Fastslått vitenskap blir radikalt ikke-fastslått: Gjør deg klar for revolusjoner
Av Daniel Witt, 19. mai 2025. Oversatt herfra
Den presokratiske filosofen Empedokles var, etter alt å dømme, en interessant person. Tilsynelatende (1) hevdet han at han var en tidligere gud som hadde blitt reinkarnert mange ganger - inkludert minst én gang som en fisk - og hevdet å kunne kontrollere været og vekke opp de døde. Ifølge legenden var han så opptatt av å overbevise befolkningen om sin guddommelige status at han i hemmelighet kastet seg ned i vulkanen Etna (bildet ovenfor) for å få det til å se ut som om han hadde steget opp til guddommelighet og forsvunnet fra jorden. Bedrageriet hans ble imidlertid avslørt da - som skjebnen ville ha det - vulkanen kastet ut en av hans (ekstremt gjenkjennelige) bronsesandaler. Vel, "sannheten vil komme frem".
Bilde 1. Vulkanfjellet Etna
Men dette prinsippet fungerte ikke alltid til ulempe for stakkars Empedokles. Hans påstand om guddommelighet kan ha blitt raskt og vulkansk avkreftet etter hans død, men en annen kontroversiell påstand fra ham ble bekreftet, om enn etter en mye lengre ventetid - nemlig hans vitenskapelige hypotese om at lys beveger seg.
Aristoteles veier inn
Selv om det virker åpenbart for oss nå, ble ideen møtt med betydelig motstand den gangen. Aristoteles, for eksempel, anså det som absurd. Han skrev -lenke:
Empedokles (og med ham alle andre som brukte de samme uttrykksformene) tok feil da han snakket om lys som noe som "reiser" eller er i et gitt øyeblikk mellom jorden og dens ytre skall, idet bevegelsen er uobserverbar for oss; dette synet er i strid med både de klare bevisene i argumentet og de observerte fakta; hvis den tilbakelagte avstanden var kort, kunne bevegelsen ha vært uobserverbar, men der avstanden er fra ekstrem øst til ekstrem vest, er belastningen på vår tro for stor.
I stedet hevdet Aristoteles at når lys ble produsert, strakte det seg umiddelbart over den tilgjengelige avstanden.
Selvfølgelig tok Aristoteles feil. Som vi alle lærte på skolen, beveger lys seg faktisk, med "lyshastighet" (3,0
10^8 m/s). Men før du er for hard mot Aristoteles, tenk på ting fra hans perspektiv. Faktum er at du ikke kan se lys bevege seg, uansett hvor hardt du prøver. Lyset beveger seg så fort at selv senere eksperimenter, som involverte observasjoner av månen eller folk som sto på åser en kilometer fra hverandre, ikke klarte å oppdage noen forsinkelse i lysets overføring. Aristoteles hadde rett og slett ikke de empiriske verktøyene til å oppdage lysets bevegelse, så hva skulle "vitenskapens far" gjøre annet enn å akseptere de bevisene han hadde?
Og Aristoteles' navn pleide å ha mye autoritet. (Jeg mener, enda mer enn det har nå - i middelalderen ble han ganske enkelt omtalt som "filosofen".) Så i de neste to årtusenene måtte tilhengere av en endelig lyshastighet kjempe i oppoverbakke mot både tilgjengelig empiriske bevis og Aristoteles' autoritet. "Faren til moderne filosofi", René Descartes, var ikke bare enig i Aristoteles' syn, men gikk så langt som å hevde at "det er så sikkert at hvis man kunne bevise at det var usant, er jeg klar til å innrømme at jeg ikke vet noe om filosofi i det hele tatt."
Bilde 2. Aristoteles -også ble utsatt for kritikk
En merkelig og uventet komplikasjon
Men lite visste Descartes at en ny oppfinnelse - teleskopet - var i ferd med å ødelegge posisjonen hans. Ikke lenge etter Descartes' død jobbet en dansk astronom ved navn Ole Rømer som assistent for astronomen Gian Domenico Cassini ved Paris-observatoriet, der han målte banene til Io, en av Jupiters måner. Formålet med prosjektet var å utvikle en universell måte å måle tid på, som ville gjøre det mulig for navigatører og kartografer å beregne lengdegrad. I forsøket på å lage nøyaktige tabeller over de jovianske (galileiske) månene, møtte de på en merkelig og uventet komplikasjon: Ios omløpstid så ut til å bli konsekvent kortere når jorden beveget seg mot Jupiter, og lengre når jorden beveget seg bort.
Hvorfor skulle jordens posisjon endre omløpshastigheten til en av Jupiters måner? Rømer innså at dette faktisk måtte skyldes at jorden beveget seg mot og bort fra Jupiter så raskt at bevegelsen endret tiden det tok lyset fra Jupiters måner å ankomme jorden.
Noe som betydde at lysets hastighet var endelig.
Noe som betydde at gamle Empedokles hadde rett, og både Aristoteles og Descartes tok feil.
