Hyrvagn 65

David Bodanis – E = mc2

Denne fant jeg mellom kjøtt- og ostedisken hos Konsum på Högfjället i Sälen, to måneder inn i året etter hundreårsfeiringen av utgivelsen av Albert Einsteins spesielle relativitetsteori og den berømte likningen E=mc2, som sier at masse kan omformes til energi og omvendt. C står for lysets hastighet, som alltid er 299 792 458 m/s. Einstein fastslo at det i hele universet ikke er mulig å overskride denne hastigheten. Relativitetsteorien lærte oss å utnytte de enorme energimengdene i atomenes kjerner, og å forstå detaljene i planetenes bevegelser. I 1905 kom også Einsteins teori om fotoelektrisk effekt, som i dag brukes både i automatiske døråpnere og til promilletesting. Einsteins tredje arbeid dette året forklarte Brownske bevegelser, eller virrevandring, som blant annet brukes til å forstå aksjemarkedet. Mye av grunnlaget for dagens samfunn ble lagt av Einstein for 100 år siden, og David Bodanis har altså skrevet en biografi – ikke om Einstein, men om E=mc2.Går det an å skrive biografien til en likning? Javisst. Spesielt hvis likningen det er snakk om er den mest kjente og oftest siterte likningen gjennom alle tider. For selv om det er mange som ikke vet hva den betyr, vet alle at det er Albert Einstein som formulerte begrepet E = mc2. Som egentlig betyr at energi og masse egentlig er to sider av samme sak.
Slik ble den til: Våren 1905 hadde Einstein skrevet et 30 siders langt utkast til det vi i dag kaller relativitets-teorien (eller "Invariansteorien" som Einstein selv helst ville kalle den). Han sendte oppgaven sin til det tyske vitenskapelige tidsskriftet "Annalen der Physik" for å få den publisert, men noen uker senere kom han på at det var noe han hadde glemt og ettersendte et tre sider langt tillegg. Og det var der, fire avsnitt fra slutten av tillegget, at den berømte likningen gjorde sin entré i verdenshistorien.

Men boken er altså en biografi over likningen, ikke over Einstein. Derfor innledes boken med at man i tur og orden får vite hva de 5 tegnene i likningen egentlig står for. Visste du for eksempel at likhetstegnet = ble innført av en engelsk lærebokforfatter ved navn Rober Recorde på midten av 1500-tallet?
Recorde hadde tidligere, med hell, lansert tegnet + i England. Ansporet av denne fremgangen forsøkte han med et nytt tegn, siden han selv var lei av å skrive ”er lik med”. For å unngå den evige gjentakelsen av disse ordene ville han bruke to paralelle linjer, ”for det finnes ikke noe mer likt hverandre”. Recordes tegn hadde en periode hard konkurranse av // og ][ for ikke å snakke om ===== før = til slutt gikk av med seieren.
Det er slike ting jeg synes er de mest interessante i denne boken. Bodanis tar oss hele tiden med på små utflukter i vitenskapsteorien og viser opp merkelige sammentreff og skjebner.

Aller best likte jeg kanskje fortellingene om to på hver sin tid ytterst fremstående vitenskapskvinner.
Den ene var Emilie de Châtelet, hoffdame under Ludvig XV og Voltaires elskerinne. Emilie gikk mye og funderte over energibegrepet, og ville sikkert kommet til et gjennombrudd på området hvis hun ikke hadde dødd i barselseng.
Den andre var en gladlynt engelsk dame med moteriktig frisyre ved navn Cecilia Payne. Hun jobbet i Cambridge på 1920-tallet med å analysere spektrallinjer fra solen. På denne tiden, forteller Bodanis, mente man at solen for det meste besto av jern (!) og man kunne ikke begripe hvor all den energi som solen ga fra seg kom fra. Det var Cecilia som først tolket spektrallinjene på riktig måte og således viste at solen og stjernene i hovedsak består av hydrogen.
Forresten, når Einstein hevder at masse og energi er ekvivalente er det imidlertid en sannhet med modifikasjoner, noe som faktisk sjelden sies rett ut. Alle ”vet” at masse forvandles til energi i atombomber og kjernekraftverk, og det gjør den jo. Putter vi inn et tonn radioaktivt brensel i reaktoren og lar den produsere energi vil etter hvert brenslet veie noe mindre enn det gjorde innledningsvis – selv om vi regner sammen den sammenlagte vekten av alle spaltningsproduktene, nøytroner og andre partikler som dannes og forsvinner i form av gasser og radioaktiv stråling under reaktorens gang. En del av det radioaktive brenslet har gått over til energi.
Derimot er påstanden feil om vi påstår at masse i form av kvarker, materiens grunnsteiner, er forvandlet til energi. Ingen kvarker eller leptomer har forsvunnet. Det er nøyaktig like mange slike før som etter den de kjernefysiske reaksjonene. Det som har sluppet løs en egentlig bare den bindingsenergien som har ligget bundet i atomkjernene. Men den energien er lik masse.

Selv om man lærer mye fysikk er E=mc2 absolutt ingen vanlig fysikkbok. Det er en nærmest kulturhistorisk skildring av Einsteins relativitetsteori og de fascinerende menneskeskjebnene hvis liv og virke er sterkt knyttet til den: Møt ikke bare Emilie du Châtelet (hun som var en fremstående vitenskapskvinne og Voltaires elskerinne), men også den tyske fysikeren Lise Meitner som på en aftentur midtvinters utenfor Kungälv i Sverige, på flukt fra Hitlerregimet, kom på hvordan atomkjernen skulle spaltes, de norske motstandsmennene som hindret tyskerne i å bygge en atombombe og Chandrasekhar som har regnet ut når vår sol kommer til å slokne. Boken forteller også historien om hvordan deler av den keiserlige, tyske atlanterhavsflåten fra første verdenskrig landet på månen ( stålet ble brukt i Pioner-sonden som nå har passert Pluto på sin videre ferd ut i universet.). Og neste gang du går forbi en røykvarsler, send en tanke til Albert Einstein og hans likning fra 1905. Røykvarsleren jobber nemlig helt i tråd med likningen E = mc2.

En spennende leseopplevelse i fortid og nåtid. Eller ”Til evigheten - og forbi”, som Buzz Lightyear ville ha sagt.