metal i kredslbet, derfrembragte strmmen.Diskussionerne vedrrende dette sprgsml blev mere og mere forbitre-de og delagde efterhnden venskabet mellem de to mnd. For at bevisesin pstand konstruerede Volta imidlertid det frste elektriske batteri. Detbestod af en rkke skle indeholdende en saltoplsning, og forbundet medhverandre ved metalbroer. Den ene ende af hver bro var lavet af kobber, denanden af zink. Nr man fulgte kredslbet, var rkkeflgen sledes: kobber,zink, saltoplsning, kobber, zink, saltoplsning, o.s.v.Volta opdagede da, at nr et lukket kredslb var dannet i et sdant arran-gement, d en vedvarende elektrisk strm gennem det. Jo ere enheder, derblev serievis forbundet i batteriet p denne mde, jo strkere var strmmen.Dernst konstruerede han et mere kompakt arrangement, der senere blevkendt som "Volta-Sjlen". Voltas sjle bestod af et antal metalskiver: en208 KAPITEL 12. ELEKTRICITET OG MAGNETISME12.2. RSTED, AMPRE OG FARADAY 209kobberskive, en zinkskive, og en papskive dyppet i saltoplsning, endnu enkobberskive, en zinkskive og en saltvdet papskive, o.s.v. Jo ere elementeri sjlen, des strre blev den elektriske spnding, og dermed strmmen, somvoltasjlen kunne levere.Opdagelsen af det elektriske batteri hvede Volta til bermmelsens tinde,hvor han forblev resten af livet. Det regnede over ham med resbevisningerog dekorationer, og han blev bl.a. inviteret til at demonstrere sine eksperi-menter for Napoleon, der udnvnte ham til greve og senator i kongedmmetLombardiet. Da Napoleon stdtes fra magten, skiftede Volta adrt side, ogfortsatte at modtage resbevisninger, s lnge han levede.Nyheden om Voltas sjle spredte sig som en steppebrand gennem Euro-pa og igangsatte en rkke revolutionerende eksperimenter, bde inden forfysikken og kemien. Den 20. marts 1800 modtog Sir Joseph Banks, prsi-denten i Royal Society, et brev fra Volta, hvori han forklarede metoden tilkonstruktion af batterier. Den 2. maj samme r benyttede den engelske kemi-ker William Nicolson (1755-1815), til hvem Joseph Banks havde vist brevet,en voltasjle til dissociering af vand i ilt og brint.Kort efter konstruerede den begavede unge engelske kemiker Sir Hump-hrey Davy (1778-1829) en voltasjle med over 250 metalplader. Den 6. okto-ber 1807 brugte han denne sjle til at frembringe en strm gennem smeltetpotaske, og frigjorde herved et hidtil ukendt metal, som han kaldte Potassi-um, der er det engelske ord for Kalium. I lbet af 1808 isolerede han Bari-um, Strontium, Calcium, Magnesium og Bor, alle ved hjlp af den voltaiskestrm.12.2 rsted, Ampre og FaradayDen danske fysiker Hans Christian rsted (1777-1851) demonstrerede i 1819den elektriske strm fra en voltasjle for sine studenter. Da han havde mi-stanke om en forbindelse mellem elektricitet og magnetisme, anbragte hanet kompas tt ved den strmfrende ledning. Til hans overraskelse drejedekompasnlen vk fra Nord, og pegede i en retning vinkelret p ledningen.Nr han sendte stmmen den modsatte vej igennem ledningen, drejede kom-pasnlen trofast i den modsatte retning.(rsted traf p sine rejser i udlandet Fraunhofer og Goethe i Tyskland,Ampre og en rkke videnskabsmnd i Frankrig, samt Herchel, Wheatstoneog Faraday i England. I 1824 opdagede han grundstoet Aluminium. Han210 KAPITEL 12. ELEKTRICITET OG MAGNETISMEvirkede strkt for oprettelsen af Den polytekniske Lreanstalt, nu Danmarkstekniske Hjskole, og blev dens frste direktr i 1829. O.a.)rsteds revolutionerende opdagelse af en forbindelse mellem elektricitetog magnetisme blev uddybet i Frankrig af Andr Marie Ampre (1775-1836).Ampre viste, at to parallelle ledninger, der begge er strmfrende, frastderhinanden, hvis strmmen i begge lber samme vej, men tiltrkker hinanden,hvis strmmene lber hver sin vej. Han viste ogs, at en solenoide, eller enstrmfrende ledning rullet op i spiralform, danner et stort magnetfelt indei spolen, og jo ere vindinger, der er i spolen, des strkere er magnetfeltet.Davys elektrokemiske forsg samt rsteds og Amperes elektromagnetiskeopdagelser blev yderligere udviklet af den store eksperimentator, fysikerenog kemikeren Michael Faraday (1791-1867). Han var sn af en smed; var udaf en ok p 10 sskende, og k som dreng kun en temmelig mangelfuld ud-dannelse. Da han var 14, kom han i arbejde som lrlig hos en bogbinder iLondon. Heldigvis sympatiserede bogbinderen med lrlingens nske om enuddannelse, og opmuntrede ham til i fritiden at lse de bger, der passeredegennem forretningen. Faradays yndlingslitteratur var Lavoisiers kemilreb-ger og artiklerne om kemi i Encyklopedia Britannica.Da Faraday i 1812 var 21 r gammel, forrede en af bogbinderens kunderham nogle billetter til en serie forelsninger, den bermte kemiker HumphreyDavy ville holde i The Royal Institution. Fashionable London-kredse (heriblandt ikke mindst damer) strmmede p den tid til Royal Institution forat hre Davy. Han var ikke alene begavet, men ogs en smuk mand, ogforelsningerne, han holdt med tilhrende dramatiske demonstrationer, varpoleret til sidste stavelse.Michael Faraday var naturligvis glad for at vre sammen med disse glim-rende tilhrere, og tog omhyggeligt notater under foredragene. Disse notatermed hans smukke farvelagte diagrammer fyldte alene 386 sider. Notaterneindbandt han i skind, og sendte dem til Sir Joseph Banks, prsidenten forRoyal Society, i hb om at f et arbejde, der havde med videnskab at gre.Han k intet svar fra Banks, men tabte dog ikke modet. Han lavede en nyudgave af notaterne, som han denne gang sendte til Humphrey Davy.Med notaterne fremsendte Faraday et brev, hvori han gav udtryk for sitnske om at arbejde for videnskaben, og angav som grund "dens afstandfra smlige motiver, og naturlosoernes uselviskhed". Davy bad ham ventemed sin bedmmelse p dette punkt, indtil han havde mdt nogle f natur-losoer, men gav i vrigt Faraday en stilling som assistent ved The RoyalInstitution.12.2. RSTED, AMPRE OG FARADAY 2111818 blev Humphrey Davy adlet for sin opndelse af en sikkerhedslampetil minearbejderne. Han giftede sig med en rig og fashionabel ung enke, traksig tilbage fra stillingen som direktr for The Royal Institution, og drog afstedp en to-rig Europa-rejse, som Michael Faraday var s heldig at komme medp. Lady Davy betragtede nrmest Faraday som en slags tjenende nd, mentrods de store ydmygelser, hun udsatte ham for, nd han alligevel Europa-rejsen, og havde stort udbytte af den. Han mdte og talte med Europasbermteste videnskabsmnd. Hele Europa blev p en mde hans universitet.Tilbage i England kom den beskedne og pligttro Faraday omsider til atoverskygge Sir Humphrey Davy, og han blev Davys efterflger som direktrfor Royal Institution. Faraday viste utroligt rige evner, intuition og vedhol-denhed i sin fortsttelse af de elektriske og kemiske eksperimenter, som Davyhavde pbegyndt.I 1821, ret efter rsteds opdagelse af det magnetiske felt, der omgiver enstrmfrende trd, fremstillede Michael Faraday den frste elektriske motor.Hans motor var simpelt hen en strmfrende ledning, anbragt s den kunnerotere om en magnetpol, men ud fra denne simple indretning har alle moderneelektriske motorer udviklet sig. Blev han spurgt, hvad nytte hans motor vartil, svarede Faraday: "Til hvad nytte er et spdbarn?"rsted havde vist, at elektricitet var i stand til at frembringe magnetis-me, og Faraday med sin strke intuitive forstelse af naturlovenes symmetrimente, at forbindelsen kunne vendes om. Han mente alts, at magnetismekunne fremstille elektricitet. 1822 skrev han i en notesbog: "Omdan magne-tisme til elektricitet!". I nsten ti r forsgte han i perioder at lave elektriskestrmme med strke magnetfelter, men uden held. Endelig, i 1831, opdagedehan, at et forandrende magnetfelt kunne skabe en strm.Faraday havde viklet to ledningsspoler rundt om en ring af bldt jernog opdagede, at njagtig i det jeblik han satte en strm til en af spolerne,212 KAPITEL 12. ELEKTRICITET OG MAGNETISMEopstod en midlertidig strm i den anden spole.Derp prvede Faraday at skubbe en permanent magnet ind og ud afen ledningsspiral og fandt da, at slnge magneten var i bevgelse, s detmagnetiske felt i spolen ndredes, blev der induceret en strm i spolen.Endelig lavede Faraday historiens frste dynamo ved at anbringe en roterendekobberskive mellem en magnets poler. Han viste, at nr pladen roterede,d der en elektrisk strm fra pladens centrum til kanten af pladen, hvisman etablerede et ledende kredslb (f.eks. mellem skivens aksel og et trugmed kvikslv eller en let fjeder, der berrte kanten af skiven. O.a.) Desudeneksperimenterede han med elektrostatiske ladninger og viste, at isolerendematerialer blev polariserede, nr de anbragtes i et statisk elektrisk felt.Faraday fortsatte elektrolyse-eksperimenterne, som Humphrey Davy hav-de pbegyndt. Nr en elektrisk strm sendes gennem en oplsning, kunne hanfastsl, er mngden af kemiske stoer, der frigres ved anoden og katoden,direkte proportionale med stoernes kemiske valens. Han forstod, at disseelektrolyselove stttede Daltons atomhypotese, og at de desuden ogs anty-dede eksistensen af en udelelig elektrisk ladningenhed.Faraday mente korrekt, at lys er en form for elektromagnetisk blgebev-gelse, og for at bevise lysets sammenhng med de elektriske og magnetiskefnomener, forsgte han gennem mange r at forandre lyset ved hjlp afelektriske eller magnetiske felter. Hen imod slutningen af hans karriere lyk-kedes det ham endelig at dreje lysets polarisationsplan, nr polariseret lyssendtes gennem et tykt glasstykke, der var anbragt mellem polerne i et strktmagnetfelt. Dette fnomen kendes nu som "Faraday-eekten".P grund af hans mange bidrag til fysikken svel som kemien, inclusiveopdagelsen af induktionsfnomenet, af benzin og den frste forttning afgasser, men specielt p grund af hans bidrag til lren om elektromagnetismenog elektrokemien, anses Faraday for en af videnskabshistoriens strste mestreinden for den eksperimenterende fysik og kemi.Faraday var desuden en fremragende foredragsholder. Hele det moderig-12.3. MAXWELL OG HERTZ 213tige London strmmede til The Royal Institution for at hre hans forels-ninger, ganske som man havde gjort til Sir Humphrey Davys. Prins Albert,dronning Victorias mand, havde for vane at overvre Faradays foredrag sam-men med Edward, prinsen af Wales, den senere kong Edward VII.Efterhnden som Faraday blev ldre, begyndte hans hukommelse at svig-te, mske p grund af en kvikslvforgiftning. Til slut tvang hans uplideligehukommelse ham til at trkke sig tilbage fra videnskabeligt arbejde. Hanafslog bde tilbudet om at blive adlet og om prsidentembedet for RoyalSociety, men vedblev til det sidste at vre den arbejdsomme, beskedne ogpligtopfyldende mand, der i sin tid var begyndt at assistere Davy ved TheRoyal Institution.12.3 Maxwell og HertzMichael Faraday havde ingen matematisk uddannelse, men hans strke in-tuition for fysik opvejede til gengld denne mangel. Han forestillede sig deelektriske og magnetiske felter som "kraftlinier"i rummet mellem og omkringde ledninger og magneter og elektriske kondensatorer, han arbejdede med. Itilfldet med de magnetiske felter kunne han endda synliggre de magneti-ske kraftlinier ved at dkke et stykke pap med jernlspner, og holde pappetnr til en magnet. Nr han bankede let p pappet, formeredes jernlspnernesmukt langs magnetens kraftlinier.P denne mde kunne Faraday faktisk se det magnetiske kraftfelt ud-spndt fra magnetens ene pol gennem det omgivende rum og tilbage til denanden pol. Ligeledes kunne han se de magnetiske kraftliner, der dannedecirkler i feltet omkring en udstrakt strmfrende ledning. P lignende mdeforestillede Faraday sig det elektriske felts kraftlinier, udgende f.eks. fra fel-tets positive ladning for at gennemlbe det mellemliggende rum, og ende pnegative elektriske ladninger.I mellemtiden havde de tyske fysikere, isr den store matematiker ogfysiker, Johann Carl Friedrich Gauss (1777- 1855) anvendt ligheden mellemCoulombs lov om den elektrostatiske kraft og Newtons tyngdelov.Coulombs lov fastslr, at kraften mellem to punktladninger varierer, idetden er omvendt proportional med kvadratet p afstanden mellem ladninger-ne, - med andre ord, at kraften afhnger af afstanden p njagtig sammemde som tyngdens kraftvirkning mellem masser. Det gjorde det muligt forGauss og de andre tyske matematikere at overtage hele den teoretiske astro-214 KAPITEL 12. ELEKTRICITET OG MAGNETISMEnomis formalisme for "afstandsvirkning", og anvende de samme beskrivem-der inden for elektrostatikken.Faraday brd sig ikke om tanken om virkning p afstand, og han gavudtryk for sine tanker herom over for James Clerk Maxwell (1831-1879),en begavet ung matematiker, der var kommet fra Edinburgh for at besgeham. Dette unge skotske matematiske geni var i stand til at vise Faraday, athans ide om kraftlinier ikke p nogen mde modsagde den tyske opfattelseaf afstandsvirkning. Tvrt imod. Nr Faradays kraftlinier blev formuleretmatematisk, passede det smukt sammen med Gauss' opfattelse.I lbet af de ni r fra 1864 til 1873 arbejdede Maxwell med problemet atstte Faradays regler for de elektriske og magnetiske felter p matematiskformel. 1873 oentliggjorde han "A Treatise on Electricity and Magnetism",en af de virkelig store klassikere. Maxwell opnede en storslet syntese vedi nogle f simple ligninger at udtrykke de love, der behersker elektricitetenog magnetismen i alle former, og nu, et rhundrede senere, anses de at vrenogle af fysikkens mest fundamentale love.(At et eller andet skulle kunne virke p noget andet over afstand gennemdet tomme rum, uden at virke gennem eller ved noget, afvistes tidligt, jvfr.f.eks. Newtons brev til Bentley. Nrvirkningsprincippet, som isr WilhelmEduard Weber (1804-1891) havde forsvaret siden 1846, opretholdtes derformed Maxwells feltteori, omend fuldgyldige rsags- og virkningssammenhngevar langt fra at vre forstet. O.a.)Maxwells ligninger viste ikke blot, at det synlige lys virkelig er elektro-magnetiske blger, som Faraday havde troet, men de forudsagde ogs ek-sistensen af mange andre slags usynlige elektromagnetiske blger med bdehjere og lavere frekvenser end det synlige lys'. Vi ved nu, at spektret af elek-tromagnetisk strling indbefatter (nvnt fra det mest lavfrekvente omrde)radioblger, mikroblger, infrard strling, synligt lys, ultraviolette strler,rntgen- og gammastrling. Alle disse former for stling er fundamentalt afsamme natur, bortset fra at deres frekvens (og dermed blgelngden) variererinden for et meget stort omrde. De er alle svingninger i det elektromagne-tiske felt; de bevger sig alle med lysets hastighed; og de beskrives alle afMaxwells ligninger.(I Danmark udviklede Ludvig Valentin Lorenz (1829-1891) nsten sam-tidig med og uafhngig af Maxwells arbejde en med dette samstemmendeteori for elektromagnetismen. Lorenz opfattede den elektromagnetiske str-ling (1867) som en rumlig energitthed i bevgelse, alts en strmtthed,ved hvis teoretiske behandling man ofte med fordel kan se bort fra diskrete12.3. MAXWELL OG HERTZ 215216 KAPITEL 12. ELEKTRICITET OG MAGNETISMEelektriske og magnetiske feltstyrker. Denne opfattelse knyttede sig nje tilLorenz' fnomenologiske beskrivelse af lysblgernes udbredelse (1863), hvoriden variable fasehastighed leder direkte til teorien for dobbeltbrydning. Detfnomen, som Erasmus Bartholin 1669 havde iagttaget i Islandsk Kalkspat,og som Huygens 1690 forklarede i sin Afhandling om Lyset ved at antage, atde to strler, den ordinre og den ekstraordinre, udbreder sig som kugle-og ellipsoideformede blgetog i krystallen, nr den tnkte ellipsoide i vrigtvar kuglens omskrevne. O.a.)Maxwell banede vejen for en hel kategori af opndelser, der har haft envoldsom indydelse p samfundet. Men da hans "En Afhandling om Elektri-citet og Magnetisme"blev oentliggjort, var der meget f videnskabsmnd,der kunne forst den. En del af problemet var, at det 19. rhundredes viden-skabsmnd sgte mekaniske forklaringer p elektromagnetismen.Maxwell selv gjorde brug af mekaniske modeller, da han udviklede sineideer, "...overfyldt med reb, der lb gennem trisser, rullede over blokke, trakvgte, eller undertiden kompressionsslanger, der pumpede vske i andre ela-stiske slanger, der udvidede og trak sig sammen, hele maskineriet larmendeaf stjen fra tandhjul, der greb ind i hverandre", men hele det klodsede, me-kaniske stativ, som Maxwell havde brugt til sttte for sin intuition, opgavhan til sidst som utilfredsstillende. Der er intet spor af mekanisk ide i hansendelige ligninger. Som Synge har udtrykt det: "Chesirekattens robuste kropvar vk, og i dens sted var tilbage kun et slags matematisk grin."(Hermed mener John Avery naturligvis ikke, at Maxwells teori ikke be-skftiger sig med elektromagnetismens mekaniske virkninger, hvormed deelektriske, magnetiske eller elektromagnetiske fnomener netop gav sig tilkende som virkningen af en kraft eller en energetisk vekselvirkning med meka-niske systemer af massive komponenter. Hvad der fremhves er, at Maxwellselegante ligninger hviler i sig selv, alene under brugen af elektriske og mag-netiske begreber og deres indbyrdes sammenhng, idet Maxwell hvder, atsdet for den elektromagnetiske energi hverken er de elektriske ladningereller magnetiske poler, men rummet imellem dem, lysteren eller det energe-tiske felt. Hvad der overhovedet kunne forsts ved teren eller lysteren sommateriel substans, var formentlig netop Maxwells operationelle feltligninger.Som forblende resultater af Maxwells teori udledes bde lysets meka-niske tryk, der 1901 blev eftervist eksperimentelt af russeren Peter Lebedev,og lysets hastighed i teren. Maxwell var professor i fysik fra 1856 i Aberde-en, fra 1860 ved King's College i London, fra 1871 i Cambridge, hvor han fra1874 ledede det nystiftede Cavendish Laboratory. 1860 modtog han Rumford12.3. MAXWELL OG HERTZ 217Medaljen for sine arbejder med farvelren, og han er en af grundlggerne afden mekaniske gasteori. O.a.)Lord Kelvin (1824-1907), en af sin tids mest fremtrdende engelske fy-sikere, var skuet over, at Maxwells teori ikke indeholdt nogen mekaniskforklaring p elektromagnetismen, og kaldte teorien "en fejltagelse, uviden-hedens gemmen-sig-bort under dkke af en formel".(Sir William Thomson, fra 1892 adlet som Lord Kelvin, var fra ung-dommen af en af sin tids strste matematikere. Fra 1846 professor i fysikved universitetet i Glasgow. Arbejdede inden for nsten alle grene af fysik-ken, srligt med elektricitets- og varmelren. Hans patent 1858 p drift aflange telegrafkabler, og mange af ham opfundne instrumenter var forudst-ningen for telegrafkabelforbindelsen 1866 mellem England og Nordamerika.Hans "Baltimore Lectures on Molecular Dynamics and the Wave Theory ofLight", 1904, er en rkke undersgelser over lysets natur og en ejendommeligelasticitetsteori for lysteren. O.a.)I Tyskland prvede den eminente fysiker Hermann von Helmholtz (1821-1894) ihrdigt at forst Maxwells teori ud fra mekaniske betragtninger, ogmtte tilsidst acceptere Maxwells ligninger, uden nogen sinde at opn flelsenaf, at han virkelig forstod dem. I 1833 var von Helmholtz' kamp for at forstMaxwells teori anledning til et dramatisk bevis for dens rigtighed. Helmholtzhavde en begavet student ved navn Heinrich Hertz (1857-1894), hvem hanbetragtede nsten som sin sn. I 1883 havde Berlins Videnskabsakademiudsat en pris for arbejder inden for elektromagnetismen, og von Helmholtzforeslog Hertz, at han skulle forsge at vinde prisen ved at afprve nogle afforudsigelserne i Maxwells teori.Hertz konstruerede et kredslb, hvori en hastigt svingende elektrisk vek-selstrm passerede gennem et gnistgab. Han opdagede, at elektromagnetiskeblger ganske overbevisende blev frembragt af den hurtigt svingende strm,som Maxwell havde forudsagt. Blgerne kunne konstateres med en lille gen-nemskret ledningsring. Nr Hertz bevgede sig omkring med sin lednings-ring, kunne han se gnister springe over, hvor ringen var gennemskret ogdannede et lille gnitsgab. Det beviste tilstedevrelsen af elektromagnetiskeblger. Og det beviste, at de opfrte sig njagtig som forudsagt af JamesClerk Maxwell.(Ud over at demonstrere frembringelsen af elektromagnetisk energi, derkunne eftervises med et resonatorkredslb som beskrevet, viste Hertz, atenergistrlingen fulgte optikkens love ved spejling og brydning i store metal-reektorer og i prismer, han lod fremstille af beg og paran. 1893 viste A.218 KAPITEL 12. ELEKTRICITET OG MAGNETISMERighi for blgelngder ned til 7,5 cm at Huygens' princip ogs gjaldt for deHertzske blger, hvormed sledes ogs Augustin-Jean Fresnels (1788-1827)optiske love, der frte Huygens' blgeteori til sejr over Newtons emissionste-ori, blev fuldstndig bekrftet. O.a.)Blgerne, som Hertz opdagede, var radioblger, og det varede ikke lnge,fr den italienske ingenir Guglielmo Marconi (1874-1937) tog opdagelsen ipraktisk anvendelse inden for kommunikationen. 1898 brugte Marconi radio-signaler til at viderebringe resultaterne fra Kingston Regatta'en, og den 12.december 1901 sendte han, ved hjlp af balloner for at f antennerne s hjsttil vejrs som vel muligt, et signal tvrs over Atlanterhavet fra England tilNewfoundland.Ved demonstrationen p St. Louis World's Fair i 1904 var et af Fessen-de udviklet radioapparat, der kunne gengive lyd og alts den menneskeli-ge stemme, den store sensation. I 1909 k Marconi Nobelprisen i fysik forsin udvikling af radiokommunikationen. I U.S.A. forvandlede p genial visAlexander Graham Bell (1847-1922) og Thomas Alva Edinson (1847-1931)Faradays og Maxwells opdagelser til opndelser som telefonen, det elektriskelys, lmen og fonografen.Kapitel 13ATOM- OGKERNEPARTIKELFYSIK13.1 Elektronens opdagelseI de sene 1880'er og tidlige 1890'er herskede der en flelse af tilfredshed,ja mske endda af selvtilfredshed i det internationale selskab af fysikere.Det forekom mange, at Maxwells elektromagnetiske ligninger sammen medNewtons ligninger for bevgelse og gravitation var de grundlggende vrk-tjer, der kunne forklare alle fnomener i naturen. Der var intet tilbage forfysikerne at gre, mente mange, ud over at anvende disse ligninger p srligeproblemer og udlede konsekvenserne deraf. Fysikkens erkendelser mentes atvre tilendebragt.Sidst i 1890'erne rystede en serie revolutionerende opdagelser imidlertidfysikerne ud af denne flelse af selvtilstrkkelighed og viste dem, hvor lidt dei virkeligheden vidste. Det frste af disse chok var opdagelsen af den subato-mare partikel, Elektronen. Julius Plcker (1801-1868) og hans ven HeinrichGeisler (1814-1879) havde i Tyskland opdaget, at en elektrisk strm kunnepassere gennem gasresterne i et nsten fuldstndig evakueret glasrr, nrtrykket var lavt nok og spndingen tilstrkkelig hj. Nr det var tilfldet,gldede glasset, og undertiden lyste glassets sider ogs nr den negative elek-trode, katoden. Plcker fandt, at de gldende pletter ved glasrrets katodeskiftede placering i et magnetisk felt.I England gentog og udvidede Sir William Crookes (1832-1919) Plckersog Geislers forsg. Han viste, at lyspletterne p glasrret blev produceret af219220 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKen slags strler, der strmmede fra katoden, og han demonstrede, at dissekatodestrler"kunne kaste skygger, at de kunne dreje et lille hjul anbragt istrlebanen, og at de opvarmede glasset, hvor de ramte imod det.Sir William Crookes mente, at katodestrlerne var en ny slags elektriskladede partikler, - mske selve massens fjerde fremtrdelsesform". Hans sam-tidige morede sig over disse spekulationer. Nogle f r senere blev Crookes' trop, at katodestrlerne var en ny slags ladede partikler, fuldstndig bekrftetaf en glimrende ung fysiker, der arbejdede ved universitetet i Cambridge, J.J. Thomson (1856-1940).Thomson, som var en usdvanlig talentfuld ung videnskabsmand, var ble-vet udnvnt til professor og leder af Cavendish Laboratoriet i Cambridge ien alder af 27. Hans forgngere i stillingen havde vret James Clerk Maxwellog den fremtrdende fysiker, Lord Rayleigh, s det var noget af en re foren ung mand som Thomson at f stillingen. Hans strlende resultater indfri-ede dog tilfulde forventningerne hos komiteen, der havde valgt ham. UnderThomsons og hans senere elev, Ernest Rutherfords ledelse blev Cavendish La-boratoriet verdens frende center for atom- og subatom- forskningen, og detopretholdt denne position gennem den frste periode op i det 20. rhundrede.J. J. Thomsons frste bedrift var en afgrende demonstration af, at Plck-ers, Geislers og Crookes' katodestrler var negativt ladede partikler. Hanog hans studerende mlte ogs deres masse og ladning. Ladningen var densamme som den, en almindelige negativ ion havde, men partikelmassen varforblende. Den var nsten to tusinde gange mindre end brintatomets mas-se. Og eftersom brintatomet er det letteste af alle atomer, viste dette, atkatodestrlerne mtte best af subatomare partikler.13.2. RNTGENSTRLER 221Den ladning, som katodestrlernes partikler havde, blev erkendt som v-rende den elektriske ladnings fundamentale enhed, og katodestrlepartiklernek navnet Elektroner 1Man fandt, at alle ladninger, der kunne observeres i naturen var helemultipla af elektronens ladning. Opdagelsen af elektronen var det frste n-gerpeg om, at atomer, som man s lnge havde antaget for evige og udelelige,faktisk kunne rives i smstykker.13.2 RntgenstrlerI 1895, medens arbejdet, der frte til elektronens opdagelse, stadig stod p,blev en anden revolutionerende opdagelse gjort. Dette efterr arbejdede Wil-helm Konrad Rntgen (1845- 1923), lederen af fysikinstituttet ved universi-tetet i Wrtzburg i Bayern med et udladningsrr, idet han gentog nogle afCrookes' eksperimenter.Rntgen var isr interesseret i strlingen fra bestemte materialer, nr deramtes af katodestrlerne, s han mrklagde lokalet og tndte for hjspn-dingen. Da strmmen for igennem rret, kom der et lysglimt fra en hel andendel af lokalet. Til sin overraskelse fandt Rntgen et stykke papir, han havdevdet med bariumplatincyanid. Det gldede klart, selv om det var s langtfra udladningsrret, at katodestrlerne umuligt kunne n det.Rntgen slukkede for rret, og lyset fra papiret forsvandt. Han tndteigen, og den klare gld p papiret opstod igen. Han bar den besmurte pa-pirskrm ind i det tilstdende lokale. Det gldede stadig! Igen slukkede hanfor rret, og skrmen holdt igen op med at glde. Rntgen inds straks,1p forslag af den engelske fysiker G. Johnstone Stoney, efter grsk elektron, rav, derved gnidning havde evnen til at blive elektrisk. O.a.222 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKat han havde opdaget noget nyt og meget mrkeligt. En eller anden formfor strling udgik fra udladningsrret, men denne nye slags strler kunnegennemtrnge uigennemsigtige stoer.Mange r senere, da Rntgen blev spurgt, hvad han tnkte, da han opda-gede rntgenstrlerne, svarede han Jeg tnkte ikke. Jeg eksperimenterede!"Ide nste syv uger eksperimenterede han som en gal; og da han endelig be-kendtgjorde sin opdagelse i december 1895, var han istand til at rapportereom alle de vigtigste egenskaber ved rntgenstrlerne, inclusive deres evne tilat jonisere gasser og deres utilbjelighed til at ndre retning i elektriske ogmagnetiske felter. Rntgen mente ganske korrekt, at strlerne var elektro-magnetiske blger af samme art som lysblger, men med en meget kortereblgelngde.Det viste sig, at rntgenstrler blev frembragt af hurtige elektroner frakatoden i udladningsrret. Disse elektroner blev accelereret af det strkeelektriske felt, nr de passerede gennem rret fra katoden (den negative elek-trode) til anoden (den positive elektrode). De ramte platinanoden med megetstor hastighed og slog elektroner ud af platinatomernes indre dele. Samtidigmed at de ydre elektroner faldt indad i atomerne for at erstatte de mistedeindre elektroner, udsendtes elektromagnetiske blger af meget hj frekvens.Den 23. januar 1896 gav Rntgen den frste oentlige forelsnig om rnt-genstrlerne, og under denne forelsning demonstrerede han over for tilhrer-ne, at rntgenfotograer kunne anvendes til medicinske diagnoser. Da Rnt-gen bad en frivillig blandt tilhrerne om at hjlpe sig, trdte den 79- rigefysiolog Rudolf von Klliker op p podiet, og den gamle mands hnd blevrntgenfotograferet. Fotograet, der stadig eksisterer, viser smukt hndensknogler.13.2. RNTGENSTRLER 223224 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKVild begejstring over Rntgens opdagelse fejede gennem Europa og Ame-rika, og mange laboratorier begyndte snart at eksperimentere med rntgen-strler. Ophidselsen over rntgenstrlerne frte indirekte til en tredie revolu-tionerende opdagelse, - radioaktiviteten.13.3 RadioaktivitetDen 20. januar 1896, kun en mned efter at Rntgen havde bekendtgjortsin opdagelse, var en ok interesserede videnskabsmnd samlet i Paris forat hre matematikeren og fysikeren Henri Poincar forelse om Rntgensstrler. 2Blandt tilhrerne til Poincars forelsning var Henri Becquerel (1852-1908), en fysikprofessor ved Paris' naturhistoriske Museum og cole Polyte-chnique. Becquerel var med sit smukt studsede skg selve arketypen p enfransk professor i det 19. rhundrede. Hans bedstefar havde vret pioner in-den for elektrokemien, og hans far havde forsket i fnomener som uorescensog fosforescens.Som sin far granskede Henri Becquerel i stoers uorescens og fosfores-cens, og derfor var han specielt interesseret i nyheden om Rntgens opda-gelse. Han spekulerede p, om der kunne vre rntgenstrler i den strling,der udsendtes fra uorescerende stoer. Medens han skyndte sig tilbage tilsit laboratorium, forberedte Becquerel et eksperiment, der skulle give svarp dette sprgsml. Han pakkede et stort antal fotograske plader ind i sortpapir, s almindeligt lys ikke kunne pvirke dem. Pladerne blev anbragt isollyset, og p hver plade lagde han en prve af uorescerende stof fra sinsamling. Efter adskillige timers udsttelse for denne behandling i solen, blevpladerne fremkaldt. Hvis der var rntgenstrler i den uorescerende strling,ville de fotograske plader vre blevet svrtet, selv om de havde vret ind-pakket i lysbeskyttende sort papir.2Henri Poincar (1854-1912) var en af sin tids strste matematikere. Professor i mate-matisk fysik med banebrydende arbejder inden for den rene og anvendte matematik svelsom i teoretisk fysik og astronomi. 1889 tilkendt kong Oskar II's pris for sit arbejde medtrelegeme-problemet. I Sorbonne- forelsningerne 1899 fremhvede han, at absolut be-vgelse i princippet er umulig at iagttage, og i en forelsning den 24. september 1904 iSt. Louis, U.S.A. generaliserede han relativitets-princippet med formulering af en ny regeli dynamikken: Intet legemes hastighed kan overstige lysets hastighed. I en artikel 5. juni1905 viste han desuden, at tyngdens virkningshastighed netop er lysets hastighed. O.a.13.4. MARIE OG PIERRE CURIE 225Da han fremkaldte pladerne, fandt han til sin glde, at selv om de esteaf dem var ubelyste, var en af dem blevet svrtet. Det var pladen, hvorphan havde anbragt stoet kaliumuransulfat. Da han eksperimenterede vide-re, fandt Becquerel andre blandinger, der svrtede de fotograske plader:natriumuransulfat, ammoniumuransulfat og urannitrat. Det var alle salte in-deholdende uran.I slutningen af februar indsendte Becquerel sin frste rapport til Det fran-ske Videnskabsakademi, og frem til slutningen af marts fremsendte han hveruge en ny rapport, hvori han beskrev nye egenskaber ved den bemrkelses-vrdige strling fra stoer indeholdende uran. S blev vejret ugunstig forham, og Paris var i mange uger dkket af tykke skyer. Da han var for ut-lmodig til at afvente solskin, fortsatte Becquerel sine undersgelser i skyetvejr og hbede, at der selv uden direkte sollys ville vre en smule eekt.Til hans forbavselse var pladerne lige s svrtede som fr, men uden di-rekte sollys blev uranblandingernes uorescens meget reduceret. Kunne detvre tilfldet, at den mystiske gennemtrngende strling fra uranblandinger-ne var uafhngig af uorescensen? For at f svar p dette sprgsml prvedeBecquerel derfor at anbringe de uranholdige blandinger p fotograske pla-der i et fuldstndig mrkt rum. Pladerne blev stadig svrtet. Eekten varfuldstndig uafhngig af sollysets indvirkning.Dette var i hj grad noget nyt og mrkeligt. Strlingen syntes at kommefra uranatomerne alene i stedet for fra de kemiske forbindelser i de blandin-ger, der indeholdt atomerne. Hvis energien i Becquerels strler ikke kom frasollyset, hvad var kilden da? To af den klassiske fysiks mest basale antagel-ser syntes udfordret, - tesen om atomets udelelighed og tesen om energiensbevarelse.13.4 Marie og Pierre CurieBlandt Henri Becquerels kolleger i Paris var to engagerede og begavede for-skere, Marie og Pierre Curie. Pierre Curie (1859- 1906), sn af en intellektuelparisisk doktor, havde aldrig som barn get i skole. Hans far havde undervistham privat, idet han havde indset, at snnens originale og ndsrettede sindvar uskikket for almindelig undervisning.I en alder af 16 blev Pierre Curie seniorstuderende, og 18 r gammelvar han magister i fysik. Sammen med broderen Jacques havde Pierre Curieopdaget det piezoelektriske fnomen, - den elektriske spnding der opstr,226 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKnr visse krystaller som f.eks. kvarts udsttes for tryk. Han havde desudenopdaget en lov om magnetismens temperaturafhngighed, Curies Lov".Selv om Pierre Curie havde internationalt ry som fysiker, var han elendigtannet som chef for laboratoriet ved Paris' skole for fysik og kemi, og hansbeskedne og lidet verdslige karakter afholdt ham fra at sge en bedre stilling.Han nskede blot at kunne fortstte arbejdet med sin forskning.I 1896, da Becquerel havde bekendtgjort sin revolutionerende opdagel-se af radioaktivitet, havde Pierre Curie netop giftet sig med en polsk pige,der var meget yngre end ham, men som havde lige s usdvanlige evner ogkaraktertrk. Marie Sklodowska Curie (1867-1934) var fdt i Warzawa i etPolen uden ociel eksistens, idet landet dengang var delt mellem Tyskland,strig og Rusland. Hendes far var matematik- og fysiklrer, og hendes morvar rektor for en pigeskole.Marie Sklodowskas familie var begavet og havde strke intellektuelle tra-ditioner. Det var vanskeligt for hende at f en hjere uddannelse i Polen.Hendes mor dde, og faderens stilling blev nedlagt af regeringen. Marie S-klodowska var ndt til at arbejde i en ydmygende stilling som guvernantefor en ukultiveret familie, og mtte samtidig kmpe for at uddanne sig vedselv at lse fysik og matematik. Hun havde en romance med snnen af enlandbesiddende polsk familie, men mtte se sig vraget p grund af sin ringesociale status.Marie Sklodowska forvandlede sin sorg og ydmygelse til en fanatisk hen-givelse for videnskaben. Til broderen skrev hun engang: Du m tro om digselv, at du er fdt med et talent for et eller andet srligt, og du m opndette srlige, ligegyldigt hvad det koster dig."Selv om hun ikke kunne videdet dengang, skulle hun blive en af historiens strste kvindelige forskere.Marie Sklodowskas chance for en hjere uddannelse kom endelig, da hen-des gifte sster, som studerede medicin i Paris, inviterede Marie til at bo hossig, og foreslog hende at lade sig indskrive ved Sorbonne. Efter at have boetet r hos ssteren, medens hun studerede fysik, fandt Marie dog sin sstershjem for distraherende til at hun virkelig kunne koncentrere sig. Hun yttedederfor til et lille ubekvemt kvistvrelse, hvor hun kunne vre alene med sitarbejde.Hun afslog al selskabelighed; udholdt vinterens kulde og besvimede som-me tider af sult, men alligevel var Marie Sklodowska fuldendt lykkelig, fordihun nu endelig havde mulighed for at studere og udvikle sine evner. Hun togeksamen fra Sorbonne som den bedste i sin klasse.Pierre Curie havde egentlig besluttet aldrig at gifte sig. Det var hans13.4. MARIE OG PIERRE CURIE 227hensigt helt at hellige sig videnskaben. Men da han mdte Marie, s han ihende et menneske, med hvem han kunne dele sine idealer og sin hengivelsefor forskningen. De giftede sig efter nogen tven fra Maries side, idet tankenom at forlade Polen for altid forekom hende forrderisk. Deres lykkeligehvedebrdsdage tilbragte de med at rejse rundt i Frankrig p cykel.Den unge polske studerendes nste skridt, nu da hun var gift MadameCurie, var at pbegynde arbejdet til en doktorafhandling, hvor hun mttebeslutte sig for det emne, hun ville behandle i sin forskning. ret var 1896,og nyheden om Becquerels bemrkelsesvrdige opdagelse havde netop bredtsig i den videnskabelige verden. Marie Curie besluttede at gre Becquerelsstrler til genstand for sin afhandling.Idet hun benyttede et flsomt elektrometer, der var opfundet af Pierre ogJacques Curie, undersgte hun systematisk alle grundstoerne for at ndeud af, om andre stoer end uran frembragte den mrkelige gennemtrn-gende strling. Nsten straks gjorde hun en vigtig opdagelse: Thorium varogs radioaktivt. Men bortset fra uran og thorium formede ingen af de an-dre grundstoer at gre luften i joniseringskammeret ledende og give udslagp elektrometeret. Blandt de dengang kendte grundstoer var kun uran ogthorium radioaktive.Marie Curie undersgte derefter alle kemiske blandinger og mineraler, derfandtes i Skolen for Fysik. Et af mineralerne i samlingen var Begblende, etmetalholdigt mineral, hvoraf man kan udvinde uran. Hun forventede naturlig-vis, at dette uranholdige mineral var radioaktivt, men til hendes forbavselseviste mlingerne, at begblenden var meget mere radioaktiv, end indholdet af228 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKuran og thorium kunne forklare. 3Eftersom Marie Curies eget arbejde, og ogs Becquerels, havde vist, atradioaktivitet var en egenskab ved atomerne, og eftersom de to eneste grund-stoer, der var radioaktive, var uran og thorium, ndtes hun og hendes mandtil den logisk tvingende konklusion, at begblende mtte indeholde spor af etnyt, uopdaget og strkt radioaktivt grundstof, der ikke var blevet fundet vedden kemiske analyse af mineralet.Efter denne erkendelse opgav Pierre Curie sin egen forskning og slog sigsammen med Marie om at nde det ukendte grundstof, som de mente mt-te ndes i begblende. Juli 1898 havde de isoleret en lille smule af det nyegrundstof, der var ethundrede gange mere radioaktivt end uran. Det kaldtede Polonium"efter Maries fdreland.P det tidspunkt havde de imidlertid opdaget, at begblendens gede ra-dioaktivitet ikke kom fra et, men fra mindst to nye grundstoer. Det andetuopdagede grundstof var imidlertid voldsomt radioaktivt, og kun tilstede iforsvindende mngder. De var klar over, at for at isolere en vejelig mngdeaf det, mtte de behandle enorme mngder af r begblendemalm.Curie'erne skrev til direktren for St. Joachimsthal Minen i Bhmen, hvorman udvandt slv af begblende, og bad om at mtte f nogle tons af mal-men, der var til rest efter udvindingsprocessen. Da der indlb et positivt svarfra den strigske regering, som bevilgede dem 1 ton (2000 pund) af dennerestmalm, brugte de deres beskedne opsparing til betaling af transportom-kostningerne.Det eneste sted, gteparret Curie kunne nde til arbejdet med begblen-3Begblende eller Uranbegmalm er et sort mineral med begagtig glans i muslede brud.Vgtfylde 9 og hrdhed 5,5. Malmen bestr af uranilte med lidt bly samt sm mngdernitrogen, argon og helium. Ofte p gange med slv, kobber og blymalme. I dette mineralfandt den store tyske farmaceut og kemiker Martin Heinrich Klaproth 1785 grundstof nr.92 Uran, et slvhvidt strkkeligt metal af vf. ca 19 og smeltepunkt ca 1700 grader C.Reduktion til uran (U 238,07), der brnder i luftens ilt til uranoxid, reagerer let medhalogener og oplses i syrer under brintudvikling, lykkedes i 1841 for Pligot. Uranopls-ninger er strkt gulgrnt uorescerende. Klaproth (1743-1817), der var far til orientalistenHeinrich Julius Klaproth (1783-1835), var fra 1788 medlem af Videnskabernes Akademi iBerlin ligesom astronomen Johann Elert Bode, der foreslog navnet Uranus for den 7. pla-net og 1801 udgav Uranographia sive astrorum descripto etc."med stjernekort og katalogover 17.240 stjerner. Efter himlens gud i den grske mythologi, Uranos, k sledes ogsmetallet navnet Uranium. Thorium (Th 232,12) er et platinlignende metal, vf. 11,7, smp.ca 1800 grader C. Det er kemisk beslgtet med Titan. Radioaktivt med en halveringstidp ca 14 mia r, hvorunder det omdannes til det strkt radioaktive mesothorium. Thoriumblev fundet 1828 af Berzelius og opkaldt efter guden Thor. O.a.13.4. MARIE OG PIERRE CURIE 229den, var et gammelt skur med utt tag, - et isnende koldt sted om vinteren.I erindringen om de re r, hun og hendes mand tilbragte i dette skur, skrevMarie Curie:For min mand og mig var denne periode en heroisk tid i vort flles liv...Det var i dette miserable, gamle skur vi tilbragte de bedste og lykkeligste ri vort liv, helt helliget arbejdet. Jeg tilbragte somme tider hele dagen med atrre i en kogende masse af stof ved hjlp af en jernstang, nsten s stor somjeg selv. Om aftenen sank jeg sammen af trthed ...Jeg kom til at behandlehelt op til 20 kg stof p en gang med den virkning, at hele skuret blev fyldtop med store krukker af prparater og vsker. Det var et drbende arbejdeat bre det til beholderne, at hlde vsken af, og at rre i timevis i trk iden kogende masse i et smeltekar."Marie og Pierre Curie begyndte at udskille metallet i fraktioner ved hjlpaf forskellige kemiske behandlinger. Efter hver behandling undersgte de pr-verne ved at mle radioaktiviteten. Det var nemt for dem at nde ud af, hvil-ken fraktion der indeholdt det strkt radioaktive ukendte formodede grund-stof. Det nye stof, som de dbte Radium", havde kemiske egenskaber, dernsten var identiske med bariums; og Curie'erne opdagede, at det nstenvar umuligt at udskille radium fra barium ad almindelig kemisk vej.Til slut benyttede de fraktioneret krystallisation, gentaget adskillige tu-sinde gange. For hvert trin blev radiumkoncentrationen i den aktive del let-tere beriget, og radioaktiviteten blev tilsvarende strkere. Til sidst var dento millioner gange s stor som radioaktiviteten i uran. En aften, da Marie ogPierre Curie kom ind i laboratoriet uden at tnde lyset, s de alle deres kon-centrerede prver glde i mrket. Efter re rs nedslidende arbejde isoleredeCurie'erne en lille mngde rent radium og kunne bestemme dets atomvgt. 