Det var det eneste svaret som så ut til å forklare observasjonene.
Selv med disse nye bevisene var ikke alle villige til å anerkjenne den ikke-øyeblikkelige lysgjennomgangen så lett. Rømers egen veileder og samarbeidspartner, Cassini, aksepterte aldri argumentet hans. Men det var ingen vei tilbake.
Det er en lærdom her. Vi tenker noen ganger på vitenskap som noe som marsjerer jevnt fremover etter hver strålende innsikt, ettersom hver dristige nye hypotese blir foreslått, deretter empirisk testet, og deretter avvist eller akseptert deretter. Men noen ganger kan ikke konkurrerende hypoteser testes empirisk på veldig, veldig lenge. Noen ganger stopper vitenskapelige fremskritt på et spørsmål opp til en annen oppdagelse gir oss muligheten til å svare på det - du kan ikke legge en teori under et forstørrelsesglass før du finner opp forstørrelsesglasset. Og i mellomtiden kan den feilaktige hypotesen ha blitt dypt forankret som akseptert faktum.
Et forstørrelsesglass for darwinismen
Et mye nyere eksempel på denne typen forsinket fremgang gjelder Darwins evolusjonsteori.
Som alle vet, foreslo Darwin at livets kompleksitet kunne forklares med en akkumulering av ørsmå, gunstige variasjoner over millioner av år. Men ikke alle hans samtidige fant denne teorien overbevisende. Det er verdt å merke seg at argumentet om "irreduserbar kompleksitet", som nå er assosiert med Michael Behe, var kjent på Darwins tid. Noen samtidige forskere stilte spørsmål ved om det virkelig ville være mulig å bygge noe komplekst, som et øye, i ørsmå trinn - ville man ikke trenge å endre flere ting samtidig for å øke funksjonen i noe med så mange gjensidig avhengige deler?
Men etter Darwins syn kunne man ikke definitivt bevise at et kjent organ faktisk var irreduserbart komplekst. Hvem skulle si at man ikke kunne starte med et enkelt, lysfølsomt punkt, og deretter gradvis akkumulere nyttige tillegg rundt det til man hadde et fullt dannet øye? Hvorfor ikke?
Bilde 3. Forstørrelse kan få fram poenget
Han tok ikke feil. Det var lett nok å avfeie argumentet om ikke-reduserbar kompleksitet, for på den tiden visste ingen hva de mest grunnleggende delene av et gitt biologisk system faktisk var. Og det har bare nylig endret seg. Michael Behe kunne bare skrive Darwins black Box i 1996 fordi molekylærbiologien hadde kommet til det punktet hvor man uttømmende kunne liste opp delene av et biologisk system. Og metoden med "gen-knockout", som gjorde det mulig for forskere å teste om en molekylær maskin kunne fungere uten en spesifikk del, hadde bare blitt oppdaget noen få år tidligere.
Som Behe forklarte i et foredrag etter utgivelsen av boken sin (2):
"Darwin overbeviste store deler av verden om at et moderne øye utviklet seg gradvis fra en enklere struktur, men han prøvde ikke engang å forklare hvor utgangspunktet hans for den enkle lysfølsomme flekken kom fra. Tvert imot avfeide Darwin spørsmålet om øyets endelige opprinnelse: "Hvordan en nerve blir følsom for lys angår oss knapt mer enn hvordan livet selv oppsto."
Han hadde en utmerket grunn til å avvise spørsmålet: Det var fullstendig utenfor vitenskapen fra 1800-tallet. Hvordan øyet fungerer - det vil si hva som skjer når et lysfoton først treffer netthinnen - kunne rett og slett ikke besvares på den tiden. Faktisk kunne ingen spørsmål om livets underliggende mekanismer besvares. Hvordan forårsaket dyremuskler bevegelse? Hvordan fungerte fotosyntesen? Hvordan ble energi utvunnet fra mat? Hvordan bekjempet kroppen infeksjoner? Ingen visste det."
Det tok omtrent to tiår -lenke etter publiseringen av Darwins black Box før ideen om at "darwinismen ikke kan forklare alt" ble vanlig i biologimiljøet. Nå er det vanlig at evolusjonsteoretikere innrømmer at en ny evolusjonsteori er nødvendig, eller i det minste et nytt supplement til teorien. Peter Corning (Institute for the Study of Complex Systems) nevner tilfeldig at "Darwins teori gir ikke en forklaring på fremveksten av biologisk kompleksitet ...". Andreas Wagner (Universitetet i Zürich) erkjenner -lenke at "[e]ksperter fortsatt diskuterer hvordan darwinistisk evolusjon kan frembringe det virkelig nye, fordi naturlig utvalg bare kan velge det som allerede er der." Denis Noble (Oxford University) uttalte nylig: "Faktum er at jeg tror neo-darwinismen er død." -lenke. De fem forfatterne av det nye tekniske verket Evolution Evolving: The Developmental Origins of Adaptation and Biodiversity (Princeton University Press, 2024) skriver -lenke at ledende evolusjonsbiologer endrer Theodosius Dobzhanskys berømte ordtak "Ingenting i biologi gir mening unntatt i lys av evolusjon" til ganske enkelt "Ingenting i biologi gir mening lenger."
