Dagblaðið Vísir - DV - 27.07.1999, Blaðsíða 4

Dagblaðið Vísir - DV - 27.07.1999, Blaðsíða 4
20 ÍH3 ÞRIDJUDAGUR 27. JULI1999 Stærðin skiptir máli: Einstæður heili Einsteins - vísindamenn tengja gáfur snillingsins við gerð heila hans Spurningin um hvort „stærðin skipti máli" hefur verið manninum hugstæð í langan tíma og í ýmsu samhengi. Menn hafa ekki hvað síst velt því fyrir sér hvort þetta geti einnig gilt um sam- band heilastærðar og gáfna og hver gæti verið betra rannsóknarefni að því leyti en stórsnillingurinn Albert Ein- stein. Á síðustu 20 árum hafa þrjár rannsóknir verið gerðar á heila hans og allar hafa þær leitt í ljós mun á heila hans og annarra. Nýverið birtust niðurstöður síðustu rannsóknarinnar sem benda sterklega til þess að ein- hver tengsl geti verið þarna á milli. „Týndur" heili Lengi vel var það hulin ráðgáta hvað orðið hefði um heila Einsteins. Eftir dauða hans árið 1955 nam meinafræðingurinn dr. Thomas Harvey við Princeton-háskólann í Bandaríkjunum, þar sem Einstein starfaði eftir að hann fluttist til Bandaríkjanna, heilann burt til þess að hægt væri að rannsaka hugsan- leg tengsl gáfna og heilastærðar, a.m.k. í tilviki Einsteins. Eftir það hvarf heilinn af sjónarsviðinu þar til blaðamaður í Bandaríkjunum heimsótti Harvey og fékk hann til þess að deila hnossinu með óðrum en fram að þvl höfðu rannsóknir dr. Harveys ekki leitt í ljós neinn mun á heila Einsteins og annarra. „Fundurinn" á heila Einsteins leiddi til þess að fleiri vlsindamenn höfðu tækifæri á rannsóknum. Sú fyrsta leiddi í ljós 73 prósent meira magn svokallaðra taugatróðs- frumna sem styrkja og taka þátt í viðhaldi taugunga. Önnur könnun Niðurstaða þeirra er að þessi óvenjuiega bygg- ing heiians, sem er einstók fyrir Einstein, gæti verið ástæðan fyrir því hvernig Einstein hugsaði. gaf til kynna mikinn þéttleika taug- unga í heilaberki nóbelsverðlauna- hafans en ekki er hægt að fullyrða um samhengi mUli þess og gáfha. Stærri þar sem það skipti máli í þriðju og síðustu rannsókninni, en niðurstöður hennar komu út fyrr í sumar, var heili Einsteins borinn Einstein stundaðl tónlistamám í fjölda saman við heila 91 meðalgreinds manns og kvenna. Heili Einsteins mældist ósköp venjulegur að þyngd og stærð en hvirfilsvæðið, sem er m.a. miðstöð rökhugsunar, grafískr- ar hugsunar, tónlistar og rúmfræði- legrar skynjunar, reyndist vera 15 prósentum breiðara en venjulegt telst. Ekki kemur á óvart að tónlist- in tengist þessu svæði því Einstein stundaði tónlistarnám í fjölda ára sem barn og spilaði á fiðlu. Einnig vantaði heilann skor sem venjulega gengur í gegnum þe'tta svæði. Telja vísindamennirnir að það hafi getað hjálpað fleiri taugung- um að tengjast og á auðveldari hátt. Niðurstaða þeirra er að þessi óvenjulega bygging heilans, sem er ára sem barn og spilaði á fiðlu. einstök fyrir Einstein, gæti verið ástæðan fyrir því hvernig Einstein hugsaði enda kemur hún heim og saman við lýsingar hans á eigin hugsanaferli. Að hans sögn komu orð lítið við sögu í hans vísindalegu hugsun heldur hugsaði hann fyrst og fremst í myndum af ýmsu tagi. Þeir benda þó á að frekari rann- sókna sé þörf áður en nokkuð er hægt að fullyrða og meðal annars þurfi að bera heilann saman við heila annarra snillinga eða óvenju gáfaðra manna til að fá betri saman- burð. -fin Afstæðiskenning Einsteins: Sköpunarverk sem dáðst er að - kemur þó lítið við sögu í daglegu lífi Lárus Thorlacius, prófessor í eðlisfræði. Lárus Thorlacius, prófessor í eölis- frœöi, skrifar: Eðlisfræðingar minnast Einsteins einkum fyrir af- stæðiskenning- una, sem er önn- uraftveimurhöf- uðkenningum 