Kvasivetenskap vid Uppsala universitet

Det är dramatiska förändringar på gång vid Uppsala Universitets civilingenjörsutbildning i teknisk fysik. En gång i tiden en prestigeutbildning med stort ämnesdjup, nu en utbildning stadd i snabb förändring under förevändning om ingenjörsmässighet och anställningsbarhet.

Under hösten har avgörande beslut fattats inom den teknisk-naturvetenskapliga fakulteten där centrala delar av fysikämnet stryks och omfattande undervisningsuppdrag flyttas från fysiken. I beslutsunderlagen (se tex kallelse TUN 2016-01-19) framkommer skarp kritik mot ett centralt område inom fysiken: den analytiska mekaniken. I underlaget hävdar man att den analytiska mekaniken som vetenskap är behäftad med allvarliga brister. Detta är sensationella uppgifter.

Mekaniken formulerades först av Newton i slutet av 1600-talet och utgjorde startskottet för den moderna vetenskapen och den industriella revolutionen. Under slutet av 1700-talet och början av 1800-talet utvecklades mekaniken genom portalgestalter som Lagrange och Hamilton till ett ramverk som sedan dess utgjort grunden för all fysik. Utan den analytiska mekaniken hade så gott som inget av den fysik som utvecklats från 1800-talet och  framåt, eller moderna teknologiska tillämpningar, varit möjlig. Det är alltså detta fundament som ifrågasätts i fakultetens beslutsunderlag.

Låt mig ta ett par exempel.

Under rubriken ”Analytisk mekanik: Mer generellt än Newton-Maxwells formalism?” lyfts de generella bristerna hos den analytiska mekaniken fram. Ett av problemen skall vara att man med Lagranges metod inte kan beskriva laddade partiklars rörelse i magnetiska fält. Som stöd utförs en halsbrytande beräkning som sägs leda fram till slutsatserna att Lagrangeformalismen leder till tvetydigheter och inte behöver leda till korrekt rörelseekvation!” och att ”Basen för mekanik är sålunda inte Lagrange‐Hamiltons ekvationer utan Newton‐Maxwells rörelselagar”.

Än mer fascineranden påståenden finns att läsa under rubriken: ”Är analytisk mekanik grund för statistisk mekanik eller kvantmekanik?”. Det finns sedan snart hundra år effektiva metoder att gå från klassisk fysik till kvantmekanik baserade på Hamiltons formalism för mekaniken. Men i beslutsunderlaget framgår det: ”Att Hamiltons ekvationer skulle vara en bas för att se utvidgningen till kvantmekanik har antagligen sprungit fram från en feltolkad språklig association”. Det talas också på ett fantasieggande sätt om områden ”där det över huvud taget inte går att se någon övergång från kvantmekanik till klassisk fysik”. I beslutsunderlaget slår man dessutom fast att Tanken att analytisk mekanik skulle vara en bas för kvantmekanik är på sin höjd en metafysisk spekulation”. Om någon skulle ställa sig tveksam till denna utsaga ges det betryggande beskedet att tanken därtill visar sig vara tvivelaktig vid en noggrannare kontroll.

Detta utgör alltså delar av det underlag på vilket fakulteten grundat sitt beslut. Ansvariga i ledande positioner och ledamöter i nämnder är förvisso inte alla fysiker, men det krävs inte mycket för att inse att resonemangen är helt uppåt väggarna. Man behöver inte mycket vetenskaplig skolning för att identifiera varningstecknen i texten. Det behövs inte heller mer än en enkel googling för att konstatera att påståendena helt saknar grund. Den kompetens som finns inom ämnet har man helt enkelt inte tagit hänsyn till.

Man kan alltså konstatera att utbildningsorgansiationen vid landets största fakultet fallit offer för kvasivetenskap och alternativa fakta. Hur har det kunnat gå så illa? Rimligen är det ett symptom på en kultur där respekten för sakkunskap urholkats till förmån för yta och politiska intriger.

Uppsala universitet är ett av världens främsta och fysikinstitutionen rankas på plats 36 i världen. Man kommer fortsatt kunna erhålla en förstklassig utbildning i fysik vid universitetet. Inklusive i analytisk mekanik. Den fysikintresserade student som dessutom vill kombinera med en civilingenjörsexamen i teknisk fysik måste dock söka sig annorstädes, kanske utomlands. De studenter som nu går på programmet eller nyligen examinerats har också anledning att känna oro. Hur kommer statusen för deras utbildning att påverkas? Och arbetsgivare måste fråga sig vad en utbildning präglad av ett kvasivetenskapligt tänkande egentligen är värd.

Uppsala universitets högstämda devis känns avlägsen i en vardag där man varken tänker fritt eller rätt.