4Disse fremskridt sammen med deres vrige arbejde inden for radioaktivitetenbragte dem verdensbermmelse, og i 1903 Nobelprisen i fysik til deling med4Af en ton af det oprindelige materiale blev udvundet knap 0,3 gram radium, hvisliniespektrum kunne undersges, og af hvis klorforbindelse det fandtes at indg med 225vgtdele radium for hver 70,8 vgtdele klor. Atomvgten blev senere njere bestemt. Ra-dium, Ra 226,05, har en halveringstid p 1590 r, hvori det under udsendelse af alfa-, beta-og gamma- strler udskiller gassen Radon (Emmanation), Rn 222, et meget radioaktivtgrundstof, der henfalder med en halveringstid p 3,8 dage under udsendelse af alfapartik-ler, der er atomkerner af delgassen helium. Under arbejdet fandt gteparret Curie somnvnt polonium, Po 210, med halveringstiden 140 dage. Det er et grundstof identisk medRa F, et af radiums henfaldsstoer, og kemisk beslgtet med tellur og vismut. Endvide-re mente de at have fundet endnu et stof, Actinium, der kun forekommer i ganske ringemngde i uranmalme, ca 1/300 af radiummngden. O.a.230 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKBecquerel. 5 Madame Curie, historiens frste store kvindelige naturforsker,blev symbolet p, hvad kvinder kan. Den blge af almindelig begejstring, dervar indledt med Rntgens opdagelse af rntgenstrlerne, kulminerede medMadame Curies isolation af radium.Det blev opdaget, at radium var en hjlp ved behandlingen af cancer, ogMadame Curie blev i tidens aviser omtalt som en stor humanist. Motiverne,der havde inspireret Marie og Pierre Curie til deres heroiske arbejde, var bdehumane og idealistiske. De troede, at enhver forgelse af menneskelig videnkun ville vre et gode. De vidste ikke, at radium ogs er et farligt grundstof,der lige s vel kan forrsage krft som helbrede denne sygdom. De kunneikke forudse, at den videnskabelige forskning vedrrende radioaktivitet medtiden ville fre til atomvbnene. 613.5 Rutherfords atommodelI 1895, det r da Rntgen gjorde sin revolutionerende opdagelse af rntgen-strlerne, var en ung new-zealnder ved navn Ernest Rutherford ved at gravekartoer p sin fars grd, da han k meddelelse om, at han havde vundet etlegat for videregende studier i England. Idet han smed spaden fra sig sag-de Rutherford: Det er den sidste kartoel, jeg graver op!"Han udsatte sinegiftermlsplaner og sejlede til England, hvor han meldte sig som forsknings-stipendiat ved universitetet i Cambridge. Her begyndte han at arbejde vedCavendish Laboratoriet under ledelse af J. J. Thomson, elektronens opdager.I New Zealand havde Rutherford udfrt banebrydende arbejder inden foropdagelsen af radioblger, og han ville sandsynligvis have fortsat dette arbej-de i Cambridge, havde det ikke vret for den store begejstring, som Rntgens5Nobelprisen stiftet 27.11.1895 gik ved frste uddeling 1901 i fysik til Rntgen, 1902 tilH. A. Lorentz og P. Zeeman. O.a.6Strlebehandlingen var indledt af Niels Finsen (1860-1904) med arbejdet Om Lysetsindvirkning p Huden"1893, der viste sin vrdi straks efter under en koppeepidemi i Ber-gen, og fra 1895 ved behandlingen af Lupus, en tuberkuls hudbetndelse af skrkkeligvirkning. 1896 stiftedes Finseninstituttet, og Niels Finsen modtog 1903 Nobelprisen i me-dicin. Det var sledes nrliggende at undersge behandlingsmulighederne med rntgen-og radiumstrlerne, der viste sig af stor betydning, men ogs tidligt medfrte svre skaderblandt radiologerne, undertiden med ddelig udgang. Pierre Curie blev selv svrt for-brndt under bestrlingseksperimenter med radium, som det forklares af Kirstine Meyer,der allerede 1904 med bogen Radium og radioaktive Stoer kunne orientere danske lsereom dette forskningsomrde. O.a.13.5. RUTHERFORDS ATOMMODEL 231og Becquerels opdagelser havde skabt. I erindringen om denne periode af sitliv skrev Rutherford:Nppe mange kan forestille sig den mgtige sensation, som Rntgensopdagelse af rntgenstrlerne forrsagede i 1895. Det interesserede ikke barevidenskabsmanden, men ogs manden p gaden, der var betaget ved tankenom at se sit eget indre og sine knogler. Alverdens laboratorier satte de gamleCrookes-rr frem for at frembringe rntgenstrling, og Cavendish var ingenundtagelse."J. J. Thomson, der var interesseret i studiet af ioner (ladede atomer ellermolekyler) i gasser, fandt snart ud af, at man meget nemt kunne ioniseregasarter ved hjlp af rntgenstrler. Rutherford opgav studiet af radioblgerog knyttede sig til Thomson og dennes arbejde.Da jeg begyndte ved Cavendish Laboratoriet", huskede Rutherford se-nere, begyndte jeg at arbejde med ioniseringen af luftarter ved hjlp afrntgenstrler. Efter at have lst Becquerels artikel var jeg nysgerrig efter atvide, om ionerne, der var frembragt af uranstrling, havde samme natur somdem, der var produceret af rntgenstrler, og jeg var isr interesseret, fordiBecquerel mente, at hans strling var noget af en mellemting mellem lys ogrntgenstrler."Jeg fortsatte derfor med en systematisk undersgelse af strlingen, ogfandt at der var to typer, - en der fremkaldte intens ionisering, som absor-beres af nogle f centimeter luft, og en anden slags, som var mindre intenstioniserende, men mere gennemtrngende. Jeg kaldte disse henholdsvis alfa-strler og beta-strler, og da Villard i 1898 opdagede en endnu mere gen-nemtrngende type strling, kaldte han den gamma-strling."Rutherford viste senere, at alfa-strlerne faktisk var ioniserede heliuma-tomer, der med voldsomme hastigheder blev slynget ud af det henfaldendeuran, og at beta-strlerne var hurtige elektroner. Gamma-strlerne viste sigat vre elektromagnetiske blger, ligesom lysblger, men med yderst korteblgelngder.Rutherford vendte for en kort tid tilbage til New Zealand for at gifte sigmed sin forlovede, Mary Newton. Derefter rejste han til Canada, hvor hanhavde fet tilbudt en stilling som fysikprofessor ved McGill Universitetet. Isamarbejde med kemikeren Frederic Soddy (1877-1956) fortsatte Rutherfordi Canada sine eksperimenter med radioaktivitet og udarbejdede en revolutio-nerende teori om grundstoernes omdannelse ved radioaktivt henfald.Op gennem middelalderen havde alkymister forsgt at forvandle bly ogkvikslv til guld. Senere havde kemikerne overbevist sig om, at det var u-232 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKmuligt at forvandle et grundstof til et andet. Rutherford og Soddy hvdedenu, at radioaktive henfald involverede en hel rkke forvandlinger, hvori etgrundstof forandredes til et andet.Da han kom tilbage til England som leder af det fysiske institut vedManchester Universitet, fortsatte Rutherford at eksperimentere med alfa-partikler. Specielt interesserede han sig for mden, hvorp de afbjes af tyndemetalplader. Rutherford og hans assistent, Hans Geiger (1886-1945), fandt,at de este alfa-partikler passerede gennem et metalfolie med en kun megetlille afbjning af strrelsen ca en grad.I 1911 sluttede en ung forskningsstuderende ved navn Ernest Marsden sigtil gruppen, og Rutherford skulle nde en opgave til ham. Med Rutherfordsegne ord skete flgende:En dag kom Geiger til mig og sagde: Tror De ikke, at unge Marsden, somjeg underviser i radioaktive metoder, burde begynde p lidt forskning?"Jeghavde tnkt p det samme, s jeg svarede: Hvorfor ikke lade ham undersge,om nogle alfa-partikler kan spredes over en strre vinkel?"I al fortrolighed kanjeg fortlle, at jeg ikke troede de kunne, eftersom vi vidste, at alfa-partiklervar meget hurtige massive partikler med stor energi, og hvis man kunne vise,at spredningen skyldtes den samlede eekt af et antal mindre spredninger,var sandsynligheden for, at en alfa-partikel skulle spredes baglns, megetlille."S husker jeg, at to eller tre dage senere kom Geiger til mig i stor op-hidselse og sagde: Vi har fet nogle alfa- partikler til at g baglns". Det13.6. PLANCK, EINSTEIN OG BOHR 233var helt afgjort den mest utrolige hndelse, jeg nogen sinde har oplevet i mitliv. Det var nsten lige s utroligt, som hvis man ayrede et 15 tommersprojektil imod et stykke papir, og det s kom tilbage og ramte en selv."Ved nrmere eftertanke inds jeg, at denne baglns spredning mttevre resultatet af et enkelt sammenstd, og da jeg regnede p det fandtjeg, at det var umuligt at f noget som helst af denne strrelsesorden, medmindre der var tale om et system, hvori strstedelen af atomets masse varkoncentreret i en meget lille kerne."Da var det, jeg k ideen om et atom med et lille bitte massivt center,der bar en ladning. Med matematikkens hjlp beregnede jeg de love, spred-ningen mtte flge, og fandt at antallet af partikler spredt over en bestemtvinkel skulle vre proportional med tykkelsen af det spredende folie og kva-dratet p kernens ladning, samt omvendt proportional med fjerdepotensenaf partikelhastigheden. Disse udregninger blev senere vericeret af Geiger ogMarsden i en rkke smukke eksperimenter."13.6 Planck, Einstein og BohrIflge den model, som Rutherford foreslog i 1911, har hvert atom en megetlille kerne, der indeholder nsten al atomets masse. Omkring denne lille bitte,men massive kerne forestillede Rutherford sig, at lette og negativt ladedeelektroner cirklede i kredse, ganske som planeterne bevger sig rundt omSolen. Rutherford regnede ud, at hele atomets diameter mtte vre adskilligetusinde gange s stor som selve kernens diameter.Rutherfords atommodel gav en smuk forklaring p Geigers og Marsdenseksperimenter, men samtidig indeholdt den en alvorlig vanskelighed: IflgeMaxwells ligninger mtte elektronerne, der cirkulerede i deres baner, frem-bringe elektromagnetiske blger. Det var let at regne ud, at elektronerne iRutherfords atom burde miste al deres bevgelsesenergi ved denne udstr-ling, og bevge sig i spiralbaner ind mod kernen. Iflge den klassiske fysikkunne Rutherfords atom sledes ikke vre stabilt. Det mtte uvgerligt faldesammen.Paradokset blev lst af Niels Bohr (1885-1962), en begavet ung teoretiskfysiker fra Kbenhavn, som var kommet til Manchester for at arbejde hosRutherford. Bohr var ikke spor overrasket over de klassiske begrebers uan-vendelighed p Rutherfords kerne-atom. Da han var uddannet i Danmark,var han mere vant til de tyske fysikeres arbejde end hans engelske kolleger i234 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKManchester var. Bohr havde isr studeret arbejderne af Max Planck (1858-1947) og Albert Einstein (1879-1955).Kort fr rhundredskiftet havde den tyske fysiker Max Planck udfrt te-oretiske undersgelser af den elektromagnetiske strling, der kom fra et lillehul i en ovn. Hullet strlede som om det var et ideelt sort legeme. Dennesortlegeme- strling"var meget gdefuld for tidens fysikere, eftersom denklassiske fysik ikke kunne forklare strlingens frekvensfordeling og dens af-hngighed af ovnens temperatur. 7Max Planck havde i 1901 fundet en formel, der passede smukt med deeksperimentelle mlinger af frekvensfordelingen af strlingen fra et sort lege-me. Men for at nde frem til formlen havde han vret ndt til at g ud fraen dristig hypotese, der fuldstndig brd med den klassiske fysiks begreber.Planck havde vret ndt til at antage, at lys - eller mere generelt: enhverform for elektromagnetisk strling - kun kunne udstrles eller absorberesi bestemte energimngder, som Planck kaldte kvanta". Energimngden iethvert kvantum var strlingsfrekvensen gange en konstant, h, der kom til atg under betegnelsen Plancks konstant". 8Det var en allerhjst besynderlig antagelse, der syntes at vre grebet udaf luften, og den havde overhovedet ingen som helst forbindelse med noget,der tidligere var opdaget inden for fysikken. Det eneste mulige forsvar forPlancks kvantehypotese var faktisk den virkelige succes, hans formel havdeved beskrivelse af den forbavsende frekvensfordeling af sorte legemers str-ling. Planck selv var meget bekymret over det radikale brud med de klassiskebegreber, og han brugte mange r - uden held - p at forbinde sin kvante-hypotese med den klassiske fysik.I 1905 oentliggjorde Albert Einstein en artikel i Annalen der Physik",hvori han anvendte Plancks kvante-hypotese til forklaring af den fotoelektri-ske eekt. P det tidspunkt var Einstein 25 r gammel, fuldstndig ukendt,og arbejdede som kontormand ved Det schweiziske Patentkontor.Den fotoelektriske eekt var et andet gdefuldt fnomen, der ikke pnogen mde kunne forklares af den klassiske fysik. Den tyske fysiker Philipp7Strlingen fra et absolut sort legeme sker over et meget bredt spektrum af svingnings-frekvenser med et karakteristisk maximum i energispektret afhngig af legemets tempe-ratur. Det er fordelingen af de enkelte energibidrag, der omtales. O.a.8Plancks konstant har vrdien 6,626176 gange 10 i minus 27. erg sek. Ganges dennestrrelse med strlingens frekvens mlt i Hertz, der har dimensionen sek i minus 1., nemligs mange svingninger pr sekund, som frekvensen angiver, fr man strlingskvantets energii erg. O.a.13.6. PLANCK, EINSTEIN OG BOHR 235von Lenard (1862-1947), 9, havde i 1903 opdaget, at lys af frekvens overen vis trskelvrdi kunne frigre elektroner fra en metaloverade; men vedbelysning med strling af lavere frekvens end en given trskelfrekvens sketeder intet, ligegyldigt hvor lnge belysningen fandt sted.Ved at anvende Plancks kvante-hypotese fremkom Einstein med flgendeforklaring p den fotoelektriske eekt: Et vist minimum af energi behvesfor at overvinde de tiltrkkende krfter, der binder elektronerne til metallesoverade. Denne energi var lig med trskelvrdien gange h, Plancks kon-stant. Lys af frekvens, der er lig med eller hjere end trskelfrekvensen,kunne frigre elektroner fra metallet; men energien, der leveredes af lys medlavere frekvens, var ikke i stand til at overvinde de tiltrkkende elektriskekrfter.Einstein brugte senere Plancks kvante-formel til forklaring af krystallersvarmefylde ved lave temperaturer, et andet gdefuldt fnomen, som ogsmodstod den klassiske fysiks forklaringer. Disse Einsteins bidrag var vigtige,for uden denne bevissttte mtte det fastholdes, at Plancks kvante- hypotesevar en formodning, der var indfrt ad hoc, alene med det forml at forklareabsolut sorte legemers strling.Niels Bohr havde som student vret strkt pvirket af Plancks og Einste-ins ideer. I 1912, da han arbejdede med Rutherford i Manchester, blev Bohroverbevist om, at problemet med at redde Rutherfords atom fra kollaps kunkunne lses ved hjlp af Plancks kvante-hypotese.Da han var tilbage i Kbenhavn, fortsatte Bohr at tumle med proble-met. I 1913 fandt han lsningen: Elektronens kredslb omkring kernen havdebane impulsmoment. Forestillede man sig det cirkulre kredslb, var ba-ne impulsmomentet givet ved produktet af elektronens masse og hastighedgange kredslbets radius. Bohr indfrte nu en kvante-hypotese svarende tilPlancks. Han antog, at i elektronens tilladte kredslb var bevgelsesmm-gdemomentet gange 2 lig med et helt multiplum af Plancks konstant. Denlaveste vrdi for n, nemlig 1, i produktet n gange h, hvor n kan vre et-hvert helt tal, svarede til det mindste tilladte kredslb. I Bohrs model varsammenbruddet af Rutherfords atom sledes undget.Bohr beregnede, at bindingsenergierne i de forskellige tilladte elektronba-ner i brintatomet skulle vre en konstant divideret med kvadratet p heltalletn; og han beregnede konstantens vrdi til 13,6 elektron-Volt. Denne vrdi9der var Nobelpristager i fysik 1905 for studier af katodestrler og kanalstrler i fri luftO.a.236 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKstemmer njagtigt med den observerede ionisationsenergi for brint. Efter athave talt med fysikeren H. M. Hansen forstod Bohr med glde, at ved at kom-binere sin formel for de tilladte baneenergier med Planck-Einstein relationenfor energi og frekvens, kunne han forklare brints mystiske liniespektrum. 10Da Niels Bohr oentliggjorde alt dette i 1913, fremkaldte hans artikel for-pinte udrb som Smuds!"fra fysikernes ldre generationer. Da Lord Rayleig-hs sn spurgte faderen, om han havde set Bohrs artikel, svarede Rayleigh:Ja, jeg har set den, men forstod at jeg ikke kunne bruge den. Jeg siger ikke,10Fra 1911 arbejdede Niels Bohr p at ndre planetmodellen", og antog at Einsteinsfotoelektriske forklaring mtte have en eller anden sammenhng med beskrivelsen af a-tomet, der jo kunne udstrle eller absorbere kvanter af elektromagnetisk energi. Han varderfor parat til at give afkald p klassisk fysiske forklaringer. Da en studiekammerat ifebruar 1913 henledte Bohrs opmrksomhed p Rydbergs formel for de skaldte Balmer-linier i brintspektret, som Bohr ikke kendte, faldt puslespillet p plads. Med Bohrs ord:S snart jeg s Balmers formel, stod det hele mig straks klart."Allerede i begyndelsenaf marts 1913 var Bohrs frste atomteori frdig. Teorien indeholdt to nye postulater: 1.Atomet kan eksistere i en rkke stationre tilstande uden at udsende energi. Og 2. Ato-met kan overg fra en stationr tilstand til en anden ved at emittere eller absorbere enenergimngde svarende til de to stationre tilstandes energiforskel. Disse postulater varbanebrydende nye, men k frst et egentlig teoretisk fundament med kvantemekanikkensudvikling i lbet af 1920'erne og 30'erne. O.a.13.7. ATOMTAL 237at opdagelser ikke kan gres p den mde, men det passer mig ikke."Da e-re og ere spektre og atomare egenskaber blev forklaret ved hjlp af Bohrsteori, blev det klart, at Planck, Einstein og Bohr havde afdkket et helt nytlag af hidtil ukendte fnomener af stor og fundamental betydning.13.7 AtomtalNiels Bohrs atomteori blev snart kraftigt understttet af nogle eksperimen-ter udfrt af den bedst begavede af Rutherfords begavede unge mnd, HenryGwyn-Jereys Moseley (1887-1915). Moseley kom fra en familie af fornem-me videnskabsmnd. Bde hans far og begge hans bedstefdre havde vretmedlemmer af Royal Society. Efter studier i Oxford, hvor hans far enganghavde vret professor, fandt Moseley det vanskeligt at beslutte, hvor hanville udfre sit kandidatarbejde. To laboratorier tiltrak ham, den store J. J.Thomsons Cavendish Laboratorium i Cambridge og Rutherfords laboratori-um i Manchester. Til sidst besluttede han sig for Manchester p grund afRutherfords revolutionerende opdagelser. To r tidligere havde Rutherfordfet Nobelprisen i kemi 1908.Rutherfords laboratorium var ikke som noget andet i verden bortset fraJ. J. Thomsons. Faktisk havde Rutherford lrt meget, om hvordan et la-boratorium skulle ledes, af sin tidligere lrer Thomson. Med demokratiskligefremhed og godt humr fortsatte Rutherford Thomsons traditioner. Psamme mde som Thomson havde han en evne til at inspirere sine studeren-de med sin egen strke videnskabelige nysgerrighed og en smittende gldeved forskningen.Thomson havde ogs skabt en tradition for hurtighed og opndsomhedved improvisation af det eksperimentelle apparatur - den skaldte segllakog sejlgarnstradition - og Rutherford fortsatte denne. Efter at have arbejdetsammen med Rutherford fortsatte Niels Bohr denne uformelle og entusiatisketradition ved Instituttet for teoretisk Fysik, som Bohr grundlagde i Kben-havn i 1920.De este af tidens videnskabelige laboratorier var i direkte modstningtil Thomson-Rutherford-Bohr-traditionens ligefremhed, engagement, samar-bejde og fart. E. E. da C. Anrade, der frst arbejdede i Lenards laboratoriumi Heidelberg, og senere hos Rutherford i Manchester, har givet flgende be-skrivelse af forskellen mellem de to grupper:I Heidelberg mderne var det Lenard der frte ordet, i hj grad som lrer238 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIK13.7. ATOMTAL 239foran sin klasse. Blev noget aspekt ved hans arbejde berrt af en af talerne,havde han for vane at afbryde med: Og hvem gjorde dette frst?"Den talendeville s svare med et let buk: Herr Geheimrath, De gjorde det frst", hvortilLenard svarede, Ja. Jeg gjorde det frst!I Manchester mderne, der fandt sted p fredag eftermiddage, var Rut-herford den stjende, opmuntrende og inspirerende ven. Som i alle relationermed forskningsmedarbejderne s ganske afgjort lederen, men i tt kontaktmed dem, han ledede; opmuntrende fremfor kommanderende, gejlende sithold op", for at bruge et af hans favoritudtryk."Selv om Rutherford undertiden bandede over sine drenge", var hans hen-givenhed for dem virkelig oprigtig. Han havde ikke selv nogen sn, og blevsom en slags far for de begavede unge i laboratoriet. Deres klenavn for hamvar Papa". Sdan var det laboratorium, som Henry Moseley tilsluttede sig i1910. Nsten p samme tid sluttede Moseleys barndomsven Charles Darwin,et barnebarn af den rigtige"Charles Darwin, sig ogs til Rutherfords hold.Efter at have arbejdet p forskellige problemer vedrrende radioaktivitet,som Rutherford havde givet ham, spurgte Moseley, om han og Charles Darwinmtte studere rntgenstrlers spektrer. Frst sagde Rutherford nej, da ingenved Manchester laboratoriet havde nogen erfaring med rntgenstrler, ogdesuden", tilfjede Rutherford med en vis forudindtagethed, al videnskab erenten radioaktivitet eller at samle p frimrker."Men efter at have overvejet njere, hvad der rundt omkring blev opda-get vedrrende rntgenstrler, gav Rutherford sin tilslutning. Max von Laue(1879-1960), en fysiker fra Mnchen, havde i 1912 gjort en revolutionerendeopdagelse. Man havde lnge vidst, at hvidt lys p grund at dets blgelignen-de natur kunne brydes i spektrets farver ved hjlp af et bjningsgitter, - englasplade med en rkke parallelle linier indgraveret tt ved siden af hveran-dre. For hver af lysets blgelngder er der visse vinkler, hvori smblgernefra bjningsgitterets linier forstrker hverandre i stedet for at svkke ellerudslukke hverandre. Disse vinkler er forskellige for hver blgelngde, og deforskellige farver af lys bliver sledes udskilt af gitteret.Max von Laues glimrende ide var at benytte den samme metode medrntgenstrler, idet han som bjningsgitter anvendte en krystal. Atomerneslige rkker i krystalgitteret ville vre ttte nok, rsonnerede von Laue, tilat passe til rntgenstrlernes meget sm blgelngder, som man ans for atvre mindre end en ti-milliontedel af en centimeter.Von Laues eksperiment var lykkedes smukt i 1912, og den nye teknik blevtaget op i England af et far-og-sn hold, nemlig af William Henry Bragg240 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIK(1862-1942) og William Lawrence Bragg (1890-1971). Bragg'erne havde an-vendt rntgenstrlernes afbjning ikke bare til studiet af rntgenstrlernesspektre, men ogs for at studere de afbjende krystallers struktur. Denne tek-nik skulle senere blive et af forskningens mest vrdifulde redskaber i studietaf molekyle-strukturer.Da de omsider havde fet Rutherfords tilladelse, kastede Moseley ogDarwin sig s over det spndende forskningsomrde. I erindring om sit ar-bejde sammen med Henry Moseley skrev Charles Darwin senere:At arbejde med Moseley var en af de mest anstrengende velser, jegnogen sinde har ptaget mig. Han var uden undtagelse det hrdest arbejdendemenneske, jeg nogen sinde har kendt. ...Han havde to arbejdsregler: Frst,nr man begynder at stille apparaturet op til et eksperiment, m man ikkestandse fr opstillingen er frdig. For det andet, nr apparaturet endeligvar stillet op, mtte man ikke holde op med arbejdet, fr eksperimentetvar afsluttet. At overholde disse regler medfrte et yderst uregelmssigt liv,somme tider med arbejde natten igennem, og en af Moseleys ekspertiser varkendskabet til, hvor i Manchester man kunne f et mltid mad kl. 3 ommorgenen."Efter et rstid forlod Charles Darwin eksperimenterne for at arbejde medde teoretiske aspekter af rntgenstrlernes afbjning. (Han blev senere adletfor sine fortrinlige bidrag til den teoretiske fysik.) Moseley fortsatte eksperi-mentalarbejdet alene, idet han metodisk undersgte rntgenstrlernes spek-trer for alle grundstoerne i det periodiske system.Niels Bohr havde vist, at bindingsenergierne i brintatomets mulige tilstan-de er lig med Rydbergs konstant, R, divideret med kvadratet p et heltal,kvantetallet n. Han havde ogs vist, at for de tungere grundstoer er kon-stanten lig med Z2R, kvadratet p kerneladningen, Z, gange R. Konstanten,Z2R, kunne ndes i Moseleys undersgelser af rntgenstrlernes spektrer. Ef-tersom rntgenstrler frembringes, nr elektroner sls ud af atomernes indrekredslb, og ydre elektroner falder indad for at erstatte dem, kunne Mose-ley benytte Planck-Einstein relationen mellem frekvens og energi til at ndeenergiforskellene mellem atomets forskellige tilstande, og Bohrs teori til atforbinde disse tilstande med R og Z.Moseley fandt fuldstndig overensstemmelse med Bohrs teori. Desudenfandt han, at kerneladningen Z gedes regelmssigt i hele intervaller, efter-hnden som han fulgte rkkerne i en periodisk tabel: Brint havde Z lig 1,helium Z lig 2, lithium Z lig 3, o.s.v. op til uranium med Z lig 92. Uranatomets92 elektroner gjorde det elektrisk neutralt, i njagtig balance med kernens13.8. STOFFETS BLGELIGNING 241elektriske ladning. Antallet af et grundstofs elektroner, og dermed stoetskemiske egenskaber, var alene bestemt ved kerneladningen, fandt Moseley,idet han kaldte dette tal for Atomtallet".Moseleys studier af grundstoernes kerneladninger afslrede, at der mang-lede nogle f grundstoer. I 1922 k Niels Bohr Nobelprisen for sin kvantete-ori vedrrende atomet. Og ved overrkkelsesceremonien kunne han meddele,at et af Moseleys manglende grundstoer netop var fundet p Bohrs institut.11Moseley var imidlertid dd. Han var en af de 10 millioner unge mnd,hvis liv s ganske nyttelst blev spildt i Europas strste fejltagelse - Denfrste Verdenskrig. Moseley blev drbt den 10. august 1915 ved Suvla Bugtlandstningen i Dardanellerne.13.8 Stoets blgeligningI 1926 blev Max Plancks, Albert Einsteins og Niels Bohrs vanskelighedermed den gamle kvanteteori"pludselig lst og den sande mening forstet. Tor tidligere havde en fransk aristokrat, prins Louis-Victor de Broglie (1892-) foreslet, da han skrev doktorafhandling ved Sorbonne i Paris, at megetsm partikler som f.eks. elektroner burde udvise blgelignende egenskaber.Grundtilstanden og de hjere anslede (mere energirige) tilstande af elektro-nerne i Bohrs atommodel ville i s fald vre nrt analoge med en violin-strengs grundtone og hjere overtoner.S at sige den eneste, der tog de Broglies forslag alvorligt, var AlbertEinstein, der nvnte det i en af sine artikler. Som flge af Einsteins interessevakte de Broglies stofblger andre fysikeres opmrksomhed. Den strigsketeoretiker Erwin Schrdinger (1887- ), som arbejdede i Zrich, sgte denunderliggende blgeligning for de Broglies materieblger.Schrdinger var i stand til at vise, at Niels Bohrs atomteori, inclusiveden tilsyneladende tilfldige kvantisering af bane impulsmomentet, kunneudledes ved at lse blgeligningen for de elektroner, der bevger sig i kernenstiltrkkende felt. De tilladte baner i Bohrs teori svarer i Schrdingers teori tilharmoniske, i lighed med de fundamentale harmoniske og de hjere overtoner11Hafnium, Hf 178,6, opkaldt efter Kbenhavn. Et sjldent grundstof beslgtet medZirkonium og fundet 1922 af G. von Hevesy og D. Coster p Kbenhavns UniversitetsInstitut for teoretisk Fysik. Hafnium er et jernlignende metal med vf. 13,1 og smp. ca2.500 grader C. O.a.242 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKi en orgelpibe eller violinstreng. Havde Pythagoras levet i 1926, ville det havegldet ham at se stoets dybeste mysterier forklaret ved hjlp af harmoni-begrebet!Bohr troede selv, at en fuldstndig atomteori burde vre i stand til atforklare grundstoernes kemiske egenskaber i Mendelejevs periodiske system.Bohrs 1913-teori levede ikke op til denne forventning, men det gjorde den nyede Broglie- Schrdinger teori. Gennem arbejder af Pauli, Heitler, London,Slater, Pauling, Hund, Mulliken, Hckel og andre, der anvendte Schrdingersblgeligning til lsning af kemiske problemer, stod det klart, at blgeligningenvirkelig i princippet kunne forklare samtlige stoernes kemiske egenskaber.Mrkeligt nok lstes problemet med udviklingen af materiens fundamen-tale kvanteteori ikke en, men hele tre gange i 1926. Ved Gttingen Universiteti Tyskland lste Max Born (1882- 1970) og hans dygtige unge studerende,Werner Heisenberg og Pascal Jordan, problemet p en ganske anden mde,idet de brugte matrix-metoder. Samtidig blev en teori meget lig Heisenbergs,Borns og Jordans matrix-mekanik udviklet helt uafhngigt ved CambridgeUniversitet af det 24-rige matematiske geni, Paul Adrien Maurice Dirac.Til en begyndelse syntes Heisenberg-Born-Jordan-Dirac kvanteteorien at13.8. STOFFETS BLGELIGNING 243vre helt forskellig fra Schrdingers teori. Men Gttinger-matematikerenDavid Hilbert (1862-1943) kunne vise, at teorierne faktisk var identiske, selvom de udtrykte de samme begreber meget forskelligt.244 KAPITEL 13. ATOM- OG KERNEPARTIKELFYSIKKapitel 14Relativitet14.1 EinsteinI 1879 blev Albert Einstein fdt i Ulm i Tyskland. Han var sn af irreligisejdiske middelklasseforldre, der sendte ham i en katolsk skole. Den lilleAlbert var lnge om at lre at tale, og forldrene frygtede en overgang, omhan mske skulle vre retarderet. Men omkring ved den tid, da han var otter gammel, kunne hans bedstefar i et brev skrive:"Kre Albert har vret tilbage i skolen en uge. Jeg elsker simpelt hen dendreng, for De kan ikke forestille Dem, hvor god og intelligent han er blevet."I et minde om barndommen fortalte Einstein selv senere:"Da jeg var tolv r gammel, k jeg ved skolerets begyndelse en lille bogom Euklids geometri, (Spiekers Lehrbuch der ebenen Geometrie af familiensbekendt, lgen Talmey. O.a.) Her var pstande, som f.eks. om flles skringaf en trekants hjder i et og samme punkt, der - sknt p ingen mde sel-vindlysende - dog alligevel kunne bevises med en sdan sikkerhed, at enhvertvivl syntes udelukket. Klarheden og visheden gjorde et ubeskriveligt indtrykp mig."Medens Albert Einstein endnu var ganske ung, begyndte hans fars ogonkels virksomhed at g hrde tider i mde. De to Einstein-familier yttedetil Italien, og efterlod Albert alene og fortvivlet p et pensionat i Mnchen,hvor han forventedes at frdiggre gymnasiet. Einsteins skolekammeraterhavde givet ham genavnet "Beidermeier", der betyder noget i retning af "Pspanden". Den respektlshed, han lagde for dagen over for skolens autoriteter,bragte ham snart i vanskeligheder. Med Einsteins egne ord indtraf et halvt245246 KAPITEL 14. RELATIVITETr efter flgende episode:"Da jeg gik i 7. klasse i Luitpold Gymnasium, blev jeg kaldt til min klas-selrer, som udtrykte nske om at jeg forlod skolen. Til min bemrkning, atjeg ikke havde gjort noget forkert, svarede han blot: "Alene ved din tilstede-vrelse delgger du klassens respekt for mig"."Einstein forlod gymnasiet uden eksamen og fulgte efter sine forldre tilItalien, hvor han tilbragte et lykkeligt og problemfrit r. Her traf han des-uden sin endelige beslutning om at skifte statsborgerskab. "Den tyske statsudprgede militrmentalitet var mig fremmed, allerede da jeg var dreng",forklarede Einstein senere. "Da min far yttede til Italien, tog han p minanmodning skridt til at lse mig fra tysk statsborgerskab, fordi jeg nskedeat blive schweizisk statsborger."Familien Einsteins nancielle situation var nu usikker, og det stod klart,at Albert alvorligt mtte overveje et karrierevalg. 1896 bestod han adgangs-prven til Zrichs bermte polytekniske hjskole, Eidgenossene TechnischeHochschule, hvor han ville lse matematik og fysik for at blive lrer. Hansudisciplinerede og originale fremtrden bragte ham imidlertid igen i vanske-ligheder. Hans professor i matematik, Hermann Minkowski (1864-1909) ansEinstein for "en doven hund", og hans fysikprofessor, Heinrich Weber, somoprindelig gjorde alt, hvad han kunne for at hjlpe Einstein, sagde i et je-bliks rgrelse og vrede til ham: "De er en klog fyr, men har n fejl. De vilikke hre p, hvad andre har at sige!"Einstein blev borte fra de este af forelsningerne, og lste kun de ting,der interesserede ham. Mest interesserede han sig for Maxwells elektromagnetisme-teori, et emne der var for "moderne"for Weber.(1895, hvor han dumpede ved adgangsprven til E.T.H., havde Einstein,16 r gammel, skrevet en fem siders skitse angende undersgelser af teren imagnetiske felter, og havde sendt den til et fjernt familiemedlem, vel sagtensi hb om at interessere denne for sine uddannelsesplaner. O.a.)Der var to afgangseksaminer fra E.T.H., og Einstein ville bestemt vredumpet til dem begge, havde det ikke vret for den hjlp, han k af sin godeven Marcel Grossmann, en dygtig og samvittighedsfuld student, der kom tilalle timerne og gjorde omhyggelige notater. Ved hjlp af disse noter lykkedesdet Einstein at best sine eksaminer, men fordi han havde gjort sig upopulrhos professor Weber og de andre professorer, der kunne have hjulpet ham,var det umuligt for ham at f ansttelse p E.T.H. P snnens vegne skrevEinsteins far til professor F. Ostwald: "Min sn er dybt ulykkelig p grundaf sin nuvrende arbejdslshed, og for hver dag gror den overbevisning mere14.1. EINSTEIN 247248 KAPITEL 14. RELATIVITETog mere fast i hans sind, at han er mislykket og ude af stand til at blive sigselv igen."Einstein blev reddet ud af denne pinlige situation af vennen Marcel Gros-smann (igen!), hvis indydelsesrige far, der var fabrikant af landbrugsmaski-ner, skaede Einstein en stilling i det schweiziske patentkontor som tekniskekspert af tredie klasse. Endelig forankret i en sikker, omend beskeden stilling,giftede Einstein sig med Mileva Maric, en serbisk- ungarsk klassekammerat.Han lrte at udfre sit arbejde p patentkontoret meget eektivt, brugteresten af sin tid p egne beregningsopgaver, og gemte dem skyldbevidst nedi en skue ved lyden af fodtrin, der nrmede sig.14.2 Speciel relativitetDenne tekniske ekspert af tredie klasse forbavsede i 1905 videnskabsverdenenmed re artikler, skrevet med f ugers mellemrum, og oentliggjort i "Anna-len der Physik". Af disse re artikler var de to klassiske. En af dem var denartikel, hvori Einstein anvendte Plancks kvantehypotese p den fotoelektri-ske eekt. Den anden artikel diskuterede Brownske bevgelser, der er zig-zagbevgelsen af smpartikler opslemmet i vske, nr de tilfldigt rammes afvskens molekyler. Denne artikel indeholdt et direkte bevis for atom-ideensvrdi og en bekrftelse af Boltzmanns kinetiske teori.(Ludwig Boltzmann (1844-1906) strigsk fysiker, professor ved universi-teterne i Graz og i Wien. Fremragende teoretiker med arbejder inden for denkinetiske luftteori og varmelren. Boltzmanns konstant, k, indgr i udled-ningen af Plancks lov. I relationen p lig nkT siges, at trykket p i en gas erproportionalt med antallet, n, af partikler pr rumfangsenhed multipliceretmed Boltzmanns konstant k, og den absolutte temperatur T. Boltzmannskonstant har vrdien 1,380662 gange 10 i minus 16. erg pr grad. O.a.)Den tredie artikel etablerede Einsteins ry som en af de strste fysikere.Den havde titlen "Om bevgede Legemers Elektrodynamik", og i den formu-lerede Einstein sin specielle version af Poincars og Lorentz's relativitetsteori.Relativitetsteorien voksede frem af problemer i forbindelse med Maxwellselektromagnetiske lysteori. Lige siden lysets blgelignende natur frst varerkendt, havde det vret antaget, at der fandtes et medium, hvori blgebe-vgelsen kunne foreg, akkurat som der m vre et medium som f.eks. luft,hvori lydblgerne udbreder sig. Der var endog fundet en betegnelse for det-te medium, der formodedes at vre sdet for de elektromagnetiske blger,14.2. SPECIEL RELATIVITET 249nemlig teren eller Lysteren.(5. juni 1905 havde Poincar i en artikel om hans og Lorentz' relativitet-steori udtalt, at absolut bevgelse i forhold til teren ikke lader sig konsta-tere. Jordens bevgelse kan kun iagttages i forhold til stjernerne eller andrehimmellegemer. Det er en generel lov i naturen for alle legemers bevgelse.Kontraktionshypotesen, som Lorentz havde udviklet for alle legemers be-vgelse i teren, indebrer imidlertid, siger Poincar, at den deformerbareog sammentrykkelige elektron er udsat for en art konstant ydre tryk, hvoriarbejdet er proportionalt med dens volumendring. Og p det vilkr, fort-stter Poincar, er inertien (d.v.s. elektronens trghed overfor ndringer ihastighed og bevgelsesretning) udelukkende et elektromagnetisk fnomen.Det medfrer, at alle krfter er af elektromagnetisk natur, og derfor isidste ende ogs al energi, uanset hvordan energien tilvejebringes, eftersomenhver kraftvirkning er en udveksling af energi. O.a.)Man mente, at lysets hastighed, analogt med lydens, ville afhnge afiagttagerens hastighed i forhold til teren. Men alle forsg p at mle forskellei lysets hastighed i forskellige retninger var mislykkedes, ogs i de forsg, derudfrtes i U.S.A. 1881 af A. A. Michelson, - resultatlst, og derfor gentageti 1887 af Michelson og E. W. Morley.Selv om Jorden ved et tilflde skulle have vret stationr i forhold tilteren, da Michelson og Morley frst udfrte deres eksperiment, ville de havefundet en "tervind", da de gentog forsget et halvt r senere med Jorden iden modsatte side af sin bane omkring Solen. Den observerede lyshastighedsyntes mrkvrdigvis nok at vre aldeles uafhngig af iagttagerens bev-gelse.I sin bermte 1905-artikel om relativitet gjorde Einstein Michelson-Morleyforsgets negative resultat til grundlag for det vidtrkkende princip (somJules-Henri Poincar allerede havde formuleret p Sorbonne i 1899 O.a.): atintet som helst forsg stter os istand til at afgre, om vi er i hvile eller i entilstand af jvn bevgelse. Med denne antagelse mtte Michelson-Morley for-sget naturligvis mislykkes, og den mlte lyshastighed mtte vre uafhngigaf betragterens bevgelse.