20. aldar eðlisfræði. Hann kom reynd- ar víðar við í eðlisfræðinni og þegar hann fékk Nóbelsverðlaunin var það ekki fyrir afstæðiskenninguna heldur fyrir framlag til skammtafræðinnar, sem er hin meginkenning eðlisfræði 20. aldar. Afstæðiskenningin kemur tiltölu- lega lítið við sögu í daglegu lífi. Það er kannski einmitt þess vegna sem fólk hefur dáðst svo mjög að þessu sköpun- arverki Einsteins. Þær vísbendingar sem voru fyrir hendi þegar hann vann að gerð kenningarinnar voru langt frá því að vera augljósar en með frjórri hugsun náði hann engu að síður að umbylta heimsmynd eðlisfræðinnar. Fyrirgefðu, Newton - sagði Einstein við fyrirrennara sinn Tveir eðlisfræðingar bera höfuð og herðar yfir kollega sína í greininni. Annar þeirra, Isaac Newton, fann upp eðlisfræðina. Hinn, Albert Ein- stein, fann hana upp aftur. Bylting Newtons var í því fólgin að setja fram kenningar byggðar á ná- kvæmum athugunum á gangi og eðli náttúrunnar sem síðar mátti prófa með tilraunum. Hann hefur verið kallaður „heppinn" af þvl „aðeins er til einn heimur til að uppgötva - og Newton uppgötvaði hann." Hitt er annaö mál að afrek hans höfðu ekk- ert með heppni að gera og eflaust hafa margir, fyrr og síðar, fengið epli í hausinn [sic] án þess að nokkuð hlytist af annað en kannski nokkur vel valin blótsyröi. En lögmálum og heimsmynd Newtons var bylt af afrekum Alberts Einsteins í byrjun þessarar aldar og það segir sitt um hinn hógværa Ein- stein að honum fannst hann jafnvel skulda Newton afsökunarbeiðni fyrir vikið. Kraftaverkaárið Eftir að hafa fallið á inntökuprófi í tækniháskóla í Zurich sextán ára að aldri stundaði hann nám við skóla í Arau og útskrifaðist þaðan sem kennari í stærðfræði og eðlisfræði árið 1900. Næsta árið vann hann fyrir sér sem kennari í hlutastarfi og sótti á meðan um stöður við hina og þessa háskóla en var ávallt hafnað. Árið 1902 fékk hann stöðu á einkaleyfisskrif- stofu í Bern og vann þar allt til ársins 1909. Á þessu ára- bili gerði hann ótrúlegustu uppgötvan- ir í fræðilegri eðlisfræði - og það i frí- tíma sínum án nokkurra samstarfs- manna eða aðgangs að nýjustu útgáf- um rita í fagihu. Árið 1905 hafa sagnfræðingar síðan nefnt annus mirabilis, eða krafta- verkaárið, sakir þess hve miklar og merkilegar uppgötvanir Einstein gerði þaðár. E = mc2 Meðal þeirra var takmarkaða afstæðiskenningin þar sem Einstein endurtúlkaði hið sí- gilda lögmál um afstæði, þ.e. að lögmál eðlis- fræðinnar væru alltaf eins óháð við- miði. Síðar á árinu víkkaði hann kenninguna út og sýndi fram á tengsl orku og massa með frægustu jófnu allra tima, E = mc2 (sjá nánar stuttan pistil eftir Lárus Thorlacius eðlisfræðing annars staðar á síðunni). Rannsóknir og uppgötvanir Ein- steins á árinu 1905 (og auðvitað einnig síðar) eru viðurkenndar sem einir mikilvægustu hornsteinar nútímaeðl- isfræði og eru grundvöllur ört vaxandi skilnings okkar á alheiminum og öllu sem í honum er. -fin 8 sinnum umhverfis jörðina á 1 sekúndu Kenning Einsteins er í tveimur hlutum. Annars vegar er takmarkaða afstæöiskenningin, sem Einstein setti fram árið 1905, en hún lýsir hreyfingu hluta. Þó mörgum finnist mikill hraði í lífi nútímamannsins er það hæga- gangur frá sjónarhóli afstæðiskenn- ingarinnar þar sem allt miðast við ljóshraðann en á einni sekúndu fer ljósið vegalengd sem nemur 7 1/2 sinni umhverfis jörðina. Ef farartæki okkar gætu nálgast slíkan ógnarhraða myndum við þurfa að venjast ýmsu óvenjulegu. Til dæm- is myndu vegalengdir á ferðalögum styttast frá því sem hægfara vegfar- endur mæla, sem hljómar ekki sem verst. Jamframt myndu klukkur