Det er ikke slik at disse forskerne hopper på vognen med intelligent design. I stedet har de hver sin teori om hva den/de manglende brikken(e) i evolusjonsteorien kan være - synergisme, teleonomi, robusthet og utviklingsevne, platonske strukturer .. og så videre. Men det de alle er enige om er at det trengs noe annet. Denne erkjennelsen er et resultat av ny teknologi som lar faktisk forskere se det som diskuteres for hva det er.
Bilde 3. En annen bok av M. Behe: The Edge of Evolution
Et forstørrelsesglass for mekanismen
Det stopper ikke med darwinismen. Nyere fremskritt innen molekylærbiologi har også gjenåpnet den eldgamle debatten om hva liv egentlig er.
Fra og med Descartes har mange filosofer og vitenskapsmenn hevdet at levende organismer rett og slett er fysiske maskiner. Denne teorien har alltid hatt en slags empirisk observasjon på sin side: Tross alt ser vi ikke noe ikke-fysisk element i levende ting. Og vi ser absolutt mye mekanisk kompleksitet. Så hvorfor påkalle en eller annen skummel "sjel" eller "kraft" som årsak, når en type årsak som vi allerede kan observere kan være nok til å forklare alt?
Det er et rimelig nok standpunkt å innta - i hvert fall som en erstatning inntil du kan teste om årsaken du allerede observerer virkelig kan forklare alt. Når det blir mulig å teste det, ville det imidlertid være bedre å gå videre og teste det.
Bilde 4. Livet er oppe til debatt - Hva kjennetegner det?
Noen moderne forskere prøver å gjøre nettopp det. For eksempel undersøker evolusjonsbiolog Richard Sternberg og kollegene hans for tiden om det er matematisk mulig for en organismes fysiske struktur å inneholde all informasjonen som trengs for å styre utviklingen av den. Se den nye boken Platon's Revenge: The New Science of the Immaterial Genome -lenke om dette. I noen "baksiden av konvolutten"-beregninger om emnet lister fysikeren Brian Miller opp de forskjellige variablene som må tas hensyn til med informasjon fra et sted for å kunne ta hensyn til en enkelt celle: anslagsvis 10 000 gentilstander, 10 000 epigenetiske tilstander, 100 signalmolekyltilstander, 100 ekstracellulære og mekaniske tilstander, samt variabler som har å gjøre med cellestørrelse, form, bevegelse og så videre. Etter å ha satt alt sammen, konkluderer Miller med at informasjonskravene ser ut til å være langt større enn det som faktisk kan lagres i den cellen.
Det kan være tidlig å si om disse beregningene er riktige - men poenget er at denne typen beregninger bare så vidt er i ferd med å bli mulig. Derfor var det, inntil for noen tiår siden, lett å hevde at alt i biologi kunne forklares av fysiske mekanismer og algoritmer: det fantes rett og slett ingen nøyaktig måte å telle "alt i biologi" på, langt mindre spore opprinnelsen til hver variabel.
Men nå kan vi endelig være i ferd med å nå et punkt der vi kan sette forstørrelsesglasset på de konkurrerende hypotesene om vitalisme og mekanisme. Det gjelder også de relaterte debattene om hvorvidt vår tilsynelatende frie vilje virkelig er fri, eller om våre valg faktisk er mekanistiske. For eksempel kunngjorde en artikkel i Nature -lenke publisert i april at nevroforskere for første gang hadde kartlagt en rottehjerne på nivået av de individuelle nevronene. Dette er den typen detaljert analyse vi trenger for endelig å bevise om noe som "fri vilje" virkelig er ikke-deterministisk - og vi er bare så vidt i ferd med å komme dit.
Bilde 5. Preskriptiv info må dannes ut fra en hensikt
Dette er en spennende æra, som minner ganske mye om 1600-tallet. Som på 1600-tallet har spørsmål som lenge har blitt ansett som avgjort - utelukkende av bekvemmelighet, siden det ikke fantes noen måte å komme videre på - nå blitt ganske uavklarte. Og vi kan snart få vite om de etablerte svarene fortjener den statusen de har fått.
Det har vært en lang ventetid. Men før eller siden vil sannheten komme frem.
For Referanser, se slutten av originalartikkelen -lenke
Daniel Witt
Daniel Witt -Bilde 6
Daniel Witt er forfatter og ESL (English-Second-Language) -lærer. Opprinnelig fra Vest -Texas har han bodd de siste årene i Amman, Jordan, hvor han liker å livnære seg med spiselige planter, vandre i ørkenen og prøve å snakke på arabisk. Han ble uteksaminert i 2018 fra University of North Texas sum cum laude med en BA i historie og en BS i økologi. Hans favorittdyr er Sea stikkelsbær.
Oversettelse, via google oversetter, og bilder ved Asbjørn E. Lund