Goethe og naturvetenskapen

Pehr Sällstöm

Om experimentets roll i naturforskningen

Forskarens laboratorium är ett tacksamt motiv i bildkonsten. På en etsning av Albrecht Dürer ser vi doktor Faust, den lärde, oförtröttlige sökaren, omgiven av allehanda apparater: glaskolvar, retortrar, smältdegel, kikare, mikroskop, diverse verktyg. En bild från senare tid, 1830-talet, visar oss den berömde engelske fysikern Michael Faraday i sitt laboratorium. Förutom en imponerande samling flaskor och burkar, prydligt uppradade på hyllor utmed väggarna, finns där en stor magnet och några influensmaskiner, avsedda för elektriska experiment. Faradays laboratorium präglas av mönstergill ordning, medan äldre bildframställningar av laboratorier ofta visar oss en häpnadsväckande röra. Utensilierna ligger slängda huller om buller och mitt i alltihop forskaren själv, hålögd, med håret på ända, intensivt betraktande innehållet i en glaskolv, eller begrundande texten i en uppslagen foliant.


Skiss av Goethe till scenografi för häxscenen i Faust.

Tvivelsutan är experimentlusten inte bara ytligt sett något typiskt, utan även djupare sett själva kärnpunkten i vad vi menar med naturvetenskap. De komplicerade instrumenten omger forskaren med en respektingivande nimbus. Hans speciella kompetens, det som gör honom till forskare, är förmågan att hantera dessa apparater och få ut något vettigt av det. Laboratorieutensilierna har en sällsam skönhet, genom sina säregna former, men också till följd av sitt gedigna hantverksmässiga utförande, vanligen kännetecknat av osedvanlig precision.

Vad är då närmare bestämt syftet med experimenterandet? Vilken är exprimentets roll i kunskapsprocessen? Det hör till Goethes förtjänster, att han tog upp den frågan till kritisk diskussion. Många av hans reflektioner är aforistiska och återfinns här och där i skrifterna, men det finns också en del bevarade utkast, i synnerhet uppsatsen "Försöket som förmedlare mellan subjekt och objekt" (1792), i vilka han för ett mer ingående resonemang.

Sinnesåskådning och hantverkskunnande som grund

Låt oss för en stund i tankarna uppsöka kunskapandets första stadium av oförvillad spontanitet. Praktiska livets erfarenheter är naturvetenskapens självklara utgångspunkt. Lusten till vetande väcks, när vi blir varse betydande fenomen, säger Goethe.

Vid en skogsvandring frampå höstkanten tilldrar sig lövens härliga färger min uppmärksamhet. Jag får lust att titta närmare på ett löv, ett rött. Plockar upp det från marken och håller det framför mig. Studerar det på nära håll. Så mörk och dämpad färgen likväl var! Den som såg så intensivt lysande ut, nyss! Jag håller upp lövet mot ljuset, nej, nu blir det nästan svart -- hur skall man få det att riktigt lysa av rödhet? Jo, visst, håll det i ljuset, men så att det framträder mot mörk bakgrund. Så lyser det röda fram i all sin härlighet, flammar upp som eld, lockas in i världen -- för att åter försvinna, så snart jag flyttar lövet.

Så går naturbetraktandet spontant över i ett lekfullt experimenterande, som på detta stadium endast syftar till att man skall bekanta sig med fenomenet och lära känna villkoren för dess framträdande. Nästa steg blir att tillgripa eller för ändamålet konstruera lämpliga apparater, med vilka man efter behag kan framkalla och studera fenomenet. Som när man tar trädgårdsslangen, håller tummen för munstycket och skapar en fin dusch av droppar åt solen att spegla sig i, för att få tillfälle att skåda en regnbåge på nära håll, rentav som fullständig cirkel. Man övergår, som Goethe säger, från de i naturen givna empiriska fenomenen, vilka det gäller att passa på tillfället för att få se, till avsiktligt arrangerade vetenskapliga fenomen.

Hantverkskunnande, praktisk färdighet och finurlighet, visar sig vara en viktig förutsättning för framgångsrikt forskande. Apparaterna innebär vanligen förverkligandet av abstrakta matematiska ideal: parallellitet och rätvinklighet, den absolut plana ytan, det absolut homogena, klart genomskinliga mediet etc. Det finns betydelsefulla vetenskapliga fenomen som framträder först vid en hög grad av precision hos försökanordningen. Ett typiskt exempel är interferens- och diffraktionsfenomen i optiken, fenomen som av det skälet länge undgick forskarnas uppmärksamhet.