 

A long time ago in a galaxy far away

I en galax långt, långt borta – för att vara exakt NGC 4993 i Hydrans stjärnbild– flammade en stjärna upp den 17 augusti. Ännu en av alla de gåtfulla gammastrålningsexplosioner som inträffar lite varstans på himlen lite då och då. Denna gång inte bara synlig i gammaområdet med satelliten Fermi, utan också i röntgen med satelliten Chandra och i synligt ljus som i bilden nedan tagen av Hubbleteleskopet.

On 17 August 2017, the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) and the Virgo Interferometer both detected gravitational waves from the collision between two neutron stars. Within 12 hours observatories had identified the source of the event within the lenticular galaxy NGC 4993, shown in this image gathered with the NASA/ESA Hubble Space Telescope. The associated stellar flare, a kilonova, is clearly visible in the Hubble observations. This is the first time the optical counterpart of a gravitational wave event was observed. Hubble observed the kilonova gradually fading over the course of six days, as shown in these observations taken in between 22 and 28 August (insets).

Nu vet vi säkert vad det handlar om. Precis samtidigt som det lyste till i galaxen skakade det till i den i år Nobelprisbelönade gravitationsvågsdetektorn LIGO. Läs mer här. En skälvning i rumtiden passerade jorden efter att ha rest den 130 miljoner år långa vågen från NGC 4993 till jorden lika snabbt som ljuset.

Ironiskt nog såg inte det europeiska Virgoinstrumentet någonting — fast att det borde. Detta innebar att källan måste ligga i en av Virgos blinda fläckar vilket gjorde det möjligt att få en noggrann positionsbestämning. Helt i överenstämmelse med var man sett stjärnan tändas.

Formen på vågen ställde det utom allt tvivel att det handlade om två kolliderade neutronstjärnor. Tidigare har LIGO tillkännagivit upptäckten av kolliderande svart hål, men nu var det alltså neutronstjärnor som spelade huvudrollen. Neutronstjärnor är rester av stora tunga stjärnor vars inre kollapsat samtidigt som stjärnan i övrigt sprängts i bitar som en supernova.

Ryktena om händelsen gick igång direkt efter den 17 augusti. På nätet rapporterade bloggar om att alla de stora teleskopen spanade mot samma ställe på himlen. Varför? Det måste vara något stort på gång. Men så lades locket på. Inte ett knyst förrän allt var säkerställt. Jag var själv på konferens i Polen i början av september när ryktena redan varit på gång under en tid. En representant för OGLE (ett projekt som bevakar himlen) visade oförhappandes en bild av den uppflammande stjärnan. De var inte bundna av några tystnadsavtal och såg inget skäl att inte visa vad de hade.

Först vid dagens presskonferens kunde resultaten äntligen släppas. Och jag måste säga att detta slår det mesta jag har varit med om. För egen del är förvisso de svarta hålen det som känns som det allra mest intressanta – där lever hoppet om att finna ny fundamental fysik. Men de kolliderande neutronstjärnorna är på sitt sätt än mer spektakulära. Samtidigt som LIGO uppfattar de obegripligt små skälvningarna i rumtiden tänds en stjärna på himlen. Vilket  fantastiskt märkligt universum!

Mer information hos LIGO.

 

Årets Nobelpris i fysik – för dig som kan jonglera

Kan du jonglera? Då är årets Nobelpris i fysik något för dig. Du behöver två svarta bollar. Om du inte hittar några av rätt färg kan du som jag använda en svart, permanent, märkpenna. (Var försiktig så du inte kladdar ner dig.) Låt sedan bollarna rotera runt varandra i luften i allt snävare banor. Om du vill briljera kan du i samma ögonblick som du fångar bollarna gömma dem bakom ryggen och trolla fram en lite större svart boll. Se där! En elegant illustration av hur två svarta hål kolliderar med varandra och smälter samman till ett större!

Strax före lunch den 14 september 2015 hände just precis detta. Eller egentligen för nära 1,5 miljarder år sedan, på ett avstånd av lika många ljusår i en avlägsen och okänd galax. Två svarta hål med massorna 29 och 36 gånger solens kolliderade och skapade ett enda svart hål med 62 solmassor. Men 29+36=65, så det fattas något… Hela 3 solmassor försvann på vägen och omvandlades till gravitationsvågor som sedan med ljusets hastighet bredde ut sig över universum.   En rejäl smäll men rumtiden är stel, och det krävs mycket för att den skall börja ruska.

Ta fram en skål med vatten! Eller fyll badkaret om du har större ambitioner.

gravitations

Om du knyter handen och slår mot ytan skapas den enklaste typen av våg – en monopol. Drar du med din ena hand fram och tillbaka får du en dipol, och stoppar du ned båda händerna får du en kvadrupol. Den enklaste sortens radiovåg sänds ut från en dipol där en ström går fram och tillbaka i en radioantenn. Men några motsvarande gravitationsvågor finns inte. För varje massa i rörelse måste det finnas en annan massa som rör sig åt andra hållet. Du måste alltså blöta ner båda händerna om du vill visa hur det går till! Det krävs alltså minst två kroppar i omloppsbana – tex två svarta hål.

