Náttúrufræðingurinn - 1985, Síða 37

Þórður Jónsson:
Hvað er öreind?
INNGANGUR
Eðlisfræðin er ung fræðigrein. Nær
allar þær kenningar um eðli efnis-
veruleikans, sem taldar eru áreiðan-
legastar nú á dögum, spruttu upp á
þessari öld. Rætur nútíma eðlisfræöi
ná ekki lengra aftur en til ísaks Newt-
ons, er lést árið 1727.
En eðlisfræðin er líka gömul fræði-
grein, kannski elst vísindagreina. Eins
langt aftur og við höfum heimildir hafa
menn velt fyrir sér, hvaða reglur
stjórni veðri og vindum, gangi himin-
tungla og öðrum efnislegum fyrirbær-
um í umhverfinu. Reyndar hlýtur það
að vera eitt lengsta skrefið á þróunar-
braut mannsins að láta sér til hugar
koma, að slík fyrirbæri stjórnist af al-
gildum lögmálum, en ekki af tilviljun
eða duttlungum ára og vætta.
í þessum pistli ætla ég að reyna að
veita lesendum ofurlitla innsýn í hug-
myndaheim nútímaeðlisfræði. I
grófum dráttum má segja, að vinna
eðlisfræðinga sé þrískipt. Þeir gera til-
raunir og mælingar, þeir reikna út
ýmsar stærðir, sem bera má saman við
tilraunaniðurstöður og síðast en ekki
síst vefa þeir flókinn hugmyndavef,
sem í einhverjum skilningi, svarar til
efnisheimsins svokallaða. Vissulega
eru þessir þrír þættir nátengdir. Hvert
samband hugmyndavefsins og efnis-
veruleikans er ætla ég ekki að reyna að
fjalla um. Ég ætla heldur ekki að segja
frá flóknum tilraunum eða strembnum
stærðfræðireikningum. Mig langar
hins vegar til að reyna að varpa ljósi á
hluta hugmyndavefsins, sem ég var að
minnast á. Það er sá hluti vefsins, sem
snýst um öreindir, en svo nefnast
smæstu einingar efnisins. Hér er nokk-
uð erfitt unr vik, því að öreindahluti
vefsins er ofinn úr sérsmíðuðum hug-
myndurn, sem eiga sér enga hliðstæðu
utan eðlisfræðinnar. Þessum hug-
myndum verður ekki lýst til hlítar
nema með stærðfræðilegu táknmáli.
Ég mun því grípa til ýmissa líkinga til
að skýra frá hugmyndum eðlisfræð-
inga um öreindir. Allar þessar líkingar
ná skammt og eru jafnvel í mótsögn
hver við aðra. Mér er líkt farið og
manni, sem ætlar að útskýra fyrir
heyrnarlausu fólki symfóníur Beet-
hovens. Nú er ég ekki að gefa í skyn,
að lesendur skorti skilningarvit, held-
ur hitt, að öreindum verður ekki lýst
með orðum, er vísa beint til skynjana
okkar. Öreindir hafa enga lögun, lykt
eða bragð. Ekki gefa þær frá sér hljóð
og öreindir eru ósýnilegar. Reyndar
hafa þær ekki fastákveðna staðsetn-
ingu nema í takmörkuðum skilningi
eins og nánar verður vikið að hér á
eftir. Öreind er hugtak, sem við notum
til að skilja sum hinna flóknu fyrirbæra
í efnisheiminum. Jafnframt vísar orðið
öreind til einhvers konar efnisveru-
leika. Þessu tvennu ætla ég að reyna
að lýsa.
Náttúrufræðingurinn 55(1), bls. 31—39, 1985
31