Einsteins största misstag – Ett geni med fel och bristen är David Bodanis tredje bok om Einsteins fysik. Liksom E=Mc2 – Historien om väldens mest kända ekvation och Elektricitet – Historien om universums mäktigaste kraft innan denna är Einsteins största misstag en välskriven bladvändare som får oss matematiskt obildade nidingar att förstå vad alla de där ekvationerna egentligen betyder och vad det innebär för vår kunskap om hur världen fungerar. I denna tredje bok ges en gedigen historieskrivning över både Einstein liv och hans tankar och teorier och den rekommenderas å det starkaste.
Dessutom ger den oss som är lite intresserade av evidensbasering en tankenöt att fundera över – när och under vilka villkor ska man anse att det rådande empiriska läget falsifierar en teori och när ska man trots allt som pekar på motsatsen stå fast och fortsätta hoppas?
Under 1905 publicerar Einstein fem banbrytande arbeten, varav i alla fall tre var värda ett Nobelpris enligt Bodanis. Främst av dessa är arbetet om den speciella relativitetsteorin där världen för första gånger får stifta bekantskap med E=mc2. Einstein arbetade vid denna tid på patentverket i Bern och han hoppas att hans arbeten ska ge honom så väl erkännande som en akademisk tjänst. Men trots hans förhoppningar dröjer erkännandet. En del av anledningen är att Einstein just inte är någon akademiker utan en okänd tjänsteman vid patentverket och att hans texter inte, så som traditionen bjuder, tyngs av fotnötter och referenser till mer högborna kollegor. En annan orsak är att hans texter faktiskt är så pass abstrakta och avancerade. Einsteins teoretiska fysik grundas till stor del på tankeexperiment och abstrakta logiska resonemang vilka på centrala punkter bröt mot den viktorianska klassiska fysiken. Därav fanns ett inbyggt motstånd mot hans hävdanden; för att erkänna honom rätt måste man samtidigt överge flera av de grundläggande sanningarna i den världsbild som gällt sedan Newton.
Einsteins tankeexperiment guidades genom hela hans liv av den övergripande principen om att sanningen finns i enkelhetens skönhet. Enkelheten i en teori var enligt Einstein en garant också för dess giltighet. Men trots denna emfas på teori och teorins sköna enkelhet ansåg Einstein att det teoretiska arbetet var intet utan empiri som kunde bekräfta teorins antaganden. Detta yttrades sig bland annat på så vis att han avslutar många av sina arbeten med en uppmaning om att hans framlagda hävdanden måste testas och ibland gav han även förslag på experiment som skulle kunna göra detta.
Under åren efter 1905 växer långsamt kännedomen om Einsteins teorier och parallellt där med hans anseende och snart får han sin första akademiska tjänst. Samtidigt arbetar han vidare på sitt nästa stora genombrott; den allmänna relativitetsteorin. I november 1915 publiceras denna och därmed har Einstein tagit det största steget sedan Newton i vår förståelse av universums uppbyggnad. E=mc2 visade att Energi och Massa är samma sak: energi är utspridd massa och massa är tätt packad energi. Einsteins allmänna relativitetsteori visar att Gravitationen och Tingen är de samma: G=T. Trots att denna ekvation på sätt och vis är mer betydelsefull är den dock mindre känd men det den säger är att relationen mellan tingen, eller massorna, är gravitationen. Alla massor påverka rum-tiden och där med varandra men en större massa böjer rum-tiden mer vilket gör att den mindre massan dras mot den större.
1915 var detta enbart en teori, även om den var övertygande och tack vare Einsteins tidigare framsteg var han nu en tänkare vars teorier togs på största allvar. Som bekant var 1915 och åren där ikring inte en av de bättre tidpunkterna under 1900-talet att söka hitta experimentella bevis för förutsägelser om universum vilka krävde att man åkte runt halva jordklotet med dyr och skrymmande utrustning. Men trots att världen brann gjordes ett flertal försök och 1919 kom äntligen genombrottet. En brittisk expedition hade, trots sju sorgen och elva bedrövelser, lyckats fotografera en solförmörkelse och man kunde nu konstatera att solens dragningskraft böjde av ljuset från stjärnor i solens rand, just som Einsteins teori förutsagt. Nästan över natt blev Einstein en vetenskaplig superkändis för så väl fysikkollegor som den krigströtta allmänheten.
Men säg den lycka som varar för evigt… Redan 1916 hade Einstein börjat misstro sin egen ekvation. Sanningen i den sköna enkelheten låg i den ena vågskålen och med de experimentella bevisen vägde denna nu tyngre än någonsin förut. Men i den andra vågskålen låg astronomernas syn på universum som statisk. För att förstå detta måste man komma ihåg att kunskapen om universum vid denna tid var långt ifrån vad den är idag. Den allmänna uppfattningen bland astronomerna var alltså att universum var statiskt och dessutom hade man ingen aning om den egentliga storleken utan tänkte sig universum som varandes det vi idag vet är vår galax vintergatan. När Einstein såg på konsekvenserna av sin egen ekvation kom han dock till slutsatsen att universum inte kunde vara statisk. Beroende på vilka värden som sattes in i ekvationen blev resultaten olika; oändlig expansion, expansion följd av återgång till utgångläget, pulsar av expansion och kontraktion, etc.
