Hvem var opdageren? Hilbert, Einstein eller Grossmann?

[John Larsson]

Hans Christian har igen fået vores tålmodige moderator til at engagere sig ret dybt i noget der handler om matematik og naturvidenskab. Jeg har ikke noget at tilføre denne diskussion, men jeg synes at Hans Christians ord her er et separat emne værd:

>>
Morten jeg spørger om en "komponent”, der i denne sammenhæng allerede eksisterer.

Jeg kunne også have påstået at et bestemt uløst aspekt af naturens love kræver en helt ny unik matematisk ligning (aldrig set før) og derefter forklaret en matematikker præcist hvorfor og så betalt ham for at udtrykke præcist det samme matematisk.

I begge tilfælde ville jeg have en fuldstændig model jeg kunne sammenligne med virkeligheden.  Den ville være lige så god som hvis jeg havde gjort hele arbejdet selv.  Det er resultatet der tæller.

Med andre ord, den højre hjernehalvdel får ideen, den ser helheden (fx bilen), den ser ikke træerne i skoven, men skoven.  Det er den højre hjernehalvdel der ved hvordan komponenterne samles. Det er også denne del af hjernen der indser at der mangler de og de komponenter, herunder også en matematisk (venstrehjerne) komponent.
<<

Det her får mig til at tænke på den evige diskussion om hvad det var Einstein egentlig opdagede. Det han fik Nobelprisen for i 1921 var hverken den specielle relativitetsteori i 1905 eller den generelle ca. 10 år senere, men hans arbejde om den fotoelektriske effekt, også fra 1905. Nobelstiftelsen er meget lidt åben med hvad der har været for overvejelser i de forskellige fora der står for tildelingen, i dette tilfælde "Kungliga Vetenskapsakademien" i Stockholm, men det er vist ret klart, at Einstein fik Nobelprisen på netop dette tidspunkt skyldtes al den virak der kom efter at en britisk ekspedition i december 1919 havde bekræftet at Einsteins mening om at fx. lys også blev påvirket af gravitation (hører til den generelle relativitetsteori). Det gjorde Einstein "overnight" til en meget kendt person. Før dette tidspunkt var Einstein nok kendt i nogen videnskabelige kredse, men hans teorier var mildt sagt diskuterede, både den specielle og den generelle relativitetsteori. Einstein havde godt nok accepteret sin rolle som "berühmter Person" (*), men han var selv ikke overbevist om at solformørkelsesmålingerne kunne bruges som dokumentation for at hans teori var rigtig; det har også senere forskning bekræftet at den ikke kunne, i hvert fald ikke med nogen acceptabel sikkerhed. "Skaden" var dog sket og presset på den svenske Nobelkomité tog til. Han undgik prisen i 1920, men i 1921 var det nærmest umuligt ikke at tildele ham prisen. Einstein selv var godt orienteret om dette og tog i efteråret 1920, før prismodtagerne blev offentliggjort, på en lang rejse til Østen, så han ikke kunne være med til prisoverrækkelsen den 10. december 1921. Svenskerne havde også deres problemer med Einsteins opdagelser. Der var stadig mange skeptikere om både den specielle og den generelle relativitetsteoris holdbarhed, men der var også usikkerhed om det egentlig var Einstein var ophavsmand til disse teorier, eller i hvilken grad han selv havde stået for dem. For den specielle relativitetsteori blev det jo diskuteret om den egentlig ikke burde tilskrives Olinto de Pretto, som havde publiceret hele to artikler før Einstein, som i alt væsentligt beskriver den specielle relativitetsteori. Den generelle var som sagt alt for udokumenteret med solformørkelsesmålingerne og for "ny" og med tvivl om hvem der egentlig havde stået for arbejdet! Derfor fandt man noget som videnskabelig set var godt nok, hans teori om fotoelektriciteten fra 1905; det valg kunne man i hvert fald ikke kritiseres for! Einstein kom tilbage til Europa og i foråret 1922 kom han ret diskret til Stockholm og modtog prisen. Han havde faktisk rigtig meget brug for pengene. Det var nemlig sådan, at han siden ca. 1912 havde ønsket sig en skilsmisse fra sin serbiske kone, men der gik mange år, til sidst i 1910'erne, inden han kunne blive enig med sin kone om de økonomiske betingelser. I disse forhandlinger havde konen (hendes familie) spillet et ret højt spil, i det man kun ville acceptere en skilsmisse, hvis konen fik overdraget hele det beløb som Nobelprisen udgjorde, uanset hvornår Einstein skulle få prisen!