ferðamanna ganga hægar en þeirra sem heima sitja en það myndi óneit- anlega flækja fyrir okkur allt tímatal. Eins og áður sagði eru þessi afstæðis- áhrif ekki áberandi í okkar daglega amstri en þau eru vel mælanleg í ein- földum tilraunum og reyndar væru ýmsar framfarir í nútíma eðlisfræði óhugsandi ef ekki væri fyrir hendi skilningur á takmörkuðu afstæðis- kenningunni. Klukkan gengur hægar í kjallaranum Það tók Einstein rúman áratug frá því að hann setti fram takmörkuðu af- stæðiskenninguna að fullkomna verk- ið þannig að það tæki líka til hreyf- ingu hluta í þyngdarsviði en það er viðfangsefni almennu afstæðiskenn- ingarinnar. Hana setti hann fram í endanlegri mynd árið 1916. Það á ekki siður við almennu kenn- inguna að við verðum lítið vör við áhrif hennar í daglegu lífi. Þó að okk- ur fmnist oft þyngdarafl jarðarinnar toga helst til fast í okkur eru þyngdar- svið jarðarinnar alls ekki sterkt á mælikvarða almennu afstæöiskenn- ingarinnar. Menn hafa engu að síður mælt ýmiss konar afstæðisáhrif í þyngdarsviði en slíkar tilraunir krefj- ast mun meiri nákvæmni en þær sem nota má til að staðfesta réttmæti tak- mörkuðu kenningarinnar. Sem dæmi má nefna nákvæmnisat- huganir á göngu reikistjarnanna um sólina, þar sem afstæðiskenningin skýrir vel frávik frá þvi sem hin hefð- bundna þyngdarfræði Newtons gerir ráð fyrir. Sömuleiðis hefur verið mælt hvernig ljós frá fjarlægum stjörnum tekur beygju þegar það fer fram hjá sólinni. Mælingar hafa einnig staðfest að tíminn líður örlítið hægar niðri í kjallara en á efstu hæð í húsi. Almenna afstæðiskenningin kemur helst að notum i stjarneðlisfræði og er í lykilhlutverki á ýmsum sviðum þar. Stærð heimsins Dæmi um vettvang þar sem áhrifa afstæðiskenningarinnar gætir veru- lega er þegar við skoðum alheiminn í heild sinni sem eðlisfræðikerfi. Áður en afstæðiskenningin kom til skjal- anna var spurningin um rúmfræði- lega gerð alheimsins vart innan vé- banda eðlisfræðinnar en nú er talið að skera megi úr því með mælingum hvort heimurinn hafi endanlega stórt rúmmál eða sé óendanlega stór. Kenning Einsteins hefur getið af sér heila fræðigrein, heimsfræðina, sem er afar virkt rannsóknasvið og hefur verið í örum vexti undanfarin ár samfara tækniframfórum við at- huganir á fjarlægum fyrirbærum í geimnum. Sameinuð kenning? Hin meginkenning 20. aldar eðlis- fræði, skammtafræðin, hefur haft mun meiri áhrif á umhverii okkar allra. Hún liggur til grundvallar há- tækni nútimans, svo sem tölvum og geislaspilurum. Eitt af mikilvægustu viðfangsefn- um eðlisfræðinga á þessari öld hefur verið að samræma lýsingu skammta- fræðinnar sem lýtur að hinum smá- sæja heimi og afstæðiskenningarinn- ar, sem annars vegar snýr að hraðfara hlutum og hins vegar'að stórum kerf- um og sterku þyngdarsviði. Það hefur gengið vel með takmörkuðu afstæðis- kenninguna en verr með þá almennu en nú eru margir eðlisfræðingar bjart- sýnir á að það takist með svonefndum strengjakenningum, sem er það sem ég fæst aðallega við í mínum rann- sóknum. Einstein helgaði síðari hluta ævi sinnar einmitt leitinni að sameinaðri kenningu og varð því miður lítið ágengt. Líklegast var hann þó á réttri leið eins og svo oft áður en það var ekki enn komið að virjunartíma sam- einaðrar kenningar þegar hann dó árið 1955 . Síðan þá hafa orðið stórstígar framfarir í öreindafræði sem gefa von um að „kenningin um allt" sé loksins innan seilingar.

x

Dagblaðið Vísir - DV

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Dagblaðið Vísir - DV
https://timarit.is/publication/255

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.