(Til dette kan nu straks indvendes, at havde Jorden vret tvangsfrt isin bane gennem teren, s var tanken om en tervind analog med luftmod-standen, som virker p et lod, der svinges rundt i en snor, eller p en hurtigtkrende bil.Men Jorden bliver jo ikke tvunget gennem teren af noget som helstandet end teren, under virkning af Newtons tyngdelov og strlingstrykket250 KAPITEL 14. RELATIVITETfra Solen og stjernerne. Krves der en kraft til dens bevgelse, m dennekraft alts iflge nrvirkningsprincippet virke gennem teren, der derforkunne antages at flge Jorden i dens bevgelse.At teren netop fulgte med Jorden i dens bevgelse, var lige prcisMichelson og Morleys konklusion. tervindsforsgene fortsattes dog gennemmere end 30 r, frst af Michelson og Morley, dernst af Morley og Miller, ogsluttelig af Dayton C. Miller alene. P grundlag af hele det store materialeaf forsgsresultater kunne Miller konkludere, at der var en svag eekt, somvarierede p en mrkelig mde med rstiderne, men den var altid mindreend 5 procent af den strrelse, man havde forventet at nde i "tervinden".Dernst er Jordens banebevgelse ikke jvn, men afhnger som be-kendt af rstiden, og netop af den grund kunne det vre rimeligt, at en medhastigheds- og afstandsndringerne proportional eekt skulle kunne iagtta-ges.Mest frapperende var dog, at Einstein afskaede teren, og (p basis afFitzgeralds og Lorentz' kontraktionshypotese) hvdede, at lyshastigheden"erfaringsmssigt"er konstant og den samme i alle retninger i det tommegraviationsfri rum. Kontraktionen kunne jo iflge Lorentz og Poincar kunkomme istand som flge af terens elektromagnetiske felt. O.a.)Einsteins princip i Speciel Relativitet havde andre yderst vigtige konse-kvenser. Han inds snart, at skulle princippet kunne holde, mtte Newtonsmekanik ndvendigvis modiceres. Faktisk krvede Einsteins specielle re-lativitetsprincip, at alle grundlggende fysiske love udviser symmetri medhensyn til tid og rum. De tre rumdimensioner sammen med en fjerde, ict,mtte bringes ind i alle fundamentale fysiske love p en symmetrisk mde. Iudtrykket for den fjerde dimension, "ict", er i lig kvadratroden af minus 1, cer lysets hastighed, og t er tiden.Nr dette symmetrikrav er opfyldt, siges en fysisk lov at vre "Lorentz-invariant"til re for den hollandske fysiker Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928), hvis undersgelser sammen med Poincars isr havde ledt frem tilrelativitetsteorien. Idag ville vi udtrykke Einsteins princip ved at sige, at en-hver grundlggende fysisk lov m vre Lorentz-invariant, d.v.s. symmetriski tids- og rumkoordinaterne. Loven vil da vre uafhngig af iagttagerensbevgelse, forudsat denne er jvn.Einstein viste, at rigtigt udtrykt er Maxwells feltligninger allerede Lorentz-invariante, men Newtons bevgelsesligninger mtte modiceres. Einstein fandt,at nr de ndvendige tilpasninger er foretaget, synes massen af bevgedepartikler at forges, i takt med at de accelereres. En partikel kan aldrig ac-14.2. SPECIEL RELATIVITET 251celereres til en hastighed, der er strre end lysets, den bliver blot tungere ogtungere, idet den tilfrte energi omdannes til masse (eller straks udstrlesigen O.a.).Af sin 1905-teori udledte Einstein den bermte formel: At energien af etsystem er dets masse gange lyshastighedens kvadrat.(Det var netop den formel, Poincar havde fremsat allerede i 1900; oven ikbet med den forklaring, at en Hertz-oscillator eller antenne, der udsenderelektromagnetisk energi i en bestemt retning vil vre pvirket af en rekyl iden modsatte retning. Relationen betyder, at Plancks virkningskvantum vedvekselvirkningen ger eller mindsker atomets masse. O.a.)Som vi skal se, blev denne formel snart brugt til forklaring af den ener-gi, der udsendes ved det radioaktive henfald af uran og radium. Det frtesluttelig til konstruktionen af atombomben. Einstein, der livet igennem varpacist, og opgav sit tyske statsborgerskab i protest mod militarismen, blevherved delagtig i konstruktionen af det mest destruktive vben, der nogensin-de er opfundet. Et vben der kaster en truende skygge over menneskehedensfremtid.Ganske som Einstein var en af de frste til at tage Plancks kvantehypo-tese alvorligt, var Planck en af de frste fysikere, der tog Einsteins relativitetalvorligt. En anden tidlig tilhnger af relativitet var Hermann Minkowski(1864- 1909), Einsteins tidligere matematikprofessor. Sknt han engang hav-de karakteriseret Einstein som "en doven hund", bidrog Minkowski vsentligttil den matematiske formalisering af Einsteins teori, og i 1907 oentliggjordehan den frste bog om relativitet. Til minde om Minkowskis bidrag til rela-tivitetsteorierne kaldes det re-dimensionale rum-tids kontinuum, vi lever i,under tiden "Minkowskis rum".(Er sledes u lig ict, har vi ialt re rum-tids dimensioner: x, y, z, u, medden fundamentale invariant F, der er summen af kvadraterne p disse. Den"redimensionale afstand"s er kvadratroden af F. Relationen u lig ict kaldesMinkowskis tranformation. For en rumlig verdenslinie er F positiv og s reel,for enhver tidslig verdenslinie er F negativ, og s er derfor imaginr O.a.)1908 indledte Minkowski en forelsning p den 8. Kongres for tyske Na-turvidenskabsmnd og Fysikere med flgende ord: "Fra nu af er selve rummetog selve tiden dmt til at synke helt ned i skyggerne, og kun en slags foreningaf dem begge vil bevare en selvstndig eksistens."252 KAPITEL 14. RELATIVITET14.3 Almindelig relativitetBetydningen af Einsteins arbejde begyndte gradvis at erkendes, og han blevmeget efterspurgt. Frst udnvntes han til assisterende professor ved uni-versitetet i Zrich, dernst sgte og k han stillingen som professor i Prag,s professor ved Zrichs Polytekniske Institut, og endelig, i 1913, overtaltePlanck og Nernst ham til at blive direktr for videnskabelig forskning vedKaiser Wilhelm Instituttet i Berlin. Han var ansat i denne stilling, da denfrste verdenskrig brd ud.Medens 93 tyske intellektuelle formulerede "Manifest til den civilisere-de Verden", der retfrdiggjorde Tysklands invasion af Belgien (som et ledi von Schlieens felttogsplan om at undg en tofrontskrig ved en hurtig til-intetgrelse af den franske arm, inden den russiske mobilisering kunne v-re tilendebragt, O.a.) havde Einstein mod til at skrive og underskrive etantikrigs-manifest.(Einstein var sammen med professor George Nicolai medforfatter til "Ma-nifest til Europere", og desuden medlem af det pacistiske og senere for-budte "Bund Neues Vaterland"stiftet 16.11.1914. Det hindrede dog ikke hansarbejde i 1917 for det tyske militre Luftverkehrsgesellschaft med en ny typeyvemaskinevinge, der dog ikke viste sig brugelig. Manifest til Europerevar underskrevet af Nicolai og Einstein og yderligere to, hvoraf den ene varden 80-rige direktr for Berlins Observatorium, der allerede havde medun-derskrevet de 93's Manifest til den civiliserede Verden. O.a.)Einsteins manifest appellerede om samarbejde og forstelse blandt Euro-pas lrde for fremtidens skyld, og det foreslog den endelige etablering af etEuropisk Forbund. Under krigen blev Einstein i Berlin, bortset fra besghos Lorentz i Holland og til pacister og familien i Schweiz, og han gjordehvad han kunne for fredens sag. Uden glde begravede han sig i sit arbejde,og forsgte at glemme lidelserne i et Europa, hvis civilisation var ved at d ien regn af granater, maskingevrkugler og giftgas.Arbejdet, som Einstein i denne tid kastede sig ud i, var en udvidelse afhans relativitetsteori. Han havde allerede transformeret Newtons bevgelses-ligninger, s de udviste den rum-tids symmetri, der krvedes af hans speciel-le relativitetsprincip. Men Newtons tyngdelov forblev et problem. Tydeligvismtte den omformes, da den ikke var Lorentz-invariant. Men hvordan skullehan ndre den?Hvilke principper kunne Einstein anvende i sin sgen efter en mere kor-rekt tyngdelov? En hvilken som helst ny lov, han udfandt, var ndt til at14.3. ALMINDELIG RELATIVITET 253indeholde Newtons lov, eftersom planeternes bevgelse med nsten perfektprcision kunne forudsiges med Newtons teori. Det var dette store problem,han kmpede med.(Einsteins fjerde artikel fra 1905 antydede vejen med titlen: "Er et legemestrghed afhngig af dets energiindhold?"O.a.)I 1907 havde Einstein fundet et af de principper, der skulle komme til atlede ham - princippet om kvivalens mellem trg og tung masse. Efter athave endevendt Newtons teori igen og igen i tankerne, forstod Einstein, atNewton anvendte massebegrebet p to forskellige mder. Hans bevgelses-love udsagde at kraften, der virker p et legeme, er proportional med detsmasse gange accelerationen; men i henhold til Newton er tyngdekraften pet legeme ogs proportional med dettes masse.Ved et ubegrundet sammentrf var inertimassen og den tunge masse etog det samme i Newtons teori, og det glder for alle legemer. Einstein un-drede sig over, om ligheden mellem de to massebegreber var et sammentrf?Hvorfor ikke udforme en teori, hvori de ndvendigvis var det samme?Derefter forestillede han sig en eksperimenterende person inde i en kasse,og ude af stand til at se ud af den. Hvis kassen er p Jordens overade, vilpersonen fle tyngden fra Jordens tyngdefelt. Taber den eksperimenterendeen genstand, vil den falde mod gulvet med en acceleration p 9,81 m pr. sekpr. sek. Tnker man sig nu, at kassen yttes ud i det tomme gravitationsfrirum, langt vk fra strke tyngdefelter, og accelereres med njagtig 9,81 mpr. sek pr. sek. Vil den eksperimenterende person i kassen s kunne skelnemellem de to situationer? Der kan bestemt ikke mrkes nogen forskel ved attabe en ting, da en genstand i den accelererende kasse vil falde mod gulvetp njagtig samme mde som fr.Ud fra dette "tankeeksperiment"formulerede Einstein et generelt kvivalens-princip: Han hvdede, at intet som helst forsg tillader iagttageren, som erlukket inde i kassen, at afgre, om kassen accelereres eller bender sig i ettyngdefelt. Iflge dette princip er tyngde og acceleration lokalt kvivalente,eller, for at sige det med andre ord: tung og trg masse er kvivalente.Einstein inds, at kvivalens-princippet betd, at en lysstrle mtte af-bjes i et tyngdefelt. Det m vre en flgeslutning, da en lysstrle, som for enobservatr i et accelereret henfrelsessystem forekommer lige, for en stationrbetragter ndvendigvis m synes let krummet. Hvis kvivalens-princippetholdt, ville den samme svage krumning af en lysstrle kunne observeres af enstationr iagttager i et tyngdefelt.(Den tyske geometer og astronom J. G. von Soldner var 1801 kommet254 KAPITEL 14. RELATIVITETtil samme resultat med hensyn til lysets afbjning, under forudstning af atNewtons lyspartikler havde masse. Lysafbjningen i tyngdefelter er imidlertiddet dobbelte af Soldners og Einsteins frst publicerede vrdi. O.a.)En anden konsekvens af kvivalens-princippet var, at en lysblge, derforplanter sig udad i et tyngdefelt, skulle vre en lille smule rdforskudt.Det kom af, at i et accelereret henfrelsessystem ville blgetoppene vre lidtmere spredt, end de normalt ville vre, og det samme m derfor glde foret stationrt henfrelsessystem i et tyngdefelt. Det forekom Einstein, at detmtte vre muligt eksperimentelt at afprve bde den gravitationelle bjningaf en lysstrle og den gravitationelle rdforskydning.Det forekom lovende, men hvordan skulle Einstein fortstte fra kvivalens-princippet til et Lorentz-invariant udtryk for tyngdeloven? Mske kunne te-orien dannes ud fra Maxwells elektromagnetiske teori, der var en feltteori, ogikke en teori for afstandvirkning. En del af problemet med Newtons tyngde-lov var, at den tillod et signal at forplante sig jeblikkelig i modstning tilprincippet for den specielle relativitet. En feltteori for tyngdekraft ville m-ske kunne fjerne denne mangel, men hvordan skulle Einstein nde en sdanteori? Der syntes ikke at vre nogen udvej.Albert Einstein blev reddet ud af kvalerne (for tredie gang!) af sin trofasteven Marcel Grossmann. P den tid var Grossmann blevet matematikprofessori Zrich efter at have skrevet doktorafhandling om tensoranalyse og ikke-euklidsk geometri. Netop de ting, som Einstein havde brug for. ret var1912, og Einstein var netop vendt tilbage til Zrich som professor i fysik veddet Polytekniske Institut. Einstein og Grossmann arbejdede sammen i to r,og ved den tid, da Einstein vendte tilbage til Berlin i 1914, var vejen banet.Med Grossmanns hjlp inds Einstein, at tyngdefeltet kunne udtrykkessom en krumning af det 4-dimensionale rum-tids kontinuum. De matematiskemetoder, der behvedes for at beskrive krumningen af et mangedimensionaltrum, var allerede udviklet i begyndelsen af det 19. rhundrede af Nicko-lai Ivanovich Lobachevski (1793-1856), Karl Friedrich Gauss (1777-1855) ogBernhard Riemann (1826-1866).Som illustration af krumme rums egenskaber kan vi forestille os den todi-mensionale ade p overaden af en kugle. Geometriske gurer p en kugle-ade er ikke-euklidske. Parallelle linier mdes (f.eks. Jordens lngdekredse),og vinklerne i en trekant adderer op til mere end 180 grader. Ikke-euklidskerum af hjere dimensioner er vanskelige at forestille sig, men de kan sagtensbehandles matematisk.Gauss og Riemann havde introduceret en "metrisk tensor", der indeholdt14.3. ALMINDELIG RELATIVITET 255alle de ndvendige oplysninger om krumningen i et ikke-euklidsk rum. Ein-stein forstod, at denne metriske tensor kunne bruges til at udtrykke tyngde-feltets forhold. Planetbanerne blev til geodtiske linier i krumme rum. Engeodtisk linie er den korteste afstand mellem to punkter, men i Einsteinskrumme rum-tids kontinuum er geodtiske linier ikke rette.I 1915, da han arbejdede alene i Berlin, var Einstein i stand til at vise, atden simpleste teori af denne form gav Newtons tyngdelov som frste tilnr-melse, og en hjere tilnrmelse gav den korrekte perihelbevgelse i Merkursbane. De franske lrde Dominique Arago og Jean Joseph Leverrier havde i1840'erne fundet ud af, at Merkur, der er den inderste planet nrmest So-len, fulgte en ikke-lukket bane, hvis storeakse langsomt svinger en hel omgangrundt i lbet 3 mio r. Periheliet, den korteste afstand mellem banen og Solen,ytter sig derfor ca 0,1 buesekund pr baneomlb, og da Merkur gennemlbernsten 420 omlb pr 100 r, bliver det ca 42 buesekunder pr rhundrede. E-insteins beregning (iflge en formel, der er identisk med den tyske fysiklrerPaul Gerbers fra 1898, O.a.) viste, at Merkurs perihelforandring skulle vreca 43 buesekunder pr 100 r (men havde drligere overensstemmelse medhensyn til Venus' og Jordens meget mindre perihelbevgelser O.a.) I januar1916 skrev han til sin ven Paul Ehrenfest:"Forestil dig min glde over brugeligheden af den almindelige kovari-ans, og over resultatet, at ligningerne giver den korrekte perihelbevgelse for256 KAPITEL 14. RELATIVITETMerkur. Jeg var ude af mig selv af ophidselse i ere dage."(Einstein meddelte forelbig dette beregningsresultat til det PreussiskeVidenskabs Akademi i efterret 1915. Kort efter publicerede astronomen K.Schwarzschild en beskrivelse af, hvordan det samme resultat kunne opnsp en langt mere elegant mde. I et brev til Ernst Mach (1838-1916) havdeEinstein dog allerede 25.6.1913 forklaret, at E. Finlay- Freundlich under for-mrkelsen i 1914 ville forsge at bevise lysets bjning p en ekspedition tilKrim. Freundlich kom ogs afsted, men 1. Verdenskrig brd ud den 1. august1914. Freundlich blev arresteret, og hans udstyr konskeret af det russiskemilitr. Derp udvekslet med russiske krigsfanger i Tyskland, og den 2. sep-tember 1914 var Freundlich tilbage i Berlin, men uden afbjningsresultater.O.a.)I 1919 sejlede en britisk ekspedition afsted under Sir Arthur Eddingtonsledelse til en lille ud for Vest Afrikas kyst. Dens forml var at afprveEinsteins forudsigelse af lysets afbjning i Solens tyngdefelt ved at observerestjernerne tt ved solranden under en total solformrkelse. Den observeredeafbjning svarede til Einsteins forudsigelse. Flgen var, at han med et blevverdensbermt fra den 7. november 1919, da resultatet var oentliggjort.Den almindelige oentlighed var fuldstndig fascineret af relativitetste-orien, trods dens uforstelighed, - eller mske netop derfor! Einstein, dendistrte professor med langt uredt hr blev et symbol p videnskaben. Ver-den var trt af krig, og nskede noget andet at tnke p.Einstein mdte prsident Harding, Winston Churchill og Charlie Chaplin,og han blev inviteret til frokost hos rkebiskoppen af Canterbury. Sknt fe-teret alle andre steder, blev han imidlertid snart angrebet i Tyskland. Mangetyskere, der sgte undskyldninger for nationens nederlag, gav pacisterne ogjderne skylden. Einstein var begge dele.(Angrebene begyndte inden udgangen af 1919, og var mske lige s megetforrsaget af de utroligt belastende forhold for det slagne Tysklands civilbe-folkning i efterkrigsrene, som af begejstringen i England for Einsteins ideer.Eddington skrev 1.12.1919 til Einstein, at siden den 6. november havde heleEngland ikke talt om andet end Einsteins relativitetsteori.Einstein havde desuden som pacist talt imod krigen, og henvendte sig i etbrev 26. april 1919 til H. A. Lorentz i Holland, for at f ham med til at danneen neutral kommission, der skulle bedmme Tysklands krigsforbrydelser. Etemne Einstein allerede havde bragt p bane i 1915, men som Lorentz higtundslog at beskftige sig med.Temmelig uklogt, og politisk naivt, bekrftede Einstein mske ogs pro-14.4. MASSEDEFEKTEN 257fessor Webers skudsml, ved nu efter krigen som schweizisk statsborger atvirke imod Tysklands kejserdmme og for republikken i Bund Neues Va-terland, der trdte oentligt frem 10.11.1918, dagen fr vbenstilstanden11.11.1918, idet han desuden sluttede sig til Zionist-bevgelsen, der medBalfour-deklarationen af 2.11.1917 havde mgtig fremgang.En skaldt studiegruppe, "Arbeitsgemeinschaft Deutscher Naturforscher",med deltagelse af bl.a. Gehrcke og Lenard, som ikke kunne acceptere Einste-ins afskaelse af teren, og lagde mere vgt p Einsteins referencer til andresarbejder, end p den geniale kompilation, og de fremskridt der derved kunneopns, frte an i hetzen mod relativitetsteoriens "jdiske natur"; et led i detjdiske komplot mod verden i almindelighed og Tyskland i srdeleshed. Si-tuationen blev mere og mere utlelig, indtil Einstein i december 1932 forlodTyskland for stedse. O.a.)14.4 MassedefektenPoincars bermte relativistiske formel, der relaterede energi og masse, ledtesnart til forstelse af frigrelsen af de enorme energimngder i form af str-ling fra de radioaktive stoers henfaldsproces. Marie og Pierre Curie havdebemrket, at radium af sig selv opretholder en temperatur, der er hjere endomgivelsernes. Deres mlinger og beregninger viste, at 1 g radium frembrin-ger ca 100 gramkalorier varme pr time.Dette forekom ikke at vre megen energi, indtil Rutherford fandt ud af,at radium har en halveringstid p ca 1000 r. Med andre ord, efter ettusin-de r vil 1 g radium stadig producere varme, og dets radioaktivitet vil kunvre reduceret til halvdelen af den oprindelige vrdi. I lbet af ettusinde rudvikler 1 g radium omkring 1 mio kilokalorier, en enorm energimngde iforhold til kildens beskedne strrelse. Hvor kom denne mgtige energimng-de fra? Energiens bevarelse var et af de mest grundliggende principper indenfor fysikken. Mtte man opgive det?Kilden til den nsten utrolige energiudtrling, der som nvnt frigres veddet radioaktive henfald, kunne forsts ved hjlp af Poincars og Einsteinsformel, der satte lighedstegn mellem et systems energi og dets masse gangekvadratet p lysets hastighed, og gennem prcise mlinger af atomvgten.Formlen fastslog, at masse og energi er kvivalente. Man forstod, at i radio-aktive henfald bevaredes hverken masse eller energi, men derimod en meregenerel strrelse end begge disse to, hvoraf masse og energi blot er srlige258 KAPITEL 14. RELATIVITETformer.Det kvantitative bevis for kvivalensen af masse og energi afhang af megetprcise mlinger af atomvgte. Indtil 1912 var grundstoernes atomvgteen gde. For nogle grundstoer var atomvgten meget nr hele multiplaaf brints atomvgt. Mlt i denne enhed, fandtes f.eks. kulstof at have enatomvgt meget nr 12, medens kvlstof, ilt og natriums var henholdsvis14, 16 og 23. Denne nsten njagtige talmssige overensstemmelse k denengelske kemiker William Prout (1785-1850) til at foresl, at brint kunne vrenaturens grundlggende byggesten, og at alle grundstoers atomer kunnevre opbygget af brint.Prouts hypotese var dmt til at blive aivet adskillige gange. Man opda-gede nemlig hurtigt, at mange grundstoer har atomvgte, der ikke i fjenestemde er heltallige, mlt med brintatomets vgt. Denne opdagelse tog livet afProuts hypotese frste gang. Men gennem studierne af de radioaktive henfaldopdagede Rutherford og Soddy isotoperne. Og isotoperne genoplivede Proutside.Rutherford og Soddy demonstrerede, at i urans henfald til slutproduk-tet bly, er en hel kde af mellemled involveret, og de er alle radioaktive.Hver af dem forandres spontant til det nste led i kden. Men hvilke grund-stoer kunne disse henfaldskdens mellemste forbindelser mon best af? Tilsyvende og sidst fandtes blandt de kendte grundstoer kun de radioaktive:uranium, polonium, radium, actinium og thorium, og man kunne vise, atdisse grundstoer ikke reprsenterede alle mellemled i Rutherford-Soddyshenfaldskde.I 1912 forsgte en ung kemiker i Rutherfords Manchester Laboratorium,Georg von Hevesy de Heves, ved hjlp af kemiske midler at adskille to ra-dioaktive henfaldsprodukter, som man vidste var forskellige. Men ligegyldigthvad han prvede, kunne von Hevesy ikke adskille dem. Alle kemiske metoderslog fejl. Von Hevesy talte med Bohr om disse problemer, og Niels Bohr gjor-de opmrksom p, at de to henfaldsprodukter kunne best af atomer medsamme kerneladning, og eftersom stoernes kemiske egenskaber bestemmesaf antallet af elektroner, ville det vre umuligt at adskille de to henfaldspro-dukter med kemiske midler. I virkeligheden var de to forskellige varianter afsamme grundstof.Samtidigt og helt uafhngigt slog den selv samme ide ned i Frederick Sod-dy. I efterret 1912 oentliggjorde han en detaljeret artikel, der forklarededenne opfattelse og introducerede ordet "isotop". Hvert kemisk grundstof,forklarede Soddy, er en blanding af isotoper. For de grundstoer, hvis a-14.4. MASSEDEFEKTEN 259tomvgt er en nsten heltallig strrelse af brints atomvgt, dominerer enenkelt isotop blandingen. Alle isotoper i et givet grundstof har derfor densamme kerneladning, det samme atomtal, og det samme antal elektroner.Men to forskellige isotoper af samme grundstof har forskellige atomvgte ogforskellige kerne-egenskaber. Nogle isotoper er radioaktive, medens andre erstabile.Nr en kerne afgiver en beta-partikel, der er en hurtig elektron, som breren enhed af negativ elektrostatisk ladning, og har en meget lille masse, eratomets vgt nsten uforandret, men kernens ladning tiltager med en positivelektrostatisk enhed. Derfor fremkommer der ved beta-henfald et stof, somhrer hjemme en plads hjere i det periodiske system, end den plads detoprindelige stof havde.I alfa-henfald, p den anden side, kastes en helium-ion med to positiveladningsenheder og re kernemasse-enheder ud af den henfaldende atomker-ne. I alfa-henfaldet bender det endelige produkt sig derfor to pladser laverei det periodiske system, og det er re atommasse-enheder lettere end detoprindelige atom.Forestillingen om isotoper satte Soddy i stand til helt klart at identi-cere alle mellemleddene i de henfaldskder, som han og Rutherford havdeundersgt. Frederick Soddy modtog 1922 Nobelprisen i kemi for sit arbejde.Georg von Hevesy de Heves blev den frste videnskabsmand, der anvendteradioaktive isotoper som sporstoer i biokemien, og 1944 modtog ogs hanNobelprisen i kemi.P Cavendish Laboratoriet i Cambridge udviklede i mellemtiden J. J.Thomson og hans studerende, Francis Aston (1877-1945), en "massespek-trograf- et instrument, der kunne adskille isotoperne fra hverandre ved ataccelerere dem i et elektrostatisk felt under passage af magnetfelter. I Astonshnder blev massespektrografen et prcisionsinstrument, ved hvis hjlp hanikke blot kunne adskille forskellige isotoper fra hverandre, men ogs mlederes masser meget njagtigt. Han fandt, at disse isotope atommasser varnsten heltallige multipla af brintatomets masse, men ikke helt prcis. Dermanglede en lille smule masse!(Sir Francis William Aston (1877- ) k for sine grundlggende unders-gelser over isotoperne Nobel-prisen i kemi 1922. O.a.)Forklaringen p denne manglende masse, massedefekten, blev fundet vedhjlp af Prouts hypotese, der pny var vakt til live af Poincars og Einsteinsformel, som relaterede masse og energi. Atomets kerne blev anset opbygget afbrintkerner (protoner) og elektroner, som var tt forbundet. Massedefekten260 KAPITEL 14. RELATIVITETvar iflge Poincars formel lig med den energi, der behvedes for at adskilledisse elementarpartikler.Ved at undersge isotopernes massedefekt kunne men beregne deres bin-dingsenergier, og ud fra disse kunne man beregne de enorme energimng-der, der kunne frigres ved atomkernernes grundstof-forvandlinger. For frstegang havde mennesket forstet den enorme kraft, der var potentielt tilgn-gelig i atomets kerne.(Einstein og Grossmann publicerede den almindelige relativitetsteori i1913 med erkendtlig omtale af deres gld til Friederich Kottler, en ungWiener-fysiker, der ret fr, i 1912, havde oentliggjort den almindeligt ko-variante form af Maxwells elektromagnetiske feltligninger, som de anvendte ideres "Entwurf einer verallgemeinerten Relativittstheorie und eine Theorieder Gravitation".Einstein havde aldrig mdt Kottler, men ved prsentationen af teorien pden 85. Deutscher Naturforscherversammlung i Wien september 1913 spurgteEinstein, om Kottler var tilstede blandt tilhrerne. En ung mand rejste sig.Einstein bad ham blive stende - "s alle kunne se den mand, hvis hjlphavde vret s nyttig".Ved samme lejlighed traf Einstein von Hevesey, og hrte fra ham omBohrs atomteori. "Hvis Bohrs teorier er rigtige, er det af den strste be-tydning", sagde Einstein. Og da von Hevesey nvnte fremgangen med deeksperimentelle undersgelser deraf, var Einsteins svar: "S er det en af destrste opdagelser!"Det var indledningen til mange rs venskab - og dybeintellektuelle diskussioner mellem Bohr og Einstein om fysiske, eller snare-re naturlososke problemer, de aldrig blev enige om, sknt de nrede dendybeste respekt for hinanden, og k rig lejlighed til samarbejde.Frederick Alexander Lindemann, adlet Viscount Cherwell, Churchills "greminence", beskrev Einstein som rhundredets strste geni, men ogs sompatetisk naiv i livets almindelige forhold. For ham at se levede Einstein isit eget univers, hvor han nrmest havde behov for beskyttelse i berringenmed den almindelige verden. I alle politiske sprgsml var han som et hjl-pelst barn, der ville lgge sit store navn til enhver vrdils sag, han ikkeforstod, og ville underskrive alle latterlige politiske eller andre manifester,man bad ham om. Den russiske fysiker V. Fock mente om Einstein, at hansom ophavsmand til den almindelige relativitetsteori "viste en sdan mangelp forstelse, da han navngav sin teori og sine publikationer, og nr han idiskussioner fremhvede "almindelige relativitet", uden at forst, at den nyeteori, han havde skabt, betragtet som en generalisering af den gamle, ikke ge-14.4. MASSEDEFEKTEN 261neraliserede begrebet relativitet, men andre geometriske ideer."Derfor, sigerFock, betegner han (Fock) den selv: "Gravitationsteorien".Nppe nogen fysisk teori har givet anledning til mere hovedbrud, mereforvirring eller mere vilde spekulationer end netop Einsteins relativitetsteori.Det bidrog han selv til med forskellige modikationer og spekulationer, dermske gjorde, at klarhed og overblik gik tabt til fordel for hypoteser omverdens skabelse og mgtighed. Sprgsml der traditionelt sges besvareti losoen og religionen, men ikke kan gres til genstand for videnskabeligeksperimentel efterprvelse med henblik p verikation eller falsikation, ogderfor forekommer at ligge uden for det traditionelle naturvidenskabeligeomrde.Fra 1913 og til sin dd arbejdede Einstein uden mindste held p en for-ening af sin gravitationsteori med den hastigt udviklende kvantemekanik.Ideen om n stor forenet teori, der omhandler alle fysikkens fnomener, hartil alle tider fascineret naturlosoer og forskere.Der kendes ialt 4 krfter i naturen: De strke og svage kernekrfter,den elektromagnetiske kraft og tyngdekraften. Inden for de senere r er deti 1967 lykkedes Steven Weinberg fra Harvard og Abdus Salaam fra ImperialCollege i London at forene elektromagnetismen og de svage kernekrfter.Begge er sammen med Sheldon Glashow fra Harvard Nobelpristagere i fysik1979. Carlo Rubbia og Simon van der Meer k i 1984 Nobelprisen for deneksperimentelle bekrftelse af Weinberg- Salaam teorien ved det europiskecenter CERN i Schweiz.Havde Einstein levet, ville han mske have modtaget endnu en Nobelprisfor foreningen af tyngden og elektromagnetismen. Nobelprisen, han k i 1923,var for arbejdet om den fotoelektriske eekt.De senere r af sit liv foreslog Einstein, at kalde det stoftomme rummed tyngdefelter og elektromagnetiske felter "teren". Herved skulle forstset energetisk kontinuum uden substantielle attributter, ssom lokaliserbarepunkter, og det skulle vre meningslst at tale om bevgelse i forhold tilteren. I denne betydning, mener Max Born, der har udgivet en prisvrdigbog om relativitetsteorien, er ordet "ter"bde tilladt, og endog hensigts-mssigt.Dermed er vi tilbage til Maxwells og Poincars ter som det rum med frielektromagnetisk energi, hvori verden fremtrder som samlinger af grund-stoernes trge og tunge atomer, der vekselvirker indbyrdes gennem terenog med selve teren.Relativitetsteorien beskriver tyngdekraftens virkning bedre end nogen an-262 KAPITEL 14. RELATIVITETden tyngdeteori, men den er skabt ved hjlp af de elektromagnetiske feltlig-ninger for teren, og det er derfor ikke mrkeligt af forskere som Th. Kaluzaog Oscar Klein har kunnet udlede Maxwells feltligninger af Einsteins almin-delige relativitetsteori. Det er to forskellige sider af samme sag.Ved sledes at acceptere terens energetiske felt som begrundelse fornrvirkningsprincippet gjorde Einstein trods alt professor Webers ord tilskamme. Rummets geometriske deformering som rsag til tyngden var en idefremsat af den engelske matematiker William Kingdon Cliord (1845-1879).Og den store tyske fysiker Paul Drude (1863-1906), der 1905 var udset tilat vre professor Warburgs efterflger i Berlin, havde i sin terens Fysikfra 1894 advaret der imod: "Lige s vel som man kan tilskrive et medium,der overalt udfylder rummet, kraftvirkningernes formidlerrolle, kan man giveafkald herp, og tillgge rummet de samme fysiske egenskaber. Man harhidtil vgret sig ved denne anskuelse, idet man med ordet "rum"forbinderet abstrakt begreb uden fysiske egenskaber."teren derimod har konkrete fysiske egenskaber; og havde Einstein levetlnge nok, havde han formentlig konkluderet, at tyngden ikke er en egenskabved rummet, men en egenskab ved terens fri elektromagnetiske energi, - somalle andre krfter af elektromagnetisk natur, som Poincar foreslog. Samtidigkunne Einstein have vist, at bde Newtons kritiker biskop George Berkeley(1685-1753) og losoen Ernst Mach havde ret: Tyngden har noget medstjernerne at gre. Den tilvejebringes ved deres strling, og er et resultat afstrlingenergiens vekselvirkning med masserne i rummet. O.a.)Kapitel 15Kernession15.1 Kunstige grundstoorvandlingerUnder Frste Verdenskrig havde Rutherfords unge mnd meldt sig til mili-tret, og han havde selv vret ndt til at bruge det meste af sin arbejdstidp udvikling af metoder til sporing af undervandsbde. P trods af dettehavde han trods alt fundet tid til at dyrke sin videnskabelige passion: atbombardere stof med alfa-partikler. Med hjlp fra sin laboratorie-betjent,Kay, havde Rutherford studeret de eekter der skabes, nr alfa-partikler fraen radiumkilde rammer forskellige grundstoer. I et brev til Niels Bohr da-teret 9. december 1917 skrev Rutherford:"Jeg tror, jeg har opnet resultater, som endeligt vil have stor betydning.Jeg ville nske, De var her, s De kunne tale tingene igennem med mig.Jeg nder frem til og tller de lettere atomer, der sttes i bevgelse afalfa-partikler, og resultaterne, tror jeg, kaster en hel del lys over karakterenog fordelingen af krfter tt p kernen... Jeg prver med denne metode atopbryde atomet. P en mde ser resultaterne lovende ud, men der krves enhel del arbejde for at blive sikker. Kay hjlper mig, og han er nu ekspert iat tlle. De bedste nsker om en gldelig jul!"I juli 1919 var Bohr endelig i stand til at besge Manchester, og han hrtenyheden direkte fra sin gamle lrer: Rutherford havde virkelig skabt kunstigekerne-forvandlinger. I et af hans eksperimenter var en alfa-partikel, d.v.s.en heliumkerne med kerneladningen 2, blevet absorberet i en kvlstofkerne.Senere udstdte den sammensatte kerne en proton med kerneladningen 1.Atomet bevgede sig en plads op i den periodiske tabel og blev en ilt-isotop.263264 KAPITEL 15. KERNEFISSIONBohr skrev senere: "Jeg k en detaljeret forklaring p hans store nyeopdagelse af kontrolleret, eller skaldt kunstig kerneforvandling, hvormed hanskabte det, som han yndede at kalde "moderne alkymi", og som i tidens lbskulle give anledning til s omfattende konsekvenser, hvad angr mennesketsbeherskelse af naturens krfter."Andre videnskabsmnd hastede med at gentage og udvide Rutherfordseksperimenter. Der blev bygget partikelacceleratorer af E. O. Lawrence (1901-1958) i Californien, af J. H. van der Gra (1901-1967) ved M.I.T., Massachu-setts Teknologiske Institut, og af John Cockcroft (1897-1967), som arbejdedesammen med Rutherford ved Cavendish Laboratoriet. Disse acceleratorerkunne slynge protoner afsted ved energier omkring 1 mio elektronvolt. Pro-toner blev sledes en anden type projektiler, der kunne anvendes til frem-bringelse af kerneforvandlinger.15.2 NeutronerOp gennem 1920'erne kunne kerneforvandlinger kun gennemfres for de lette-re grundstoers vedkommende. Ladningerne i de tungere grundstoers kernervar s store, at alfa-partikler og protoner ikke med de dengang tilgngeligeenergier kunne bringes til at reagere med dem. De positivt ladede projekti-ler blev holdt p afstand af de tunge kerners elektrostatiske frastdning. Dekunne ikke komme tt nok p kernen, til at den kraftige, men kortrkkendekernetiltrkkende kraft kunne blive eektiv. Men i 1932 opdagede man etnyt projektil, som - med de alvorligste konsekvenser - var egnet til at lukkeop for de tunge kerners kolossale energier. Dette nye projektil var Neutronen.Rutherford og Bohr havde i nogen tid haft mistanke om, at en elektriskneutral partikel med stort set samme masse som protonen kunne eksiste-re. Vidnesbyrdet om en sdan partikel var flgende: Hver isotop var karak-teriseret ved en kerneladning og en kernevgt. Kerneladningen var et heltmultiplum af protonladningen, medens kernevgten var et nsten helt mul-tiplum af protonvgten, men med en anden faktor. For eksempel havde iso-topen kulstof-12 ladningen 6 og vgten 12. Det kunne forklares, hvis manantog, at kulstof-12 kernen bestod af ialt 12 protoner og 6 elektroner. Men dervar teoretiske indvendinger imod en model, hvori ere elektroner skulle vrekoncentreret inden for kernens lille rumfang. I 1920 postulerede Rutherfordderfor eksistensen af neutroner, elementarpartikler med omtrent samme mas-se som protoner, men uden elektrisk ladning. Derefter kunne f.eks. kulstof-1215.2. NEUTRONER 265kernen tnkes at vre sammensat p en anden mde og best af 6 protonerog 6 neutroner.Den tyske fysiker Walter Bothe (1891-1957), (der i 1920'erne bl.a. havdeopdaget "foto-molekyler"af strrelsen 2hf, 3hf, etc. i stimuleret strling frasorte legemer (f er lig med strlingsfrekvensen), og som sammen med Geigerhavde udfrt undersgelser, der medfrte ndring i Bohr-Kramer-Slaters a-tomteori, O.a.), opdagede i 1930 en mrkelig gennemtrngende strling frametallet beryllium, nr det blev bombarderet med alfa-partikler. I 1931-32blev Bothes eksperimenter gentaget i Paris af Irene Joliot-Curie (1897-1956)og hendes mand Frdric Joliot (1900-1958). Joliot-Curie'erne lagde mrketil, at de mystiske strler, der udgik fra det bombarderede beryllium let kun-ne gennemtrnge bly. De lagde ogs mrke til, at nr strlerne ramte etstykke paran, blev brintkerner (protoner) slet ud.(Beryllium, Be, er et stlgrt metallisk grundstof, vf. 1,816 og smp. 1284grader C. Metallet er divalent og hrer i grundstoernes periodiske system tilmagniumgruppen, men ligner i kemisk henseende meget aluminium. Det erberyllium i mineralet beryl (aluminium-beryllium-silikat) der giver delstensom Smaragd og Akvamarin de smukke grnne eller blgrnne farver. O.a.)De mrkelige strler fra beryllium var i virkeligheden neutroner, somJoliot-Curie'erne straks ville have indset, hvis de havde kendt Rutherfordsforudsigelse af neutronens eksistens. Joliot-Curie'erne ville nok, hvis de hav-de fet tiden dertil, have identiceret strlerne korrekt, men Rutherfordsassistent James Chadwick (1891-1974) var hurtigere. Den 17. februar 1932publicerede han en artikel i Nature, hvor han redegjorde for en rkke ekspe-rimenter:Chadwick havde studeret bde hastigheden af de brintkerner, der blevslet ud af paran af Bothes strler, og hastigheden af kerner, der blev sletud af andre materialer. I hvert tilflde fandt han, at hastighederne ledte tilidentikationen af strlerne som bestende af neutroner. Chadwick fuldendtesit bevis ved at vise, at strlerne udbredte sig med en tiendedel af lysets ha-stighed, s det mtte vre materielle partikler, snarere end elektromagnetiskstrling. Han viste ogs, at strlerne ikke lod sig afbje af en magnet. Dehavde alts ingen elektrisk ladning.266 KAPITEL 15. KERNEFISSION15.3 FermiSelv om Irene og Frdric Joliot-Curie gik glip af neutronens opdagelse, gjor-de de snart en anden opdagelse af stor betydning - kunstig radioaktivitet.Joliot-Curie'erne havde bombarderet en aluminiumsnl med alfa-partiklerog studeret den deraf flgende strling. En dag i 1934 opdagede de til deresforblelse, at aluminiumobjektet vedblev at strle, selv efter at de hav-de standset bombardementet med alfa- partikler. De opdagede, at nogle afAl-atomerne i objektet var blevet omdannet til radioaktive fosfor-isotoper(herfor modtog de Nobelprisen i fysik 1935 O.a.)Nyheden om Bothes, Chadwicks og Joliot-Curie'ernes forbavsende op-dagelser nede i 1934 frem til den begavede unge professor Enrico Fermi(1901-1954). Han var professor i teoretisk fysik, frst i Firenze, fra 1927 iRom, og allerede verdenskendt p grund af sit arbejde med kvanteteorien.Han havde tiltrukket en ok unge talentfulde studerende, de frste fysikerei Italien, Persico, Amaldi, Rasetti, Segr, Pontecorvo, Majorana, Racah ogWick, der arbejdede med de nye omrder kvantemekanik og relativitet. Detvar en ok glade og uformelle unge mnd.P grund af sit ry for videnskabelig ufejlbarlighed k Enrico Fermi til-navnet "Paven", medens Franco Rasetti blev kaldt "Kardinalen"og EmilioSegr var "Basilisken". En lgekollega, professor Trabacci, som rundhndetforsynede gruppen med udstyr og kemikalier, var kendt under det venligenavn: "Den guddommelige Forsorg".I 1934 flte Fermi sig mismodig over det teoretiske arbejde og havde lysttil at forsge noget nyt. Hans artikel om beta-henfald, der senere betragtessom en af hans vigtigste bedrifter, var lige kommet tilbage fra Nature, der ikkeville oentliggre den. P dette tidspunkt hrte han om Chadwicks neutronerog Joliot-Curie'ernes kunstige radioaktivitet. Ved at kombinere de to ting,besluttede Fermi, kunne man prve at frembringe kunstig radioaktivitet vedat bombardere grundstoerne med neutroner.Selv om han ikke havde nogen erfaring i at arbejde med radioaktivitet,lykkedes det Fermi at lave sin egen Geiger- tller. Han lavde ogs sin egenneutronkilde ved at kondensere gassen radon (en gave fra Den guddomme-lige Forsorg) i et lille glasrr med pulveriseret beryllium ved ydende luftstemperatur.