Gravitationsvågorna från de kolliderande svarta hålen uppmättes med hjälp av de två amerikanska LIGO-detektorerna placerade på ett avstånd av 300 mil från varandra. Uppgiften var inte lätt och det har tagit decennier att utveckla och bygga dem. De vibrationer man lyckats mäta är många gånger mindre än en atomkärna i storlek. Man kan jämföra det med att mäta avståndet till en stjärna 10 ljusår bort med en noggrannhet som motsvarar vidden av ett hårstrå. Ett helt nytt fönster har öppnats mot universum och för första gången kan man komma de svarta hålen riktigt nära in på livet.

Och nu är det alltså dags för Nobelpris till pionjärerna Rainer Weiss och Kip Thorne, och vetenskapsmannen och ledaren Barry Barish som fick det komplicerade projektet i hamn. Grattis!

Mer information finns på bloggen och hos KVA.

Näringslivet tycker till om högskolan


Även blind höna kan ibland hitta ett korn. Näringslivets forskningsberedning brukar inte alltid hamna rätt i debatten, men denna gång har de på DN-debatt fått upp spåret på något viktigt. Åtminstone om man anstränger sig att tolka dem välvilligt. Låt mig i alla fall göra ett försök.

Om jag förstått dem rätt menar de att dagens högskoleutbildningar blivit alltför ytliga, delvis pådrivet av ett finasieringssystem baserat inte på kvalitet utan på kvantitet – den så kallade genomströmningen. Beredningen lyfter fram detta som ett skäl till de svårigheter näringslivet har att rekrytera kvalificerade personer till ledande positioner.

Förutom genomströmningen finns det dock ytterligare en faktor som bidrar till den olyckliga utvecklingen. Många av de förändringar som gjorts under senare år, inte minst inom tekniska utbildningar, har drivits på internt inom universiteten i en strävan att tillfredsställa vad man uppfattar som näringslivets industrispecifika behov. Detta har skett på bekostnad av ämnesdjup och, paradoxalt nog, av träning av just de färdigheter som forskningsberedningen efterlyser.

Ett exempel som är särskilt intressant i detta sammanhang är civilingenjörsprogrammet i teknisk fysik, som ibland lyfts fram som något av en elitutbildning. Det har tidigare varit ett utbildningsprogram för studenter som vill ha möjlighet att fördjupa sig i fysik och matematik och samtidigt få en yrkesexamen. I en krävande och stimulerande intellektuell miljö har de inte bara fått tillfredställa sin nyfikenhet utan också utvecklat analytiska och visionära förmågor användbara inom vitt skilda ämnesområden. De med examen från teknisk fysik har ofta hamnat på framskjutande och ledande positioner.

Allt detta är nu statt under en snabb förändring som går i rakt motsatt riktning mot det som det forskningsberedningen önskar sig. Ämnesdjupet reduceras, utbildningen förlorar succesivt sin karaktär och en examen från programmet kommer inte längre att svara upp mot de högt ställda förväntningarna. Utvecklingen har gått olika långt på olika lärosäten men trenden är tydlig. Fler exempel kan hämtas från andra utbildningsområden.

Lösningen, som beredningen också är inne på, handlar om två saker (i min välvilliga tolkning). Ett förändrat tilldelningssystem som fokuserar mer på kvalitet och djup, kombinerat med insikten att alla högskolor inte skall dras över samma kam. Vissa bör satsa på regional förankring och ett nära samarbete med relevant näringsliv, medan andra, också med omsorg om näringslivet, måste stå fria.

Under trycket från snedvridna ekonomiska incitament har universiteten inte förmått stå upp för sina kunskapsideal. Det vore förlösande om de signaler som nu kommer från näringslivets forskningsberedning leder till en insikt om att man gått för långt i sin strävan att vara till lags.

Mer i ämnet här och här, samt på bloggen bland annat här.

Den fjärde smällen!

Ett, två, tre många – så varför denna uppståndelse? Skälet är att den europeiska Virgodetektorn utanför Pisa i Italien äntligen är igång och att en gravitationsvåg för första gången setts passera genom Toscana. Den 14 augusti – bara två veckor efter att Virgo startade —  uppfattade LIGOs två detektorer i USA tillsammans med Virgo händelsen GW170814. Ett chirp, eller kvitter, uppfångades i stereo av de tre detektorerna. Lite svårare för den mindre känsliga Virgo att skilja ut ur bruset…

… men visst syns den! Eller hörs om man skulle omvandla det till ljud.

Ett svart hål med massan 30 gånger solen och ett med 25 solmassor smälte samman till ett enda med massan 53 solmassor. Två solar förlorades alltså på kuppen. Ungefär som i tidigare fall…

Med tre detektorer är det möjligt att få en betydligt bättre riktningskäsnlighet och det går också att bättre bestämma resten av parametrarna. Att med precision testa om teorierna för svarta hål håller kommer att bli intressant.