Einstein kom alltså fram till att det här fanns en oöverbryggbar motsättning. Följderna av hans teori stämde inte med den bästa empiriskt grundade kunskapen om universums utseende och trots sin absoluta tro på sanningen i den enkla skönheten höll han empirin högre och valde till slut att till ekvationen lägga till den godtyckliga konstanten Lambda. Och satte man lambda lagom lågt stämde uträkningarna, så vitt det verkade, med universums uppbyggnad både i det korta och det längre perspektivet.
Einstein var från början högst missnöjd med sitt infogande av lambda men inte desto mindre förde han nu ut denna version av sin ekvation och det blev denna version som blev den gällande. Och där med knöts också hans prestige och kändisskap till denna variant av ekvationen.
Men redan under tidigt 20-tal presenterades teoretiska argument för att den ursprungliga versionen vad den rätta och senare under 20-talet kom astronomerna även med empiriska belägg. Man började förstå att universum var långt större än vintergatan och hittade också sätt att mäta avstånd i rymden. Spiken i kistan för lambda blev Hubbles mätningar av stjärnornas rödförskjutningar vilket visade att dessa stjärnor var på väg bort från oss; att universum alltså expanderar.
Einstein kämpade länge emot alla försök att avlägsna lambda men med Hubbles belägg för universums expansion insåg han att slaget var förlorat och drog officiellt tillbaka lambda från sin ekvation.
Det är här någonstans som Einstein lägger grunden för sitt största misstag.
Samtidigt med att Einstein utvecklade sina teorier om den speciella och sedan den allmänna relativitetsteorin pågick utvecklingen av kvantfysiken. Einsteins egen uppsats om den fotoelektriska effekten (vilken var den upptäckt han fick Nobelpriset för) var en av grunderna till kvantteorin. Men efter detta inledande bidrag koncentrerade sig Einstein på universums storskaliga struktur. Kvantfysiken utvecklades vidare av ett stort antal teoretiker och experimentellt inriktade fysiker så som Bohr, Rutherford och Heisenberg. En av de mest centrala slutsatserna av kvantfysiken var den om den fundamentala osäkerhet som råder på kvantnivå.
Förutom att Einstein alltid hållit principen om sanningen i den enkla skönheten högt så hade han också alltid trott att universums storskaliga liksom småskaliga struktur var möjlig att förstå och förklara. Därför vände han sig instinktivt mot kvantfysikens hävdande av det råder en fundamental osäkerhet på kvantnivå. Han motsatts sig därför Heisenbergs teoretiska bevis för denna osäkerhet och försökte under många år hitta argument och bevis mot kvantfysiken.
Att försöka falsifiera en vetenskaplig teori är ju dock helt i sin ordning och dessutom en mycket viktig sysselsättning. Men det som enligt Bodanis gjorde Einsteins försök att falsifiera kvantfysiken till hans största misstag var inte dessa försök till falsifiering i sig. Då Einstein insåg att astronomerna hade hitta belägg för att universum utvidgas och där med drog tillbaka sin tillagda konstant (lambda) bestämde han sig samtidigt, något ologiskt kan tyckas, för att aldrig mer låta sanningen i teorins enkelhet få ge vika för ofullständig empiri. Tillsammans med hans ogillande av kvantfysikens stipulerande av en fundamental osäkerhet gjorde detta att han aldrig kunde förmå sig att erkänna att den växande mängden av experimentella bevis faktiskt visade att kvantteorin var korrekt och efter många år av motstånd och ett stort antal försök att falsifiera kvantteorin gav han till slut upp.
Mannen som 1915 utkorades till den största fysikern sedan Newton blev långsamt marginaliserad till fysikvärldens utkanter och av sinakollegor betraktad som en föredetting. Han fortsatte att verka vid sin institution där han hade en liten skara anhängare. Han la under åren fram en del viktiga bidrag till den teoretiska fysiken men på grund av sin marginalisering fick dessa inget genomslag att tala om och sitt sökande efter sanning och skönhet riktade han allt mer mot Mozart och Bach.
Den ledstjärna som vägledde Einstein till hans största upptäckter – att enkelheten och skönheten i teorin borgade för dess sanning men att detta ändå var intet utan empiriska bevis – blev alltså till slut också hans fall eftersom han övergav den andra halvan och ersatte sin ledstjärna med en absolut tro på sanningen i teorin.
Denna tro gav honom förvisso G=T tillbaka men samtidigt kopplade han ifrån sig själv från halva det vetenskapliga fält och i princip hela det sociala sammanhang som var hans liv.
Som en ironisk tvist på historien har dessutom ”lambda” återkommit från de döda i form av mörk energi och man kan undrar vad Einstein skulle tänkt om det han fått leva så länge…