(Luft forttter og bliver ydende ved -191 grader C, men da luftens kvl-stof ved 1 atm. tryk koger ved -196 grader, hvorimod ilt frst koger ved -183,fordamper kvlstoet frst, s temperaturen i den mere iltholdige ydende15.3. FERMI 267luft efterhnden stiger, dog hjst til -183 grader C. O.a.)Eftersom han var en metodisk person, begyndte Fermi med de lettestegrundstoer i det periodiske system, og arbejdede sig systematisk igennemtil de tungere. De frste otte grundstoer, han bombarderede med neutroner,viste ingen kunstig radioaktivitet, og Fermi var lige ved at tabe modet. Snede han til uor, og til sin store glde lykkedes det ham at gre det strktradioaktivt. Det lykkedes ham ogs med adskillige andre grundstoer forudenuor, og da han var klar over, at denne forskningslinie ville blive megetfrugtbar, tilkaldte han hjlp fra Segr, Amaldi og kemikeren d'Agostino.Fermi sendte ogs et telegram til Franco Rasetti, der var p ferie i Marokko.For at sikre, at kilden ikke skulle inuere p mlingerne, l rummet, hvorigrundstoerne blev bestrlet, langt fra det lokale, hvor radioaktiviteten blevmlt - i den anden ende af en lang korridor. Halveringstiderne for den frem-kaldte radioaktivitet var meget korte for nogle grundstoers vedkommende,hvilket betd, at Fermi og Amaldi mtte lbe i fuldt rspring med deresprver fra den ene ende af gangen til den anden.En dag ankom en besgende fra Spanien og bad om at tale med "Sua Ec-cellanza Fermi". Fermi var medlem af Italiens kongelige Akademi, og havdederfor titlen "Excellence", hvad der gjorde ham temmelig forlegen. "Pavener ovenp", sagde Segr, og dernst, da han kom i tanker om, at den bes-gende nppe kendte dette klenavn, tilfjede han: "Jeg mener naturligvisFermi."Den spanske gst nede op p instituttets 1. etage, netop da "SuaEccellenza Fermi"kom springende hen ad korridoren.P den skitserede mde nede Fermi og hans gruppe omsider til afslut-ningen af det periodiske system. De rensede omhyggeligt uran for dets opls-ningsprodukter og bombarderede det med neutroner. Derved blev der frem-bragt en helt ny radioaktivitet, der var anderledes end urans sdvanligeaktivitet. Sprgsmlet var: til hvilket grundstof eller hvilke grundstoer varuranet blevet omdannet?Med hjlp fra kemikeren d'Agostino analyserede de uranprven, og be-viste denitivt at neutronbombardementet ikke havde omdannet uranet tilandre af de nrmeste tunge grundstoer i det periodiske system. Det fore-kom mest sandsynligt, at de ved at bombardere uran havde frembragt et nytustabilt grundstof, der aldrig havde eksisteret fr, grundstof nr. 93. Men demanglede det afgrende bevis, og Fermi, der altid var forsigtig, ngtede atdrage en s sensationel slutning.Sommeren 1934 var netop begyndt. Universitetsret sluttede efter tradi-tionen med, at Accademia dei Lincei trdte sammen til et mde, der blev268 KAPITEL 15. KERNEFISSIONovervret af Italiens kong Victor Emanuel III (1869-1947). I 1934 var afslut-ningsforsamlingens taler senator Corbino, som, fr han blev politiker, havdevret en habil fysiker. Corbino havde vret ansvarlig for indsamlingen afmidler til sttte af Fermis ok af unge fysikere, og han var med rette stoltaf det, de havde opnet. I talen 1934 for kong Victor Emanuel beskrev sena-tor Corbino i malende vendinger deres neutron-fremkaldte radioaktivitet, ogsluttede talen med ordene:"Tilfldet med uranium, atomnr. 92, er srlig interessant. Det ser udtil, at det, efter at have absorberet neutronen, hurtigt forvandles under afgi-velse af en elektron til grundstoet en plads hjere i det periodiske system,d.v.s. til et nyt grundstof, der har atomnr. 93. ...Undersgelsen er imidlertids vanskelig, at det retfrdiggr Fermis kloge tilbageholdenhed og en fort-sttelse af eksperimenterne, fr opdagelsen bekendtgres. Hvad angr minmening om sagen - og jeg har daglig fulgt undersgelserne - kan jeg sige, atjeg mener dannelsen af dette nye grundstof er en kendsgerning."Corbino havde ikke drftet denne udtalelse med Fermi. Den blev jeblik-kelig taget op bde af den italienske og af den internationale presse, og blevslet stort op. Et nyt grundstof var blevet skabt af menneskeheden! Isrdet fascistiske Italiens ocielle aviser gjorde meget ud af denne "store opda-gelse", som de pstod viste, at Italien var ved at opn samme glorvrdigeposition som det Romerske Imperium.Fermi var ved at fortvivle over denne forhastede oentliggrelse. Hankunne ikke sove, og vkkede sin kone midt om natten for at fortlle hende,at hans ry som videnskabsmand var i fare. Nste morgen forberedte Fermiog Corbino en udtalelse, der skulle forsge at bremse oentliggrelsen: "Mangiver oentligheden en ukorrekt fortolkning af senator Corbinos tale. ...Derskal stadig udfres adskillige og vanskelige undersgelser, fr fremstillingenaf grundstof nr. 93 er faktisk bevist."Fr sprgsmlet om grundtof 93 kunne opklares, blev Fermi- gruppensopmrksomhed distraheret ved en tilfldig opdagelse af allerstrste vigtig-hed. De havde fet uforenelige og uforklarlige resultater. Den fremkaldteradioaktivitet i en prve afhang af, hvad der forekom at vre en fuldstndigulogisk sag iflge de betingelser, hvorunder eksperimentet blev udfrt. Hvisfor eksempel prveobjektet stod p et trbord, medens det blev bombarderetmed neutroner, blev den fremkaldte radioaktivitet meget kraftigere, end hvisprven stod p et marmorbord.Fermi havde mistanke om, at disse mrkvrdige resultater skyldtes, at deomgivende genstande spredte neutronerne. Han tildannede en kile af bly, for15.3. FERMI 269at indsttte den mellem neutronkilden og tlleren for at mle spredningen.Men han anvendte imidlertid ikke blykilen, som han s omhyggeligt havdeforberedt."Jeg var benbart utilfreds med et eller andet", huskede Fermi senere."Jeg benyttede enhver undskyldning til at udstte blystykkets placering pden tiltnkte plads. Jeg sagde til mig selv, "Nej, jeg vil ikke have dette stykkebly her; det er et stykke paran, jeg vil have."Prcis sdan var det; udenforvarsel. Uden forudgende rsonnement. Jeg greb jeblikkelig et tilfldigtstykke paran og placerede det der, hvor blystykket skulle have vret."Virkningen af paranen var forblende. Radioaktiviteten forhjedeshundredfold. Forvirret holdt gruppen frokostpause og siesta. Da de samle-des igen nogle timer senere, havde Fermi udformet en teori til forklaring afdet, der var sket: Neutronerne havde nsten samme masse som brintatomer-ne i paranet. Nr neutronerne stdte sammen med brintatomerne, mistedede nsten al deres bevgelsesenergi, akkurat p samme mde som nr enbillardkugle taber nsten al sin fart, nr den stder sammen med en andenkugle af tilsvarende masse. Hvad Fermi og de andre havde opdaget ved et til-flde var, at langsomme neutroner er meget mere eektive i tilvejebringelsenaf kerne-reaktioner, end hurtige neutroner er."Hvad vi behver,"sagde Fermi, "er en masse vand."Gruppen yttedespndt neutronkilden og prveobjekterne ud i senator Corbinos nrliggendehave, hvor der var en guldskedam. Dammens vand, med det deri indehol-dende brint, gav samme resultat: Det bremsede neutronerne, og forstrkedederes virkning i voldsom grad.270 KAPITEL 15. KERNEFISSIONDen aften forberedte de i Eduardo Amaldis hjem en artikel om deresopdagelse. Fermi dikterede, og Segr skrev. I mellemtiden vandrede Rasetti,Amaldi og Pontecorvo frem og tilbage, alt imedens de i munden p hinandenfremsatte forskellige forslag. De stjede s meget, at stuepigen, da de varget, spurgte fru Amaldi, om hendes gster havde vret berusede.Den lille gruppe fysikeres glade og sorglse dage i Rom var ved at nrmesig afslutningen. De havde troet, at de kunne isolere sig fra politik. Men i1935 blev det tydeligt, at det var umuligt.En dag i 1935 sagde Segr til Fermi: "Du er paven, alts meget klog. Kandu fortlle mig, hvorfor vi nu udretter mindre end for et r siden?"Uden tven svarede Fermi: "G hen i fysikbiblioteket. Tag det store atlas,som er der. Luk det op, og du vil nde forklaringen."Da Segr gjorde det,faldt atlasset af sig selv bent op ved et kort med selre - over tiopien.Mussolinis regering angreb 3. oktober 1935 Abessinien uden krigserklring,og Italien blev fordmt af Folkenes Forbund.(Angrebene mod Abessiniens fattige indbyggere af primitive landbrugereog nomader bevbnede med spyd, buer og pile, frtes med strste grusomhedved hjlp af moderne automatiske skydevben, giftgas og luftbombardemen-ter fra avancerede y, der som ingenting udslettede hele landsbyer og mejedede ygtende menneskekolonner ned. Den 2. maj 1936 ygtede negus HaileSelassie til Djibouti. Italienerne besatte hovedstaden Addis Abeba, og 9. maj1936 udrbte Mussolini kong Viktor Emanuel til kejser af Abessinien, me-dens general Graziani (kaldet "manden med kyllingehjernen"af militre pbegge alliance-sider under 2. Verdenskrig) blev udnvnt til vicekonge, astnovember 1937 af hertugen af Aosta. Italienernes tvangsstyre medfrte storevanskeligheder, og koloniseringen med tusinder af italienere mtte opgivesved verdenskrigens udbrud. O.a.)For tnkende italienere havde dette chok benbaret Mussolinis sandenatur. De kunne ikke lnger ignorere politik. I lbet af de nste f r havdeEnrico Fermi og de este i hans gruppe besluttet, at de ikke mere kunne leveunder Italiens fascistiske regering. I 1939 var de este af dem ygtninge i DeForenede Stater.(Fra de nazistisk og fascistisk dominerede omrder i Europa emigrerede i1930'erne et overvldende antal intellektuelle, for hvem den politiske udvik-ling var enten en personlig trussel eller en begrnsning af tankens frihed.Erwin Freundlich - som i 1914 var blevet forhindret i at observere lysetsgravitationelle afbjning, og 1920 havde udgivet tredie udgave af "Die Grund-lagen der Einsteinschen Gravitationstheorie"med Einsteins forord: "Herr Fre-15.4. HAHN, MEITNER OG FRISCH 271undlich ist nicht nur als Kenner der in Betracht kommenden Wissensgebieteein berufener Darsteller des Gegenstandes; er ist auch der erste unter denFachgenossen gewesen, der sich um die Prfung der Theorie eifrig bemhthat.- forlod Potsdam, frst til Istanbul i et forgves forsg p at etablere etinstitut der, siden til Prag, og endelig til Sct. Andrews i Skotland, hvor hanved Eddingtons mellemkomst k en stilling for resten af livet. Schrdingerrejste til Oxford, dernst til Belgien og endelig til Dublin.Russeren Gamow, der siden 1928 havde arbejdet i Gttingen, dernst hosBohr i Kbenhavn, og hos Rutherford i Cambridge, k 1935 et professorat iteoretisk fysik ved George Washington Universitetet i Washington, hvor hanforblev. Szilard, Teller, Wigner, Peierls, Frisch, Meitner, Otto Stern, HansBethe, Victor Weisskopf og Einstein var blot nogle f af de mange, der forlodEuropa af frygt. Ikke mindre end 6 Nobelpristagere fra Tyskland skulle findydelse p den udvikling, der frte til Hiroshima og Nagasaki. O.a.)15.4 Hahn, Meitner og FrischUden at vide det havde Enrico Fermi og hans gruppe delt urans atomer. Mender kom til at g re r, fr det blev benbart. Alle eksperter var enige om,at Fermis gruppe uden tvivl havde frembragt "transuranske grundstoer"(phjere pladser i det periodiske system, end uran. O.a.) Der var kun en pro-testerende stemme, nemlig Ida Noddacks, en tysk kemiker der var eksperti sjldne grundstoers kemi. Uden kendskab til kernefysik, men med storspecialistviden om kemi anskuede Ida Noddack problemet fra en helt andensynsvinkel. Hun skrev i 1934:"Det ville vre muligt at antage, at nr en kerne med denne nye meto-de bliver delagt af neutroner, kan der forekomme kernereaktioner, der kanafvige betydeligt fra de hidtil observerede virkninger, der skabes ved at bom-bardere atomkernerne med protoner og alfa-strler. Det ville vre forsteligt,nr tunge kerner bombarderes med neutroner, at disse kerner s sprnges i etantal strre stykker, der uden tvivl ville vre isotoper af kendte grundstoer,men ikke naboer til de grundstoer, der udsttes for bombardementet."Ingen tog Ida Noddacks forslag alvorligt. Man troede, at den energi, derkrves for at snderdele en tung kerne i fragmenter, var s enorm, at detforekom latterligt at tro, at det kunne opns med en langsom neutron.I mange andre laboratorier begyndte man at bombardere uran og thoriummed langsomme neutroner for at frembringe uranomdannede grundstoer. I272 KAPITEL 15. KERNEFISSIONParis arbejdede Irene Joliot- Curie og Paul Savitch p dette problem, medensOtto Hahn (1879-1968) ved Kaiser Wilhelm Instituttet i Berlin, Lise Meitner(1878-1968) og Fritz Strassmann (1902- ) gjorde det samme.I mellemtiden faldt mrket over Europa. En konomisk depression be-gyndte 1929 i Amerika, til dels forrsaget af chok'ene efter Frste Verdenskrig.Den spredte sig snart til Europa. Verdenshandelen gik ist, og uden tilstrm-ning af amerikansk kapital faldt efterkrigstidens tyske konomi helt sammen.Den tyske middelklasse, der havde fet et alvorligt slag ved den store inf-lation i 1923, k endnu et svrt chok. Desperationen, der var skabt af detkonomiske kaos, drev de tyske vlgere i armenene p politiske ekstremister.30. januar 1933 blev Adolf Hitler udnvnt af prsident Hindenburg tilkansler og leder af koalitionsregeringen. Selv om Hitler var valgt og udnvntlegalt, konsoliderede han hurtigt sin magt gennem brugen af uparlamentari-ske midler. Den 2. maj 1933 besatte Hitlers politi alle fagforeningernes ho-vedkontorer og arresterede lederne i arbejderbevgelsen. Det kommunistiskeog det socialistiske parti blev banlyst, deres vrdier beslaglagt, og ledernearresteret. Andre politiske partier blev ligeledes knust. Love blev vedtaget,der afskar jder fra oentlige stillinger, og uskyldige jdiske borgere blevboycottet, tvet, arresteret og fordrevet.Den 11. marts 1938 gik de nazistiske tropper ind i strig. Lise Meitner, derarbejdede smammen med Otto Hahn i Berlin, var jde. Indtil Hitlers invasionaf strig havde hun vret beskyttet af sit strigske statsborgerskab. Nu varhun tvunget til at forlade Tyskland. Efter at have taget afsked med OttoHahn og nogle f andre nre venner rejste hun p ferie til Holland, hvorfrahun ikke agtede at vende hjem. Fra Holland rejste hun til Stockholm, hvorman havde tilbudt hende en stilling ved Nobel Instituttet.I mellemtiden fortsatte Hahn og Strassmann at arbejde med det, som demente var frembringelsen af uranomdannede grundstoer. De havde opnetnogle resultater, der var anderledes end Paris-gruppens, men de troede, detvar Irene Joliot-Curie, der havde taget fejl. Da Strassmann ville vise Hahnen af de nye artikler fra Paris, fortsatte han at pulse afslappet p sin cigarog svarede: "Jeg er ikke interesseret i vor venindes seneste skrifter."MenStrassmann lod sig ikke afskrkke, og gav ham et hurtigt resume af de senesteresultater fra Paris."Det ramte Hahn som et lyn,"forklarede Strassmann senere. "Han blevaldrig frdig med sin cigar. Den stadig gldende cigar lagde han fra sig pskrivebordet, og lb sammen med mig ned til laboratoriet."Hahn og Strassmann gentog hastigt det eksperiment, som Irene Joliot-15.4. HAHN, MEITNER OG FRISCH 273Curie havde beskrevet. De mente nu, at et af stoerne, hun havde fremstillet,mtte vre en radiumisotop. Da radium har nsten samme kemiske egenska-ber som barium, prvede de at flde det sammen med en bariumoplsning.Fremgangsmden virkede: Det nye stof udfldedes sammen med barium.Otto Hahn var verdens mest erfarne radio-kemiker, og mange r tidligerehavde han udviklet en metode til at skille radium fra barium. Han og Stras-smann prvede at anvende denne metode. Den virkede ikke. Ligegyldigt hvadde prvede, kunne de ikke adskille det aktive stof fra barium.Kunne det tnkes, at en bariumisotop var blevet dannet, ved at manhavde bombarderet uran med neutroner? Umuligt! Det ville betyde, at u-rankernen groft sagt var splittet i halvdele, stik imod alle kernefysikkensveletablerede love. Det kunne ikke ske, - og alligevel sagde deres kemiskeprver igen og igen, at produktet virkelig var barium. Endelig satte de sig tilat skrive en artikel:"Vi kommer til den konklusion,"skrev Hahn og Strassmann, "at vore "ra-dium-isotoper har bariums egenskaber. Som kemikere er vi ndt til at be-krfte, at de nye stoer ikke er radium men barium, for der kan ikke vretale om, at andre stoer end radium og barium er tilstede. ...Som nuklear-kemikere kan vi ikke beslutte os til at tage dette skridt i modstrid med alletidligere erfaringer inden for kerne-fysikken."Den 22. december 1938 sendte Otto Hahn denne artikel til bladet Na-turwissenschaften. "Efter at manuskriptet var sendt,"sagde han senere, "fo-rekom hele foretagenet mig s usandsynligt, at jeg nskede, jeg kunne fdokumentet op af postkassen igen."Efter at have gjort denne underlige opdagelse, var Otto Hahns frstehandling at skrive til Lise Meitner, der havde arbejdet sammen med ham is mange r. Hun modtog hans brev netop som hun var p vej til juleferie iden lille svenske by Kunglv i nrheden af Gteborg, (de nordiske kongersldgamle mdested, sagaernes "Konungahlle", hvor Magnus Barfod, Ingeden ldre og Erik Ejegod holdt det store fredsmde 1101, da MargaretaFredkulla blev givet i gte til Magnus. O.a.)Det stod endnu mere klart for Lise Meitner, end det havde gjort for OttoHahn, at noget uendelig betydningsfuldt havde set dagens lys. Tilfldigvisvar Lise Meitners nev, Otto Robert Frisch, kommet til Kunglv for at holdejul med sin tante, for at hun ikke skulle fle sig alt for ensom den frstejul som ygtning. Frisch var fysiker og arbejdede p Niels Bohrs Institutfor Teoretisk Fysik i Kbenhavn. Han var en af de mange videnskabsmnd,som Bohr reddede fra Hitler-Tysklands terror og forflgelse ved at give dem274 KAPITEL 15. KERNEFISSIONtilugtssted i Kbenhavn.(Otto Robert Frisch havde mdt Niels Bohr 1933 i Hamborg. Med Fri-sch's ord: "Hitler var kommet til magten, og Bohr rejste rundt og talte medsine kolleger for at nde ud af, hvor mange tyske fysikere der som flge af denye racelove ville blive afskediget, og hvorledes man bedst kunne organiserehjlpen til dem. Det var netop lykkedes mig at mle rekylet af et natriuma-tom, der udsender et lyskvant. Det var en stor oplevelse for mig pludselig atst over for Niels Bohr - der var et nsten legendarisk navn for mig - og seham smile til mig som en rar far. Han tog mig i vesteknappen og sagde: "Jeghber, De vil komme og arbejde hos os i nogen tid. Vi stter pris p folk,der kan udfre "tanke-eksperimenter"!"Man m her vide, at et atoms rekylvar noget, der tidligere havde vret meget diskuteret, men kun f menneskerhavde forestillet sig, at det kunne mles.- Jvfr. Poincars ide om rekyl vedudstrling af elektromagnetisk energi! O.a.)Da Frisch ankom, viste Lise Meitner ham jeblikkelig Otto Hahns brev."Jeg ville gerne have diskuteret et nylig planlagt eksperiment med hen-de,"sagde Frisch senere, "men hun ville ikke hre efter. Jeg var ndt tilat lse brevet. Dets indhold var s forblende, at jeg i begyndelsen vartilbjelig til at vre skeptisk."Frisch tog sine ski p og gik ud for at trkke frisk luft, men hans tantefulgte efter i sneen og insisterede p, at han mtte tnke over problemetmed uran og barium. Lise Meitner kendte gennem 30 rs arbejde Otto Hahnsprcision og grundighed s godt, at hun ikke kunne forestille sig, han kunnegre den slags fejltagelser. Hvis Hahn sagde, at man ved at bombardere uranmed neutroner kunne frembringe barium, s blev der virkelig produceretbarium. Hun krvede, at hendes nev skulle forsge at forklare det umuligeresultat, i stedet for at feje det af bordet som en fejltagelse.Tilsidst satte tante og nev sig p en trstamme midt i den snedkkedesvenske skov, og prvede at foretage nogle beregninger p bagsiden af en lappapir. Da de kom tilbage til hotellet, fortsatte de regnearbejdet, og slog op inogle tabeller over isotop-masser, som Frisch havde medbragt. Efterhndendannede der sig et billede at det, der var sket:Urankernen var som en vskedrbe (iflge Bohrs nyeste atomteori fra1936. O.a.) Selv om de strkt tiltrkkende, men kortrkkende kernekrf-ter frembragte en overadespnding, der var tilbjelig til at holde drbensammen, var der ogs kraftige frastdende elektrostatiske krfter, som villevre tilbjelige til at adskille kernen. Under disse omstndigheder ville ker-nen ikke have form som en kugle, men ville, hvis den blev bragt i svingning,15.4. HAHN, MEITNER OG FRISCH 275276 KAPITEL 15. KERNEFISSIONbulne symmetrisk ud i begge ender af en smal forbindende talje. Hvis detskete, ville den elektrostatiske frastdning tage overhnd og splitte kernen ito dele, som ville blive tvunget fra hinanden med voldsom bevgelsesenergi.Frisch og Meitner regnede ud, at for en enkelt U-kerne ville bevgelses-energien vre ca 200 mio elektronvolt. Hvad var kilden til denne gigantiskeenergi? Heldigvis kunne Lise Meitner huske den skaldte "packing-fraction-formel, og ved hjlp af den var de to forskere i stand til at fastsl, at nrurankerner deles, bliver ca en femtedel protonmasse omdannet til energi. H-vis et af kernefragmenterne var en bariumisotop, mtte det andet vre enkryptonisotop. Ved hjlp af Poincars formel for massens og energiens kvi-valens fandt de, at den tabte masse svarede njagtig til 200 mio elektronvolt.Alting passede. Det mtte vre forklaringen.Meitner og Frisch var slet af den kolossale energimngde, der frigres iuran-ssionen. Almindelig forbrnding frigr en eller to elektronvolt pr atom.Forundrede inds de, at i uran-ssionen bliver 10 i ottende, eller ethundredemillioner gange s stor en energi frigjort.Da Frisch kom tilbage til Kbenhavn, var Niels Bohr ved at forberede sigtil en foredragsturne i U.S.A.. Frisch havde kun f minutter til at fortlle,hvad der var sket, men Bohr var hurtig til at forst det. "Jeg var nppebegyndt at fortlle,"sagde Frisch senere, "da han slog sig for panden ogudbrd, "h, hvilke idioter vi alle har vret! Men det er jo vidunderligt. Deter prcis, som det m vre!". Har De og Lise Meitner skrevet en afhandlingom det?"Frisch svarede, at det havde de ikke, men at de straks ville gre det;og Bohr lovede, at han ikke ville omtale den nye opdagelse, fr artiklen varkommet ud.Bohrs assistent, Rosenfeld, fulgte ham p rejsen, og under den lange s-rejse til New York havde de to fysikere god lejlighed til at tnke over denrevolutionerende nye opdagelse af kerne-ssionen. Der blev installeret en tavlei Bohrs kahyt ombord p Drottningholm. Bohr og Rosenfeld dkkede trav-len med beregninger, og ved rejsens slutning var de overbeviste om, at OttoFrisch og Lise Meitner havde analyseret problemet om kerne-ssion korrekt.P havnen i New York blev de modtaget af professor John Wheeler fraPrinceton sammen med Enrico Fermi og hans hustru Laura, der var kommettil U.S.A. som ygtninge efter at Fermi i 1938 havde fet Nobelprisen i fysik.Laura Fermi huskede senere det anspndte og bekymrede udtryk, hvormedBohr beskrev den politiske situation i Europa, og hvordan den hastigt for-vrredes. P grund af hendes ringe kendskab til engelsk og gennem stjenp kajen opfattede hun kun f af ordene: "Europa - krig - Hitler - fare".15.4. HAHN, MEITNER OG FRISCH 277Rosenfeld fulgte medWheeler til Princeton, medens Bohr og hans 19-rigesn Erik blev nogle dage i New York. P Princeton blev Rosenfeld inviterettil at holde tale for "Journal Club'en", en lille, uformel gruppe fysikere. Bohrhavde forsmt at fortlle Rosenfeld, at han havde lovet ikke at sige noget omkerne-ssion, fr Hahn-Strassmann og Meitner-Frisch artiklerne var oentlig-gjort. S Rosenfeld talte til fysikerne ved Princeton om den revolutionerendenye opdagelse. (Det er en uskreven regel i forskningen, at oplysninger om an-dre forskeres resultater aldrig videregives eller anvendes, fr de er publiceret,med mindre der foreligger udtrykkelig tilladelse fra ophavsmanden. O.a.)Nyheden spredtes med eksplosiv hast. Telefonsamtaler og breve udgik tilandre dele af U.S.A. Fysikeren I. I. Rabi, som tilfldigvis var ved Princeton,vendte tilbage til Colombia University, hvor Fermi arbejdede, og fortalte hamnyheden. Fermi handlede med sdvanlig karakteristisk hurtighed og beslut-somhed. Han udtnkte et eksperiment til at nde de hjenergi-fragmenter,der frembringes ved uranium-ssionen. Dunning, hans medarbejder, gik indp Fermis forslag om at udfre eksperimentet s hurtigt som muligt, medensFermi selv rejste til Washington til et mde for teoretiske fysikere, hvor Bohrville vre til stede.Da Bohr hrte, at Rosenfeld havde talt om ssion, blev han meget foru-roliget, fordi han havde lovet Frisch at tie, indtil artiklerne var udkommet.Han sendte det ene telegram efter det andet til Kbenhavn for at skynde pFrisch's arbejde med manuskriptet, og tilrdede ham at udfre ere eksperi-menter for at nde ssions-fragmenterne.Den 16. januar 1939, samme dag som Rosenfeld havde afslret nyhedenom ssion for fysikerne p Princeton, havde Otto Frisch sendt to artikler tilbladet Nature. Den frste af disse artikler prsenterede den teori om kerne-ssion, som han og Lise Meitner havde udviklet, medens den anden beskrevhans eksperimentelle fund af de hjenergetiske fragmenter.Den 26. januar ankom Bohr og Fermi til den amerikanske hovedstad for atdeltage i den Femte Washington Konference om Teoretisk Fysik. Samme dagmodtog Erik Bohr et brev fra sin bror Hans. Brevet indeholdt den nyhed, atFrisch havde fuldfrt sine eksperimenter og havde sendt artiklen til London.Samtidig hrte Bohr fra en journalist, der dkkede konferencen, at Hahn-Strassmann artiklen lige var blevet publiceret i Naturwissenschaften. Endeligflte Bohr, at han kunne tale frit, og spurgte formanden, om han mttekomme med en meddelelse af yderste vigtighed. Han fortalte s selv historientil de forblede fysikere.Medens Bohr talte, hviskede Dr. Tuve fra Carnegie Institution til sin kolle-278 KAPITEL 15. KERNEFISSIONga, Halfstead, at han hurtigt mtte klargre Carnegie-acceleratoren. Adskilli-ge fysikere skyndte sig til udgangsdren for at foretage udenbys telefonopkald.Fermi besluttede at forlade konferencen jeblikkelig for at vende tilbage tilNew York. P vejen ud mdtes Fermi og Robert B. Potter, en journalist fraScience Service, der spurgte: "Hvad betyder det alt sammen?"Fermi forkla-rede det, s godt han kunne, og Potter skrev flgende historie, der slap udtil forskellige aviser og blade:"Nyt hb om at frigre den enorme energi i atomet er skabt ved tyskeeksperimenter, der nu skaber sensation blandt fremtrdende fysikere samlether til Kongressen for Teoretisk Fysik. Det er blevet beregnet, at blot femmillioner elektronvolt kan frigre tohundrede millioner elektronvolt energi,re gange den mngde, der skydes ind i atomet af en neutron (en neutralatompartikel). Verdensbermte Niels Bohr fra Kbenhavn og Enrico Fermifra Rom, begge Nobelpristagere, er blandt dem der hylder dette eksperimentsom et af de vigtigste inden for de sidste r. Amerikanske videnskabsmndtilslutter sig dem i denne hyldest!"(Blandt de interesserede modtagere af disse nyheder var ungareren LeoSzilard. Med landsmanden Edward Tellers ord: "Den, der k os igang medat arbejde med atomenergien. ...og som efter alle beregninger skulle vrelangt fra Washington. ...Fr han gik, satte han sig p kanten af min hrdeseng og spurgte ivrigt: "Hrte du Niels Bohrs forelsning om atomspaltning?Ja,"svarede Teller. Szilard fortsatte: "S ved du ogs, hvad det betyder?Jo,"det forstod Teller. "Mske kunne spaltningen af urankernen danne ereneutroner. De kunne spalte endnu ere kerner. Mske kunne vi p dennemde f en kdereaktion igang og frigre store mngder af neutroner, medandre ord udvikle en fantastisk energimngde. Sprgsmlet var s blot, omspaltningen af urankernen virkelig frigjorde neutroner, og svaret p dettesprgsml var af den strste betydning.- "Hitlers skbne afhnger af dettesvar,"sagde Szilard.Sledes beskriver Teller, brintbombens opnder, der 1935 var kommet tilU.S.A. fra Gttingen, sine overvejelser sammen med Szilard sent om aftenenden 26. januar 1939.Leo Szilard havde 24 r gammel vret studerende hos Einstein i 1922,og havde sammen med den tidligere embedsmand fra patentkontoret i Bernudtaget patent p en rkke flles opndelser i U.S.A., England og Tyskland,bl.a. p den skaldte Einstein-Szilard varmepumpe. Fra strig rejste Szilardtil England, hvor han 12. marts 1934 ansgte om patent p lovene for denatomare kdereaktion, mere end 4 r fr Otto Hahn spaltede uran-atomet.15.4. HAHN, MEITNER OG FRISCH 279Patentet overdrog Szilard hemmeligt til det britiske admiralitet, som han for-gves prvede at interessere for ideen i den "overbevisning, at hvis en atomarkdereaktion kan bringes i stand, ville den kunne bruges til at frembringevoldsomme eksplosioner."Uden gehr i England, hverken hos admiralitetet eller hren, var Szilardrejst til U.S.A..Sammen med Wheeler skrev Bohr en artikel om ssion, der pviste, at densjldne U 235 isotop ville vre langt mere velegnet end U 238 med hensyntil fremkaldelsen af en kdereaktion.Ved krigens udbrud var Frisch i England. Da han mdte Bohr igen, vardet i Los Alamos, da man var klar over, at to veje frte til en kerneeksplosion:den ene bestod i renfremstillingen af den letspaltelige isotop U 235, den andeni benyttelsen af det nye grundstof nr. 94 Plutonium, Pu 239, der dannes i enkernereaktor, s at sige ikke forekommer naturligt p Jorden, er uhyre giftigtog radioaktivt med en halveringstid p ca 24.100 r.Plutonium er opkaldt efter Pluton, en chthonisk gud, der i oldtiden blevknyttet til Demeter-dyrkelsen, men senere blev identiceret med underver-denens gud Hades! O.a.)280 KAPITEL 15. KERNEFISSIONKapitel 16Hiroshima og Nagasaki16.1 KdereaktionerInden for nogle f timer efter Niels Bohrs bekendtgrelse af ssionsopdagel-sen var videnskabsmnd forskellige steder i De forenede Stater begyndt ateksperimentere for at se efter de hjenergetiske ssions-fragmenter fra ker-nespaltninger. Om aftenen den 26. januar 1939 s Bohr til ved CarnegieInstituttets accelerator i Washington, medens jonisationen fra ssionsfrag-menterne blev registreret som kmpepulsslag p et oscilloskop. Lignendeeksperimenter blev samtidig udfrt i New York og Californien.Ved Colombia Universitet havde Dunning p Fermis forslag udfrt eks-perimentet en dag tidligere, den 25. januar 1939. Nyheden spredtes hurtigt.Den 9. februar meddelte de strigske fysikere Jentschke og Prankl ved Wi-ens Akademi, at de ogs havde observeret ssionsfragmenter. Den 8. marts1939, der var Otto Hahns 60 rs fdselsdag, var en sand lavine af artikler omuranssion bragt i den internationale videnskabelige litteratur.I forret 1939 publicerede Bohr og Wheeler en vigtig teoretisk artikel, h-vori de viste, at energiens grundtilstand i kerner med et lige atommassetal ersrlig lav p grund af kernepartiklernes par-dannelse. Af den grund, menteBohr og Wheeler, er det den sjldne uranisotop U 235 der ssionerer. De drogden slutning, at nr en langsom neutron bliver absorberet af U 235, dannesder en hjspndt tilstand af isotopen U 236. Energien i denne hjspndtetilstand kan deformere kernen til en ikke-sfrisk form, og de kraftige elek-trostatiske krfter, der virker frastdende mellem protonerne indbyrdes, kanda forrsage, at kernen spaltes.281282 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKII lbet af det tidlige forr 1939 blev en rkke videnskabsmnd, deriblandtEnrico Fermi, Leo Szilard og Joliot-Curie'erne meget opmrksomme p etandet sprgsml: Skabes der neutroner ved ssionen af uran? Det var etsprgsml af betydelig vigtighed, for dersom mere end n neutron dannedesved hver urankernes deling, var en kdereaktion mulig.Ved Colombia Universitet begyndte Fermi og Szilard p eksperimenterfor at afgre, om der frembringes neutroner. Lignende eksperimenter blevudfrt af Joliot-Curie'erne i Paris. Begge grupper fandt, at i gennemsnit blevnsten 2 neutroner frigjort pr ssioneret kerne. Det betd, at en nuklearkdereaktion virkelig mtte vre mulig. Det ville vre muligt at arrangereuran sledes, at hver neutron der frigres ved ssionen har god mulighed forat forsage en ny ssion.Muligheden for atomkraft gik op for fysikerne sammen med mulighedenfor en atombombe mange millioner gange kraftigere end en hvilken som helstalmindelig bombe. Leo Szilard (der havde set Hitler Tysklands afskyelighedp nrt hold) blev dybt bekymret for at nazisterne skulle udvikle kernevben.Derfor foreslog han, at fysikernes internationale fllesskab skulle plgge sigselv tavshed om uranssion, og specielt om neutron-frigrelsen ved ssion.(Szilard var tidligt i 1934 kommet til England efter i Wien at have drftetmed William (senere Lord) Beveridge, der var direktr for London Schoolof Economics, hvordan man kunne hjlpe de tyske lrde, som havde mistetderes stillinger under nazi-lovene. I efterret 1933 kom Fritz Haber til London,16.1. KDEREAKTIONER 283men var dog s berygtet for sin giftgas i Frste Verdenskrig, at Max Born,der selv var ygtning i Cambridge (og senere konsekvent ngtede at deltagei udviklingen af kernevben) skrev: "Lord Rutherford afviste en invitation tilmit hus, nr Haber var tilstede, fordi han ikke nskede at trykke opnderenaf kemisk krigsfrelse i hnden."Fritz Haber, Nobelpristageren fra 1920 ddedesillusioneret 21. januar 1934 i Basel. Men under nazisternes frste sejrsrusblev mange jder myrdet eller sat i koncentrationslejre eller bervet deresejendom af SA, og k s lov til at ygte ud af landet. Rigsbankprsidenten,senere konomiminister Hjalmar Schacht sgte at dmme op, bl.a. ved atforklare Hitler, at det ville koste 90.000 arbejdspladser, hvis han knuste dejdiske stormagasiner.Om mdet med Beveridge i Wien skriver Szilard:"Det aftaltes, at Beveridge, nr han kom tilbage til England, og havdefet de mest presserende ting fra hnden, skulle prve at danne en komiteder ville ptage sig opgaven at nde ophold for dem, der mtte forlade tyskeuniversiteter. Han foreslog, at jeg kom til London og lejlighedvis mindede hamom det, og mente, at hvis jeg mindede ham tilstrkkelig lnge og hyppigt,ville han gre det. Snart efter rejste han, og kort efter ham rejste jeg tilLondon."Hjemme i England dannede Beveridge med Rutherfords vldige indsatsDet akademiske Frihedsfond, der snart efter med en rkke andre lignendeorganisationer blev sammenlagt i the Refugee Assistance Fund. 3. oktober1934 holdtes et stort oentligt mde i Albert Hall med bl.a. Einstein somtaler til langt over 10.000 tilhrere. O.a.)Med Fermis ord, Szilard "...vedblev at forskrkke fysikerne ved at foresldem, at som forholdene var p det tidspunkt, forstr De, det var tidligtp ret 1939, og der var krig i luften, - som omstndighederne var p dettidspunkt, med fare for at atomenergi og muligvis atomvben kunne blivenazisternes hovedredskab til at slavebinde verden, var det fysikernes pligtat fravige traditionen med publikation af bemrkelsesvrdige resultater, ssnart Physical Review eller andre videnskabelige magasiner ville udgive dem.I stedet mtte man g stille til vrks, holde nogle af resultaterne tilbage,indtil det var klart, om disse resultater var potentielt farlige...""I denne nd sendte han nogle telegrammer til Joliot i Frankrig, men kikke nogen imdekommende reaktion fra ham, og Joliot publicerede sine re-sultater mere eller mindre som fysikkens resultater var blevet publiceret indtilden dag. S det faktum, at neutroner afgives i ret stor mngde ved ssion - istrrelsesordenen en eller to eller tre - blev almindelig viden. Naturligvis k284 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIdet for de este fysikere muligheden for en kdereaktion til at forekomme enmeget mere reel mulighed, end det havde vret indtil det tidspunkt."16. marts 1939, njagtig to mneder efter at Bohr var ankommet til A-merika, sendte han og Wheeler deres artikel om uranssion til et tidsskrift.Samme dag rejste Enrico Fermi til Washington for at oplyse Fldens opera-tionskontor om, at det kunne vre muligt at konstruere en atombombe. Densamme dag strmmede tyske tropper ind i Czekoslovakiet.Nogle f dage senere holdt seks tyske atomfysikere et mde i Berlin forat diskutere anvendelserne af uranssion. Otto Hahn, ssionens opdager, varikke til stede, da det var kendt, at han var modstander af nazi-regimet. Detsagdes om ham, at han skulle have udbrudt: "Jeg hber blot, at I fysikerealdrig vil konstruere en uranbombe! Hvis Hitler nogensinde fr et sdantvben, begr jeg selvmord."De tyske atomfysikeres mde skulle vre hemmeligt, men en af delta-gerne fortalte, hvad der blev sagt til dr. S. Flgge, som skrev en artikel omuranssion og om muligheden for en kdereaktion. Flgges artikel fremkomi juli-nummeret af Naturwissenschaften, og en populr version af den vartrykt i Deutsche Allgemeine Zeitung. Disse artikler medvirkede i hj grad tilat forurolige de amerikanske atomvidenskabsmnd, der regnede med, at hvisnazisterne tillod s meget at blive trykt, mtte de vre strkt p vej til atkunne bygge en atombombe.