Men nu är LIGO avstängd för en uppgradering. 2019 är den igång igen och vi får se vad man hittar då. Fast riktigt slut på överraskningar är det nog inte. Många rykten har varit i svang och fler resultat är att vänta från LIGO och Virgo. Håll utkik!

Mer på bloggen här, här och länkar bakåt.

När förnuftet sover kommer monstren

Idag på konferens om Knowledge resistance and how to cure it på Wenner-Gren i Stockholm. Ett ämne som jag själv skrivit om i några olika sammanhang som här och här. Problemen med populism, vidskepelse och faktaresistens finns i någon utsträckning i Sverige och Europa, i större omfattning i USA men knappast någonstans i världen är det större än i Indien. Om detta berättade Babu Gogineni, vi kan kalla honom upplysningsaktivist, som för en kamp med risk för livet. Han tog sitt avstamp i Francisco Goyas etsning  När förnuftet sover kommer monstren

… och alla som lyssnade blev nog rätt omskakade.

Indiens urgamla kultur och brokiga sagovärld är något alldeles extra. De filosofiska betraktelser man kan finna utövar en lockelse också på mig. Men det finns en annan sida som trots sin färgsprakande inramning inte är annat än ren vidskepelse. Ibland handlar det om hur man i gammal indisk mytologi vill hitta prov på kunskap som först i våra dagar upptäckts i väst. Som exempel tog Babu upp fallet med de nio planeterna. På en resa i Indien för några år sedan kom jag själv i kontakt med just detta fenomen. Här återberättat i ett utdrag ur min bok Den bästa av världar från 2008.

Jag minns själv en resa i Indien hösten 2006 där jag med stigande förvåning kunde lyssna till en lokal guide som insiktsfullt berättade om den hinduiska religionen i samband med ett besök vid några tempel. Guiden var kunnig och inspirerande på många sätt, men när vi kom in på möjliga kopplingar till himmelska fenomen gick det snett. Problemet hade att göra med att man inom hinduismen talar om de nio planeterna som ibland inte är fler än åtta. Vår guide drog entusiastiska paralleller till det han nyligen fått höra hade hänt med Pluto. Jag anmärkte förstås på det orimliga i att gamla hinduiska astronomer utan tillgång till astronomiska instrument skulle kunna känna till existensen av de yttre planeterna – än mindre kunnat föregripa en diskussion om Plutos status som planet. Men vår alltid lika tillmötesgående och vänlige guide slingrade sig effektivt.

Först långt senare lyckades jag reda ut vad som egentligen låg bakom vår guides reflektioner kring de hinduiska myterna. Till de nio planeterna räknas förutom de fem vanliga planeterna som man med blotta ögonen kan se på himlen, dessutom solen och månen. Sju inalles med andra ord. Men vilka är de övriga två? De felande planeterna kallas Rahu och Ketu och är med vårt synsätt alls inte några planeter i vanlig bemärkelse. De svarar mot de positioner på himlen där månbanan korsar solens väg och är därför betydelsefulla vid förmörkelser. När fullmånen befinner sig vid Rahu eller Ketu sker en månförmörkelse. Och att planeterna en gång var åtta och inte nio har att göra med att guden Vishnu högg Rahu itu för att skapa Ketu. Men när jag väl hade fått detta klart för mig hade resan gått vidare och jag är rädd för att vår guide fortfarande går runt och med inlevelse berättar sin historia om Pluto.

Vår vänlige guide från Bhubaneswar som bidrog till en oförglömlig resa.

Just det här kan väl mest ses som en underlig och rolig historia. Kanske jämförbar med alla dessa horoskop som man hittar i svenska tidningar. Men faktum kvarstår att vår guide alldeles tydligt menade allvar.

I andra fall är det betydligt allvarligare. Vidskepelse som involverar häxeri och förbannelser får konsekvenser i form av misshandel och död. Jag hamnade bredvid Babu på lunchen och han beskrev hur utvecklingen började gå åt fel håll på 1980-talet när man upptäckte kraften i en kombination av vidskepelse och nationalism. I ett land med en så gammal och rik historia är det förfärande farligt att lägga ihop dem. En rörelse, hindu-nationalismen, tog landet i sitt grepp. Även vetenskapen började förvrängas. Arkeologer och historiker började söka efter tecken i det avlägset förflutna som visade hur modern teknik varit känd i tusentals år. För några år hänvisade till och med president Narendra Modi till hur historien om elefantguden Ganesha var ett bevis på detta. Pappa Shiva hade av misstag huggit av sonens huvud som sedan ersattes av ett elefanthuvud. Enligt president Modi visade detta på hur framstående kirurgin var vid denna tid. Och det handlar inte om ett dåligt skämt utan skall tas på blodigt allvar. Babu berättade också om hur stora resurser vid universiteten förs över från ämnen som fysik och kemi till… astrologi.

För mig var allt detta en överraskning. Jag har mest förknippat det moderna Indien med framgångsrik vetenskap inom mitt eget område, en  växande och välmående medelklass och hotande klimat och miljöproblem. Babu visade på en annan hotfull sida.