Einstein var selv ikke matematiker, og han har heller aldrig antydet at han var. Efter at arbejdet med den generelle relativitetsteori var klart, indrømmede han at han ville have kunnet præsentere den allerede 1908, hvis han bare havde haft et kendskab til Eulers matematik. Nu gik der mange år inden han fik hjælp af sin gode ven Grossmann med matematikken. Før de blev færdige var det dog lykkedes David Hilbert, på kort tid at løse den matematik, som der lå i opgaven! Hilbert var nærmest ved en tilfældighed blevet præsenteret for kernen i Einsteins tanker. Hilbert regnes vist som en af den nyere tids aller fremmeste matematikere, men han har mig bekendt aldrig hævdet at han skulle have æren for den generelle relativitetsteori. Dog, hvor meget af den var Grossmanns og hvor meget kom det til at betyde for Grossmann, at Hilbert kom først? Den svenske Nobelkomité havde faktisk grund til være lidt tilbageholdende!

(*)Der går en anekdote om Einstein fra denne tid. Han boede i en lejlighed i Berlin, hvor naboen, en pensioneret underofficer fra den besejrede kejserlige hær tydeligvis ikke brød sig om jøder. Han hilste meget afmålt på den langhårede akademiker, men efter solformørkelsen i Afrika og Einstein var kommet på avisernes forsider hilste han meget høflig på Einstein og sagde: "Aber Herr Einstein, Sie sind ja ein berühmter Person!", hvortil Einstein tørt svarede: "Ach ja, verstehen Sie, Herr Schulz, berühmter Personen sollen ja auch Nachbarn haben!" (Undskyld, hvis jeg har fyret dén af før!  ;-))

[Morten Jødal]

Tjah ...
Einsteins arbejde med den fotoelektriske effekt var faktisk også betydeligt, omend nok ikke en nobelpris værd, hvis han ikke havde vist sig som et ægte geni ved sin uhildede tilgang til relativitetsteorien(-erne). Men nobelkomiteen var allerede dengang uhyre forsigtig med at sikre sig, at man kun belønnede opdagelser af varig værdi.
Tendensen er fortsat.
Således modtog den danske læge Jens Christian Schou først i 1997 nobelprisen i kemi for sin opdagelse af den såkaldte ionpumpe, der har stor betydning for nervesignaler. Opdagelsen blev gjort i 1956 og havde forlængst fundet vej til elementære lærebøger (bl.a. min gymnasiekemibog, der udkom i 1979). Så Einstein (eller hans ekskone) var i virkeligheden heldig, at det gik så hurtigt.

Men kernen i spørgsmålet er: Hvem gjorde opdagelsen? Og svaret er, at det var der flere om, men Einstein kunne overskue helheden (jfr. Hans Christians store ønske) OG detaljerne, da han først havde fået hjælp til matematikken. SAMT drage nogle mere vidtrækkende konsekvenser af sin opdagelse. Det er det sidste, der efter min opfattelse kendetegner det sande geni.

Grossmann kender jeg ikke, men Hilbert var faktisk en meget berømt matematiker, der lavede stor matematik også (og især) på andre områder. Det er måske en fejl, at han ikke fik nobelprisen - men det skulle i så fald have været for det store selvstændige arbejde med talteorien. Dermed bliver fejlen Nobels, for han havde jo en meget praktisk tilgang til naturvidenskaben, og der blev ikke i hans testamente plads til en matematikpris.