("Der skete ogs noget andet fr krigen. Jeg havde mange venner i Ame-rika og flte trang til at se dem en gang forinden. Man vidste jo ikke, omman ville mdes igen.", skriver Verner Heisenberg, og fortstter: "I sommer-mnederne 1939 holdt jeg flgelig forelsninger ved universiteterne i AnnArbor (Michigan) og Chicago. Ved denne lejlighed mdte jeg Fermi, sammenmed hvem jeg i sin tid som student havde deltaget i seminarerne hos Borni Gttingen. Fermi havde senere i mange r vret den italienske fysiks fr-ende begavelse, men var udvandret til Amerika p grund af den forestendepolitiske katastrofe. Da jeg besgte ham i hans hjem, spurgte han mig, omdet ikke ville vre rigtigst ogs af mig at ytte til Amerika."Heisenberg mente ikke, det ville vre rigtigt af ham..."Der er imidlertidogs et andet problem, De br tage i betragtning,"fortsatte Fermi. "De ved,at den atomkerne- spaltningsproces, som Otto Hahn har opdaget, mske kanudnyttes til en kdereaktion. Man m alts regne med muligheden af, at dervil ske en teknisk anvendelse af atomenergien i maskiner eller atombomber.Denne udvikling vil i en krig sandsynligvis blive forceret p begge sider.""Det er naturligvis en forfrdelig fare,"svarede Heisenberg, men mente, at16.2. EINSTEIN SKRIVER TIL ROOSEVELT 285krigen "vil vre forbi, fr der kan ske en teknisk anvendelse af atomenergien."En lignende samtale havde Heisenberg med Pegram ved Colombia Uni-versity, inden han de frste dage af august 1939 rejste tilbage til Tyskland,for straks efter krigsudbrudet at blive indkaldt til hrens tekniske korps iBerlin, hvor han sammen med von Weizscker gik igang med at planlggekonstruktionen af en "uranbrnder". - En god ide, mente von Weizscker,"navnlig fordi arbejdet p uranbrnderen ogs vil vre nyttigt for tiden efterkrigen."Det prvede Heisenberg at drfte med Bohr under et besg i Kben-havn 1941, men desvrre uden held, da den politiske situation var hjspndt,og Bohr af frygt for konsekvenserne undgik nrmere samtale."O.a.)16.2 Einstein skriver til RooseveltI sommeren 1939, medens Hitler forberedte sig p at invadere Polen, komder alarmerende nyheder til fysikerne i U.S.A.: Tyske atomfysikere havdeholdt deres andet mde i Berlin, denne gang under ledelse af forskningsafde-lingen under den tyske hrs vbentekniske afdelig. Yderlige havde Tysklandstandset salget af uran fra minerne i Czekoslovakiet.Verdens rigeste uranforekomster var imidlertid ikke i Czekoslovakiet, meni Belgisk Kongo. Leo Szilard var dybt bekymret for, at nazisterne nu skullevre ved at konstruere atombomber; og han k den tanke, at uranet fraBelgisk Kongo ikke mtte f lov at falde i deres hnder.Szilard vidste, at Albert Einstein, hans tidligere lrer og patentsamar-bejdspartner, var en personlig ven af den belgiske dronningemoder Elizabeth.Einstein havde mdt dronning Elizabeth og kong Albert af Belgien ved Solveykonferencerne, og flles krlighed til musikken havde grundlagt venskabetmellem dem. Da Hitler kom til magten i 1933, var Einstein yttet til Insti-tuttet for videregende Studier ved Princeton. Szilard besluttede at besgeham der. Szilard drog den slutning, at med Einsteins store prestige, og hanslangvarige venskab med den belgiske kongefamilie, ville han vre den rettetil at advare belgierne om ikke at lade deres uran falde i nazisternes hnder.Det viste sig, at Einstein p det tidspunkt holdt ferie i Peconic, LongIsland, hvor han havde lejet et lille hus af en ven ved navn dr. Moore. LeoSzilard tog afsted til Peconic sammen med Eugene Wigner, en teoretisk fy-siker, der som Szilard var ungarer og ygtning fra Hitlers Europa.I nogen tid krte de rundt i Peconic uden at nde dr. Moores hus. Endeligytrede Szilard med sin evne til at forudse fremtiden: "Lad os give op og tage286 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIhjem. Skbnen vil det mske slet ikke. Vi ville formentlig beg en frygteligfejl ved at henvende os til nogen oentlig myndighed i en sag som denne. Nren regering en gang har fet fat i noget, giver den aldrig slip."Men Wignerinsisterede p, at det var deres pligt at kontakte Einstein og advare belgierne,eftersom de p denne mde mske kunne hindre en verdenskatastrofe. Endeligfandt de huset ved at sprge en dreng p gaden, om han vidste, hvor Einsteinboede.Einstein indvilgede i at skrive et brev til belgierne for at advare dem imodat lade uranet fra Kongo falde i nazisternes hnder. Wigner foreslog, at detamerikanske udenrigsministerium burde underrettes om, at et sdant brevvar skrevet.Den 2. august 1939 besgte Szilard igen Einstein. Denne gang ledsaget afEdward Teller, der (lige som Szilard og Wigner) var en ygtet ungarsk fysiker.Denne gang var Szilards planer blevet mere ambitise, idet han medbragteet udkast til et brev til den amerikanske prsident, Franklin D. Roosevelt.Einstein foretog nogle f rettelser og underskrev det skbnesvangre brev, deri uddrag lyder som flger:"Nogle af E. Fermis og L. Szilards seneste arbejder, som jeg er blevetbekendt med i manuskriptform, fr mig til at formode, at grundstoet ura-nium kan blive en vigtig energikilde i den nrmeste fremtid. Visse aspektersynes i situationen at gre krav p agtpgivenhed og, om ndvendigt, hurtighandling for regeringens vedkommende. Jeg tror derfor, det er min pligt athenlede Deres opmrksomhed p flgende:""...Det er sandsynligt, at yderst kraftige bomber af en ny type kan kon-strueres. En enkelt bombe af denne type, fremfrt af et skib og bragt tileksplosion i en havn, kunne meget vel delgge hele havnen sammen mednoget af det omgivende terrn...""Jeg forstr, at Tyskland faktisk har standset salget af uranium fra Cze-koslovakiets miner, som Tyskland har overtaget. At man skulle have foretageten s hurtig handling, kan mske forsts som flge af, at den tyske viceuden-rigsminister von Weizsckers sn er tilknyttet Kaiser Wilhelm Instituttet iBerlin, hvor en del af det amerikanske arbejde er blevet gentaget."Den 11. oktober 1939, 3 uger efter Polens nederlag, aeverede AlexanderSachs, Roosevelts konomiske rdgiver, personligt dette brev til prsidenten.Efter at have diskuteret det med Sachs sagde prsidenten: "Dette krverhandling!"Senere, da man kastede atombomber imod civilbefolkningen i etallerede helt slet Japan, fortrd Einstein bittert, at han havde underskrevetbrevet til Roosevelt.16.3. DEN FRSTE ATOMKERNE REAKTOR 28716.3 Den frste atomkerne reaktorSom resultat af Einsteins brev nedsatte prsident Roosevelt en rdgiven-de komite vedrrende uran. Den 6. december 1941, dagen fr det japanskeangreb p Pearl Harbour, besluttede komiteen at gre en helhjertet anstren-gelse for at udvikle atomenergi og atombomber. Denne beslutning var tildels baseret p efterretningsrapporter, der antydede, at tyskerne havde afsaten strre sektion af Kaiser Wilhelm Instituttet til forskning af uran, og tildels p de lovende resultater, der var opnet af Fermis gruppe ved ColombiaUniversitet.Enrico Fermi og hans gruppe ved Colombia Universitet havde undersgtmulighederne for at bygge en kderaktionsmile ved brug af naturligt uransammen med en moderator til at bremse neutronerne. Fermis egen beskrivelseaf undersgelsen lyder som flger:"...Vi nede snart til den konklusion, at for at have nogen som helst chancefor succes med natur-uran, mtte vi anvende langsomme neutroner. S derntte vre en moderator. Og denne moderator kunne vre vand eller andresubstanser. Vand blev snart forkastet. Det er meget eektivt til at bremseneutronerne, men det absorberer lidt for mange af dem, og det havde vi ikkerd til. Det blev s foreslet, at grat kunne vre et bedre gt...""Dette bringer os frem til efterret 1939, da Einstein skrev sit nu bermtebrev til Roosevelt og underrettede ham om situationen inden for fysikken -hvad der var i gre, og at han mente, regeringen havde pligt til at interesseresig for og at fremme udviklingen. Faktisk kom hjlpen i form af 6.000 dollarsnogle f mneder senere; og de 6.000 dollars blev brugt til indkb af kmpe-mngder - eller, hvad der p den tid, da jnene endnu ikke var blevet heltfordrejet p fysikerne - stadig forekom at vre en kmpemngde grat.""S fysikerne p 7. etage af Pupin Laboratorierne begyndte at se ud somkulminearbejdere, og hustruerne, som disse fysikere kom trtte hjem til omaftenen, undrede sig over, hvad der foregik. Vi ved, at der er stv i luften,men alligevel...""Vi begyndte at konstruere denne struktur, som p den tid var i en str-relsesorden, der var strre, end noget vi nogensinde tidligere havde set. Hvisnogen i virkeligheden ville se p denne struktur idag, ville han formentlig ta-ge sin lup frem og g tt p for at f je p den. Men p den tid forekom denvirkelig stor. Det var en opbygning af gratblokke, og spredt mellem dissegratblokke i et slags mnster var store kasseformede beholdere indeholdendeuranoxid."288 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIFermis resultater indicerede, at det ville vre muligt at lave en kdereak-tionsmile ved at bruge grat som moderator, forudsat at tilstrkkelig megetrent grat og rent uranoxid kunne fremskaes. Leo Szilard ptog sig hvervetat fremskae de mange tons, der behvedes af de ingredienser.Arbejdet med milen blev yttet til universitetet i Chicago, og antallet affysikere beskftiget med projektet blev meget forget. Arbejdet fortsatte medfeberagtig hast, da man frygtede, at nazisterne skulle komme frst. LeonaWoods, en af de f kvinder, der deltog i projektet, huskede senere: "Dag ognat k vi at vide, at det var vores pligt at indhente tyskerne."I lbet af sommeren 1942 lykkedes det Fermi at konstruere en uran-gratstruktur med en neutrondannelsesfaktor strre end 1. Med andre ord, nrhan satte en radium-beryllium neutronkilde ind i strukturen, kom der ereneutroner ud, end kilden frembragte. Det betd, at en kdereaktionsmilemed sikkerhed kunne bygges. Det var kun et sprgsml om at f tilstrkkeligemngder af meget ren grat og uran.Fermi regnede ud, at en kugleformet mile 8,67 m i diameter ville vretilstrkkelig stor til at frembringe en kdereaktion, der kunne vedligeholdesig selv. Frst var det planen, at milen skulle bygges i Argonne Laboratorietlige uden for Chicago. Men bygningerne var ikke parate, og Fermi forslogderfor, at milen i stedet blev bygget p en squashbane under det ubenytte-de fodboldstadion ved universitetet i Chicago. (Fodbold var blevet banlystaf universitetets rektor Robert Hutchens, som mente, at det distraheredestudenterne i deres akademiske arbejde.)Squashbanen var ikke helt s hj, som Fermi ville have foretrukket, og enforkalkulation af milens kritiske strrelse viste, at det ville vre umuligt attilfje ekstra lag. Fermi og hans unge medarbejder Herbert Anderson bestiltederfor en enorm terningformet gummiballon hos Goodyear kompagniet, ogmilen blev bygget inde i ballonen. Ideen var, at hvis det blev ndvendigt,kunne luften inde i milen pumpes ud for at nedbringe absorptionen af neut-roner i luftens kvlstof. Det viste sig ikke at blive ndvendigt, og dren tilballonen blev aldrig forseglet.Grat-uran-strukturen havde kugleform og hvilede p trblokke. Fysi-kerne arbejdede som rasende med at bringe tons af uran og grat p plads,udmle og tilskre trblokkene, der behvedes for at understtte milen, - ogbande for at lette spndingen. Leona Woods, der bar beskyttelsesbriller ogoveralls, kunne ikke skelnes fra mndene, medens hun arbejdede p milen.Alle var dkket fra top til t af sort gratstv, og gratten gjorde ydermeregulvet forrderisk glat.16.3. DEN FRSTE ATOMKERNE REAKTOR 289Den 1. december 1942 blev Herbert Anderson oppe hele natten for at gremilen helt frdig. Hvis han havde trukket de neutronabsorberende cadmium-kontrolstnger helt ud, ville Anderson have vret den frste i historien, deroplevede en selvvedligeholdende nuklear kderaktion. Det havde han imid-lertid lovet Fermi ikke at gre.Enrico Fermi k en god nats svn. Nste morgen, den 2. december 1942,var han parat til at udfre det historiske eksperiment. Der var omkring 40mennesker tilstede. De este af dem videnskabsmnd, der havde arbejdet pmilen, men der var nogle f gster, bl.a. en reprsentant fra det gigantiskekemiske rma DuPont, der havde ptaget sig en kontrakt om bygning af erereaktor-miler.Fermi og alle tilskuerne stod p squashbanens balkon. P banens gulvstod en enkelt fysiker George Weil, der var parat til at trkke den sidstekontrolstav ud. P toppen af milen, sammenkrbet p den trange plads overballonens top var en "selvmordsgruppe- tre unge fysikere, der havde meldtsig frivilligt til at sidde der under eksperimentet med beholdere med en cad-miumsaltoplsning, der skulle hldes ned i milen, hvis noget gik galt.Fermi flte sig sikker p, at intet ville g galt. Han havde regnet ud, atselv om den sidste kontrolstav blev fuldstndig fjernet, ville neutronstrm-men inde i milen ikke stige i et spring til et hjt niveau. Den ville i stedetbegynde at ges langsomt og stt. Milens langsomme reaktion skyldtes, atder krvedes megen tid til at bremse de hurtige neutroner ved deres sam-menstd med kulatomerne i gratmoderatoren, nr neutronerne blev frigjortved ssion.Sknt der iflge teorien ikke var nogen fare p frde, nrmede Fermi sigreaktoren med stor forsigtighed. Han forklarede tilskuerne, at George Weilville trkke den sidste kontrolstav ud langsomt trinvis, og ved hvert trin villeder blive foretaget mlinger for at sikre, at milen opfrte sig i overensstem-melse med beregningerne. Neutrontilvksten blev mlt med Geiger-tllereog registreret p en papirrulle."Ryk den en fod ud, George!", sagde Fermi og forklarede tilskuerne: "Nuvil pennen bevge sig op til dette punkt, hvor kurven derefter vil adeud."Reaktionen var njagtig som forudsagt.I formiddagens lb blev denne fremgangsmde gentaget. Ved frokosttidvar stadig en del af kontrolstaven inde i milen. Fermi var en mand med fastevaner, og selv om ingen ellers viste tegn p sult, sagde han: "Lad os g tilfrokost."Efter frokost fortsatte eksperimentet, og kl. 2,30 om eftermiddagen nede290 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIman det kritiske punkt. "Ryk den endnu en fod ud, George!", sagde Fer-mi og tilfjede s: "Det vil f det til at ske. Nu indledes kdereaktionen imilen."Geiger-tllerne begyndte at tikke hurtigere og hurtigere, og skrive-pennen yttede sig opad uden tegn p at kurven ville ade ud. P toppen afmilen ventede selvmordspatruljen anspndt med deres beholdere af cadmi-umoplsning.LeonaWoods hviskede til Fermi: "Hvornr skal vi blive bange?"Men milenopfrte sig njagtig som forudsagt, og efter 28 minutters forlb blev kontrol-staven igen indsat. Eugene Wigner fremtryllede da en aske Chianti, somhan havde gemt til dette jeblik, og i tavshed drak de alle sammen en smuleaf papirkrus.(Eftertiden ville mske nske, at eksperimenterne p dette tidspunkt varendt med en gedigen eksplosion, der havde fet fysikerne til at forst de vir-kelige perspektiver af deres forehavende. Men det skete ikke, "...og jeg vil kunminde Dem om to benbare ting. Vi er midt i et vbenkaplb af hidtil usetddsensfarlighed - jeg tror ikke dette er stedet for at tale om den mngdedjvelskab, der er hobet op p begge sider, eller om forsigtighedsforanstalt-ningerne og vanskelighederne ved at blive sikker p, at det ikke eksploderer;p den anden side har vi levet seksten et halvt r uden kernekrig.", skrevOppenheimer i 1962, som om det skulle vre nogen srlig trst fra den spe-cielt indsigts- og angerfulde. "I slutningen af 1942 bestemte vi, at vi skulle gigang med at prve at lave selve bomberne.", skriver J. Robert Oppenheimeri bogen Den yvende Trapez. O.a.)16.4 AtombombenKdereaktionsmilen havde en dobbelt betydning: Den frste var forhbnin-gen, der vedrrte en ny energikilde for menneskeheden. Den anden var enmere uheldsvanger betydning. Det var et skridt i retning af konstruktionenaf atombomben.Iflge Bohr-Wheeler teorien var det forudset, at plutonium, Pu 239, villevre njagtig lige s velegnet til ssion som uran 235. I stedet for at forsge atskille den sjldne uranisotop, U 235 fra den almindelige isotop U 238, kunnefysikerne blot lade milen arbejde, indtil en tilstrkkelig mngde plutoniumvar akkumuleret, og derefter udskille det ad kemisk vej.Dette blev gjort i stor stil af DuPonts kemiske Kompagni. Der blev byg-get re store kdereaktionsmiler ved siden af Colombia River ved Hanford,16.4. ATOMBOMBEN 291Washington. Man lod koldt vand fra oden strmme gennem milerne for atbringe varmen vk.En alternativ mde at producere atombomber p var at udskille densjldne uranisotop, der kunne bruges til ssion, fra den almindelige isotop.Tre forskellige metoder til isotopadskillelse syntes mulige: Man kunne bringeen blanding af uranisotoper p dampform og lade den trnge igennem por-se membraner. Da de lette isotoper ville trnge en anelse hurtigere igennemend de tunge, kunne man ved at gentage processen i mange trin opn at f enurangas med strre og strre indhold af den lette isotop. Alternativt kunneman anvende en hurtig gascentrifuge. Eller man kunne adskille isotopernemed en massespektrograf.Alle tre isotopadskillelsesmetoder blev forsgt, og de viste sig alle at vrebrugelige. Under Harold Ureys ledelse blev en stor fabrik til udfrelse afgasudskillelsesmetoden konstrueret og rejst i Oak Ridge, Tennessee, og vedUniversity of California i Berkeley ombyggede Ernest O. Lawrence og hansgruppe den gigantiske cyclotron, en meget stor partikelaccelerator, til enmassespektrograf. Til slut arbejdede der 150.000 mennesker ved Hanford,Oak Ridge og Berkeley p at producere materiale til atombomber. Af dissekendte kun nogle ganske f mennesker det sande forml med arbejdet, dedeltog i.Beregninger foretaget i England af Otto Frisch og Rudolf Peierls viste, atden kritiske masse af ssionsegnet stof, som var ndvendig til en atombombe,var ca 2 kg. Hvis denne masse pludselig samledes p et sted, ville en kdere-aktion starte spontant. En lavine af neutroner ville opst nsten jeblikkelig,fordi det ikke var ndvendigt, at neutronerne frst skulle bremses i en mo-derator. Den mindre eektivitet af de hurtige neutroner ville blive opvejet afden hjere koncentration af ssionsegnede kerner, og resultatet ville blive enkernereaktion.Efter flles beslutning truet af Roosevelt og Churchill yttedes Eng-lands (Tubealloys) arbejde med atombomberne til De forenede Stater ogCanada, hvor det blev indpasset i den forskning, der allerede blev udfrt deraf amerikanske og immigrerede videnskabsmnd, der var ygtet fra Europa.Arbejdet p bombeprojektet blev drevet frem af en overvldende frygt for,at nazisterne skulle blive de frste, der konstruerede kernevben.I juli 1943 blev Robert J. Oppenheimer fra universitetet i Californienudnvnt til direktr for det hemmelige laboratorium, hvor atombomberneville blive bygget, s snart man havde materiale nok til dem. P det tidspunkt,da Oppenheimer blev udnvnt, var han 39 r gammel. En hj slank mand292 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKImed fornede manerer og af et noget asketisk udseende.Oppenheimer var sn af en velhavende og kultiveret New York nancier.Han havde eksamen fra Harvard med rekordhje karakterer, og havde eftereksamen arbejdet med teoretisk fysik under Max Born ved universitetet iGttingen i Tyskland.Robert Oppenheimer havde ogs arbejdet sammen med E. O. Lawren-ce, som da adskilte uranisotoper ved hjlp af Berkeley- cyclotronen, der varblevet ombygget til en massespektrograf. Efter at have indfrt en teknisk ny-skabelse, der vsentligt nedsatte omkostningerne ved isotopadskillelsen, varOppenheimer blevet udnvnt til leder af den teoretiske gruppe ved atom-bombeprojektet. Han viste sig at vre en begavet leder. Hans charme varhypnotisk, og under hans ledelse "blev noget gjort, og gjort med forbavsendefart", som Arthur Compton senere sagde.Oppenheimer foreslog, at al arbejdet med konstruktionen af atombom-berne skulle samles i et hemmeligt laboratorium. Dette forslag blev tiltrdt,og da Oppenheimer havde vist sdanne lederevner, blev han leder af dethemmelige laboratorium.I begyndelsen var det planlagt, at dette laboratorium skulle placeres ttved den store isotopadskillelsesfabrik i Oak Ridge, Tennessee. Imidlertid blevspioner ofte sat i land p U.S.A.s atlanterhavskyst fra tyske u-bde. Oppen-heimer og general Leslie Groves, der var projektets militre direktr, s sigderfor om efter et mere isoleret sted i landets vestlige del.Oppenheimer havde barndomserindringer om New Mexico, hvor han oghans bror havde tilbragt deres ferier. Han tog general Groves med til endrengeskole, han huskede, p et hjt plateau nr ved Los Alamos klften.Plateau'et, hvor skolen l, var den ade top af et bjerg, 7.000 fod over havetog med udsigt til Rio Grande dalen.Det var et fuldstndig isoleret sted. Bortset fra nogle f skolebygningers man kun spredte aspetrer og balsamfyrre, plateau'ets rde klipper ogJemenez-bjergene i horisonten, der fremtdte skarpt i den trre klare luft. 40kilometer adskilte Los Alamos fra den nrmeste jernbanestation Santa Fe,New Mexico.Oppenheimer og Groves var enige om, at dette ville vre et glimrendested til det hemmelige laboratorium, som de var ved at planlgge. De fortalterektoren, at skolen mtte lukke. Den ville blive kbt af regeringen til brugfor krigsarbejde. Skolebygningerne ville kunne huse de frste videnskabsfolk,der ankom til Los Alamos. Andre bygninger blev konstrueret.Mindre end et r efter Oppenheimers og Groves frste besg p det en-16.4. ATOMBOMBEN 293somme plateau arbejdede 3.500 mennesker der, og i lbet af de nste r varbefolkningen af videnskabsmnd og deres familier vokset til 6.000. Flere ogere forskere modtog besg af den unge overtalende direktr Robert Oppen-heimer, og ere og ere af dem forsvandt til det mystiske "Site-Y", et steds hemmeligt, at dets placering og navn end ikke kunne nvnes. Kendskaboverhovedet til dets eksistens var begrnset til meget f mennesker uden forde ansattes kreds.Mange af de videnskabsmnd, der var ygtet fra Hitlers Europa, fandt siggenforenet med deres venner p Plads-Y: Fermi, Segr, Rossi, Bethe, Peierls,Chadwick, Frisch, Szilard og Teller var der alle. Og til Los Alamos ankomNiels Bohr sammen med snnen Aage, der ogs var fysiker.Bohr var forblevet i Danmark s lnge som muligt for at beskytte sitinstitut og sine medarbejdere. Men i 1943 hrte han, at tyskerne forberedtehans arrestation og deportation. I en lille bd ygtede han til Sverige, hvorfrahan hjalp med at redde den jdiske befolkning i Danmark fra nazisterne. FraSverige kom han til England, og siden til Los Alamos.(Aage Bohr fortller: "Far havde et nrt personligt forhold til mange affysikerne i Los Alamos, hvoraf ikke s f tidligere havde arbejdet p Insti-tuttet i Kbenhavn. Han blev nu til "Uncle Nick"og jeg til "Jim", og dissetilnavne beholdt vi i denne kreds, selv efter krigen. Det blev fars hovedop-gave at danne sig et overblik over alle arbejdets faser for at sikre, at intetvsentligt punkt var overset. Man m jo huske p, i hvor hj grad hele fo-retagendet p det tidspunkt var baseret p teoretiske slutninger, der endnuikke var afprvede. Fra alle sider var man ivrig for at hre fars rd, og hantog aktivt del bde i diskussionerne og i arbejdet bde vedrrende det fysiskegrundlag for atomvbnene og deres tekniske indretning.""Vi k ogs lejlighed til et kortere besg i det store fabriksanlg i OakRidge, hvor separationen af uranisotoperne foregik, og hvor ogs udvindingaf plutonium fra reaktorernes brndselselementer blev foretaget. Det var etanlg af ufattelige dimensioner og samtidig baseret p det hjeste tekniskestade. Det var som et kig ind i en ny tidsalder og mtte kalde til yderligereeftertanke om de alvorlige problemer, som menneskeheden ville blive stilletoverfor."Imedens var Bohrs Institut for Teoretiske Fysik i december 1943 blevetbesat af tyskerne p initiativ af en gestapomand i Kbenhavn. Ved et tilfldekom strigeren Sss gennem Kbenhavn og tog straks kontakt med Heisen-berg i Tyskland. Kort efter ankom Heisenberg med en kollega til Kbenhavnunder pskud at skulle undersge instituttets "arbejde for de allierede", og294 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIk snart udvirket, at instituttet igen blev overdraget til professorerne Mllerog Jacobsen den 3. februar 1944. O.a.)Som tiden gik blev mange af videnskabsmndene, inclusive Niels Bohr,dybt bekymrede over de etiske aspekter ved arbejdet p atombomben. Daprojektet begyndte, var alle sikre p, at tyskerne havde et stort forspringi udviklingen af kernevben. De var ovberbevist om, at den eneste mdeat redde civilisationen fra truslen om nazisternes atombomber ville vre athave en gengldelsestrussel. Men i 1944, de de allieredes invasion i Europabegyndte, og ingen tyske atombomber dukkede op, forkom dette dog mindresikkert.I 1943 havde man skabt en srlig efterretningsenhed i den amerikan-ske hr. Den havde til forml at g i land sammen med de frste allieredetropper, der invaderede Europa, og fremskae oplysninger om det tyske a-tombombeprojekt. Enhedens kodenavn var Aslos, en direkte oversttelse afgeneral Groves' navn til grsk. Den hollandske fysiker og ygtning SamuelGoudschmidt var den videnskabelige leder af Aslos-missionen.Da Strasbourg faldt i de allieredes hnder, fandt Goudschmidt doku-menter, der gjorde det klart at tyskerne end ikke havde forberedt at byggeatombomber. Medens han fulgtes med en af sine militre kolleger, udbrdGoudschmidt lettet: "Er det ikke vidunderligt? Tyskerne har ikke atombom-ber. Nu behver vi ikke bruge vores!"Han var chokeret over svaret fra sin militre kollega: "Du forstr naturlig-vis nok Sam, at nr vi har sdan et vben, s vil vi ogs bruge det!"Ulykkeligvisskulle det vise sig, at Goudschmidts kollega til fulde forstod de militre ogpolitiske lederes psykologi.Nyheden om at tyskerne ikke ville producere atombomber blev klassice-ret hemmelig. Alligevel nede den frem til de videnskabsmnd, der i U.S.A.arbejdede p atombombeprojektet, og det ndrede deres holdning til pro-jektet. Indtil da havde de vret bekymrede for, om Hitler skulle blive denfrste til at bygge kernevben. I 1944 begyndte de i stedet at vre bekymre-de for, hvad den amerikanske regering ville eller kunne gre, hvis den kom ibesiddelse af sdanne vben.Ved Los Alamos blev Niels Bohr centrum for diskussionen og bekymringenom det etiske i at fortstte arbejdet med bombeprojektet. Han var da 59r gammel og almindeligt respekteret, bde for sit pionerarbejde inden foratomfysikken, og for en bemrkelsesvrdig n karakter.Bohr var yderst bekymret, fordi han foruds et atomkaplb efter krigen,med mindre der kunne oprettes en international kontrol med atomenergien.16.4. ATOMBOMBEN 295Han henvendte sig derfor p de yngre videnskabsmnds vegne, frst til prsi-dent Roosevelt (gennem sin bekendt fra frkrigstidens ygtningeproblematik,den amerikanske hjesteretsdommer Felix Frankfurter, der var prsidentensnre ven og srlige rdgiver O.a.), og dernst til Churchill for at f dem tilat overveje, p hvilke mder international kontrol kunne etableres.Ogs Roosevelt var bekymret over udsigten til et kernevbenkaplb i ef-terkrigstiden, og s med megen sympati p Bohrs forslag om internationalkontrol. Han foreslog, at Bohr kontaktede Churchill, hvis synspunkter hangerne ville hre.Bohr rejste til England, men Churchill var desperat optaget af krigensproblemer, og var dybest set uden sympati for Bohrs forslag, men indvilgedei en halv times mde med Bohr den 16. maj 1944. Mdet blev en komplet -asko. Churchill og hans videnskabelige rdgiver Lord Cherwell talte sammemdet meste af tiden. Bohr k nsten ikke tid til at fremfre sine ideer.Selv om han kunne vre meget overbevisende i lngere samtaler, varBohr ude af stand til at prsentere sine tanker kortfattet. Han skev og taltei en vidtlftig rsonnerende stil i lighed med Henry James. Hver eneste afhans lange slyngede stninger var tungt ladet med begrundelser og betingedebistninger. P et tidspunkt i samtalen vendte Churchill sig til Lord Cherwellog spurgte: "Hvad taler han om, fysik eller politik?"Bohrs sagte, nrmest hviskende mde at tale p irriterede Churchill. Y-dermere var de to mnd diametralt forskellige i deres holdninger: Bohr pl-derede for benhed i tilnrmelsen til russerne med den hensigt at opretteinternational kontrol med kernevbnene (formentlig uden anelse om de van-skeligheder Churchill, regeringen og hrledelsen havde haft med russernegennem r om tofronts- og krigsforsyningsproblemerne, uden klare oplysnin-ger om den russiske situation, men med evige krav om aastning og hjlp,der var voldsomt belastende for den engelske krigsfrelse. O.a.) Churchill, derforsvarede den gamle imperialistiske verdensorden, var frst og sidst optagetaf at bevare britisk og amerikansk militr overlegenhed.Efter samtalen blev Churchill bekymret for, om Bohr kunne nde p atgive atomhemmeligheder fra sig til russerne (hvad uheldigvis betyrkedes vedhenvendelse fra den russiske fysiker Pjotr Kapitza (1894- ) til Niels Bohr,netop da, medens han var i England, for at hre om Bohr ville komme tilMoskva. Kapitza var i 1921 kommet til England, og havde i 8 r arbejdetved Cavendish Laboratoriet i Cambridge, men var i 1934 vendt tilbage tilRusland, hvor han ret efter blev professor ved Instituttet for fysisk Forskningi Moskva, og havde fet Stalin-prisen 1941 og 1943. O.a.).296 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIChurchill overvejde endda at lade Bohr arrestere. Men Lord Cherwellforklarede premierministeren, at muligheden for at lave atombomber og degrundlggende metoder dertil havde vret almindelig kendt i den interna-tionale videnskab siden 1939.Efter den katastrofale samtale med Churchill forberedte Niels Bohr om-hyggeligt et memorandum til prsident Roosevelt. Da han var klar over,hvor meget der afhang af dets succes eller fejlslag, skrev og omskrev Bohr sitmemorandum gang p gang, medens han svedte i Washingtons sommerhede.Aage Bohr, der optrdte som faderens sekretr, renskrev hans memorandumigen og igen som flge af de mange ndringer, faderen foretog.I juli 1944 blev Bohrs memorandum endelig prsenteret for Roosevelt.Det indeholder bl.a. flgende passager:"...Helt bortset fra sprgsmlet om, hvor hurtigt vbnet vil vre klartil brug, og hvilken rolle det vil spille i den nuvrende krig, rejser dennesituation en rkke problemer, der pkalder sig den yderste opmrksomhed.Med mindre, naturligvis, en eller anden enighed om kontrol af de nye ogaktive materialer opns i rette tid, kan enhver jeblikkelig fordel, hvor storden end mtte vre, muligvis blive opvejet af en vedvarende trussel imod detmenneskelige samfund.Lige siden mulighederne for at frigre atomenergi i stor skala kom i sigte,har naturligvis mange overvejelser drejet sig om sprgsmlet om kontrol; menjo lngere undersgelsen af de videnskabelige problemer skrider frem, desklarere bliver det, at ingen sdvanlig mlestok rkker i denne henseende,og at den rdselsvkkende udsigt til den fremtidige konkurrence mellemnationerne om et vben af s formidabel karakter kun kan undgs ved enuniversel aftale i sand tillid..."Roosevelt havde sympati for de ideer, der udtryktes i dette memorandum.I en samtale med Bohr udtalte han sin store enighed i ideen om internationalkontrol af atomenergien. Men ulykkeligvis havde prsidenten kun f mnedertilbage at leve i.Ved universitetet i Chicago var bekymringen og diskussionen endnu hefti-gere end i Los Alamos. Chicago-videnskabsmndene havde lettere adgang tilnyhederne og mere tid til at tnke. Man valgte en komite af syv videnskabs-mnd til at nedskrive synspunkterne til en rapport om de sociale og politiskekonsekvenser af atomenergien. Formanden for komiteen var Nobelpristage-ren, fysikeren James Franck, en mand hvis integritet, der stod stor respektom. Franck-rapporten blev aeveret til den amerikanske krigsminister HenryLewis Stimson i juni 1945 og indeholder flgende afsnit:16.4. ATOMBOMBEN 297"I fortiden har videnskaben vret i stand til at udvikle nye metoder tilbeskyttelse imod de aggressionsmetoder, den ogs havde muliggjort; menden kan ikke tilsikre en sdan eektiv beskyttelse imod den destruktive an-vendelse af kerneenergi. Den beskyttelse kan kun tilvejebringes gennem denpolitiske organisering af verden. Blandt alle sprgsml, der gr krav p eneektiv international fredsorganisation, er kernevbnenes eksistens det mestptvingende problem...""Hvis der ikke opns nogen bindende international overenskomst, vil v-benkaplbet helt alvorligt vre igang allerede morgenen efter vor frste de-monstration af kernevbnenes eksistens. Herefter vil det muligvis tage andrenationer tre til re r at indhente vort nuvrende forspring...""Det er ingenlunde sikkert, at den amerikanske oentlige opinion, hvis denkunne oplyses om virkningen af atomare sprngstoer, ville bifalde, at vorteget land skulle vre det frste til at introducere en s ubegrnset metodetil fuldstndig tilintetgrelse af civile menneskers liv... De militre fordele,og besparelsen af amerikanske liv, der kan opns ved en pludselig brug afatombomber imod Japan, kan blive ast af en blge af rdsel og afsky, dervil feje hen over resten af verden, og mske endog dele den oentlige meningherhjemme...""Ud fra dette synspunkt vil en demonstration af det nye vben muligvismed bedst virkning kunne ske for jnene af reprsentanter fra alle de forenedenationer i en rken eller p en de . Den bedst mulige atmosfre for.. eninternational aftale kunne opns, hvis Amerika kunne sige til verden: "Senu, hvilken slags vben vi havde, men ikke tog i brug. Vi er villige til at giveafkald p anvendelsen af det i fremtiden, hvis andre nationer flger os i denneafvisning, og sammen med os etablerer en eektiv kontrol".""En ting er klar: Enhver international aftale om forebyggelse mod atom-bevbning m stttes ved konkret og eektiv kontrol. Ingen papiraftale kanvre tilstrkkelig, eftersom hverken denne eller nogen anden nation kan st-te hele sin eksistens p spil blot i tillid til andre nationers underskrifter."Franck-rapporten gr derefter over til at skitsere, hvilke skridt der m ta-ges for at etablere eektiv international kontrol af atomenergien. Rapportenfastslr, at den mest eektive metode ville vre, at en international kontrol-komite skulle begrnse udvindingen af uranmalm. Dette ville ogs hindrebrugen af atomenergi til frembringelse af elektrisk kraft, men prisen ville ik-ke vre for hj for at redde menneskeheden fra en atomkrigs alvorlige farer.(I slutningen af 1944 drftede Bohr atter problemerne med Englands L-ord Halifax, og anmodede igen om at blive kaldt til London. Rejsen fandt298 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIsted marts 1945, men Sir John Anderson, som havde sympati for Bohrs syns-punkter, trngte ikke igennem hos Churchill. Bohr udarbejdede derp et nytmemorandum om de omfattende foranstaltninger, der ville vre ndvendigesom led i en international kontrol med atomvbnet. Det drftedes ved tilba-gekomsten i Washington med Lord Halifax og Felix Frankfurter, men nedealdrig prsident Roosevelt fr dennes dd. Bohr gav det derfor til VannevarBush, prsidentens srlige rdgiver i videnskabelige anliggender, der var vedat danne en komite, som skulle behandle sprgsmlet. Frankfurter henvend-te sig desuden om det til krigsminister Henry Stimson, men Bohr traf aldrigkomiteen. I juni 1945 rejste han til London, og vendte i slutningen af augusthjem til Danmark. O.a.)Uheldigvis var det for sent for videnskabsmndene at standse den maski-ne, som de selv havde sat igang.Prsident Franklin D. Roosevelt ville mske have standset brugen af bom-ben, men 12. april 1945 var han dd. P hans skrivebord l ulste breve fraAlbert Einstein og Leo Szilard - de samme mnd, som havde skrevet tilRoosevelt seks r tidligere, og sledes igangsatte det amerikanske atombom-beprojekt. I 1945 skrev bde Einstein og Szilard igen til Roosevelt, dennegang med desperate anmodninger til ham om ikke at bruge atomvben imodJapan. Men deres breve kom for sent.I Roosevelts sted kom en ny prsident, Harry Truman, der kun havdesiddet i embedet nogle f mneder. Han kom fra en lille by i Missouri, og varchokeret over at bende sig i en stilling med enorme magtbefjelser. Han varovervldet af sit ansvar og flte sig forsigtigt frem. Fr Roosevelts dd havdehan ikke vidst noget som helst om bombeprojektet, og han havde derfor kunf muligheder for at forst dets fulde betydning.(Endnu engang agerede Szilard, der siden februar 1942 var ledende fysikerved Metallurgical Laboratory i Chicago, p eget initiativ. I marts 1945 sattehan sprgsmlstegn ved brugen af den frste bombe, som klart nok ikke kunneanvendes mod Tyskland. Mod Japan var heller ingen ide, mente han, ogudarbejdede et memorandum om fortsat udvikling med henblik p U.S.A.'sfremtidige politik over for U.S.S.R.. For at f Roosevelt i tale k han 25. marts1945 Einsteins underskrift p et nyt brev til prsidenten, og sendte dette tilEleanor Roosevelt. Men ikke sit memorandum, da det skulle "betragtes somhemmeligt". Mrs. Roosevelt gav Szilard en aftale til den 8. maj 1945, menda Roosevelt dde, gik Szilard til Truman, der lste brev og memorandumog sagde: "Jeg ser nu, at det er en alvorlig sag", hvorp det blev overgivettil Byrnes, den nye udenrigsminister.16.4. ATOMBOMBEN 299Szilard havde lige s lidt heldet med sig som andre videnskabsmnd, derforsgte at ve indydelse p U.S.A.'s politik. Da han sammen med HaroldUrey og endnu en bisidder mdte op hos Byrnes og klagede over, at han ikkevidste nok om regeringens planer med hensyn til bomben, noterede Byrnesom Szilard: "He felt that scientists, including himself, should discuss the mat-ter with the Cabinet, which I did not feel desirable. His general demeanourand his desire to participate in policy-making made an unfavourable impres-sion on me, but his associates were neither as aggressive nor apparently asdissatised."O.a.)I modstning hertil var bombeprojektets militre leder general LeslieGroves meget selvsikker og fast besluttet p at bruge atombomber imodJapan. General Groves havde frt det overordnede tilsyn med brugen af tomilliarder dollars af de amerikanske skatteyderes penge. Han var ivrig efterat f ren af at vinde krigen, fremfor at f skyld for misbrug af skatteydernespenge.Under alle omstndigheder er det forsteligt, at Truman intet foretogsig for at standse anvendelsen af atombomben. Med General Groves' ord:"Truman sagde ikke s meget "ja"som han ikke sagde "nej". Det ville heltafgjort have krvet et stort mod at sige nej p det tidspunkt."("Tidligt om morgenen den 16, juli 1945 blev den frste bombe bragt tileksplosion,"fortalte Oppenheimer. "Den gjorde det lidt bedre, end vi havdetroet, at den kunne. En af vagterne sagde: "De langhrede har ladet denglide ud af hnderne p dem."Den dag mdtes prsidenten for De forenedeStater, Englands premierminister og Stalin i Potsdam."Som Oppenheimertroede, for at "behandle russerne som allierede i dette foretagende og begyndeat diskutere med dem, hvordan vi skulle leve i denne betydeligt ndredeverdenssituation.""Vor observationspost l ca 30 kilometer fra Alamogordo,"skriver EdwardTeller i bogen Frygt og Fred. "Vi var fast besluttet p, koste hvad det ville,at se uhyret lige ind i dets bne jne. Men jeg var alligevel forsigtig. Jeg haraltid haft for vane at vente det umulige. Foruden de svejsebriller, vi havde fetudleveret, bar jeg et par mrke briller. Jeg smurte mit ansigt ind i solcreme ogtilbd de andre det samme. Med mine svrt behandskede hnder skrmedejeg for siderne af mine briller."