Vad är lösningen? Babu menar att upplysningsaktivismen måste flytta utomlands. Många av de som argumenterat för sekularism och det fria ordet är redan döda. Det handlar allltså om att fler runt om i världen får upp ögonen för vad som håller på att hända, och att det på så sätt skapas en opinion som tvingar landet att ändra riktning.

Detta är mitt sätt att bidra.

Vart tog kanslern vägen?

Så smått har det börjat komma fler reaktioner på högskoleministerns 18-julikupp, i dag i form av ett politiskt färgat men sakligt korrekt inlägg på DN-debatt (2017-08-13). Kritiken utökas till  regeringens nej till deltagande i ett OECD-projekt om internationell utvärdering av högre utbildning. Prislappen är beskedlig, men man väljer alltså att avböja. Departementet motiverar sitt ointresse med att det är få länder som deltar och att man ändå har tillgång till all information. Håller ursäkten, eller kan man ana ett mönster? Låt oss gräva lite i förhistorien.

Det har funnits flera olika utvärderingssystem under de senaste åren och förändringar har ofta kommit som svar på kritik från högskolorna själva riktad mot tidigare system. Under en period ansågs det vara för lite fokus på de faktiska studieresultaten och för stor vikt vid formfrågor. Ett nytt system konstruerades där examensarbetena hamnade i centrum och en högskola rentav kunde få en utbildning i ett visst ämne underkänd och examensrätten indragen. Inte heller detta föll i särskilt god jord. Någon enskild högskola råkade riktigt illa ut och flera av de lärosäten som skröt med den allra högsta svansföringen blev placerade vid skampålen. Och visst, det där med att lägga så stor vikt vid en enskild komponent som examensarbetena var väl inte alldeles genomtänkt. Men några obekväma sanningar lyckades nog systemet trots allt avslöja och kanske hade det haft potential att utvecklas.

Men en väg har två diken och nu har vi ett nytt system. Igen. Nu skall kunskapen hos de färdiga studenterna överhuvudtaget inte mätas centralt utan hela ansvaret lämnas över till högskolorna. Däremot skall deras eget kvaliltetsarbete utvärderas. Utmärkta arbetstillfällen för flummare och pappersvändare med andra ord.

Samtidigt har man passat på att rejält avlöva universitetskanslerämbetet. Någon kvalitetskontroll skall man inte ägna sig åt utan istället bli en slags metapedagogisk enhet. I kölvattnet av den makalösa skandalen på KI sparkades den dåvarande  universitetskanslern med buller och bång som en konsekvens av sina tidigare insatser som rektor för KI. Inte så oväntat, men när det sedan var dags att hitta en efterträdare slog man till med en skenbart betydelselös förändring: istället för universitetskansler skulle efterträdaren tituleras generaldirektör. Ingen liten sak. Ämbetet kan spåras tillbaka ända till Jakob Ulvsson i Uppsala 1477. Under ett par hundra år samsades en kansler i Uppsala och en i Lund om titeln, men från 1859 enades man om en gemensamt. Ett månghundraårigt ämbete har alltså gått i graven med en tydlig markering från regeringen att högskolorna minsann inte har någon särställning gentemot andra statliga verk. De är blott en kugge i maskineriet som skall veta hut. Den möjlighet som erbjöd sig när KI skjutit sig själva och hela sektorn i foten var helt enkelt oemotståndlig.

Det skall sägas att det inte är lätt att utvärdera högskoleutbildning (svårare än forskning) på ett vettigt sätt och frågan är hur väl högskolan förmår förvalta ansvaret. En första fråga att besvara är vad man skall ha resultaten till. Vill man ha ett dokument (det handlar alltid om dokument) för marknadsföring utåt eller ett dokument riktat inåt med goda råd? Vid minsta tvekan går det åt skogen. Avdelningarna vill inte blotta svagheter inför institutionerna, institutionerna fruktar fakulteterna och fakulteterna vill hålla masken inför högskolan. Och högskolan vill slå sig för bröstet utåt. I ett system där tilliten mellan olika nivåer, och hela vägen upp till departement, brutits ner, blir självvärderingar ett meningslöst spel som i bästa fall resulterar i flerfärgstryck som lurar omvärld och studenter.

Det som skulle kunna göra skillnad, och som skulle kunna ruska om högskolesverige på ett välgörande sätt, vore en internationell utvärdering av kvaliteten i svensk högskoleutbildning – detta med självklar reservation för att förutsättningarna skiljer sig mellan olika typer av utbildningar. Det är väl knappast troligt att enskilda högskolor förmår ta itu med en sådan uppgift. Eventuella goda initiativ lär malas sönder eller urvattnas av interna politiska motsättningar. Rädslan att blotta sina svagheter tar över när stödet uppifrån uteblir. Det är i detta ljus man skall se regeringens njugga intresse för internationell utvärdering. Man anser det oviktigt, räds resultaten och vill inte låta sitt maktutövande påverkas.