Från klargörande till avgörande experiment

Ett vetenskapligt försök, eller experiment, är ett avsiktligt återupprepande av en erfarenhet man gjort eller hört talas om. Syftet är i första hand att klargöra vad det är frågan om. Bedöma vad som hör till saken och icke. Genom experimentet blir en tillfällig erfarenhet stadfäst, tydliggjord och preciserad. när ett fenomen väl säkerställts, är experimenterandets syfte närmast att undersöka hur olika betingelser inverkar på det, samt att renodla det, förstärka, förstora, eller på annat sätt tydliggöra det. Till sist vidtar bemödanden att med kvantitativ exakthet bestämma och beskriva fenomenet i dess varierande former.

I ett mer framskridet stadium av en undersökning arrangeras experiment i syftet att verifiera eller falsifiera en hypotes beträffande en "lagbundenhet" som fenomenets variationer följer, eller eventuellt en "bakomliggande" förklaring. Om en naturförklaring skall kunna testas, måste den vara så formulerad, att man av densamma kan logiskt härleda förutsägelser beträffande hur ett på visst sätt anordnat experiment skall komma att utfalla. Om det föreligger olika hypoteser, som leder till skilda förutsägelser, kan man med lite finurlighet utfundera ett "experimentum crucis", som utpekar den bästa hypotesen.

Ungefär så kan man i korthet beskriva den sedvanliga uppfattningen om samspelet mellan tanke och erfarenhet, eller mellan teorier och fakta, i vetenskapen. Av antikens filosofer har vi övertagit lusten att "bevisa" vår uppfattning om verkligheten. Men var det inte just det som var Newtons misstag, att han trodde sig kunna experimentellt bevisa att solljuset består av olikfärgade ljussorter? Han såg inte den principiella skillnaden mellan en matematisk undersökning -- vid vilken man laborerar i tanken med fritt konstruerade abstraktioner -- och en empirisk undersökning, som utförs i sinnevärlden, och där något a priori okänt skall uppdagas.

Skall vi vara nogräknade, måste konstateras, att en hypotes verifieras (eller falsifieras) av ett experiment endast i förhållande till en tolkning av experimentet. Det finns, med andra ord, alltid diverse antaganden (vanligtvis outtalade) som verifieras tillsammans med hypotesen. Accepterar man inte dessa antaganden, framstår heller inte experimentet nödvändigtvis längre som avgörande.


Plansche for prismatiske forsøk.

Det var detta Goethe upplevde inför Newtons förmenta bevisföring i "Opticks". Han opponerade sig kraftigt mot att experimentens huvudsakliga uppgift skulle vara att "testa hypoteser" och i synnerhet mot föreställningen att det skulle finnas ett visst avgörande experiment. -"Hur oskattbart vart och ett enskilt försök för sig än må vara, så får det dock sitt värde först genom förening och förbindelse med andra försök", skriver han i den ovannämnda uppsatsen. "Man kan därför inte nog ta sig i akt för att dra förhastade slutsatser av försök. (...) Jag vågar hävda att ett försök, ja, flera försök sammantagna, ingenting bevisar."

Varje erfarenhet vi gör, varje experiment vi anordnar, blir till att börja med en isolerad del av vår totala kunskap. Genom upprepning bringar vi denna isolerade kunskap till visshet. Men en aldrig så stor mängd fakta är ännu ingen teori och skänker inte nödvändigtvis förståelse. Förståelsen av sammanhanget måste till sist alltid tänkandet bidra med. Vetenskapliga resultat är tankeresultat. Idéer av alla de slag anmäler sig under experimenterandets gång. Goethe varnar för frestelsen att ta fasta på en idé, som dyker upp redan på ett tidigt stadium, eftersom den grundar sig på begränsad erfarenhet av den företeelse man studerar. Det gäller också att undvika, att man utfunderar experimenten blott för att bestyrka riktigheten av en idé man fått. De har då inte längre syftet att grundlägga bekantskapen med den aktuella typen av fenomen, utan blir som när en politisk talare letar fram övertygande argument för sina påståenden.

Goethe var angelägen om att eliminera inslaget av nyckfullhet i den vetenskapliga teoribildningen. Frågan, varifrån hypoteserna kommer, hur teorier överhuvudtaget uppstår, kan inte nonchaleras. Det är otillfreds- ställande att lämna detta initiala moment i forskningsprocessen åt slumpen eller åt personligt godtycke, hänvisande till begåvning och genialitet. För Goethe var experimenterandets främsta uppgift att vägleda forskaren fram till en god hypotes. Vilket vill säga en hypotes som inte är ad hoc, utan gör rättvisa åt fenomenet i dess variationsrikedom och dessutom låter sig sammanfoga med andra besläktade begrepp till en genuin förståelse av verkligheten som helhet.