..."Den stod som en gigantisk sjle bag os til12 kilometers hjde, da vi gik tilbage til bussen, der skulle kre os hjem.I det jeblik var der nppe en af os, der ikke var klar over, at den nsteatomsprngning ikke ville blive et forsg, men noget langt alvorligere."P dette tidspunkt var mlet net, men spillet ikke derfor tabt. Sknt300 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIhele sagen nu forudseeligt ville blive taget ud af forskernes hnder, s denherefter alene ville vre et militrstrategisk og politisk anliggende, havde detilknyttede videnskabsmnd stadig haft den mulighed at ngte yderligerearbejde med klargring af et strategisk vben. Enigt kunne de have krvetaf politikerne, at denne gru blev sgt undget gennem en overbevisende de-monstration for de krigsfrende generalstabe og politiske beslutningstagere.Det krigstrtte Japan, som gennem Sovjetrusland havde udsendt freds-flere, hvad Stalin fortav, kunne ikke vide, hvilken kernevbenkapacitet, derl bag, og ville formentlig have kapituleret straks p ydmygende betingelserover for truslen om anvendelsen af s frygtindgydende vben. O.a.)16.5 Den 6. august 1945Den 6 august 1945 kl. 8,15 om morgenen eksploderede en atombombe i luftenover Hiroshima. Eksplosionskraften svarede til 20.000 tons T.N.T.. Af enbybefolkning p 250.000 mennesker blev nsten 100.000 drbt af bomben,og andre 100.000 blev sret.Nogle steder tt ved byens centrum fordampede mennesker fuldstndigt,s kun deres skygger p fortovet markerede, hvor de havde vret. Mange,der ikke blev drbt af sprngningen eller af forbrndinger fra eksplosionen,blev fanget under ruinerne af deres boliger. Da de ikke kunne bevge sig,brndte de ihjel i den brand, der fulgte efter.Nogle beretninger om delggelsen af Hiroshima, skrevet af brn, deroverlevede, er blevet samlet af professor Arata Osada. Mellem dem ndesflgende beskrivelse, skrevet af en dreng ved navn Hisato Ito. Han var 11 r,da atombomben eksploderede over byen:"Om morgenen den 5. august (kom vi) til Hiroshima for at besge minbror, som gik i gymnasiet der. Min bror tilbragte natten sammen med osp et hotel. ...Om morgenen den 6. stod min mor tt ved indgangsdren ogtalte med hotelejeren om betaling af regningen. Jeg legede med katten. Davar det, et voldsomt glimt af blhvidt lys fejede ind gennem drbningen.""Jeg kom til bevidsthed lidt efter, men alt var mrkt. Jeg var blevetslynget hen i hall'ens fjerneste ende og l under en dynge murbrokker frasammenstyrtningen af to af hotellets etager. Selv om jeg forsgte at kravleud derfra, kunne jeg ikke bevge mig. Den otte midterpille, som hotelejerenvar s stolt af, l ned foran mig.""Jeg lukkede jnene og var helt udmattet, og troede jeg ville d, da jeg16.5. DEN 6. AUGUST 1945 301hrte min mor kalde p mig. Ved lyden af hendes stemme bnede jeg jneneog s da, at ammerne krb tt hen imod mig. Jeg kaldte som en gal p minmor, for jeg vidste, at jeg ville brnde levende, hvis jeg ikke slap vk meddet samme. Min mor trak nogle brndende brdder vk og reddede mig.Jeg skal aldrig glemme, hvor lykkelig jeg flte mig i det jeblik. Som en fugl,der slipper ud af et bur.""Alt var s forandret, at jeg var helt fortumlet. S langt jeg kunne se varnsten alle huse delagt eller i brand. Folk der gik forbi havde rde kroppe,som om de var blevet et. Deres skrig var ynkelige. Andre var dde. Detvar umuligt at g hen ad gaden p grund af ligene, de smadrede huse og dehrdt srede, som l stnnende rundt om. Jeg vidste ikke, hvad jeg skullegre, og da jeg s mod Vest, s jeg ammerne komme nrmere..""Ved vandkanten over for den gamle Sentai-have opdagede jeg pludselig,at jeg var kommet vk fra min mor. De mennesker, der var blevet forbrndt,kastede sig i Kobashi-oden, men skreg s: "Det er varmt! Det er varmt!"Devar for svage til at svmme, og de druknede medens de skreg om hjlp."I 1951, kort efter at have skrevet denne beretning, dde Hisato Ito afstrlesyge. Hans mor dde snart efter p samme mde.Da nyheden om atombombningen af Hiroshima og Nagasaki nede AlbertEinstein, var hans sorg og anger usigelig. Resten af livet gjorde han sit yderstefor at fremme fredssagen, og for at advare menneskeheden mod farerne vedatomkrigsfrelse.302 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKI16.5. DEN 6. AUGUST 1945 303Da Otto Hahn, som havde opdaget ssion, hrte om Hiroshimas delg-gelse, var han og ni andre tyske atomvidenskabsmnd fngslet i en engelsklandsby nr Cambridge. Hahn blev s deprimeret, at hans kolleger frygtede,han ville berve sig selv livet.Mellem de videnskabsmnd, der havde arbejdet i Chicago og Los Alamos,var der lettelse over, at krigen var forbi, men efterhneden som beskrivelserneaf Hiroshima og Nagasaki blev tilgngelige, opstod der ogs hos dem strkeskyldflelser. Mange af dem, der havde arbejdet p bombeprojektet, gjor-de sig store anstrengelser for at overtale regeringerne i U.S.A., England ogRusland til at blive enige om international kontrol af atomenergien. Men dis-se anstrengelser var mislykkedes, og de vbenkaplb, som Bohr havde frygtet,udviklede sig hastigt.304 KAPITEL 16. HIROSHIMA OG NAGASAKIKapitel 17Gensplejsning17.1 GenetikIkke blot fysikere, men ogs biologerne advarede imod de alvorlige farer vedatomafprvning og atomkrigsfrelse. I lbet af efterkrigsperioden stod detmere og mere klart for videnskabsmndene, at nedfaldet fra atomsprng-ningerne reprsenterede en fare for den menneskelige arvemasse og for andrelevende organismer.I denne periode skete der en hurtig udvikling i den genetiske forskning,som kulminerede i en forstelse af den molekylre arvelighedsmekanisme.Johann Gregor Mendel (1822-1884) havde vist, at arvede karakteristika, somfor eksempel rteplanters hjde, kontrolleredes af gener, der kunne vreenten dominante eller vigende.Mendel havde krydset en art dvrg-rteplanter med en velformerende,hj varietet og frembragte en generation af hybrider, der alle var hje. Deref-ter havde han bestvet hybriderme med hverandre og opdagede, at stort seten fjerdedel af planterne i den nye generation var velformerende hje planter,en anden fjerdedel var velformerende dvrge; halvdelen var hje, men ikkevelformerende. Mendel havde fundet frem til, at de velformerende dvrgehavde vigende dvrggener fra begge forldreplanter, og de velformerendehje planter havde dominante gener for hjde fra begge forldreplanter. Deplanter, der var hje men ikke velformerende, var hybrider som planterne iden tidligere generation.Den pludselige forvandling eller "mutationen"af gener var blevet studeretaf den hollandske genetiker Hugo de Vries. Man antog, at disse gener (brere305306 KAPITEL 17. GENSPLEJSNING17.1. GENETIK 307af genetisk information) var lokaliseret til kromosomerne.Ordet "kromosom"var opfundet af den tyske fysiolog Walther Flemmingfor at beskrive de lange trdlignende legemer, der kan ses, nr cellerne farvesog undersges i mikroskop under delingsprocessen. Man havde opdaget, atnr en almindelig celle deler sig, deler kromosomerne sig ogs, s hver datter-celle har et helt st kromosomer. (Navnet kommer af grsk chroma, farve,og soma, legeme, alts farvbare legemer, fordi de omkring celledelingstids-punktet let lod sig farve, s de kunne iagttages i mikroskopet som trde ellerstave i cellen. O.a.)Den belgiske cytolog Edouard van Benedin havde vist, at ved dannelsenaf sperma og gceller, indeholder sperma og g kun halvdelen af et heltantal kromosomer. Man havde opdaget, at nr faderens sperma forenes medmoderens g i den knnede formering, har det befrugtede g igen et heltst kromosomer, idet halvdelen kommer fra faderen og den anden halvdelfra moderen. Dette lignede i s hj grad det genetiske lotteri, som Mendel, deVries og andre havde studeret, at det syntes nsten sikkert, at kromosomernevar brere af den genetiske information.308 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGMan havde observeret, at antallet af kromosomer er lille (f.eks. har hvermenneskecelle 46 kromosomer), og dette gjorde det klart, at hvert kromosommtte indeholde tusinder af gener. Det forekom sandsynligt, at alle genernei et bestemt kromosom ville forblive sammen, medens det passerede gennemdet genetiske lotteri. Derfor skulle bestemte egenskaber altid blive nedarvetsammen.Dette problem blev taget op af Thomas Hunt Morgan, professor i eksperi-mentel zoologi ved Colombia Universitet. Han fandt det bekvemt at arbejdemed bananuer, da de formerede sig med lynets hast, og fordi de kun harre par kromosomer.Morgan havde fundet, at der var en tendens for alle generne i det sam-me kromosom til at blive arvet sammen. Men ved sjldne tilflde var der"krydsninger", hvor et par af kromosomerne tilsyneladende bristede p ettidspunkt og udvekslede segmenter. Ved at studere disse krydsninger stati-stisk, var Morgan og hans "uegruppe"i stand til at tegne kort over banan-uernes kromosomer, der viste genernes placering.Dette arbejde blev frt et skridt videre af Hermann J. Muller, et medlemaf Morgans "uegruppe", der udsatte hundreder af bananuer for rntgen-strler. Resultatet var en bemrkelsesvrdig fremkomst af menneskeskabtemutationer i den nste generation af bananuer."De var en broget skare,"huskede Muller. Nogle af de mutante uer havdensten ingen vinger, andre havde udstende jne, andre igen brune, gule ellerviolette jne. Nogle havde ingen mrehr, og andre havde krllede mrehr.Mullers eksperiment antydede, at mutationer kan fremkaldes ved str-lingsforrsagede fysiske skader. Han gttede, at sdanne skader kan ndregenernes kemiske struktur. Hans studier overbeviste ham om, at ved at ud-stte mennesker for for megen strling, kunne det medfre genetiske skaderog udryddelse af vore arter. Af den grund blev Muller anfreren i en kampfor at banlyse atomvben, som ogs mange andre videnskabsmnd deltog i,f.eks. Linus Pauling, George Wald, Dorothy Crowfoot Hodgkin og Sir MartinRyle.17.2 DNA-strukturenIndtil 1944 havde de este videnskabsmnd ment, at den genetiske kodeblev bret af kromosomernes proteiner. Men i 1944 havde O. T. Avery oghans medarbejdere ved Rockefeller Instituttets Laboratorium i New York17.2. DNA-STRUKTUREN 309udfrt et kritisk eksperiment, der beviste, at det materiale der brer dengenetiske information ikke er et protein, men desoxyribonukleinsyre, DNA,et kmpestort kdelignende molekyle, der var blevet isoleret fra cellekernenaf den schweiziske forsker Friedriech Miescher.(DNA er en hjpolymer organisk syre sammensat af nukleotider, der be-str af et kvlstofholdigt basisk molekyle (adenin, guanin, thymin eller cyto-sin), et kulhydratmolekyle (desoxyribose) og et forsforsyremolekyle. O.a.)Avery havde undersgt to forskellige stammer af pneumokokker, de bakte-rier der forrsager lungebetndelse. En af disse stammer, S-typen, havde englat cellevg, medens den anden stamme, R-typen, manglede et enzym, derer ndvendigt for dannelsen af en glat carbohydrat-overade. R-typen af pne-umokokker s derfor ru ud under mikroskopet. Avery og hans medarbejderevar i stand til at vise, at en ekstrakt af varmedrbte S-type pneumokokkervar i stand til at omdanne de levende R-type arter permanent til S-typer. Deviste ogs, at denne ekstrakt bestod af rent DNA.I 1947 begyndte den strigsk-amerikanske biokemiker Erwin Charga atstudere de lange kdelignende DNA molekyler. Det var allerede blevet vistaf Levine og Todd, at DNA-kder er opbygget af re baser: (adenin (A),thymin (T), guanin (G) og cytosin (C), holdt sammen af en sukker-fosfatrygrad. Charga opdagede, at i DNA fra levende cellers kerner er mngdenaf A altid lig med mngden af T, og mngden af G er altid lig mngden afC.Da Charga gjorde denne opdagelse, forstod hverken han eller nogen an-den dens mening. Men i 1953 blev mysteriet lst fuldstndig af Maurice Wil-310 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGkins og Rosalind Franklin ved Kings College i London sammen med JamesWatson og Francis Crick ved Cambridge Universitet. Ved hjlp af Braggsrntgendiraktions-teknik k Wilkins og Franklin krystallogrask informa-tion om strukturen af DNA. Ved at bruge denne information sammen medLinus Paulings modelbygningsmetoder, fremkom Crick og Watson med endetaljeret forklaring af det kmpestore DNA-molekyles struktur.Opdagelsen af den molekylre struktur af DNA var en begivenhed afenorm betydning for genetikken og for biologien i almindelighed. Strukturenvar simpelt hen en benbaring. Det kmpestore spiralformede DNA-molekylevar som en snoet trappestige: To lange snoede sukker-fosfat-rygrade dannedeydersiderne af stigen, medens trinnene bestod af basiske par af A, T, G ogC.Basen adenin (A) kunne kun parres med thymin (T), medens guanin (G)kun passede sammen med cytosin (C). Hvert basepar var lst forbundet imidten med et brintbnd, med andre ord, der var et svagt punkt i midten afhvert trin p stigen, men baserne var knyttet strkt til sukker-fosfat rygra-den. I deres artikel skrev Crick og Watson i 1953:"Det har ikke undget vor opmrksomhed, at den specielle pardannelse,vi har postuleret, antyder en mulig kopieringsmekanisme for genetisk mate-riale". Et pludselig glimt af forstelse oplyste p en gang og p afgrende visarvelighedens skjulte mekanismer og livet selv.Hvis de svage hydrogen-bnd i midten af hvert trin blev brudt, ville detstigelignende DNA molekyle deles ned langs midten og sledes dele sig i tostrenge. Hver enkelt streng ville da blive skabelonen for dannelse af et nyt17.3. PROTEINSTRUKTUR 311dobbeltstrenget molekyle.Som flge af den specikke par-sammenstning af baserne i Watson-Cricks DNA model mtte de to strenge vre komplementre. T skulle parresmed A, og G med C. Hvis derfor sekvensen af baser i den ene streng var f.eks.TTTGCTAAAGGTGAACCA..., s mtte den anden streng ndvendigvishave sekvensen AAACGATTTCCACTTGGT... . Iflge Watson-Cricks DNAmodel syntes det sikkert, at al den genetiske information, der behves for atskabe et nyt individ, er indkodet i cellekernens lange tynde dobbeltstrengedeDNA molekyle, der er kodet i et re-bogstavs sprog, hvis bogstaver er baserneadenin, thymin, guanin og cytosin.Lsningen af problemet om DNA strukturen grundlagde i 1953 en nyslags biologi, molekylrbiologien. Den nye disciplin gjorde brug af nyligtopdagede fysiske teknikker som rntgendiraktion, elektronmikroskopi, elek-troforese, kromatogra, elektronspin resonans, kernemagnetisk resonans ogultraviolet spektroskopi. I 1960'erne og 1970'erne blev molekylrbiologienden mest spndende og hastigst voksende videnskabsgren.17.3 ProteinstrukturI England var J. D. Bernal og Dorothy Crowfoot Hodgkin pionerer inden foranvendelsen af rntgendiraktions- metoderne i studiet af komplekse biologi-ske molekyler. I 1949 bestemte Mrs. Hodgkin penicillinets struktur, og i 1955fortsatte hun med bestemmelsen af vitamin B12 strukturen.I 1960 fandt Max Perutz og John C. Kendrew strukturerne af blodprote-inerne myoglobin og hmoglobin. Det var en imponerende bedrift af Cam-bridge krystallograferne, da hmoglobinmolekylet indeholder henved 12.000atomer.Den struktur, som Perutz og Kendrew opdagede, viste at hmoglobin eren lang kde af aminosyrer slynget i kugleform som et lille sammenkrlletgarnngle. De opdagede, at aminosyrerne med anitet over for vand befandtsig p ydersiden af det kugleformede molekyle, medens aminosyrer, for hvilkebindingen til vand var energetisk ufavorabel, l gemt p indersiden. Perutzog Kendrew sluttede, at kongurationen af proteinet - den mde hvorpkden af aminosyrer foldes til en 3-dimensional struktur - var bestemt afaminosyrernes rkkeflge i kden.I 1966 fandt D. C. Phillips og hans medarbejdere ved the Royal Institutioni London den krystallograske struktur af enzymet lysozym, et ggehvide-312 KAPITEL 17. GENSPLEJSNING17.3. PROTEINSTRUKTUR 313protein, der nedbryder cellevggene hos visse bakterier. Igen viste strukturensig som en lang kde af aminosyrer foldet i kuglelignende form. Aminosy-rerne med hydrole grupper befandt sig p ydersiden i kontakt med vand,medens de hydrofobe grupper befandt sig p indersiden. Lysozym-strukturenudviste klart en aktiv side, hvor sukkermolekylerne p bakteriers cellevg-ge blev trukket ind i en mundlignende bning og pvirket af elektrostatiskekrfter, s forbindelserne i sukkeret let kunne brydes.I mellemtiden udviklede Frederick Sanger ved Cambridge Universitet me-toder til at udnde den eksakte sekvens af aminosyrer i en proteinkde. I1945 opdagede han en gruppe (2,4-dinitrouorobenzen), som selektivt tilslut-tede sig den ene ende af en aminosyrekde. Sanger nedbrd da kden i deindividuelle aminosyrer, og bestemte hvilke af dem der var knyttet til hansreagens. Ved at anvende denne procedure mange gange over for brudstykkeraf strre kder, blev Sanger i stand til udrede rkkeflgen af aminosyrer ikomplekse proteiner. I 1953 publicerede han insulinets sekvens, og dette frtei 1964 til insulin-syntesen.Det billede af proteinstrukturen, der begyndte af dukke frem, var flgen-de: En pattedyrcelle producerer omkring 10.000 forskellige proteiner. Alleenzymer er proteiner, og strstedelen af proteinerne er enzymer. Det bety-der, at de katalyserer reaktioner, der involverer andre biologiske molekyler.Alle proteiner er bygget af kdelignende polymerer, hvis monomere under-enheder er de tyve aminosyrer: glycin, alanin, valin, isoleucin, leucin, serin,threonin, prolin, asparagin-syre, glutamin-syre, lysin, arginin, asparagin, g-lutamin, cystein, methionin, tryptofan, fenylalanin, tyrosin og histidin.314 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGDisse monomerer kan vre forbundet med hverandre i en polymer (kal-det en polypeptide) i en hvilken som helst orden. Derfor det store antalmuligheder. I en sdan polypeptide bestr rygraden af en kde af kulstof- ogkvlstof-atomer, der viser mnsteret -C-C-N-C-C-N-C-C-N- o.s.v Den -C-C-N- enhed, der gentages, er almindelig i alle aminosyrer. Deres individualitetstammer fra forskellene i de sidegrupper, der er tilsluttet den universelle -C-C-N-gruppe.Nogle proteiner ssom hmoglobin indeholder metal-atomer, der kan oxi-deres eller reduceres, efter som proteinet udfrer sin biologiske funktion. An-dre proteiner som f.eks. lysozym indeholder ingen metal-atomer, men opnrderes biologiske aktivitet gennem aktive forbindelser p overaden af protein-molekylet.I 1909 var den engelske lge Archibald Garrod fremkommet med en "t-gen-t-protein"hypotese. Han troede, at arvelige sygdomme skyldtes manglenaf visse enzymer. Iflge Garrods hypotese ville en skade opstet p et genresultere i en fejlslagen syntese af det tilsvarende enzym, og tabet af enzymetville sluttelig resultere i symptomer p den arvelige sygdom.I 1940 blev Garrods hypotese bekrftet ved eksperimenter med en skim-melsvamp, Neurospora, udfrt ved Stanford Universitet af George Beadle ogEdward Tatum. De viste, at mutante arter af svampen ville vokse normalt,forudsat at srlige ekstra nringsstoer blev tilsat deres nring. Behovene17.4. RNA OG RIBOSOMER 315for disse dit-supplementer kunne i hvert tilflde spores til mangelen af etsrligt enzym i de mutante arter. Linus Pauling udvidede senere disse ideer iden menneskelige genetik ved at vise, at den arvelige sygdom seglcelleanmiskyldes en defekt i hmoglobinets biosyntese.17.4 RNA og ribosomerEftersom man vidste, at DNA var breren af den genetiske kode indlejret irkkeflgen af de re nukleotide baser A, T, G og C, og eftersom man vidste,at proteiner var sammensatte af specikke sekvenser af de tyve aminosyrer,var det logisk at antage, at aminosyresekvensen i et protein var bestemt afDNA's basis-rkkeflge. Informationerne mtte p en eller anden mde bliveast af DNA og brugt i proteinets biosyntese.Man vidste, at cellerne foruden DNA indeholder en lignende, men ikkehelt identisk polynukleotide ved navn ribonuklein- syre, RNA. Man vidstedesuden, at sukker-fosfat rygraden i RNA var det nukleotide thymin, T, er-stattet af en kemisk lignende nukleotide uracil, U. Yderligere vidste man, atmedens DNA kun fandtes i cellekerner, fandtes RNA bde i cellekerner og icellecytoplama'et, hvor protein-syntesen nder sted. Vidnesbyrd der tydedep, at genetisk information frst overfres fra DNA til RNA, og at informa-tionen s senere oversttes fra RNA til proteinernes aminosyre-sekvenser,hobede sig op.I begyndelsen troede man, at RNA optrdte direkte som skabelon, hvorpsuccessive aminosyrer blev tilknyttet. Men den tilsvarende kemiske modsva-righed kunne man ikke nde, og Francis Crick formodede derfor i 1955, ataminosyrer frst bindes til et adapter-molekyle, der senere bindes til RNA.I 1956 anvendte George Emil Palade ved Rockefeller Instituttet elektron-mikroskopi i studiet af subcellulre partikler, der var rige p RNA ribosomer.Ribosomer viste sig at best at to under-enheder, en mindre med molekyl-vgt ca l million gange brintatomets vgt, og en strre enhed med ca detdobbelte af den mindre enheds vgt.Ved hjlp af radioaktive sporstoer kunne man vise, at et nyligt synteti-seret proteinmolekyle bindes midlertidigt til et ribosom; men ingen af ribo-somets to underenheder syntes at optrde som skabelon for proteinsyntesen.I stedet fandt man, at genetisk information overfres fra DNA til ribosometaf et budbringer (messenger) RNA-molekyle, mRNA.Elektronmikroskopi afslrede, at mRNA passerer gennem ribosomet p316 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGsamme mde som en hultape i computerteknikken passerer gennem en tape-lser. Man fandt, at adapter- molekylerne, hvis eksistens var postuleretaf Crick, var mindre end RNA-molekylerne, og disse k navnet overfr-sels (transfer) RNA, tRNA. Det blev vist, at nr et mRNA molekyle pas-serer gennem et ribosom, bindes aminosyrer til modsvarende tRNA adapter-molekyler, som tilfjes den voksende proteinkde.Forholdet mellem DNA, RNA, proteinernerne og de mindre molekyler ien celle viste sig sledes at vre hierakisk: Cellens DNA kontrollerer densproteiner gennem RNA's virksomhed; og proteinerne kontrollerer syntesenog stofskiftet i de mindre molekyler.17.5 Den genetiske kodeI 1955 isolerede Severo Ochoa ved New Yorks Universitet et bakterie-enzym(RNA polymerase), der var i stand til at knytte sig til nukleotiderne A, G,U og C i en RNA-streng. Et r senere blev denne bedrift gentaget for DNA'svedkommende af Arthur Kornberg.Ved hjlp af Ochoas enzym var det muligt at fremstille syntetiske RNA-molekyler, der kun indeholdt en enkelt nukleotide, - f.eks. kunne man for-ene uracil-molekyler med den ribonukleide syrekde U-U-U-U-U-U-... . I1961 brugte Marshall Nirenberg og Heinrich Matthaei syntetisk poly-U sombudbringer-RNA, mRNA, i protein-syntese, og de fandt, at kun polyfenyla-lanin blev syntetiseret.Samme r rapporterede Sydney Brenner og Francis Crick en serie eks-perimenter med mutante stammer af bakteriofagen T4. Brenner og Crickseksperimenter viste, at nr som helst en mutation enten er tilfjet eller fra-taget et eller to syrepar, er de proteiner der produceres i mutanterne hjstunormale, eller slet ikke fungerende. Men dersom mutationen resulterede itilfjelsen eller fravret af tre syrepar, fungerede proteinerne oftere. Brennerog Crick konkluderede, at det genetiske sprog bestr af tre-bogstavs-ord (co-dons). Med re forskellige "bogstaver", A, T, G og C fr man hele 64 muligecodoner, - mere end nok til at specicere de tyve forskellige aminosyrer.I lyset af Brenner og Cricks bakterie-eksperimenter konkluderede Nieren-berg og Matthaei, at den genetiske kode for fenylalanin er UUU i RNA ogTTT i DNA. Resten af ordene i den genetiske kode blev forklaret af H. Go-bind Khorana ved Wisconsin Universitet, som brugte andre mRNA sekvenserssom GUGUGU..., AAGAAGAAG... og GUUGUUGUU... i proteinsynteser.17.6. GENETISK MANIPULATION 317I 1966 kendte man hele den genetiske kode. Man fandt, at koden varden samme for alle undersgte arter, uanset hvor vidt forskellige de i vrigtvar; og dette viste, hvad ogs Darwin havde postuleret, at alt liv p Jordentilhrer samme familie.17.6 Genetisk manipulationI 1970 observerede Hamilton Smith ved John Hopkins University, at nrbakterien Haemophilus inuenzae blev angrebet af en bakteriofag (en virus-parasit i bakterier), kan bakterien forsvare sig ved at nedbryde DNA'et ifagen. Ved at flge op p denne iagttagelse, introducerede han DNA fra bak-terien E. coli over i bakterien H. inuenzae. Igen blev det fremmede DNAnedbrudt.Videre undersgelser viste, at H. inuenzae producerer et enzym, senerekaldet Hin dII, der kun brd en DNA-streng, nr det genkendte en srligbase-sekvens. DNA'et blev kun brudt over, hvis en streng indeholdt rkke-flgen GTPyPuAC, hvor Py str for C eller T, medens Pu str for A ellerG. Den anden streng indeholder naturligvis den komplementre sekvens:CAPuPyTG. Enzymet Hin dII skar begge strenge over i midten af seksbase-sekvensen.Smith havde faktisk opdaget det frste af en klasse bakterielle enzymer,der kom til at hedde "restriktions- enzymer". Nsten et hundrede andrerestriktions-enzymer blev derefter opdaget, og hvert af dem fandtes at over-skre DNA ved en ganske bestemt base-sekvens. Smiths kollega Daniel Nat-hans brugte restriktions-enzymerne Hin dII og Hin dIII til at lave det frste"restriktionsatlas"for DNA i en virus.I 1971 og 1972 udviklede Paul Berg og hans medarbejdere Peter Lobban,Dale Kaiser og David Jackson ved Stanford University metoder til at hf-te klbende ender til DNA-fragmenter. Berg og hans gruppe brugte tymusenzym fra kalve, som de kaldte terminal tranferase, for at tilfje korte en-keltstrengede polynukleotide segmenter til DNA-brudstykker. For eksempel,hvis de tilsatte det enkeltstrengede segment AAAA til et fragment, og TTTTtil et andet, s koblede de to ender sig spontant sammen, nr fragmenterneblev inkuberet sammen.P denne mde fremstillede Paul Berg og hans gruppe de frste rekombi-nante DNA molekyler.Restriktions-enzymet Eco RI fandtes, nr det blev isoleret fra bakterien318 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGE. coli, at kunne kende mnsteret GAATTC i den ene streng af et DNAmolekyle, og det komplementre mnster CTTAAG i den anden streng. Istedet for at skre begge strenge i midten af 6-base sekvensen, fandtes EcoRI at overskre begge strenge mellem G og A. P denne mde havde beggesider af snittet en hftende (sticky) ende, et 4-base enkeltstrenget brudstykkehftet til resten af det dobbeltstrengede DNA molekyle.I 1972 demonstrerede Janet Mertz og Ron Davis ved Stanford, at DNAstrenge skret med Eco RI kunne gensammensttes ved hjlp af et andetenzym, - en DNA ligase. Vigtigere endnu, nr DNA strenge fra to forskelligeophav blev skret med Eco RI, kunne den hftende ende danne en spontanmidlertidig forening med den hftende ende af det andet fragment. Forenin-gen kunne gres permanent ved at tilfje DNA ligase, selv nr fragmenternekom fra forskellige vrter. P denne mde kunne fragmenter fra forskelligeorganismer forenes.Bakterier tilhrer en klasse af organismer (prokaryoter), hvis celler ikkehar nogen kerne. I stedet er DNA i det bakterielle kromosom arrangeret i enstor lkke. I de tidlige 1950'ere havde Joshua Lederberg opdaget, at bakterierer i stand til at udveksle genetisk information. Han fandt, at et ofte udveksletgen, F-faktoren, som er bestemmende for frugtbarhed, ikke var forbundet medandre bakterielle gener, og han sluttede, at DNA'et i F-faktoren ikke var enfysisk del af det vigtigste bakterie-kromosom. I 1952 opfandt Lederberg ordet"plasmid"til beskrivelse af enhvert ekstrakromosomelt genetisk system.I 1959 opdagede man i Japan, at gener, der er resistente over for antibi-otika, kan udveksles mellem bakterier, og navnet "R-faktoren"blev givet tildisse gener. Lige som F-faktoren syntes R-faktoren ikke at vre nogen del afhoved-lkken i bakteriers DNA.P grund af denne opdagelses medicinske betydning rettedes megen op-mrksomhed mod R-faktorerne. Man fandt, at de var plasmider, sm DNAlkker, der fandtes inde i bakteriecellen, men ikke var bundet til det bakteri-elle kromosom. Yderligere studier viste, at i almindelighed bres mellem enog tre procent af bakteriers genetiske information af plasmider, der frit kanudveksles, selv mellem forskellige arter bakterier.Med mikrobiologen Richard Novicks ord: "Vurderingen af plasmidernesrolle har skabt en dramatisk ndring i biologernes opfattelse af genetikken.Det traditionelle synspunkt var, at en arts genetiske udstyr var omtrent detsamme fra den ene celle til den anden, og var konstant over lange tidspe-rioder. Nu ved man, at en betydelig del af de genetiske trk er variable(tilstede i nogle individuelle celler eller klasser, fravrende i andre), labile17.6. GENETISK MANIPULATION 319(underlagt hyppige tab eller tilfjelser) og mobile, - alt sammen fordi dissetrk associeres med plasmider eller andre atypiske genetiske systemer."I 1973 udfrte Herbet Boyer, Stanley Cohen og deres medarbejdere vedStanford og Californiens Universitet nogle eksperimenter, hvori de indfrtefremmede DNA segmenter, skret med Eco RI, i plasmider, der ogs varskret med Eco RI. Derefter sammenfjede de igen plasmide-lkkerne medDNA ligase. Tilslut blev bakterierne inceret med de gensplejsede plasmider.Resultatet var en ny klasse af bakterier, der var i stand til at producere etekstra protein indkodet i det fremmede DNA segment, som var splejset indi plasmiderne.Cohen og Boyer brugte plasmider, der indeholdt et gen for resistens overfor et antibiotikum, s nogle f gensplejsede bakterier kunne udvlges af enstor population ved at behandle kulturen med det pgldende antibiotikum.De udvalgte bakterier, som indeholdt bde den antibiotika- resistente markrog det fremmede DNA, kunne derp klones i strre mlestok, og p dennemde kunne et fremmed gen klones. De gensplejsede bakterier var kimrer,der indeholdt gener fra to forskellige arter.Berg, Cohen og Boyers nye rekombinante DNA teknik havde en revo-lutionerende betydning. Det blev muligt at skabe mange kopier af et givetDNA segment, s dets base-sekvens kunne fastsls. Ved hjlp af direkte D-NA sekvens-delingsmetoder, udviklet af Frederick Sanger og Walter Gilbert,kunne de nye kloningsteknikker anvendes til kortlgning og sekvensdeling afgener.Efter at det blev muligt at skabe nye bakteriestammer, der indeholdt ge-ner fra andre arter, lykkedes det at fremstille ethvert protein ved kloningmed det tilsvarende gen. Medicinsk vigtige proteiner kunne produceres i stormlestok. Vejen var sledes bnet for fremstilling af menneskeligt insulin, in-terferon, serum, albumin, koagulerings-faktor, vacciner og protein-hormonersom ACTH, menneskelig vkstfaktor og glsnings-hormonet.Det blev ogs muligt at producere enzymer af industriel og landbrugs-mssig betydning ved kloning af gensplejsede bakterier. Da enzymer kataly-serer reaktioner, hvori indgr mindre molekyler, blev produktionen af dissesubstrat- molekyler ogs mulig ved genspejsning.Man opdagede snart, at muligheden for at producere nye transgene orga-nismer (med egenskaber udover de arveanlg, hvormed organismen er frem-bragt O.a.) ikke indskrnkede sig til bakterier. Gensplejsning blev ogs ud-frt p hjerestende planter og dyr, svel som p svampe. Man fandt, atbakterien Agrobacterium tumefaciens indeholder en tumorfremkaldende plas-320 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGmide (Ti), der kan trnge ind i planteceller og forrsage galler (cecidier).Gener, som var indsplejset i Ti-plasmidet, kunne ofte indfres i plantekro-mosomer, og blev senere arvet p sdvanlig Mendelsk vis.Man skabte transgene dyr ved indfring af et fremmed DNA i fostresstamceller (ES-celler). De gensplejsede ES-celler blev s udvalgt, kultiveret,og senere indfrt i en "blastocyst", - en bnet cellekapsel, der senere indfrtesi en fostermor. De kimrer, der blev resultatet, voksede op, hvorp stabiletransgene afkom blev udvalgt.Mennesket har sledes for frste gang opnet direkte kontrol over evolu-tionsprocessen. Selektiv avl for frembringelse af nye plante- og dyrearter varingenlunde ny, - det er en af civilisationens ldste teknikker. Men graden oghastigheden af indgreb, som det rekombinante DNA muliggjorde, er nogetfuldstndig nyt. I 1970'erne blev det muligt at blande det genetiske reper-toire fra forskellige arter: Generne fra mus og mnd kunne splejses sammentil nye menneskeskabte former for liv.17.7 Asilomar KonferencenI sommeren 1971 holdt Janet Mertz, som dengang var studerende ved PaulBergs laboratorium, en tale i Cold Spring Harbor. Hun talte om nogle plan-lagte eksperimenter, hvortil der skulle anvendes rekombinerende teknikker iforbindelse med DNA fra det tumorfremkaldende virus SV40.Denne tale bekymrede cellebiologen Richard Pollack. Han arbejdede medSV40 og var allerede urolig for de mulige sikkerhedsrisici omkring dette virus.Pollack telefonerede til Berg og spurgte, om det ikke kunne vre farligt atklone en gen, der kunne forrsage menneskelig krft. Som resultat af dennesamtale besluttede Berg ikke at klone gener fra tumorfremkaldende vira.Andre bekymringer vedrrende sikkerheden ved rekombinante DNA eks-perimenter blev udtrykt p 1973 Gordon Konferencen om nukleide syrer.De videnskabsmnd, der deltog i konferencen, vedtog at sende et brev tilprsidenten for U.S.A.'s National Academy of Sciences:"...Vi har fornylig fet den tekniske kunnen,"sagde man i brevet, "til atsammenfje, kovalent, DNA molekyler fra forskellige ophav... Denne teknikkunne blive anvendt for eksempel til kombination af DNA fra dyrevira medbakteriel DNA... P denne mde kan der med tiden skabes nye former forhybride plasmider eller vira med biologisk aktivitet af uforudsigelig natur.Disse eksperimenter tilbyder spndende og interessante muligheder, bde til17.7. ASILOMAR KONFERENCEN 321fremme af kendskabet om fundamentale biologiske processer og til lindringaf menneskelige sundhedsproblemer.""Givetvis kan sdanne hybride molekyler vise sig risikable for laboratori-emedarbejdere og for oentligheden. Selv om ingen risiko endnu er opstet,m man for sikkerhedens skyld nje overveje den potentielle risiko.""Flertallet af konferencens deltagere stemte for at videregive deres bekym-ring over denne sag til Dem og til prsidenten for det Medicinske Institut...Konferencedeltagerne foreslog, at akademierne opretter en studiekomite tilundersgelse af dette problem, og til rdgivning om specikke forholdsreglerog retningslinier."Dette brev resulterede i, at The National Academy of Sciences nedsatte en"Committee on Recombinant DNA"med Paul Berg som formand. Komiteensrapport, der blev publiceret i 1974, indeholder flgende afsnit:"...Der er alvorlig bekymring for, at nogle af disse kunstigt rekombineredeDNA molekyler kunne vise sig at vre biologisk risikable. En mulig risiko ide nuvrende eksperimenter opstr ved behovet for at anvende en bakteriesom E. coli til kloning med de rekombinante DNA molekyler, og at mang-folddiggre antallet af dem. Slgter af E. coli er almindeligt tilstede i menne-skers fordjelsessystem, og de er i stand til at udveksle genetisk informationmed andre typer bakterier, af hvilke nogle er patogene (sygdomsfremkaldendeO.a.) for mennesker. Nye DNA elementer, der indfres i E. coli, kunne s-ledes eventuelt blive vidt udbredt blandt menneske-, bakterie-, plante- ellerdyrepopulationer med uforudsigelige konsekvenser."Komiteen om rekombinant DNA anbefalede, at videnskabsmnd i heleverden skulle tilslutte sig en frivillig udsttelse af to typer eksperimenter:Type 1, introduktion af antibiotiske modstandsfaktorer i bakterier, der ikkefor jeblikket er brere af R-faktorer. Type 2, kloning af cancerfremkaldendeplasmider eller vira.Komiteen anbefalede forsigtighed med eksperimenter, der sammenkderDNA fra dyreceller med bakteriel DNA, da DNA fra dyr kan indeholde can-cerfremkaldende base-sekvenser. Endelig anbefalede komiteen, at The Na-tional Institute of Health etablerede en permanent rdgivningsgruppe til atovervge eksperimenter med rekombinant DNA, og at der holdtes et interna-tionalt mde for at diskutere de biologiske risici ved de nye teknikker.I februar 1975 mdtes mere end 100 frende molekylrbiologer fra mangedele af verden i Asilomar Konference Centeret i nrheden af Monterey iCalifornien for at diskutere retningsliner for sikkerheden ved forskning afrekombinant DNA. Der var nsten enstemmig enighed ved mdet, om at322 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGman, indtil man vidste mere om farerne, kun skulle gre brug af organismerog vektorer (brende biologiske substanser O.a.), der ikke kunne leve uden forlaboratorie-miljet, nr det drejede sig om eksperimenter, der indbefattedekloning af DNA.Asilomar Konferencen anbefalede ogs, at et antal eksperimenter skulleudsttes. Sdanne inkluderede kloning af rekombinant DNA stammende frastrkt patogene organismer, eller indeholdende toxiske gener, svel som eks-perimenter i stor skala med anvendelse af rekombinant DNA, der kunne greprodukterne potentielt farlige for mennesker, dyr eller planter.Asilomar anbefalingerne blev meddelt til en speciel komite under The U.S.National Institutes of Health, og komiteen opstillede et st retningslinier forforskning af rekombinant DNA. NIH-retningslinierne trdte i kraft i 1976og var gldende indtil 1979. De var strengere end Asilomar- anbefalingernefor s vidt angr kloning af DNA fra cancerfremkaldende vira. Dette vareektivt forbudt af NIH indtil 1979, men NIH-retningslinierne var naturligviskun eektive for forskning udfrt inden for De forenede Stater og/eller medsttte fra den amerikanske regering.I 1976 blev det frste kommercielle foretagende for genetisk manipulation,Genentech, grundlagt. I 1980 satte det frste oentlige udbud af Genentech-aktier rekord i Wall Street for den hurtigste stigning i aktiekurser. Et andetselskab til udnyttelse af genetisk manipulations-teknologi, Cetus, satte i 1981rekord med hensyn til den strste tegning, der nogen sinde var opnet i etnyt oentligt tilbud: 125 mio U.S. dollars. Samme r erklrede det japan-ske ministerium for handel og teknologi 1981 som det "biotekniske r", ogEngland, Frankrig og Tyskland gjorde alle bioteknologien til mlstning somsrligt udviklingsomrde.Et antal gen-manipulerede produkter nede p markedet i de tidlige1980'er. De omfattede rennin, animale vksthormoner, mund- og klovesyge-vacciner, hundediarr-vaccine, aminosyrer, antibiotika, anabolske steroider,pesticider, pesticid- resistente planter, klonet kvg, forbedrede grstammer,cellulose-fordjende bakterier og et kvlstof-bindende enzym.Fornylig har U.S.A. og Japan ivrksat programmer i stor skala med detml at kortlgge hele det menneskelige genmateriale, og den Europiskekonomiske Union overvejer et lignende program. Projektet til kortlgningaf den menneskelige arvemasse ventes at muliggre prnatale diagnoser formange arvelige sygdomme. F.eks. har man fundet genet for cystisk brose,og DNA teknologien gr det muligt at nde sygdommen endnu fr fdslen.Muligheden for vidstrakt genetisk undersgelse (screening) rejser etiske17.7. ASILOMAR KONFERENCEN 323problemer, der krver viden og omtanke for oentlighedens vedkommende.En ventende mor vil ofte i et tidligt stadium af graviditeten f abort, hvis detopdages, at fosteret har en alvorlig genetisk defekt. Med get viden vil erefejl kunne ndes. Men hvor skal grnsen drages mellem alvorlige og mindrealvorlige fejl?Kloning af gener for ddbringende toxiner krver ogs alvorlig overvejelseog oentlig diskussion. Fra 1976 til 1982 blev denne aktivitet forbudt i U.S.A.under NIH's auspicier. Men i april 1982 blev begrnsningen ophvet, ogi 1983 omfattede toxiner, der var klonet, adskillige aatoxiner, lichitinase,cytochalasiner, ochratoxiner, sporidesmin, T-2 toxin, ricin og tremogen.Selv om der ndes internationale konventioner, iflge hvilke kemiske ogbiologiske vben er forbudt, er der fare for, at nationerne vil blive drevet tilat fremstille og lagerfre sdanne vben p grund af frygten for, hvad andrenationer kunne nde p.Endelig krver frigivelsen af nye transgene arter til det omgivende miljbde omtanke og forsigtighed. Der kan opns mange fordele, f.eks. ved bru-gen af gensplejsede bakterier til binding af kvlstof eller til oprensning afolieudslip. Men nr frst en gensplejset mikro-organisme en gang er sluppetfri i miljet, er det faktisk umuligt at udslette den igen. Den forandring,der skabes ved frigivelsen af en ny organisme, er permanent, men permanen-te forandringer af miljet burde ikke foretages p baggrund af kortsigtedekommercielle hensyn. Slet ikke p basis af kortsigtede hensyn af nogen somhelst art overhovedet. Sdanne beslutninger skulle heller ikke kunne tresensidigt af enkelte nationer, da nye organismer jo let overskrider de politiskegrnser.Den hurtige udvikling inden for bioteknologien har givet mennesket enormmagt over livets grundliggende mekanismer og udvikling. Men er samfundetvoksent nok til at bruge denne magt klogt og hensynsfuldt?