Hur länge skall detta få fortsätta? Nivån på svensk högskolepolitik måste höjas och räddas undan politiskt spel. Mer i ämnet finns här.

Inga supercivilisationer i Andromedagalaxen?

Man uppskattar att det kan finnas 100 miljoner jordliknande planeter bara i Vintergatan. Det kan därför finnas goda skäl att i likhet med SETI-projektet vända örat mot rymden för att försöka snappa upp eventuella meddelanden. Kanske sägs det något intressant? Detta alldeles oavsett om signalerna är direkt menade för oss eller utgör del av interstellär kommunikation som vi inte har med att göra. Men det finns hundratals miljarder stjärnor i Vintergatan och det kan vara svårt att hitta rätt.

Ett mer systematiskt tillvägagångssätt vore att lyssna till alla stjärnor i en stor galax på en gång. Och om civilisationen är tillräckligt avancerad borde det väl vara möjligt att snappa upp signaler som sänds också mellan galaxer. Så varför inte söka av den närmaste riktigt stora galaxen, Andromedagalaxen? Detta är just vad man nyligen gjort med VLA, 27 stora radioteleskop i New Mexico. Den vetenskapliga artikeln hittar du här.

Forskarna har undersökt inte bara Andromedagalaxen utan också den mindre Triangelgalaxen (M33) och på så sätt täckt in en biljon stjärnor med potentiellt flera hundra miljoner jordliknande planeter. Under 12 timmar har man lyssnat i ett våglängdsområde kring vätes 21-centimeterslinje. Man brukar ofta argumentera för att det är just den kanalen man skall ratta in om  man vill lyssna till de intergalaktiska sommarprogrammen.

Om civilisationer är någorlunda vanliga, och framförallt överlever tillräckligt för att utveckla riktigt avancera teknik – kanske i miljoner år — vore det väl inte så konstigt om någon av dessa riktade sina antenner mot en närbelägen stor galax, i Andromedagalaxen ligger Vintergatan bäst till, för att locka lite nya lyssnare. En effekt på 1017 W i en sändning som täcker hela Vintergatan skulle räcka för VLA. Man lyssnade… och hörde inte någonting.

(Ett test visade förövrigt att man med lätthet kunde fånga upp rymdsonden Voyager 1 på sin väg ut från solsystemet. Den befinner sig nu på ett avstånd av 17 ljustimmar och sänder med den ynkliga effekten 10 W. På Andromedagalaxens avstånd, en miljard gånger längre bort, skulle signalen ha varit 1018 gånger svagare, och det skulle ha krävts att man brassade på med 1019 W för att få samma utslag.)

1017 W är mycket. 100 miljoner Forsmark 1 skulle det motsvara. Men om man istället använder stjärnljus skulle en solfångare på jordens avstånd från en solliknande stjärna inte behöva vara större än 10000 km i kvadrat. Låter väl inte alldeles omöjligt för en civilisation som haft tusentals år, eller kanske miljoner, på sig att rita och bygga?

Men några sådan projekt tycks alltså inte vara i drift just nu bland Andromedagalaxens alla stjärnor. Så då vet vi det. Och detta säger väl åtminstone något om hur det står till med kommunikationsintresset där ute. Mer får vi veta när Yuri Milners Breakthrough Listener skannat av 100 galaxer med mycket högre känslighet och i ett vidare våglängdsområde.

Vetenskapsjournalisten Eugen Semitjov skrev på 1970-talet en bok med titeln ”Det kommer en dag då hela världen håller andan”. Den syftade på första gången människan får kontakt med utomjordingar. Som barn läste jag den gång på gång. Hoppas inte att det snart är dags för en lite dystrare titel: ”Det kommer en dag då det börjar kännas lite ensamt”.

Läs mer på bloggen i relaterade ämne här, här, här och även i Vårt klot så ömkligt litet. Lyssna gärna också på Filosofiska rummet med mig och Peter Linde.

Utbildning på universitetsnivå snart bredare än hög

Om man vill smyga in en förändring av högskolans uppdrag är 18 juli ett perfekt datum. Det är nog just då som universiteteten befinner sig i sin allra djupaste sommarslummer. Det är länge sedan vårens sista tentor rättats och det dröjer lika länge till innan allt börjar om med omtentor och kurststarter. Ministern för forsknng och högre utbildning får gratuleras till att så skickligt prickat rätt i tid.

I en ekointervju presenteras ett lagförslag som för den oinvigde mest låter som en korrigering av ett korrektur: breddad rekrytering skall ersättas med breddat deltagande.

Några lundateologer fattade emellertid galoppen, trillade ur hängmattan och tog bladet från munnen på SvD- brännpunkt.  För att uttrycka det koncist och utan omsvep observerade lundensarna att ministern helt enkelt vill ha högre genomströmning på högskolan men att det inte får kosta ett skvatt. Oavsett om studenterna vill eller kan skall de släpas genom utbildningen och få sin examen. Och detta utan att ge avkall på kvaliteten.  Makten har talat.