Relativitetsteorien er langtfra det første eksempel på flere personers arbejde.
Således bygger Newtons gravitationslov helt fundamentalt på en dengang ny matematisk disciplin, differentialregning. Newton var efterfølgende i en lang disput med Leibniz om, hvem der skulle have æren for at have udviklet den. De gjorde det vistnok begge uafhængigt, og Newton helt sikkert med henblik på at bruge den i sine tyngdeberegninger, som blev til den generelle gravitationslov.
Er den så hans?
"Principia", som beskriver mekanikkens grundsætninger, herunder gravitaionsloven, var med sikkerhed ikke blevet færdig, hvis ikke Edmund Halley havde opsøgt den allerede berømte fysiker for at få hjælp til sin beregning af kometbaner - naturligvis med afsæt i den da aktuelle komet, som har fået navn efter ham. Halley så perspektivet i Newtons gravitationsarbejde og bekostede endda udgivelsen af bogen. The Royal Society, som burde have gjort det, ville ikke. De manglede penge efter en udgivelsesfiasko, og derfor ville Newton ikke færdigredigere sit arbejde til publicering - det, der blev hans hovedværk!
Betyder det, at Halley skulle have det halve af æren for gravitationsloven?
Bekedenhed var vistnok ikke Isaac Newtons fornemste dyd, men han udviste den dog, da han efterfølgende blev hyldet for sine store videnskabelige opdagelser og svarede: "Jeg har kun kunnet nå så højt, fordi jeg står på skuldrene af giganter".

Der er ikke mange videnskabelige opdagelser, som en enkeltperson er HELT alene om. Men der er en del, hvor en enkeltperson laver det afgørende gennembrud, og det mener jeg godt man kan sige, at Einstein gjorde med relativitetsteorierne.

[John Larsson]

Tjah ...
Einsteins arbejde med den fotoelektriske effekt var faktisk også betydeligt, omend nok ikke en nobelpris værd, hvis han ikke havde vist sig som et ægte geni ved sin uhildede tilgang til relativitetsteorien(-erne). Men nobelkomiteen var allerede dengang uhyre forsigtig med at sikre sig, at man kun belønnede opdagelser af varig værdi.

Man har altid været angst for at give prisen til den forkerte. Jeg mener at den fotoelektriske effekt som opdagelse var godt begrundet, også sammenlignet med mange senere motiveringer. Den var ikke noget der skabte større paradigmeskift, som relativitetsteorierne, men fremfor alt var der ingen tvivl om hverken at effekten var veldokumenteret eller at det var Einsteins arbejde der dokumenterede den. At Einstein lige som mange andre også har stået andres "skuldre" er vel ret klart, men han var i mine øjne primært en meget stor naturfilosof, fuldt på højde med Newton og større end Bohr, men jeg tror nu at de fleste i dag er mere enige med Bohr om det som de to var uenige om!  ;-)

[Morten Jødal]

Einstein ... var ... større end Bohr

Og det er så et nyt aspekt i sammenligningen:
Einsteins egne arbejder var nok større end Bohrs, og han var dygtig til at formidle dem.
Bohr var berygtet som forelæser - ind imellem var der lange tankerækker, han slet ikke fik sagt højt - men han var eminent til at inspirere andre dygtige forskere og samlede i tyverne og de tidlige tredivere et unikt hold på sit institut. Uden ham var kvantemekanikken ikke blevet en samlet teori, selv om han langtfra selv lavede det hele.
Så hvem er størst?

P.S. Det siges, at Bohr var en tilsvarende inspirator under arbejdet med a-bomben. Uden ham var den måske ikke blevet færdig før krigen var afsluttet. En fordel?