(Iflge den jdiske syndefaldsberetning uddrev Gud Herren menneskeneaf Edens Have, fordi de havde spist af Tret til Kundskab om godt og ondt.Det eneste de ikke mtte rre, fordi de da visselig skulle d.For ikke s mange generationer siden regnede teologer serist p tiden fraverdens skabelse og datoen for syndefaldet, uden at komme til resultater dervar forenelige med de vidnesbyrd, som den rationelle naturforskning kunneopvise.Selve syndsbegrebet voldte ogs kvaler. Hvordan skulle man forklare ideenom mennesket som skabt i Guds billede, og dog i stand til at synde ved "atblive som en af os til at kende godt og ondt"? - Og tilmed ved at spise af324 KAPITEL 17. GENSPLEJSNINGen vkst, ingen botaniker kendte, lige s lidt som Livets Tr, der dog ikkevar omgrdet af forbud, fr keruberne blev sat med glimtende ammesvrdsten for Edens Have for at vogte vejen dertil.Allegorien kunne opfattes som et tragisk billede p det etiske dilemma:Sprgsmlet om hvad der er godt eller ondt for den enkelte, for nsten ogfor medskabningerne.Da Napoleon med Laplace drftede hans Mchanique cleste, og herunderspurgte, hvor Gud var i alt dette, svarede Laplace: "Den hypotese har jegikke haft brug for!"Dermed erklrede Laplace sig vel ikke som ateist, menholdt sig blot til beskrivelsen af naturlovenes usvigeligt sikre virkning.Selv et gudsforngtende menneske vil imidlertid indrmme, at netopdommen om, hvad der er godt og ondt, let bliver den fejltagelse eller for-virring, hvori troen p det gode avler det onde, eller hvor bestrbelsen efteret gode ader et onde. For eksempel nr verden forurenes af radioaktivitetog af menneskeskabte kimrer, der begge dele er en livstrussel for planter,dyr og mennesker. S vidt rakte kundskaben, men mske ikke tilstrkkeligttil at gennemskue konsekvenserne.En Voltaire, for hvem den ene fatalistiske eller fanatiske tro kunne vrelige s dadelvrdig som den anden, eftersom det guddommelige iflge hansmening var hjt hvet over smprofeternes rkkevidde, ville sikkert havebifaldet Robert Oppenheimers forstelse af begrebet synd: "Fysikerne harlrt synden at kende,"skrev Oppenheimer, "og det er en viden, som de ikkekan miste igen."Ved synd forstr Oppenheimer benbart en krnkelse eller en forbrydelseimod medskabninger, - af en art, s det ikke kan glemmes, idet synden bliveret vilkr for al fremtid.Str biologien og genetikken i samme fare? Og erkendes det frst, nrskaden er sket, idet skyld og ansvar bortforklares som politikernes fejl, der ihvert fald ikke kan gres gldende over for de mennesker, der velmenende,men uden begreb om flgerne, d af Tret til Kundskab om godt og ondt?Eller mente Oppenheimer mon blot, at den synd, som fysikerne lrte atkende, blev beget af uvidende politiske beslutningstagere, der ikke forstodforskernes pmindelse om naturlovenes usvigelighed? O.a.)Kapitel 18Kunstig intelligens18.1 De frste computereDen dramatiske udvikling inden for molekylrbiologien i tiden efter den An-den Verdenskrig ville have vret umulig uden rntgenkrystallograen, oganvendelsen af denne teknik til undersgelse af store biologiske molekylerville have vret umulig uden en anden lige s dramatisk efterkrigsudvikling:fremkomsten af de ultrahurtige elektroniske regnemaskiner.De frste almindeligt programmerbare computere blev frdiggjort i mid-ten af 1940'rne. Men de havde rdder i nogle meget tidligere ideer af BlaisePascal (1623-1662), Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), Joseph MarieJacquard (1752-1834) og Charles Babbage (1791-1871).I 1642 fremstillede den store franske matematiker og losof Blaise Pascalen arbejdsmodel af en maskine til addition og subtraktion. Iflge overleve-ringen kom ideen om denne "regnekasse"til Pascal, da han som ung mandi 17-rs alderen spekulerede p, hvordan han kunne hjlpe sin far, der varskatteopkrver. I beskrivelsen af maskinen skrev Pascal:"Jeg overlader til oentligheden en lille maskine, jeg selv har opfundet,og ved hvis hjlp man selv uden besvr kan udfre regneoperationer oglettes i det arbejde, som s ofte har virket trttende, nr man arbejdedemed regnskaber."Pascals maskine, der virkede ved hjlp af tandhjul, blev strkt forbedretaf Leibniz, som konstruerede en mekanisk regnemaskine, der foruden addi-tion og subtraktion ogs kunne gange og dividere. Hans frste maskine blevfuldfrt i 1671. Leibniz' beskrivelse p latin opbevares i Hannovers kongelige325326 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENS18.1. DE FRSTE COMPUTERE 327Bibliotek:"Der er to dele af maskinen, n beregnet til addition (og subtraktion), denanden beregnet til multiplikation (og division), og de skulle passe sammen.Additions- (og subtraktions-) maskinen er njagtig lig med Pascals regnema-skine. Noget m imidlertid tilfjes for multiplikationens skyld...""Hjulene, der reprsenterer multiplikanden, har alle samme strrelse ligmed strrelsen af additionshjulene, og er ogs udstyret med 10 tnder, derimidlertid kan bevges, s der p t tidspunkt fremkommer 5, p et andet6 tnder, etc., eftersom multiplikanden skal reprsenteres 5 gange eller 6gange etc.""Multiplikanden 365 bestr f.eks. af tre tal, 3, 6 og 5. Derfor skal lige smange hjul tages i brug. Multiplikanden vil vre indstillet p disse hjul, hvisder p det hjre hjul kommer 5 tnder tilsyne, p midterhjulet 6, og p detvenstre hjul 3."328 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSFra 1810 blev regnemaskiner baseret p Leibniz' design fremstillet kom-mercielt, og mekaniske regnemaskiner af lignende udformning fandtes i labo-ratorier og p kontorer indtil 1960'erne.Ideen om en almindeligt programmerbar regnemaskine skyldes den engel-ske matematiker Charles Babbage, som var Lucasian professor i matematikved Cambridge Universitet. (I det 17. rhundrede havde Isaac Newton haftdenne stilling, og i det 20. rhundrede har P. A. M. Dirac ogs haft den. Idagbekldes lrestolen af Stephen W. Hawking.)I 1812 k Babbage ideen om at konstruere en maskine, der automatiskkunne beregne funktionstabeller, forudsat at funktionerne tilnrmelsesviskunne reprsenteres ved polynomier. Han konstruerede en lille maskine, derkunne beregne tabeller over kvadratiske funktioner med op til otte decimaler,og i 1832 demonstrerede han denne maskine for The Royal Society og forreprsentanter for den britiske regering.Demonstrationen var s vellykket, at Babbage sikrede sig nanciel stttetil konstruktionen af en strre maskine, der kunne tabellere 6'te-grads poly-nomier op til 20 decimaler. Den store maskine blev aldrig fuldfrt, og efterat man 20 r senere havde anvendt 17.000 pund Sterling p projektet, stand-sede den britiske regering sin sttte. Grunden, til at Babbages store maskinealdrig blev gjort frdig, forsts af Lord Moultons flgende beskrivelse efteret besg i matematikerens laboratorium:"En af de srgeligste erindringer i mit liv er et besg hos den fejredematematiker og opnder Mr. Babbage. Han var hjt bedaget af alder, menhans forstand var s levende som nogensinde. Han frte mig gennem sinearbejdsvrelser.""I det frste vrelse s jeg dele af den oprindelige regnemaskine, der varblevet fremvist i ufuldstndig stand mange r tidligere, og den havde endogvret brugt nogle gange. Jeg spurgte ham om dens nuvrende tilstand. "Jeghar ikke gjort den frdig, for da jeg arbejdede p den, kom jeg p ideeenom min analytiske maskine, der kunne udfre alt, hvad denne var i stand tilat gre og meget mere. Ideen var i virkeligheden s meget simplere, at detville have krvet mere arbejde at frdiggre regnemaskinen end at udvikleog konstruere hele den anden. S jeg vendte opmrksomheden mod denanalytiske maskine".""Efter nogle minutters samtale gik vi ind i det nste arbejdsvrelse, hvorhan viste mig arbejdet p delene til den analytiske maskine. Jeg spurgte omjeg mtte se den. "Jeg har aldrig gjort den frdig,"sagde han, "fordi jeg komp ideen om at gre det samme p en anden og meget mere eektiv mde,18.1. DE FRSTE COMPUTERE 329og det gjorde det omsonst at fortstte efter de gamle retnigslinier".""S gik vi ind i det tredie lokale. Der l mekaniske stykker spredt rundtom, men jeg s ingen spor af nogen arbejdsmaskine. Meget forsigtigt nrmedejeg mig emnet og k det frygtede svar: "Den er ikke konstrueret endnu, menjeg arbejder p det, og det vil alt i alt tage mindre tid at konstruere det hele,end det ville have taget at fuldfre den analytiske maskine fra det stade, jegforlod den i."Jeg tog afsked med den gamle mand med tungt hjerte."Babbages frste regnemaskine var en mekanisk computer beregnet pspecialforml, og planlagt til at tabellgge polynome funktioner. Han op-gav dette design, fordi han kom p ideen om en generelt programmerbarregnemaskine. Nogle r tidligere havde den franske opnder Joseph MarieJacquard konstrueret en automatisk vv, hvori hulkort blev brugt til styringaf rendegarnerne. Inspireret af Jacquards opndelse planlagde Babbage atbenytte hulkort til programmering af sin universelle regnemaskine.Jacquards vv kunne programmeres til at vve yderst komplekse mn-stre. Et portrt af opnderen, vvet p en af hans vve i Lyon, hang iBabbages dagligstue.En af Babbages hyppige gster var Augusta Ada, grevinde af Lovelace(1815-1852), datter af Lord og Lady Byron. Hun var en talentfuld mate-330 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSmatiker, og det er gennem hendes udmrkede beskrivelser vi ved, hvordanBabbages aldrig fuldfrte analytiske maskine skulle have virket.Det nste skridt i retning af moderne regnemaskiner blev taget af Her-mann Hollerith, en statistiker der arbejdede for De forenede Staters Folketl-lingsbureau. Han opfandt elektromekaniske maskiner til lsning og sorteringaf data hullet ind i kartonkort. Holleriths maskiner blev anvendt til analyseaf data fra folketllingen i U.S.A. i 1890. Lignende maskiner begyndte atblive fremstillet og anvendt i handel og administration.I 1937 blev Howard Aiken ved Harvard Universitet interesseret i at kom-binere Babbages ideer med nogle af de teknikker, der var blevt udviklet udfra Holleriths hulkort-maskiner. Han henvendte sig til International Business18.1. DE FRSTE COMPUTERE 331Machine Corporation, den strste fabrikant af hulkortudstyr, med et forslagom konstruktion af en stor programmerbar og automatisk regnemaskine.Aikens maskine, the Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC),blev fuldfrt i 1944 og prsenteret for Harvard universitetet. Baseret, somden var, p tandhjulsgear i Pascal-Leibniz-Babbage traditionen havde ASCCmere end trekvart million dele og anvendte 300 km elektrisk ledning. ASCCvar utrolig langsom efter moderne mlestok - det tog tre tiendedele sekund atudfre en addition - men den var en af de frste programmerbare, almindeligtanvendelige cier- regnemaskiner, der nogensinde var fuldfrt. Den forblev idrift, dag og nat, i 15 r.I ASCC-maskinen reprsenteredes binre tal af reler, der kunne vresluttet eller afbrudt. Den sluttede tilstand reprsenterede tallet 1, medensafbrudt-tilstanden reprsenterede 0, da disse er de eneste to tal, der er nd-vendige til reprsentation af tal i det binre (2-base) system. Elektromeka-niske regnemaskiner i lighed med ASCC blev udviklet uafhngigt af KonradZuse i Tyskland og af George R. Stibitz ved Bell Telephones laboratorium.I mellemtiden havde fysikeren John V. Atanaso og hans studerende Clif-ford E. Berry ved Iowa State University udviklet en elektronisk cierregne-maskine til et specielt forml, nemlig til simultan lsning af store lignings-st. Atanaso-Berry-Computeren (ABC) blev frdiggjort i 1943. Den brug-te kondensatorer som hukommelsesenheder, men da de gradvis mistede deresopladning, indfrte Atanaso en anordning til periodisk at "stte skub"ihukommelsen ved genopladning af kondensatorerne. (I princippet det sammesystem som anvendes i moderne maskiner med "dynamisk genopfriskning"afhukommelsesenhederne. O.a.) P grund af forholdsvis sm fejl i input-outputsystemet blev ABC'en aldrig anvendt p praktiske beregningsproblemer, ogAtanaso og Berry mtte opgive den for at arbejde p forskning, der havderelation til krigsindsatsen.Ligesom ASCC anvendte ABC binre tal. Selv om det var en maskinetnkt til specielle forml, udgjorde ABC alligevel en milesten i regnemaski-nernes udvikling. Lignende computere som f.eks. Dierential Analysatoren,udtnkt af Vannevar Bush ved M.I.T., har en srlig historie, og vi vil ikkediskutere dem nrmere her.I 1943 blev den elektroniske cierregnemaskine Colossus frdiggjort iEngland af en gruppe inspireret af matematikerne A. M. Turing og M. H.A. Newman. Colossus var den frste elektroniske computer i stor skala. Denblev brugt til at bryde den tyske hrs Enigma-kode, og pvirkede sledesforlbet af den Anden Verdenskrig.332 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSI 1946 kom ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) ianvendelse. Denne generelt anvendelige computer, udtnkt af J. P. Eckert ogJ. W. Mauchley ved University of Pennsylvania, indeholdt 18.000 radiorr,af hvilke et eller ere som oftest var defekte. Men i de perioder, hvor allevacuum-rrene var i orden, kunne en elektronisk computer som Colossus ellerENIAC imidlertid overhale en elektromekanisk maskine som ASCC, omtrentsom en hare lber fra en skildpadde.18.2 MikroelektronikI sommeren 1946 blev der givet et kursus i "The Theory and Techniques ofElectronic Digital Computers"ved University of Pennsylvania. Ideerne, derblev fremsat p dette kursus, var udviklet af en gruppe matematikere ogingenirer ledet af J. P. Eckert, J. W. Mauchley og John von Neumann, ogdisse ideer kom i hj grad til at pvirke alle senere computer-designs.Problemet med de uplidelige vacuumrr blev lst i 1948 af John Barde-en, William Shockley og Walter Brattain ved Bell Telephone Laboratories.Anvendelsen af kvanteteorien p faste stoers fysik havde bl.a. frt til forst-elsen af krystallers elektriske egenskaber. Ligesom med atomerne fandt man,at krystaller havde tilladte og forbudte energi- tilstande.Det tilladte energi-niveau for en elektron i en krystal, vidste man, dannedebnd, d.v.s nogle energi-spnd eller omrder med mange tilstande (tilladtebnd), og andre energiomrder uden (forbudte bnd). De lavest tilladte bndvar udfyldt af elektroner, medens de hjere bnd var tomme. Det hjestefyldte bnd blev kaldt "valens-bndet", og det laveste tomme bnd kaldtes"leder- eller lednings-bndet".Nr valensbndet i en krystal kun er delvis fyldt, er krystallen iflgekvanteteorien en leder af elektricitet. Men hvis valensbndet er helt besatmed elektroner, er krystallen en elektrisk isolator. Et fuldstndig fyldt bndsvarer til et lokale fyldt med mennesker, s ingen af dem kan bevge sig.Foruden ledere og isolatorer forudsagde kvanteteorien eksistensen af halv-ledere - krystaller, hvori valensbndet er fuldstndig fyldt med elektroner,men hvor energiforskellen mellem lederbndet og valensbndet er meget lille.For eksempel er krystaller af grundstoerne silicium og germanium halvlede-re. I sdanne krystaller er den termiske energi undertiden tilstrkkelig til atlfte en elektron fra valensbndet til lederbndet.(Antallet af elektroner i det vre bnd er ved en given temperatur bestemt18.2. MIKROELEKTRONIK 333af betingelserne for dynamisk ligevgt mellem bndene. Elektroner passererkontinuerligt over fra et lavere bnd eller energi-niveau til et hjere i anslettilstand, og tilbage igen. Fuldstndig som der ved mttet damp over envskeoverade indtrder en tilstand af ligevgt ved en bestemt temperatur,hvor antallet af vskemolekyler, der trder ud af vsken og gr over pdampform, er lig antallet af dampmolekyler, der vender tilbage til vsken.Ledningsevnen, der optrder ved delvis fyldning af det vre bnd medelektroner, kan enten opfattes som en strm af elektroner i den ene retning afdet elektriske felt, man ptrykker krystallen, eller som en strm af huller ellerubesatte elektron-pladser i den modsatte retning. Afgrende for beskrivelsenbliver simpelt hen elektronernes bevgelse i leder-bndet.Foruden grundstoerne Si og Ge er en stor gruppe substanser, bde grund-stoer og kemiske forbindelser, halvledere, her iblandt antimon-legeringerindeholdende indium, cadmium og zink, samt kobber- og titan-oxider.P krystallers elektronovergang fra en energitilstand til en anden berorogs krystal-laseren, hvor f.eks. en rubinkrystal "pumpes"til et hjere ener-giniveau med lyset fra en ash- lampe, for straks efter, nr elektronerne igenfalder tilbage til et lavere energiniveau, at udsende en intens strling af ensfotoner ved "stimuleret emission". O.a.)Bardeen, Shockley og Brattain fandt p mder at kontrollere germani-umkrystallers ledningsevne ved at indfre elektroner i lederbndet, eller al-ternativt ved at fjerne elektroner fra valensbndet. Det kunne de gre vedat "dope"(forgifte eller forurene) krystallerne med beskedne urenheder, ellerved at injicere elektroner med en speciel elektrode. De halvlederkrystaller,hvis ledningsevne blev styret p denne mde, kunne bruges som elektroniskeventiler i stedet for vacuumrr.I 1960'erne havde vacuumrrenes erstatning med transistorer i elektro-niske regnemaskiner medfrt ikke alene en enormt forbedret plidelighed ogen stor besparelse i udgifterne, men ogs en enorm forgelse af hastighedenog formindskelse af konstruktionerne. Man fandt, at den forsinkende faktor iberegningshastigheden er tiden, et elektrisk signal behver til at forplante sigfra en del af den centrale proces enhed til den anden. Og eftersom elektriskeimpulser forplanter sig med lysets hastighed, var denne tid yderst minimal,men ikke desto mindre den hindrende faktor i elektroniske computere.For at ge beregningshastigheden prvede computeringenirerne at g-re CPU'erne eller de centrale proces-enheder meget sm, og resultatet varudviklingen af integrerede kredslb og mikroelektronik, - en bestrbelse pminiaturisering, der havde stet p gennem mange r overalt i den elektroni-334 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSske industri, og som ikke mindst med rumforskningens behov for sm, letteog robuste elektroniske instrumenter blev et afgrende motiv for udviklingenaf mikroelektronik.Der udvikledes integrerede kredslb, hvori de enkelte kredslbselementerikke blev fabrikeret separat. I stedet blev hele kredslbet lavet p en gang.Et integreret kredslb har en lagdelt struktur med ledende og isolerende lagimellem og med modstande og aktive halvledere af germanium og silicium"doped"med passende urenheder. Fabrikationsprocessen begynder med at eningenir laver en stor tegning af hvert lag. Tegningen af et ledende lag in-deholder stier, der udfylder rollen som ledninger i et konventionelt kredslb,medens resten af laget bestr af omrder beregnet p at blive tset vk vedhjlp af syre.Nste skridt er at reducere tegningens strrelse og mangfoldiggre denfotogrask. Lagets mnster gentages sledes mange gange ligesom mnstereti et tapet. Den mangfolddiggjorte og reducerede tegning fokuceres derpgennem et omvendt mikroskop p den lysflsomme overade, der senere skaltses.Successive lag bygges op ved pdampning eller anden anbringelse af tyndelm af passende sammenstning p overaden af en silicium- eller germanium-brik. Hvis det lag der plgges skal vre ledende, bestr overaden af etyderst tyndt lag kobber dkket af et lysflsomt lag, kaldet "fotoresist". Pde dele af overaden, der modtager lys fra originalmnsteret, hrder foto-resisten og bliver uoplselig, medens fotoresisten p de omrder, der ikkemodtager lys, kan vaskes bort.Overaden bliver derefter tset med en syre, der fjerner kobberet fra deomrder, der ikke er beskyttet af fotoresist. Hvert flgende lag p brikken erlavet p samme mde, og til slut skres brikken i smbitte "chips", der hversvarer til enheder af de tapetlignende mnstre.Selv om chippens areal er meget mindre end en kvadratcentimeter, in-deholder den et stort antal yderst komplicerede kredslb. En typisk pro-grammerbar minicomputer med mikroprocessor fabrikeret i 1970'erne kunnetypisk have 30.000 kredslbs-elementer, alle indeholdt i en enkelt chip. I 1986kunne over 1 mio transistorer anbringes p en enkelt chip.Som resultat af miniaturiseringen steg computernes hastighed og pr-stationer stt. I 1960 kunne de allerhurtigste regnemaskiner udfre 100.000elementre operationer pr sek. I 1970 tog det de hurtigste computere mindreend 1 sek at udfre 1 mio sdanne operationer. I 1987 udviklede man en com-puter ved navn GF11, der kunne udfre 11 mia oating- point operationer18.2. MIKROELEKTRONIK 335(ops) pr sek.GF11 (Gigaop 11) er en videnskabelig parallel-processing maskine kon-strueret af IBM. Omkring 10 ops behves for hver maskininstruktion. GF11arbejder sledes med en hastighed p henved 1000 mio instruktioner pr sek.eller 1.100 MIPS. Den hje hastighed, der er opnet med parallel- processingmaskinerne er resultatet af en arbejdsdeling i mange underopgaver, hvor etstort antal behandlingsenheder kan arbejde samtidigt.Computernes datalagre har ogs underget en bemrkelsesvrdig udvik-ling. I 1987 kunne de magnetiske "disc-memories", der blev produceret, op-lagre 20 mio bits information pr kvadrattomme, og en endnu hjere lagrings-kapacitet kunne opns med optiske lagrings-medier. En bit er informations-enheden. For eksempel skrives tallet 25 binrt som 11001. At specicere det-te 5-cifrede binre tal krver 5 bits information. At specicere et n-talligtbinrt tal krver n bits information. Otte bits kaldes ogs 1 "byte".I 1970'erne og 1980'erne blev der etableret computernetvrk, som for-bandt maskiner i forskellige dele af verden. Det blev f.eks. muligt for enforsker i Europa at udfre en beregning interaktivt p en computer i U.S.A.,ganske som om den fjerne maskine var i det samme lokale; og to eller erecomputere kunne forbindes til at udfre store beregninger. Det blev ligeledesmuligt at udveksle programmer, data, breve og manuskripter meget hurtigtgennem computer-netvrk.Udvekslingen af store informationsmngder gennem netvrk blev gjortlettere ved introduktionen af optiske ber-kabler. I 1986 var 250.000 milesaf sdanne kabler blevet installeret i U.S.A.. Hvis en lysstrle forplanter sigi et medium med hjt brydningsindeks og rammer mediets overade underen strejfende vinkel, s undergr strlen total reektion inde i mediet. Dettefnomen udnyttes i ber-optik. Et lyssignal forplanter sig gennem en langhrlignende glasber, idet det flger berens bjninger p grund af total-reektionen uden at miste intensitet. I 1987 blev der kommercielt fremstilletindretninger, der er i stand til at transmittere information gennem optiskeber-kabler med en hastighed af 1,7 mia bits pr sek.(De optiske kabler har enorme fordele frem for sdvanlige elektiske lede-re. Da et meget stort frekvensomrde af lys kan passere gennem kablet, ogsignalerne, digitale svel som analoge, sidstnvnte af betydning for radio-og tv-spredning, kan moduleres p forskellig vis i den breblge eller detfrekvensomrde, der vlges, kan utroligt mange signaler passere frem og til-bage gennem glasberen uden at forstyrre hverandre. Energiforbrug og taber forsvindende lille. Kablerne er billige at producere, og er s at sige stjfri.336 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSF.eks. forstyrres signalerne i et glasberkabel ikke af elektriske eller mag-netiske impulser i signalerne eller fra fremmede stjkilder som eksempelvissvre elektriske maskiner i fabriksanlg, tranformerstationer og kraftlednin-ger, men har naturligvis samme risiko for brud som sdvanlige kabelfringer.Ikke desto mindre er der s store fordele ved bredbnds-kabler af glasber,at de i fremtiden vil f kolossal udbredelse i teleteknikken til dataoverfrsler,telefon- og video-forbindelser, kabel-radio og kabel-TV. O.a.)18.3 AutomationI lbet af de sidste 30 r er udgifterne til computerteknik steget eksponentieltmed mellem 20 og 30 procent om ret. Samtidig er computerindustrien vokseteksponentielt med ca 20 procent pr r, - hurtigere end nogen anden industri.Den forbavsende fart i denne udvikling modsvares af den hastighed, h-vormed computere er blevet del af videnskabeligt arbejde, ingenirvirksom-hed, industri, handel, kommunikation, transport, publikation, undervisningog dagligliv i den industrialiserede del af verden.Computernes hurtighed, beregningsformen og njagtighed har revolu-tioneret mange videnskabsgrene. Fr computernes ra tog det f.eks. otte rsanstrengende beregningsarbejde at bestemme en simpel molekyle-strukturved analyse af rntgen- diraktionen. Og beregning af mere komplekse struk-turer var fuldstndig uden for rkkevidde. I 1949 brugte Dorothy CrowfootHodgkin imidlertid en elektronisk regnemaskine til at beregne strukturen afpenicillin p basis af rntgendata. Det var den frste anvendelse af en com-puter til lsning af et biokemisk problem, og det blev efterfulgt af analyseraf stadig mere komplekse strukturer.Protein, DNA, og senest endog detaljerede virus-strukturer blev studeretved hjlp af databehandlet krystallogra. Den enorme mngde data, derbehvedes til sdanne studier, blev indsamlet automatisk ved hjlp af com-puterstyrede diraktiometre, og de frdige resultater blev opbevaret somdatabanker p magnetiske bnd, der var tilgngelige for brugerne gennemcomputer-netvrk.Anvendelsen af kvanteteorien p kemiske problemer er et andet viden-skabsfelt, der str i gld til computer-teknologien. Da Erwin Schrdingernedskrev sin blgeligning i 1926, blev det i princippet muligt at beregne deeste af materiens fysiske og kemiske egenskaber. Imidlertid kan lsningernep Schrdingers ligning for erpartikel-systemer kun ndes tilnrmelsesvis,18.3. AUTOMATION 337og fr computernes fremkomst kunne selv tilnrmede lsninger ikke ndes,undtagen for de aller simpleste systemer.Da elektroniske high-speed computere blev vidt tilgngelige i 1960'erne,blev det pludseligt muligt at f lsninger p Schrdinger-ligninger for syste-mer af kemisk eller endog biokemisk interesse. Kvantekemien, pbegyndt afmnd som J. G. Slater, R. S. Mullikin, D. R. Hartree, V. Fock, J. H. van V-leck, L. Pauling, E. B. Wilson, P. O. Lwdin, E. Clementi, C. J. Ballhausen ogandre, udviklede sig til et hastigt voksende omrde, ligesom faststof-fysikkengjorde. Ved at bruge computere blev det muligt at udforme nye materia-ler med nskelige kemiske, mekaniske, elektriske eller magnetiske egenskaber.Ved at anvende computere til analyse af eksperimenter over reaktioners spred-ning var D. Herschbach, C. Polyani og Y. Lee i stand til at n til forstelseaf de kemiske reaktioners kinematik.Kvantekemiens succes'er satte Albert Szent-Gyrgyi, A. og B. Pullman,H. Scheraga og andre i stand til bryde nye veje p omrderne kvantebi-okemi og molekylrdynamik. Der blev skabt programmer for udvikling afmediciner, og programmer inden for molekylrdynamikken, der gjorde detmuligt at beregne kongurationerne af proteiner udfra kendskabet til deresaminosyre-sekvenser. Studier inden for kvantebiokemien har givet indsigt imekanismerne for enzymers virkning, fotosyntesen, aktiv transport af ionergennem membraner og andre biokemiske processer.Inden for medicinen begyndte man at anvende computere til overvg-ning af kriseramte patienters livsfunktioner, - til organisering af informa-tionsstrmmene i hospitalsvsenet, til opbevaring af patient-journaler, tillitteratur-sgning og endog til hjlp ved forskellige diagnosticeringer.Universitetet i Pennsylvanien har udviklet et diagnose- program ved navnINTERNIST-1 med viden om 577 forskellige sygdomme og deres indbyrdessammenhng, og med 4.100 tegn, symptomer og patientkarakteristika. Detteprogram har vist sig at fungere nsten lige s godt som en lge ved diag-nosticering af vanskelige tilflde. QMR, Quick Medical Reference, en mi-krocomputer tilpasning af INTERNIST-1, indeholder det tidligere programsdiagnose-funktioner samt mulighed for at bruge computerlagret faglitteratur.Fra begyndelsen af 1960'erne spillede computere en stadig vigtigere rolleinden for ingenirvirksomhed og i industrien. I 1960'erne begyndte f.eks. RollsRoyce Ltd. at benytte computere til udvikling af den bedst mulige form pturbineblade i ymotorer samt til kontrol af de prcisions- bearbejdende ma-skiner, der fremstillede bladene. I den type computer-assisterede udviklings-opgaver er arbejdstegninger undvendige. Det blev yderligere muligt for en338 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSindustri, der behvede dele fra underleverandrer, at sende maskinstyrings-instruktionerne til fabrikationen gennem data-netvrk til underleverandren,i stedet for at sende tegninger af delene.Ved siden af de computerstyrede maskinvrktjer blev der ogs indfrtrobotter. De anvendes ofte til farlige eller monotone arbejdsopgaver somsprjtemaling af automobiler, og de kan programmeres ved at gennemgopgaven n gang manuelt under indprogrammeringen. I 1987 var der mellem5.000 og 7.000 robotter i U.S.A., medens The Industrial Robot Association iJapan rapporterede, at de have en kapacitet p ca 80.000 robotter.Kemiske industrier begyndte at anvende ranerede edb- programmer tilat kontrollere og optimere arbejdsprocesserne i deres anlg. I sdanne sty-ringssystemer rapporteres lbende mlinger af temperaturer, tryk, og passageaf stof- eller vskemngder til computeren, som s anvender en matematiskmodel af anlgget i beregningen af de ndvendige tilpasninger for at opnde optimale arbejds- og produktionsbetingelser.Ikke blot industrien, men ogs handelen mrkede eekten af computerud-viklingen i efterkrigstiden. Handel er en intens beskftigelse med informatio-ner, og faktisk opnede man nogle af de afgrende skridt inden for udviklingenaf informationsbehandlings-teknologien som flge af krav fra handelen: Defrste skrifttegn, der blev opbevaret p lertavler i Mellemsten, fremkom vedbehovet for optegnelser om handelstransaktioner, og i moderne tid banedeautomatiske hulkortmaskiner vejen for de frste programmerbare computere.Computerudviklingen har pvirket groshandelen, varehusene, detailhan-delen, bankerne, brstransaktioner, godstransporten, faktisk alle aspekter in-den for handelen. I grossistsalget bliver elektroniske data udvekslet mellemrmaerne ved hjlp af computer-netvrk, og man kan derigennem opn,at ordreprocessen foregr automatisk. P lignende mde kan prisoplysningertransmitteres elektronisk til kberne.Nglen til automatisk handel inden for grossisthandelen var standardise-ring. I De forenede Stater etablerede The Food Marketing Institute og TheGrocery Manufacturers of America samt adskillige andre handelsorganisa-tioner The Uniform Communications System, UCS, for kbmandsvareindu-strien. Dette system specicerer en datastandard for produkter, priser ogordrer.Automatiske varehussystemer blev udformet s tidligt som i 1958. I dissesystemer bliver varer, der skal oplagres, anbragt p paller, der automatiskstables i je i lagerbygningerne. En computer registrerer hver vareartikelsplads beregnet p senere automatisk fremtagning.18.3. AUTOMATION 339I detailhandelen som i groshandelen viste standardisering sig at vre ng-len til automatisering. Varer, der slges i supermarkeder i de este industri-aliserede lande, bliver nu prismrket efter en standard for maskinlsbaretykke og tynde streger, kendt som The Universal Product Code, UPC. Ko-dens venstre tal specicerer fabrikanten eller forhandleren af varen, medensde hjreplacerede tal specicerer varens art. Et afsluttende tal er medtagetsom kontroltal til sikring af, at de foregende tal lses korrekt. Dette sid-ste tal, kaldet modulo check-cieret, er det mindste tal, der frembringer etmultiplum af 10, nr det sammenlgges med summen af alle de foregendetal.Nr en kunde passerer gennem kassekontrollen, lader kassedamen de ind-kbte varer passere forbi en laserstrle, der reekteres til en fotocelle, og s-ledes indlser UPC- koden i en lille indbygget computer eller mikroprocessorved kassedisken. Den adderer varepriserne sammen til kundens kassebon. Mi-kroprocessoren sender ogs oplysningerne til en central computer, der styrerlager-databasen. Nr lagerbeholdningen af en bestemt vare kommer under envis grnse, afgiver central-computeren automatisk en erstatningsordre. Detnancielle bogholderi for detailhandelen udfres ogs automatisk i central-computeren.I mange supermarkeder er en kunde, der passerer gennem kasse- slusen,i stand til at betale for sit indkb ved hjlp af et plastickort med et mag-netisk registreret maskinlsbart indentikationsnummer. Kbsprisen blivers transmitteret gennem et data-netvrk og automatisk fratrukket kundensbankkonto. Hvis en kunde betaler med check, kan supermarkedets kasseda-me bruge en speciel terminal for at afgre, om kundens checks nogensinde erblevet afvist af banken, fordi der ikke har vret dkning.De este checks identiceres ved et st numre, der er magnetisk regi-streret efter The Magnetic-Ink Character Recognition system, MICR. I 1958oprettede man standarder for MICR systemet, og i 1963 blev 85 procent afalle checks udskrevet i De forenede Stater identiceret ved hjlp af MICRnumre. I 1968 havde nsten alle banker dette system, og p denne mde blevadministrationen af checkkontiene automatiseret, ligesom den kompliceredeproces, iflge hvilken en check hvet hvor som helst i verden returneres tilden bank, hvor checkkontoen ndes.Containerskibe blev indfrt i de sene 1950'ere, og siden da har container-systemerne get hastigheden i cargobehandlingen rundt omkring i havnene,i hvert fald hvad mngden angr. Data-netvrk har i hj grad medvirkettil vksten af transportcontainer-systemet ved at holde rede p containernes340 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSdestination, deres ejere og indhold.Ganske som i gros- og detailhandelen viste det sig inden for transportom-rdet, at standardisering var en ndvendig forudstning for automatiserin-gen. Containeren af standardstrrelse og -form kunne lastes og losses i havnemed specialiserede traktorer og kraner, der kun krvede meget lidt arbejds-kraft. Standardformater for computerlsbare dokumenter, tolddeklarationerog fakturaer blev fastlagt af The Transportation Coordinating Committee,en non-prot organisation, der stttes ved afgifter fra shipping-rmaer.I de industrialiserede dele af verden er nsten enhver slags arbejde blevetgjort mere eektivt ved hjlp af computere og automatisering. Selv kunst-nere, musikere, arkitekter og forfattere opdager, at de anvender computeremere og mere. Forfatterens traditionelle skrivemaskine er blevet erstattet aftekstbehandlings-systemer, komponistens klaver af en synthesizer, der frem-bringer elektronisk musik.I den industrielle revolution i det 18. og 19. rhundrede blev musklererstattet af maskiner. Computer-tidsalderen reprsenterer en anden indu-striel revolution: Maskiner er begyndt at udfre arbejde, der engang krvedemenneskelig muskelkraft, men desuden ogs opgaver, der tidligere krvedemenneskelig intelligens.I de industrialiserede samfund har mekaniseringen af landbruget i hj gradreduceret den del af befolkningen, der lever af jorden. I De forenede Staterfaldt for eksempel andelen af beskftigede ved landbruget fra 72 procent til3,1 procent i tiden fra 1820 til 1980. Der er tegn p, at edb- behandling ogautomatisering p samme mde vil formindske antallet af beskftigede indenfor handel og industri.Computerteknologien er s ny, at vi endnu kun kan se begyndelsen afdens virkninger, men nr den Anden industrielle Revolution er gennemfrt,hvordan vil den da pvirke samfundet? Nr vore brn er frdige med deresuddannelse, vil de da st over for en teknologisk betinget arbejdslshed?Som vi har set i de tidligere kapitler, skabte den frste industrielle revolu-tion megen lidelse, fordi arbejde blev betragtet som en vare, der kunne kbesog slges efter loven om udbud og eftersprgsel, nsten helt uden hensyn tilarbejdskraftens behov. Vil vi gentage denne fejltagelse? Eller vil samfundethave lrt af de tidligere erfaringer og bruge automatiserings-teknologien tilat opn en vidt udbredt menneskelig tilfredshed?Nobelpristageren, konomen Wassily W. Leontief har fremsat flgendeudtalelse om problemet teknologisk arbejdslshed:"Fr Adam og Eva blev uddrevet af Paradis, nd de fordel af en hj18.3. AUTOMATION 341levestandard uden at arbejde. Efter deres uddrivelse har de og deres efter-kommere vret dmt til at skae sig en miserabel eksistens ved arbejde framorgen til aften. Historien om de sidste tohundrede rs teknologiske frem-skridt er i det vsentlige historien om, hvordan mennesker som art langsomtog stt arbejder sig tilbage til paradiset. Hvad ville der imidlertid ske, hvis vipludselig opdagede, at vi var i det? Med alle goder og al service tilvejebragtuden arbejde ville ingen vre beskftiget med lnarbejde. At vre arbejds-ls betyder, at man ikke modtager nogen ln. Resultatet ville vre, at indtilder var formuleret en hensigtsmssig ny indkomstpolitik, som passede til dendrede teknologiske vilkr, ville alle sulte i paradiset."For at sige det samme p en lidt anden mde: tnk over, hvad der vil ske,nr en fabrik, der idag beskftiger 1000 arbejdere, indfrer mikroprocessor-styrede industrielle robotter og indskrnker arbejdsstyrken til 50. Hvad villede 950 overdige arbejdere gre? De vil ikke vre i stand til at nde arbejdeandetsteds inden for industri, handel eller landbrug, fordi scenen vil vre densamme over alt i det konomiske landskab.Der vil stadig vre meget socialt nyttigt arbejde at udfre, for eksempelat tage sig af ldre mennesker, at forsknne byerne, oprette ungdomscentre,plante skove, rense op i forureningen, bygge skoler i udviklingslandene, o.s.v.Disse socialt nyttige opgaver er ikke kommercielt protable. De er snarere denslags projekter, regeringerne undertiden sttter, hvis der er penge til det. Mende penge, der behves for p en nyttig mde at beskftige de 950 arbejdere,vil regeringen ikke vre i besiddelse af. De vil vre hos den fabriksejer, derlige har automatiseret sine samlebnd.For at f det konomiske system til at fungere igen m enten fabriksejerenovertales til at sttte socialt godgrende, men kommercielt uprotable pro-jekter, eller ogs m en mrkbar del af virksomhedens overskud overfres tilregeringen, der s vil vre i stand til at beskftige de arbejdslse arbejderep en konstruktiv mde.De fremtidige problemer som flge af automatisering og teknologisk ar-bejdslshed kan tvinge os til at revidere nogle af vore konomiske ideer. Deter muligt, at det at hjlpe unge mennesker til at gennemfre en glat over-gang fra uddannelse til sikre jobs vil blive et vigtigt ansvar for regeringerne,selv i lande hvis konomi er baseret p de frie markedskrfter. Hvis en sdanforandring nder sted i fremtiden, medens de socialistiske lande samtidig ind-frer nogle f af de bedre trk ved de fri markedskrfter, kan man hbe, atverden vil blive mindre skarpt opdelt af kontrasterende konomiske systemer.(Det er en klar flge af den udvikling, som John Avery her skitserer, og342 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENShvis frste virkninger har vret mrkbare gennem de senere rs stigendearbejdslshed i hele den industrialiserede verden, at meget omfattende til-pasninger i de sociale og konomiske strukturer vil vre ndvendige.For det frste m det antages, at produktionsapparatet vil skulle om-stilles til fremstilling af varer og tjenester, der kan afsttes. For det andetm der sges andre markeder end de traditionelle, idet produktionen altidforudstter et kbedygtigt publikum som aftager af produkterne.Uden lnindkomster vil en stedse voksende del af befolkningen ikke kunneaftage produktionen og vil ikke vre i stand til at bidrage gennem skatter tilsamfundskonomien.Tvrt imod vil en voksende befolkningsgruppe i den ndvendige tilpas-ningsfase vre helt afhngig af overfrselsindkomster, der kun kan fremskaf-fes i mindre omfang gennem beskatning af de lnindkomster, der forsat vileksistere, og i stigende omfang gennem beskatning af de producerende virk-somheder. Det vil stille krav til virksomhederne om hjere overskud, der kunkan opns gennem gede priser, samtidig med at en ringere udsigt til netto-gevinst af produktionen vil mindske incitamentet til investering af risikovilligkapital.Konkurrencen vil blive skrpet p markederne, hvor en ringere kbekraftvil have vanskeligere ved at aftage produktionen, da nettoindkomsterne i h-jere grad vil skulle anvendes til nringsmidler og basale livsforndenheder.Derved skrpes kravet om lavere priser p knappe rvarer, energi og fdeva-rer, hvilket er uforeneligt med en tendens til at priserne stiger i nsket omat tilvejebringe strre overskud og gede lnindkomster til beskatning.Skal det undgs, at dele af befolkningerne proletariseres og henfalder ilediggang, politisk uro, konomisk depression, voksende kriminalitet og somofre for politiske charlataner og selvbestaltede guruers ndelige vildfrelser,vil det vre ndvendigt at foretage tilpasninger i de industrialiserede lan-des vkstloso, i produktionen af varer og tjenester, i forbrugsmnstrene,i arbejdskraftens uddannelse og omskoling, i indvandrer-politikken og be-folkningstilvksten samt i principperne for oentlig anlgsvirksomhed ogulandsbistand.Tilpasningerne m sigte p at skae indtgtsgivende beskftigelse til detstrst mulige antal frie og nyttige samfundsborgere, og ikke blot til en elitrgruppe i en samfundspyramide, hvis nederste lag ellers vil vre prisgivet enstatslig almisse- og terapivirksomhed.Faren herved er, at overfrselsindkomster eller borgerln vil vre betin-get af tvangs- og beskftigelsesforanstaltninger, der reelt reducerer strre18.4. NEURALE NETVRK 343eller mindre dele af befolkningen til ndlidende anden klasses mennesker,som ikke formr at ndre p deres situation. Slaver, der er afhngige af etsamfundssystem, de som borgere ikke lnger formr at pvirke. O.a.)18.4 Neurale netvrkHvis civilisationen overlever, vil fremtidens historikere mske anse opndelsenaf computere som et endnu vigtigere skridt i den kulturelle udvikling, endopndelsen af trykpressen eller skriften var. Udforskningen af mulighederneinden for kunstig intelligens er knap nok begyndt endnu. Den fremtidigeudvikling af computere vil til dels afhnge af mere ranerede programmer(software), dels af ny computer-arkitektur (hardware).Fysiologer er begyndt at gre brug af den indsigt, der stammer fra computer-design, i deres anstrengelser for at forst hjernens mekanismer. Og computer-designere er begyndt at konstruere computere med neurale netvrk som mo-del.Snart vil vi mske vre vidner til udviklingen af computere, der er istand til at lre komplicerede ideer, generaliseringer, vrdidomme, kunst-nerisk kreativitet, og meget andet, som man engang mente udelukkende varkarakteristisk for den menneskelige hjerne. Forsg p at udtnke sdannecomputere vil utvivlsomt give os en bedre forstelse af mden, hvorp hjer-nen udfrer sine forbavsende funktioner.Meget af vor forstelse af nervesystemets funktion hos de hjeresten-de dyr skyldes den spanske mikroskopist Ramon y Cajal samt de engelskefysiologer Alan Hodgkin og Andrew Huxley. Cajals arbejde, som er blevet be-krftet og viderebearbejdet ved hjlp af moderne elektronmikroskopi, viste,at centralnervesystemet er et netvrk af nerveceller (neuroner) og trdlignen-de bre, der vokser ud og forbinder dem. Hver neuron har mange input-bre(dendriter) og n output-ber (axonen), som kan have ere forgreninger.I 1952, medens de arbejdede med kmpe-axonen fra en blksprutte (disseaxoner kan vre helt op til en millimeter i tvrml) viste Hodgkin og Huxley,at nervebre er som lange rr. Inde i rrene er en vske, der indeholder kaliumog natrium ioner. I en nerve i ro er koncentrationen af kalium i rret hjereend i de normale kropsvsker udenfor, og natriumkoncentrationen er lavere.Disse unormale koncentrationer opretholdes ved hjlp af en "pumpe", derved hjlp af stofskifteenergien bringer kalium-ioner ind i nerven og uddrivernatrium-ioner.344 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSDen rrlignende membran, der omgiver nervebren, er mere gennemtrn-gelig for natrium end for kalium, og de positivt ladede natrium-ioner hartendens til at sive tilbage i den hvilende nerve. Derved skabes en lille forskeli det elektriske potentiale mellem indersiden og ydersiden. Denne elektriskespndingsforskel hjlper til at holde nervemembranens molekyler ordnet ilag, s membranens gennemtrngelighed for ioner er ringe.Hodgkin og Huxley viste, at nr en nervecelle stimuleres, forandrer he-le situationen sig dramatisk. Kalium-ioner begynder at yde ud af nervenog nedbryder derved det elektriske potentiale, som opretholdt orden i mem-branen. En depolariserende blge passerer langs nerven. Ligesom i en rkkedomino-brikker, der vlter, forplantes forstyrrelsen fra den ene sektion afnerven til den nste. Kalium-ioner yder ud. Det elektriske potentiale, deropretholder orden, forsvinder. Den nste lille sektion af nervemembranenbliver gennemtrngelig, o.s.v. P den mde viste Hodgkin og Huxley, at nren nervecelle "ayrer", bliver en hurtig pulslignende elektrisk og kemisk for-styrrelse transmitteret langs beren.Nervecellernes bre kan vre meget lange, men p et tidspunkt nr signa-let et knudepunkt, hvor en nervecelle er forbundet med en anden, eller hvoren nerve er sammenfjet med en muskel. Knudepunktet kaldes en synapse. Isynapsen bliver kemiske stoer (transmittorer) frigjort, hvad kan f den nstenervecelle til at "fyre"eller forhindrer den i det, afhngig af synapse-typen.De kemiske transmittorer, der frigres ved nerveimpulserne, blev frst stude-ret af Sir Henry Dale, Sir John Eccles og af Otto Loewi, der opdagede, at deogs kan udlse muskelsammentrkninger. Blandt de substanser, som manmener er aktiverende transmittorer, er acetylkolin, noradrenalin, norepine-frin, serotonin, dopamin og glutamat, medens gamma-amino-smrsyre menesat vre en hmmende transmittor.Nr en nervecelle frst fyrer, vil et signal med sikkerhed forplante siglangs dens axon. Nr signalet imidlertid ankommer til en synapse, hvor enaxon er i kontakt med en anden nervecelles dendrit, er det slet ikke sikkert,at den nste nervecelle vil fyre. Om den gr det eller ej afhnger af mangeting: Det afhnger af frekvensen af de pulstog, der ankommer lang axonen,idet transmittorsubstansen hele tiden bliver nedbrudt.