Den korta ekointervjun ger inte många detaljer om hur ministern resonerar, och den fåordiga promemorian antyder att den nya formuleringen bara bättre beskriver vad som faktiskt redan görs, men ministerns replik till lundensarna är glasklar och bekräftar farhågorna

”Brett deltagande handlar inte om att sänka krav, utan om att låta lärandet stå i centrum. Det handlar om att studenterna ska få möta en pedagogik som inte utgår från traditioner, utan som utgår från vetenskap om lärande.”

Högskolorna missbrukar alltså sina resurser medan undervisningen är mossig och ovetenskaplig. Ministerns lösning är elegant: ”låt lärandet stå i centrum!” Ministern klagar i sin replik dessutom över att inträdet i högskolan för många blir som att komma till en annan värld. Och jag hoppas verkligen att det är just så. Högskolan skall inte vara en förlängning av grundskolan och gymnasiet utan erbjuda vuxna och motiverade människor utblickar till nya världar under eget ansvar. Läs och lyssna också till Göran Rosenbergs analys.

Det verkliga problemet med högskolan är nog snarare en allt större slätstrukenhet som inte gör intryck på någon. Stora studentgrupper föses ihop inom samma utbildning med enorma skillnader i förutsättningar och förväntningar.  En lösning som jag själv argumenterat för (tex här och här) är en differentiering mellan olika högskolor. Alla kan inte stöpas i samma form. Med en differenterad undervisning där läraren inte behöver slitas mellan ytterligheter vad gäller förmågor och förväntningar kan varje student få vad den behöver. För vissa innebär detta en praktisk yrkesutbildning med regional relevans och för andra möjligheten att känna fläkten från ett internationellt forskningsuniversitet. Men en sådan åtskillnad är nog inget som ministern vill veta av.

Det finns brister i studentunderlaget som nog inte kommer att åtgärdas i första taget. Vi får nog leva med att många alls inte har de nödvändiga förkunskaperna. Men att baxa den som varken kan eller vill över en nedsänkt ribba vinner ingen på. Ett bättre sätt att öka bredden är det tekniskt-naturvetenskapliga basåret vilket några företagsledare har fattat på DN-debatt.

Vill man satsa på breddad rekrytering och deltagande är detta något konkret med utsikt att fungera. Basåret är en gymnasieutbildning som sker i högskolans regi och ger den andra chans som många behöver efter ett undermåligt gymnasium. Men som det nu ser ut är det upp till högskolan själv att sätta av de resurser man anser är lämpliga. Bättre vore nog att lyfta ut basåret som en särskild post med separat finansiering och som ett särskilt uppdrag. Gärna spritt över landet för att fånga upp de förmågor som minstern fruktar skall gå förlorade.

Vad som bekymrar mig mest är nog hur universitetens ledningar kommer att reagera på de nya direktiven. En rimlig gissning är väl att man ytterligare ökar kraven på återrapportering från institutioner och fakulteter. De kommer att få  ange vad de gjort, vilka resultat som uppnåtts och vad som planeras. Kanske går det också att hitta på någon fiffig indikator att mäta som i bästa NPM-anda kan omvandlas i pengar. Därtill kommer reglementet kring pedagogisk vidareutbildning att stramas upp. Allt för att blidka ministern. Många extra timmar av meningslöst torrsimmande pappersarbete kommer att tas från lärarnas undervisningstid och kontakt med studenterna. Något breddat deltagande eller ökad genomströmning lär det knappast bli som ett resultat av detta. Men det finns ju mer man kan göra.

Sänkta krav vill ministern inte ha, men hur avgör man om kraven sänkts? Med ett förändrat innehåll, bättre anpassat till de nya studenterna och den nya pedagogik som ministern efterfrågar, är det inte svårt att sopa igen spåren. Det har gjorts förr.

Så småningom kan nog ministerns dröm om högskolan bli verklighet: en foglig kugge i samhällsmaskineriet där ingen behöver utsättas för svåra eller främmande tankar.

Hawking: Om Trump får hållas blir jorden som Venus

… men det är väl ändå att ta i? Jo, så är det nog.

Hawking har varnat för att jorden kan invaderas av aliens, tas över av artificiell intelligens och nu senast att den kan bli som Venus. Jag är inte riktigt säker på hur trovärdigt något av detta är men lite försiktig bör man nog vara innan man börjar raljera. Låt oss ta det där med Venus.

Hawkings varning har avfärdats som löjlig inte bara av klimatskeptiker utan också av serösa forskare, och lyckligtvis har de förmodligen rätt. Men det kan finnas skäl att gräva lite djupare i frågan. Redan James Hansen, ledande klimatforskare, spekulerade ju i den utmärkta ”Storms of my grandchildren” från 2010 om Venussyndromet, så alldeles tokigt ute kan väl Hawking inte vara?