(De elektrobiokemiske signaler, der forplanter sig i nerverne er frekvens-modulerede. D.v.s. at f.eks. get stimulus af en sansecelle giver ikke anledningtil strre signalamplituder, men til en hjere signalfrekvens. O.a.)Det afhnger endvidere af typen af transmittorsubstansen, idet noglesubstanser hmmer ayringen af den nste celle. Desuden afhnger det af,18.4. NEURALE NETVRK 345om den nste neuron er ben, idet synapsen er blevet modiceret af sittidligere historiske forlb, og endelig afhnger det af blodets koncentrationaf forskellige kemiske stoer.Variationen af og tilpasningsevnen i synapserne og i de komplekse forgre-nede mellemforbindelser af dendriter og axoner hjlper med til at forklarenervesystemets nesse og dets flsomhed over for forskellige kemiske stoeri blodet. Nogle neuroner (skaldte og-celler) fyrer kun, nr alle deres input-dendriter er "tndt". Andre neuroner (de skaldte eller-celler) fyrer, nr envilkrlig af dendriterne fyrer. Andre neuroner igen (kaldet forhindrer-celler)fyrer, nr visse dendriter bliver tndt, men kun hvis andre hmmede den-driter ikke bliver tndt. Interessant nok har og-, eller- samt hmmede ellerforsinkende kredslb spillet en fundamental rolle i computerudviklingen sidende elektroniske computeres tidligste begyndelse.I 1960'erne fremlagde den engelske neuroanatom J. Z. Young en model afsynsnervebarken fra en blkspruttehjerne. I Youngs model udfrer arrange-mentet af og-, eller- og forhindrer- cellerne mnsterabstraktionsfunktionen.Modellen er baseret bde p indlringseksperimenter med blksprutter ogp mikrofysiologiske studier af blkspruttehjernen.Iflge Youngs model registreres de synsindtryk, der modtages p blksp-ruttejets nethinde eller retina, p en direkte mde i de ydre lag af neuroneri hjernens synsbark. Billedet p retina danner et billede p barken, akkuratsom blev det projiciret p en skrm. Men arrangementet af og-, eller- oginhibitor-celler i hjernebarken er sdan, at efterhnden som signalerne fra re-tina forplantes indad til dybereliggende lag, vil bestemte celler i hjernebarkenkun fyre som respons p et bestemt mnster p retina.I Youngs model nr signalet derefter til en forgrening, hvor det enten kanstimulere blksprutten til angreb eller tilbagetog. Der er en fortrinsvis tilb-jelighed til angreb, og derfor vil blksprutten, frste gang den prsenteresfor en genstand af en hvilken som helst form, have tendens til at angribeden. Men hvis den, der udfrer eksperimentet, giver dyret et elektrisk std,modiceres synapserne i angrebsvejen, og angrebsreeksen bliver blokeret.Nr blksprutten senere prsenteres for en genstand af samme form,kommer signalet igennem p njagtig samme mde som fr. Men denne gangvil signalet, idet det nr angrebs/tilbagetogs forgreningerne, f dyret til atretirere, idet pulsvejene for angrebsimpulsen er blokeret. Blksprutten har"lrt"af den tidligere "erfaring".(Det synes at vre et generelt trk ved hjernens funktion, at der gennemhele livsforlbet foregr en organiseret vkst og tilpasning i strukturen af346 KAPITEL 18. KUNSTIG INTELLIGENSdendriter, axoner og synaptiske forbindelser, ligesom i mngden og forde-lingen af kemisk udfldet stof i neuronerne som resultat af sansningen oghjernevirksomheden. Den erfarede ydre verden svel som de indre individuel-le erfaringer afbildes med andre ord gennem sanseapparatet i objektive reellerumlige strukturer, der interagerer p en mde, vi endnu kun netop er psporet af at forst. Afbildningen kan sammenlignes med udfldningen af me-talliske slvkorn i en fremkaldt lmemulsion, sledes at tankevirksomhedengroft sagt kan sammenlignes med en slags elektronisk billedbehandling afreelt foreliggende billeder. En art trkken vod med bevidsthedens net. O.a.)Det er muligt, at fremtidens computere vil have mnstergenkendelses- ogindlringsevner aedt af en arkitektur, der er inspireret af vor forstelse afsynapsen i Youngs model, eller af andre biologiske modeller. Genkendelse afmnstre og indlring kan imidlertid ogs opns gennem programmering, nrman anvender computere af konventionel arkitektur. Der eksisterer alleredeprogrammer, som stter computere istand til at genkende bde hndskriftog menneskelig tale, og et af den senere tids skakprogrammer er istand tilat lre ved at studere et stort antal mesterlige spil. Efter at have optimeretbeslutningsparametrene, d.v.s. reglerne for spillet, gennem dette indlrings-eksperiment, var skakprogrammet istand til at vinde over stormestre i skak.(Neurologien og computerteknologien vil formentlig ogs fre til dybereforstelse af sprog og sproghandling som program for fllesmenneskelig kom-munikation, for lreprocesserne og normdannelserne, og for det psykologiskefnomen, at den sproglige kode er istand til aktivere komplekse indlrtehandlingsmnstre, der f.eks. kan dreje sig om den adkvate hndtering afangst- og frygtreaktioner, men ogs kan bruges til aggression og kanaliseringaf samme i destruktiv retning. O.a.)Ligesom kernefysik og gensplejsning reprsenterer kunstig intelligens enudfordring: Vil samfundet forst at bruge den nye magt klogt og menneske-ligt? Fremtidens computerteknologi kan befri os for kedeligt og ensformigtarbejde, og gre det muligt for os at anvende vor energi p kreative mder.Eller den kan fremkalde arbejdslshed og elendighed, afhngig af hvordan viorganiserer samfundet. Hvad vil vi mon vlge?Kapitel 19Omsorg for Jorden19.1 Eksponentiel vkstVor arts kulturelle udvikling har vret forblende hurtig, mlt p tidsska-laen for almindelig genetisk udvikling. Mennesket har levet p Jorden i cirkato millioner r, - mere eller mindre, afhngig af hvor man drager grnsenmellem vore menneskelige og protomenneskelige forfdre. Gennem nstenhele denne tid har vore forfdre levet af jagt og fdeindsamling. De var ikkeijnefaldende forskellige fra andre dyr, og der var slet ikke mange af dem.Inden for et kort spand af titusind r eksploderede vor art s pludseligfra nogle f millioner til mere end fem milliarder mennesker, der befolker alledele af Jorden, og endog har sat fdderne p Mnen.Denne befolkningseksplosion, der stadig fortstter, har vret resultatetaf dramatiske kulturelle forandringer. Genetisk er vi s at sige identiske medvore jagende og samlende forfdre, der levede for titusind r siden, men denkulturelle udvikling har ndret vor levevis til ukendelighed.I den genetiske evolution ndrer en art sig gennem nedarvede variationeraf DNA'et i artens individuelle medlemmer. Menneskearten har imidlertid enanden mde at forandre sig p, nemlig gennem de bidrag til den nedarvedemngde af teknikker, vaner og viden, vi kalder kultur.Samtidig med talens udvikling begyndte menneskets kulturelle udviklingat accelerere. Med agerbrugsrevolutionen begyndte udviklingen at g hur-tigere, og endnu hurtigere efter opndelsen af skrift og trykteknik. Endelighar den moderne videnskab accelereret hastigheden i de tekniske og socia-le forandringer i en aldrig tidligere set grad. Med andre ord, der er sket en347348 KAPITEL 19. OMSORG FOR JORDEN"informationseksplosion", hvortil den moderne videnskab har bidraget.Vksten i moderne videnskab accelererer, fordi viden nres af sig selv.En ny ide eller udvikling kan i sig selv medfre adskillige andre nyskabelser,der igen kan igangstte en lavine af forandringer. Inden for atomstrukturensomrde frte for eksempel kvanteteorien til opndelsen af transistorer, derigen tillod udviklingen af meget hurtige cier-regnemaskiner. Og compute-re har ikke blot skabt videre udvikling i kvanteteorien, de har ogs vretrevolutionerende inden for mange andre felter.Vkstlovene, der flger af denne type sammenhng, er eksponentielle.Antallet af rligt publicerede videnskabelige artikler er gennem nogen tidvokset eksponentielt, og er blevet fordoblet ca hvert 15. r. Teknologiens eks-ponentielle vkst er drivkraften bag de andre eksponentielt stigende grafer,der kan tegnes, ssom graferne af befolkningstilvksten og af vksten i deninternationale handel.Nr forgelsen af en kvantitet er proportional med mngden, der alleredendes, er den resulterende vkst eksponentiel. Videnskabens eksponentiellevkst skyldes, at dens forgelse er proportional med mngden, der alleredendes. Det samme glder befolkningstilvksten, fordi fdselstilvksten erstrre en ddstabet.Fordoblingstiden for en eksponentielt voksende mngde er omtrent 70 rdivideret med den rlige tilvkstprocent. Derfor vil en befolkning, der voksermed 2 procent om ret, fordobles i lbet af ca 35 r, medens en population,der vokser med ca 3 procent om ret, vil fordobles i lbet af ca 23 r.Set ud fra et ganske bestemt synspunkt er den fnomenale vkst i be-folkningstallene og i den konomiske aktivitet en succes, hvori helten er dentekniske udvikling. Nsten alle, der lever idag, kan takke de moderne land-brugsmetoder, industrien og lgekunsten for livet. Hvis menneskene var for-blevet jgere og samlere, ville den globale befolkning have fortsat at vrekun nogle f millioner; og under disse omstndigheder ville nsten ingen nu-levende vre blevet fdt, eller de ville vre dde i barndommen. Derfor kande este af os takke de samfundsmssige fremskridt for, at vi overhovedeteksisterer.Men sammenlignes befolkningernes nuvrende vkstrate og den kono-miske aktivitet med verdens reserver af uerstattelige ressourcer og dyrkeligelandomrder, ser billedet ganske anderledes ud: Vi kan se begyndelsen p entragedie, hvori vkst og "fremskridt"formentlig vil spille skurkerollerne.19.2. BEFOLKNING OG FDEVAREFORSYNING 34919.2 Befolkning og fdevareforsyningI 1950 var verdensbefolkningen 2,5 mia. I 1987 var den over 5 mia, og varsledes fordoblet p 37 r med en vkstrate p 1,7 procent pr r. Eksperterfra De forenede Nationer tror, at omkring r 2095 vil Jordens befolkninghave stabiliseret sig ved et folketal omkring 10 mia, groft sagt en fordoblingaf befolkningen idag, og strstedelen af vksten vil da have fundet sted i demindre udviklede dele af verden.I 1983 nedsatte De forenede Nationers generalsekretr en Verdenskom-mission for Milj og Udvikling med den norske statsminister Gro HarlemBrundtland som leder. Kommissionens rapport "Vor flles Fremtid", pu-bliceret i 1987, undersger sprgsmlet, hvorvidt Jorden kan brdfde enbefolkning p 10 mia mennesker uden sammenbrud i de kologiske systemer,som alt liv afhger af. Hvad angr fdevareproblemet har rapporten flgendeat sige:"...Forskerne har bedmt det "teoretiske"potentiale for global fdevare-produktion. n undersgelse antager, at arealerne til fdevareproduktion kanblive omkring 1.5 mia hektarer, nr det nuvrende niveau, og at gennem-snitsudbyttet kunne n op p en strrelse svarende til 5 tons korn pr hektar(over for det nuvrende gennemsnit p 2 tons korn- kvivalenter). Medreg-ner man produktionen p marginaljorder og marine ressourcer, er det totale"potentiale"p ca 8 mia korn-kvivalenter.""Hvor mange mennesker kan dette brdfde? Det nuvrende globale gen-nemsnitsforbrug af planteenergi til fdevarer, ssd og dyrefoder belber sigtil omkring 6.000 kalorier dagligt med et spnd mellem landene p 3.000til 15.000 kalorier dagligt, afhngig af kd-forbruget. P denne basis kunneden potentielle produktion ernre lidt mere end 11 mia mennesker. Men hvisdet gennemsnitlige fdevareforbrug stiger vsentligt, f.eks. til 9.000 kalorier,kommer Jordens befolkningskapacitet ned under 7,5 mia.""Disse tal kunnne vre betragteligt hjere, hvis det areal, der anvendestil fdevareproduktionen, og produktiviteten af 3 mia hektarer permanentgrsningsland kunne inddrages p en holdbar basis. Alligevel antyder data,at tilfredsstillelsen af fdevarebehovet hos en endelig verdensbefolkning pomkring 10 mia vil forudstte nogle ndringer i spisevanerne tilligemed envsentlig forbedring af eektiviteten i det traditionelle landbrug."Den nste fordobling vil sledes bringe det globale folketal tt p el-ler ud over det maksimale antal, Jorden kan ernre, selv hvis man regnermed vsentligt forbedrede ydelser i landbruget. I det afsnit, der citeredes350 KAPITEL 19. OMSORG FOR JORDENfra Brundtland Rapporten, antages det, at verdensgennemsnittet af land-brugsydelser pr hektar kan fordobles, men denne forudstning rejser mangeproblemer.Ekstremt hjtydende sorter af ris og hvede er blevt skabt af en "grn re-volutions"plantegenetikere, f.eks. sorten Norman Borlaug. Disse hjtydendevarieteter krver imidlertid et stort forbrug af kemiske kunstgdningspro-dukter og pesticider tilsammen med store mngder vand. Vil de ndvendigeenorme mngder kunstgdning vre globalt tilgngelige?Iflge en undersgelse foretaget fornylig, Man's impact on the Global En-rironment, MIT Press, 1970, voksede verdens fdevareproduktion 34 procentmellem 1951 og 1966, men dette medfrte en forhjelse p 146 procent i bru-gen af nitratgdninger og en forhjelse p 300 procent i brugen af pesticider.Mellem 1964 og 1987 steg Asiens gdningsforbrug med en faktor 10 fra 4 miotons til 40 mio tons. Der vil blive brug for endnu langt strre forgelser, hvisdet globale landbrug skal fordoble produktiviteten pr hektar i lbet af detnste halve rhundrede. Hvis vi gr ud fra, at den forndne mngde gd-ningsprodukter er disponibel, kan det forventes, at afvandingen fra markerne,der vil vre strkt mttede med nitrater, fosfater og pesticider, vil forurenegrundvandet, serne og oceanerne, og derved bl.a. reducere skebestandene.Man kan allerede konstatere en katastrofal iltmangel i bundlagene i hav-omrder som stersen, der er omgivet af lande, hvis landbrug for tiden haret stort forbrug af gdningsstoer. Denne iltmangel skyldes algevksten ioveradevandlagene, hvor algerne stimuleres af nitrat- og fosfat-indholdet.Algernes bakterielle forrdnelse i bundlagene opbruger ilten, og i mange afstersens omrder er alle bundlevende arter forsvundet.Pesticider og gdningsstoer i drikkevandet kan forrsage sygdomme hosmennesker, her iblandt krft og methmoglobinmi, somme tider kaldet"bl brn"syndromet, der bl.a. kommer af at drikke vand indeholdende forstore nitratkoncentrationer.Hvis en verdensbefolkning p 10 mia skal brdfdes, str et andet al-ternativ bent: Mere land kan udnyttes til landbrug. Men vi kan imidlertidmde lige s mange problemer ved at fordoble verdens landbrugsarealer somved at fordoble produktiviteten pr hektar.Udgifterne til veje, vandingsanlg, rydning og gdskning af ny landbrugs-jord vil i gennemsnit belbe sig til mere end 1.000 U.S. dollars pr hektar. Ilbet af de nste 50 r vil hungersnd ramme de fattigste dele af verdensbefolkninger. Kapital til indvinding af ny landbrugsjord kan ikke fremskaesfra mennesker, der trues af hungersnd. Den m ndes p andre mder.19.2. BEFOLKNING OG FDEVAREFORSYNING 351En rapport fra De forenede Nationers "Food and Agricultural Organiza-tion", Provisional Indicative World Plan for Agricultural Development, FAO,Rom 1970, fremkommer med flgende udtalelse vedrrende ny landbrugsjord:"I Syd-Asien, ...i nogle lande i st-Asien, i Mellemsten og Nord-Afrika...er der nsten intet spillerum til udvidelse af landbrugsomrderne. ...I de meretrre omrder vil det endda vre ndvendigt at vende tilbage til permanentgrsning p de jorder, der er marginale eller submarginale for dyrkning. I detmeste af Syd-Amerika og i Afrika syd for Sahara er der stadig betragteligemuligheder for at udvide de dyrkede omrder. Men udgifterne til udviklingener hje, og det vil ofte vre mere konomisk at intensivere anvendelsen af deomrder, der allerede er i brug."I 1950'erne forsgte bde U.S.S.R. og Tyrkiet at omlgge udtrret grslandtil hvedefarme. I begge tilflde mislykkedes forsgene p grund af trke ogvinderosion, p samme mde som hvedefarmene i Oklahoma blev delagt aftrke og stvugt i 1930'erne.Hvis overrislingen af udtrrede omrder ikke foretages med omhu, kan saltaejres, s jorden delgges for agerbrug. Denne type rkendannelse kan ses idele af Pakistan. En anden type rkenudvikling kan iagttages i Sahel-omrdeti Afrika syd for Sahara. Den hurtige befolkningstilvkst i Sahel har frt tilovergrsning, delggelse af trvksten og vinderosion, s landet er blevetude af stand til at ernre selv det oprindelige befolkningstal.Jordens tropiske regnskove bliver ogs hastigt delagt for nye jordbrugsskyld. Tropiske regnskove menes at vre hjemsted for mere end halvdelenaf verdens plante- insekt- og dyrearter, og regnskovenes delggelse medf-rer, at arterne udryddes med alarmerende hurtighed. Harvard-biologen E. O.Wilson beregner, at udryddelseshastigheden p grund af skovdden i troper-ne nu er oppe p mere end 4.000 arter om ret, - 10.000 gange den naturligehastighed iflge Scientic American, september 1989.Den vldige biologiske variation i de tropiske regnskove skyldes deresstabilitet. I modstning til de nordlige skove, der har vret pvirket af isti-derne, har de tropiske regnskove eksisteret uforstyrret i millioner af r. Sarteog komplekse kologiske systemer har flgelig haft chance for at udvikle sig.Professor Wilson giver udtryk for dette med flgende ord:"Sarte superstrukturer af arter opbygges, nr miljet forbliver stabilt noktil at understtte deres udvikling gennem lange tidsrum. Biologer ved nu, atlivsformerne kan bringes til at forsvinde, som korthuse der vlter, ved relativtsm forstyrrelser i de fysiske omgivelser. De er slet ikke robuste."Vi m anse det rlige tab af tusinder af arter for en tragedie, ikke blot352 KAPITEL 19. OMSORG FOR JORDENfordi enhver form for liv fortjener vor respekt og beskyttelse, men ogs fordibiologisk mangfoldighed er en potentiel rigdom for de menneskelige samfund.Det antal arter, vi hidtil har tmmet eller udnyttet i medicinen, er megetlille i forhold til antallet af potentielt nyttige arter, der endnu venter i verdenstropiske regnskove. delgger vi dem, skader vi vor egen fremtid.Hvert r ryddes og brndes mere end 100.000 kvadratkilometer regnskov,et areal, der svarer til Schweiz's og Hollands samlede arealer. Nsten halvde-len af verdens tropiske skove er allerede delagt. Ironisk nok bliver den jord,der sledes ryddes, ofte uegnet til landbrug i lbet af nogle f r.Tropisk jordbund synes at vre frugtbar, nr den er dkket af en frodigvegetation, men den er ofte fattig p nringsstoer p grund af udvaskningved kraftige regnskyl. De nringsstoer, der bliver tilbage, indeholdes i sel-ve vegetationen, og nr skovdkningen fjernes og brndes, bliver de megethurtigt vasket bort.Den tilbagevrende jordbund er ofte rig p aluminiumoxid og jernoxid.Nr sdan jordbund udsttes for ilt og sollys, dannes en stenagtig substansved navn laterit. Angkor Wat templerne i Cambodia er bygget af laterit, ogdet menes, at Kmer-civilisationen, der byggede disse templer for tusind rsiden, forsvandt p grund af jordens omdannelse til laterit.Som det forsts af det, vi lige har diskuteret, vil en tilvkst af verdensfdevareforsyning for at brdfde en nsten fordoblet befolkning blive van-skelig. Hvis man overhovedet kan n dette ml, kan det kun ske ved omkost-ning i form af alvorlig skade p det globale milj og udryddelsen af mangetusinde arter.Foruden de landbrugs- og miljmssige problemer er der nancielle ogfordelingsmssige problemer. Hungersnd kan forekomme, selv nr der ndeskorn andre steder i verden, fordi de samfund, der trues af sultedden, ikke kanbetale for kornet eller for transporten af det. De konomiske love for udbud ogeftersprgsel kan ikke lse problemer af denne type. Man siger sledes, at derikke er "eftersprgsel"af fdevarer, idet man mener eftersprgsel i konomiskforstand, selv om folk i virkeligheden sulter.Efterhnden som Jordens befolkning nrmer sig de 10 mia, kan vi forven-te, at der vil opst alvorlig hungersnd i mange udviklingslande. Begyndelsentil denne tragedie kan allerede iagttages. Det er blevet beregnet, at omkring40.000 brn nu dr hvert r af sult eller af kombinationen sygdom og drligernring. Denne forfrdelige lidelse og tabet af menneskeliv vil sandsynligvisblive endnu vrre i de nste f rtier. At problemet at skabe get vkst iverdens fdevareforsyning er meget vanskeligt, mindsker p ingen mde det19.2. BEFOLKNING OG FDEVAREFORSYNING 353354 KAPITEL 19. OMSORG FOR JORDENakutte behov for problemets lsning.19.3 Byernes vkstGlobalt set er befolkningstilvksten mindsket fra 2,0 procent pr r i 1972til 1,7 procent pr r i 1987, og man kan hbe, at vksten vil fortstte ataftage. Den er imidlertid stadig meget hj i de este udviklingslande. I Kenyaf.eks. er befolkningstilvksten 4,0 procent pr r, hvilket betyder, at Kenyasbefolkning vil fordobles p 17 r.P grund af den tiltagende mekanisering i landbruget er yderligere mil-lioner i udviklingslandenes befolkninger ikke i stand til at nde arbejde vedlandbruget. De har intet som helst andet valg end at sge til de overbefol-kede byer, hvor infrastrukturen er ude af stand til at modtage de mangenyankomne. De nye tilyttere er ofte tvunget til at leve i ekskrementfyldteinterimistiske slumkvarterer, hvor dysenteri, leverbetndelse og tyfus ore-rer, og hvor de menneskelige livsbetingelser synker til det usleste stade, mankan tnke sig.I lbet af de 60 r fra 1920 til 1980 er udviklingslandenes bybefolkningersteget med en faktor 10 fra 100 mio til nsten 1 mia. I 1950 var befolkningeni Sao Paulo i Brasilien 2.7 mio mennesker. I 1980 var den vokset til 12,6 mio,og forventes at n op p 24,0 mio i r 2000. Ogs Mexico City er vokseteksplosivt ud over alle grnser. I 1950 var indbyggertallet i Mexico City 3,05mio, i 1982 var det 16,0 mio, og det forventes at stige til 26,3 mio i r 2000.En lignende eksplosiv bytilvkst kan observeres i Afrika og i Asien. I 1968voksede Lusaka, hovedstaden i Zambia, og Lagos, hovedstaden i Nigeria, med14 procent pr r, og sledes med en fordobling af befolkningstallet hvert 5.r. I 1950 havde Nairobi, Kenyas hovedstad, en befolkning p 0,14 mio. I r2000 forventes den at vre net op p 5,3 mio, og vil dermed vre voksetmed en faktor nsten 40.I 1972 var der 7,5 mio indbyggere i Calcutta. Antallet ventes at vrefordoblet ved slutningen af dette rhundrede. Denne tilvkst vil skabe entragisk stigning i fattigdom og forurening, begge dele onder, som Calcuttaallerede lider under. Hoogley-odens munding nr Calcutta er allerede kvaltaf ubearbejdet industriaald og skrald, og 60 procent af Calcuttas indbyggerelider allerede nu af luftvejssygdomme p grund af luftforureningen.Regeringerne i Den tredie Verden, der kmper for at skae rent vand,sanitre anlg, veje, skoler, sundhedsvsen og arbejde til alle deres indbyg-19.4. DEN DEMOGRAFISKE OVERGANG 355gere, m give op over for de hastigt voksende bybefolkninger. Ofte har deinterimistiske barak- og skurbyer, der bebos af de nye tilyttere, ingen vand-ledninger, eller hvis vandforsyning overhovedet eksisterer, er trykket s lavt,at kloakvand siver ind i systemet.Mange hjemlse brn er i Tredie Verdens-lande overladt til at srge forsig selv, og sover og fouragerer i byernes gader. Forholdene har tendens tilat blive vrre med tiden, snarere end bedre. Ligegyldigt hvilke forbedringerregeringerne forsger at ivrkstte, bliver de hurtigt bragt til ophr af devoksende befolkninger.19.4 Den demograske overgangI redegrelsen for Den Industrielle Revolution bemrkede vi et generelt mn-ster i de sociale virkninger, som en teknisk nyskabelse medfrer: Da tekniskeforandringer sker eller kan gennemfres meget hurtigt, medens sociale og po-litiske tilpasninger tager lngere tid, er den frste virkning af en ny teknologiofte, at der skabes ubalance i samfundet, og at den i en begyndelsesperio-de bevirker lidelser og sociale forstyrrelser. Men nr samfundet endelig hargennemfrt de ndvendige tilpasninger, bliver de nye teknikker ofte til nytte.I tilfldet med Den industrielle Revolution blev resultatet store lidelser,da et landbrugssamfund med de traditionelle rettigheder og pligter blev er-stattet af et samfund, der fungerede efter rent konomiske love, idet arbejdeblev betragtet som en vare, der kunne kbes og slges uden hensyn til debehov, de involverede mennesker havde. Senere, efter at man havde foretagetde ndvendige sociale tilpasninger, blev industrialiseringen imidlertid til storgavn.Vi har lige diskuteret et nyere eksempel p social forstyrrelse og lidelse,skabt som flge af introduktionen af en ny teknisk forandring: Avanceredemedicinske teknikker, overfrt fra de industrialiserede lande til Den tredieVerden, har hurtigt snket ddeligheden, men uden at indvirke p de grund-liggende sociale strukturer og traditioner. Resultatet har vret overbefolk-ning og fattigdom.P Sri Lanka (Ceylon) for eksempel er ddeligheden faldet vsentligt fra22 promille i 1945 til 10 promille i 1954, i hovedsagen som resultat af etanti-malari program. De sociale sdvaner er imidlertid forblevet de samme.Piger blev fremdeles gift meget tidligt, og fortsatte at fde deres gtemndet stort antal brn, ganske som da ddeligheden var hj. Resultatet er en356 KAPITEL 19. OMSORG FOR JORDENbefolkningseksplosion, der har voldt nsten lige s megen lidelse som denmalaria, den aste.I 1950'erne og 1960'erne havde man store forhbninger til, at overfrslenaf teknologi fra de industrialiserede lande ville fre til udvikling og fremgangi alle dele af verden. Prsident Kennedy foreslog, at 1960'erne skulle beteg-nes som "udviklings-tiret", og det forslag blev taget til flge i De forenedeNationer.Udviklings-tirets gode intentioner blev understttet af betydelig hjlp.Iflge ocielle beregninger bidrog de industrialiserede nationer med 8 miaU.S. dollars pr r til de mindre udviklede dele af verden. Men i de este TredieVerdens-lande blokerede en eksplosiv befolkningstilvkst for den konomiskeudvikling og skabte en fattigdomsflde. Klften mellem de rige og de fattigenationer udvidedes i stedet for at mindskes.Fdselstallene i udviklingslandene er nu begyndt at falde, og man kanhbe, at disse lande snart vil have fuldfrt den demograske overgang fraderes oprindelige ligevgt med hj ddelighed og hje fdselstal til en nyligevgt med lav ddelighed og lave fdselstal.Hastigt voksende befolkninger er bde rsagen til og virkningen af fattig-dom. Som vi har set bliver konomisk udvikling vanskeligere eller umulig ien hastigt voksende befolkning. Men i en veluddannet og velstende bybe-folkning, hvor kvinder har en hj social status og arbejde uden for hjemmet,har fdselstallet en tendens til at vre lavere. I Danmark for eksempel frhver kvinde i gennemsnit frre end to brn.En ny undersgelse ledet af Robert J. Lapham fra The Demographicand Health Surveys og af W. Parker Mauldin fra The Rockefeller Founda-tion har vist, at anvendelsen af fdselskontrol har forbindelse med bde densocio-konomiske baggrund og med eksistensen af strke programmer forfamilieplanlgning. I lande som for eksempel Yemen, Burundi, Chad, Gui-nea, Malawi, Mali, Niger, Burkina Faso og Mauretanien, hvor man har svageeller slet ingen familieplanlgningsprogrammer, anvender kun 1 procent afparrene fdselskontrol.I Paraguay, hvor den socio-konomiske baggrund er p et hjt stade, menhvor der ikke ndes noget familieplanlgningsprogram, bruger 36 procent afparrene fdselskontrol. I Indonesien med en lav socio-konomisk baggrund,men med et strkt regeringsstttet program for familieplanlgning, er pro-centen 48. Endelig anvender 80 procent af alle par i Hong Kong fdselskon-trol, idet man der har bde en relativ hj socio-konomisk status og et strktfamilieplanlgningsprogram.19.5. UERSTATTELIGE RESSOURCER 357Kina, verdens mest folkerige nation, har indfrt den politik kun at tilladet barn pr. familie. Denne politik har indtil videre vret mest eektiv ibyerne, men med tiden kan den ogs blive eektiv i landdistrikterne. Somandre udviklingslande har Kina en meget ung befolkning, der vil fortstteat vokse, selv nr frugtbarheden falder til under udskiftningsgrnsen, fordiere i befolkningen vil bidrage til fdselstilvksten, end der afgr ved dden.Nuvrende befolkning i Kina er mellem 1,1 og 1,2 mia. Det forventede folketali Kina ved r 2025 er 1,5 mia mennesker.Da sundhed, udvikling og lavere fdselstilvkst er kdet sammen, er dethensigtsmssigt, at familieplanlgning er en vigtig bestanddel af program-mer for den oentlige sundhed og den konomiske udvikling. I 1977 bestemteThe World Health Organization, at mlet for det kommende tir skulle vre"Opnelsen af, at alle verdens indbyggere ved r 2000 har et sundhedsniveau,der tillader dem at leve et socialt og konomisk produktivt liv."Halfdan Ma-hler, som dengang var generaldirektr i The World Health Organization, harudtrykt forholdet mellem sundhed, udvikling og familieplanlgning med fl-gende ord:"Land efter land har vret vidne til, at en vanskeligt opnet vkst i total-produktionen, fdevareproduktionen, sundheden og uddannelsesfaciliteternesamt beskftigelsesmulighederne er blevet reduceret eller ophvet p grundaf umdeholden befolkningstilvkst. De este underudviklede lande forsgerderfor at begrnse befolkningstilvksten.""De sidste r har lrt os, at bogstavelig talt hvor som helst sundhedsbeva-rende institutioner er blevet gjort tilgngelige, har kvinder forlangt oplysningog de ndvendige hjlpemidler til at begrnse familiens strrelse og for selvkunne vlge, hvornr de vil have deres brn."19.5 Uerstattelige ressourcerkonomer i de industrialiserede lande har lnge virket, som om vkst varsynonym med konomisk sundhed. Hvis bruttonationalproduktet i et landstiger stt med 5 procent om ret, giver de este konomer udtryk for bi-fald og siger, at konomien er sund. Hvis konomien kunnne bringes til atvokse endnu hurtigere, fler de, konomien ville blive endnu sundere. Hvisvkstraten skulle falde, vil man stille diagnosen konomisk sygdom.konomien er blevet kaldt "vkstens utlmodige videnskab", og med kunnogle f bemrkelsesvrdige undtagelser som f.eks. Rom-klubben, synes -358 KAPITEL 19. OMSORG FOR JORDENkonomerne at formode, at vkst kan fortstte evigt. Denne antagelse kannaturligvis ikke st for en nrmere undersgelse, ligesom heller ikke antagel-sen om, at befolkningerne kan fortstte at vokse for stedse.Det er klart, at med en begrnset Jord kan befolkningen ikke fortstte atvokse uendeligt p grund af de begrnsninger, som fdevareforsyningen st-ter, og p grund af begrnsninger, der sttes at miljets mulighed for at tleforureningen. Eksponentiel vkst, hvor befolkningen fordobles for hver gene-ration eller bare i lbet af nogle f generationer, har bragt os ret tt p dissegrnser med forblende hastighed. Det er karakteristisk for eksponentielvkst, at man forbavses over den pludselige tilnrmen sig grnserne, fordiman bevger sig brat fra en situation med overod til en knaphedssituationi lbet af en enkelt fordoblingsperiode.Som vi har set oven for, vil den globale befolkningsudvikling snart oversti-ge miljets breevne. konomisk vkst vil n samme grnser svel som degrnser, der sttes gennem brugen af uerstattelige ressourcer. Vor manglen-de evne til at indse dette klart skyldes formentlig vor modvilje til at se mereend nogle f r frem i tiden. Vi siger til os selv "Hvad der sker om halvtredsr er ikke vort problem". Men vi skylder trods alt vore brn at prve at ses langt ud i fremtiden som vel muligt, fordi "vi ikke arvede Jorden fra voreforldre, vi lner den af vore brn."I 1968 organiserede den italienske konom dr. Aurelio Peccei et mdei Academia dei Lincei i Rom for at diskutere "Menneskehedens nuvrendeog fremtidige situation". Delegaterne ved mdet omfattede ikke blot ko-nomer, men ogs lrere, videnskabsmnd, humanister og politiske ledere.Mdet blev indledning til dannelsen af en uformel international gruppe vednavn Rom Klubben, som har gennemfrt en rkke studier med det formlat estimere den fremtidige globale konomi.En af rapporterne fra Rom-klubben, Grnser for Vkst af D. H. Mea-dows, D. L. Meadows, J. Randers og W. W. Behrens, Signet, 1972, omfatteren tabel over ikke-fornyelige ressourcer, der sammen med et skn over -remlet, der vil g, fr de bliver ekstremt kostbare p grund af knaphed.Tabellen anfrer bde et statisk indeks baseret p det nuvrende forbrug, oget eksponentielt indeks beregnet ud fra et stigende forbrug.De faste forhold for nogle f uerstattelige ressourcer, som der er knaphedp, er som flger:Kobber 36 r, bly 26 r, naturgas 38 r, rolie 31 r, tin 17 r, tungsten40 r og zink 23 r. De eksponentielle forhold for disse ressourcer er endnumeget mindre. Hvis vi for eksempel gr ud fra en eksponentiel stigning i19.5. UERSTATTELIGE RESSOURCER 359forbruget, vil naturgas blive meget dyr p grund af knaphed i lbet af blot22 r, og rolien ligeledes i lbet af kun 20 r.De nvnte ressourcer vil vre til stede, men til strkt forhjede priserefter udlbet af disse perioder. Efterhnden som en uerstattelig beholdninger ved at vre opbrugt, stiger prisen. Nye udvindingsmetoder bliver dervedrentable, nye reserver vil undertiden blive opdaget, og forbruget vil falde.P denne mde forsvinder ressourcen ikke helt, men der vil vre et bestemttidspunkt, hvor man har net et maksimum i produktion og forbrug, og fradet jeblik falder forbruget af ressourcen.Man kan vre uenig i dette skn om de njagtige rstal, men der eralmindelig enighed om, at maksimum i produktionen og forbruget af olievil komme i lbet af meget f rtier. Efter dette tidspunkt forekommer detsandsynligt, at kul vil blive taget i brug til produktion af ydende brndstofsom erstatning for rolie, og forbruget af kul vil derfor sandsynligvis stigebrat.Ser man udelukkende p det jeblikkelige forbrug af kul, synes reserver-ne at vre temmelig store. Det faste indeks for kul nvnt i Rom-klubbensrapport er 2.300 r. Men indekset, der gr ud fra en eksponentiel stigning iforbruget, er kun 111 r.Energiforbruget stiger med 5 procent pr r svarende til en fordoblingstidp 14 r. Udviklingslandenes forstelige strben efter en hjere levestandardvil forge denne vkstrate. Det er blevet beregnet af R. A. Frosch og N. E.Gallopoulos, Scientic American, september 1989, at en global befolkningp 10 mia, der bruger energi svarende til det nuvrende pr capita forbrug iU.S.A. ville udtmme Jordens reserver af kul p blot 29 r.Forbrndingen af fossile energireserver som kul og olie og afbrndingenaf de tropiske regnskove frigr s meget kuldioxid, at koncentrationen i at-mosfren er steget fra 290 dele pr million i 1860 til 347 dele pr million i 1985.Man formoder, at en fordobling af kuldioxid-koncentrationen i atmosfrenp grund af "drivhuseekten"kan fre til en stigning i Jordens gennemsnitligeoverade-temperatur p mellem 3 og 5 grader C. Menneskets aktiviteter harsledes net et punkt, hvor de vil kunne have mrkbar eekt p det globaleklima i lbet af det nste rhundrede.De industrialiserede lande bruger meget mere end deres rimelige andel afde globale ressourcer. De rigeste 15 procent af verdens befolkning bruger foreksempel mere end halvdelen af energien. Hvis vi vil undg alvorlige skaderp verdensmiljet, m de industrialiserede lande begynde at revurdere nogleaf deres konomiske ideer, isr den formodning, at vkst kan foreg evigt.360 KAPITEL 19. OMSORG FOR JORDENDet er formentligt lige s svrt for de udviklede lande at opgive deres vanemed at opmuntre til konomisk vkst, som det vil vre for udviklingslandeneat opgive deres skik med at animere til store familier. Begge holdningsn-dringer er imidlertid ndvendige af hensyn til vor planets fremtid.De industrialiserede landes nuvrende forbrug af ressourcer er yderst -delggende. En voksende nationalkonomi m p et vist tidspunkt overstigeborgernes reelle behov. I de udviklede lande har man vnnet sig til at skabekunstige behov, bl.a. ved hjlp af reklamer, for at f konomien til at vokseud over det punkt, hvor alle reelle behov faktisk er tilfredsstillet, men denneekstra vkst er delggende, og i fremtiden vil det vre essentielt ikke atforspilde Jordens svindende reserver af uerstattelige ressourcer.De tider, vi lever i nu, indebrer sledes en udfordring: Vi har brug foren revolution i den konomiske tnkning, som tager hensyn til realiteternei verdens nuvrende situation. En konomi baseret p reelle behov og pstabil ligevgt for miljet. Ikke den tankelse antagelse, at vkst kan fort-stte evindelig. Jordens ressourcer og den moderne videnskabs teknikker kangive en global befolkning af moderat strrelse en vis komfort og sikkerhed.Men den optimale befolkning er utvivlsomt mindre end verdens nuvrendebefolkning. Med en tilstrkkelig lille global befolkning kan erstattelige ener-giressourcer ndes til asning af de svindende reserver af fossilt brndstof.19.5. UERSTATTELIGE RESSOURCER 361Disse energiressourcer indbefatter solenergi, vindenergi, geotermisk energi,hydroelektrisk kraft og energi fra biomasse.Teknologien kan muligvis ogs blive i stand til at nde erstattelige sur-rogater for mange snart forsvundne mineraler til en global befolkning af mo-derat strrelse. Hvad teknologien imidlertid ikke kan, er at give en globalbefolkning p 10 mia den samme levestandard, som de industrialiserede lan-de nyder idag.Som en lastbil i fuld fart med retning imod en stenmur er Jordens hastigtvoksende menneskemngde og deres voksende konomiske aktivitet p vejmod en kollision med en endog meget solid barriere, - miljets breevne.Ligesom i tilfldet med lastbilen og muren vil den rette reaktion vre atbruge bremserne i god tid.I nutidens verden er magt og materielle goder mere vrdsat, end de fortje-ner. "Civiliseret"liv degenererer ofte til alles kamp mod alle om magt og be-siddelse. Det industrielle kompleks, som vareproduktionen afhnger af, kanimidlertid ikke bringes til at arbejde hurtigere og hurtigere i al evighed, forvi vil snart st over for manglen p energi og rstoer.Nr vi ser frem mod en fjern fremtid, kan vi hbe, at samfundets vrdiervil ndre sig, og at ikke-materielle menneskelige kvaliteter som venlighed,highed, viden og musikalske, kunstneriske og litterre evner vil blive hjerevrdsat, og at mennesker vil nde en strre del af deres glde i vrdsttelsenaf en uspoleret natur.Vort magttilbedende industrielle samfund kan mske lre af de vrdier,som vore jger-samler forfdre, der levede i harmoni med naturen, satte prisp. Vi er nu s talrige, at vi ikke kan vende tilbage til en primitiv livsstil,men m lre at respektere naturen, som vore forfdre gjorde det.Harmoni er et bedre ideal end magt. Vi m lre at leve i harmoni medandre mennesker og med andre arter. Vi m lre at tage vare p Jorden.

Recommended

View more >