Farhågan är alltså att Trumps agerande kommer att leda till fortsatta utsläpp av växthusgaser som till slut får klimatet att löpa amok och det blir lika illa som på Venus. Venus påminner om jorden men har en betydligt kraftfullare växthuseffekt pådriven av koldioxid och temperaturen ligger nära 500 C. Är det rimligt att det kan gå så illa att jorden steriliseras och stendör?

ESA

Inom fysiken kan man ofta komma långt genom grova uppskattningar där man utan detaljerade beräkningar hamnar nära sanningen om man åtminstone har tillräcklig insikt i vilka som är de avgörande faktorerna. Genom sunt förnuft och lite enkel matematik kan man pricka rätt så när som på någon faktor tio. Ett berömt exempel är Enrico Fermis uppskattning av antalet pianostämmare i Chicago. Utan att veta just någonting kan man argumentera sig fram till en hum.

Så, är det rimligt att jorden blir som Venus? Koldioxiden borde väl vara nyckeln. Hur ser det ut med storleksordningarna? Mängden koldioxid i Venus atmosfär är mer än 100000 gånger större än vad som finns i jordens atmosfär. Den mängd som vi har möjlighet att släppa ut genom förbränning av fossila bränslen är några gånger det som nu finns i jordens atmosfär. Det felar alltså en faktor hundra tusen. Detta enkla argument, baserat på storleksordningar, visar alltså att det inte finns en chans att Hawking har rätt. De några grader som dessa mängder kan åstadkomma är illa nog men något liknande Venus kommer inte på fråga. Svårare än så är det inte, tiopotenserna talar sitt tydliga språk. Slutsnackat, hur kunde Hawking vara så dum?

Slutsatsen må vara rätt, men argumentet är fullständigt fel. Och hur man argumenterar är ibland viktigare än slutsatsen.

Hur hänger det då egentligen ihop? Det som spelar en avgörande roll för jordens klimat är mängden vattenånga i atmosfären. Klimatskeptiker brukar med tröttsam ihärdighet påpeka vattenångans roll som växthusgas och framhålla hur liten relativ betydelse koldioxen har. Vad de missar är fenomenet ”regn”. Vatten är till skillnad från koldioxid i allmänhet flytande på jorden. Om halten vattenånga av någon anledning stiger i atmosfären korrigeras detta genom att vattenångan kondenseras och fälls ut som regn. Koldioxiden, däremot, kan ackumulera och leda till en förskjutning av jämvikten. Det är det som är det farliga.

Dock finns det fler än ett jämviktsläge förutom det behagliga tillstånd vi befinner oss i nu. Dels snöbollejorden med världsomspännande nedisning, och dels en våtbastu med en temperatur på flera hundra grader. Riktigt mycket vattenånga leder till en ogenomskinlig atmosfär som mycket ogärna släpper ut den värme som tillförs från solen. Detta möjliggör våtbastu. Det är alltså inte koldioxidhalten som i första läget skall forceras upp till riktigt höga halter – det är vattenångan. Hur kan detta gå till?

Några forskare undersökte detta med intressanta resultat för några år sedan. En i flera avseenden mer lättillgänglig text finns här. Det visar sig att en ökning av koldioxidhalten till omkring 30000 ppm (att jämföra med dagens 400 ppm) plockar bort den energibarriär som skyddar och stabiliserar klimatet och leder till en förödande kedjereaktion där vattenångan driver upp temperaturen till hundratals grader — typ Venus, fast våt.

Vad händer sedan? Den oerhörda hettan bakar så småningom ut koldioxid ur berggrunden, medan solvinden fräter bort vattenånga ur atmosfären. Slutresultatet blir ännu mer likt Venus där vattenånga saknas och atmosfären domineras av koldioxid.

Kan man få till de 30000 ppm som behövs? Pja, det blir nog svårt. Det krävs kanske tio gånger mer fossila bränslen än vad som finns tillgängligt. Inte ens om Trump och hans efterföljare fullständigt tappar förståndet och sätter fjutt på allt kol och tjärsand i värden lär det räcka. Men notera: istället för en betryggande faktor 100000 för lite rör det sig bara om en faktor 10. Kanske har vi räknat lite fel, kanske ett bara lite rubbat klimat dessutom kan få hjälp av lite metanhydrater som frigörs ur den sibiriska tundran och så….

Förmodligen inte. Om det hade varit möjligt hade det nog hänt i samband med PETM, en värmespik som drabbade jorden något tiotal miljoner år efter det att dinosaurierna försvann orsakad av ett plötsligt utsläpp av just metanhydrater.

Så, Hawking har med all säkerhet, eller åtminstone förmodligen, fel. (Liksom jag tror han har fel om AI och aliens.) Men hånskrattet gör bäst i att fastna i halsen.

Hur många pianostämmare tror du förresten det finns i Chicago? Hur säker är du? Hur mycket vågar du satsa på att du hamnar rätt inom en faktor tio?