Erfarenheter av högre art

Nåväl, hur skall vi kunna undvika godtyckliga hypoteser till förmån för en "god" hypotes? Vad finns det för kriterier? -- Det handlar inte om kriterier, utan om att inte bli sittande vid skrivbordet. "Min färglära skall icke bara läsas och studeras, den måste göras", framhöll Goethe. Skälet till att han ville att läsaren själv skall utföra experimenten och iaktta fenomenen med egna ögon, är inte att denne skall få möjlighet att bekräfta riktigheten av de framförda teserna. Nej, det finns ett djupare skäl: Begrepp, som skall vägleda handling, måste härröra ur handling. Ett distanserat, generaliserande betraktande är inte tillfyllest. Det är i det konkreta umgänget med tingen som de för praktisk tillämpning betydelsefulla hypoteserna föds. Experimenterandet, så som Goethe tänker sig det, utvecklar ett praktiskt förnuft:

-"Teori och erfarenhet (fenomen) står i beständig konflikt med varandra. Varje förening i reflektionen är illusorisk: endast genom handling kan de förenas."

Men det räcker inte med att idogt ägna sig åt att experimentera -- det är också en fråga om hur. Goethe säger:

-"Man får inte bli stående vid någon företeelse i naturen, särskilt inte vid någon påfallande. Man får inte fastna vid den, inte betrakta den isolerad, utan måste se sig om efter något liknande, något besläktat. Ty bara genom sammanställning av det besläktade uppstår så småningom en totalitet, som uttalar sig själv och inte behöver någon vidare förklaring."

Våra sinnesintryck, iakttagelser och erfarenheter framstår som isolerade fakta, men det beror på vår begränsning. De är fragment av en helhet, som vi vill göra oss begrepp om. Verklighetens väv är så tät, att den mängd av sinnesintryck, iakttagelsefakta och data den förser oss med är outtömlig. Därför fastslår Goethe eftertryckligt: "Att mångfaldigt variera varje enskilt försök är naturforskarens egentliga plikt." Uppställer man samvetsgrannt hela serier av försök, som gränsar till varandra och omedelbart berör varandra, så bildar de till sist "liksom bara ett enda stort försök, en enda erfarenhet under mångskiftande synvinklar. En sådan erfarenhet, som kan sägas bestå av flera andra, är uppenbarligen av högre art."

Att nå till erfarenheter av denna högre art ser Goethe som naturforskarens främsta uppgift, eller i varje fall första stora etappmål. Det är nämligen först därefter som den egentliga teoribildningen kan vidta, varvid filosofer, matematiker och andra ljushuvuden kan tillåtas medverka. Endast den som skaffat sig ett fullödigt, mångfacetterat begrepp om en krets av samhörande företeelser går fri från risken att låta sig förledas av schematiserande förenklingar och tillrättaläggande idealiseringar.

Från vetenskapliga fenomen till urfenomen

Goethe beskriver i uppsatsen "Erfarenhet och vetenskap" hur han tänker sig att erfarenheterna inom ett kunskapsfält kan ordnas hierarkiskt. I botten har vi en stor mångfald av empiriska fenomen, som vem som helst kan bli varse i naturen, när omständigheterna är de rätta. Därovan de vetenskapliga fenomenen, avsiktligt framställda av forskarna "i en mer eller mindre lyckad följd". Slutligen, som yttersta resultat av alla försök, som en enda sammanhållen erfarenhet, det rena fenomenet, vilket i sig innesluter och symboliserar alla de övriga:

-"Slutligen framträder det rena fenomenet, som resultat av alla erfarenheter och försök. Det kan aldrig vara isolerat, utan visar sig i en jämn och tät följd av företeelser. För att framställa det gör människoanden det empiriskt obestämda till något bestämt, utesluter det tillfälliga, avskiljer det orena, reder ut det förvirrade, ja, upptäcker det okända."

Detta är den märkliga läran om urfenomenen. Jag berättade i inledningen om när Goethe meddelade vännen Schiller sin upptäckt av "die Urpflanze", dvs växtvärldens urfenomen, och denne betänksamt genmälde: Det är ingen erfarenhet, det är en idé. För Goethe var dock "urplantan" inte en blodlös, abstrakt idé. Inte en formel eller ett schema. För honom som diktare var det en självklarhet att söka efter en helt konkret och individuell bild, som uttryck för något allmängiltigt. Han insåg nu att detta förnuftsmässigt sett måste förefalla paradoxalt.

Efter att ha begrundat saken skriver emellertid Schiller ett brev till Goethe (23 augusti 1794), vari han betecknar det som ett hjältemodigt företag, detta, att söka förklaringsgrunden till det individuella i totaliteten av naturens alla framträdandesätt. Det blev emellertid först i januari 1798 som det intensiva tankeutbyte brevledes dememellan blommade upp, vid vilket Schiller i filosofiska kategorier diskuterade Goethes betraktelsesätt, och däri såg ett eminent exempel på rationell empiri -- ett djärvt och fritt skapande tänkande som samtidigt underkastas det stränga villkoret av ständigt upprepade och varierade sinnesiakttagelser. Få bedömare efter Schiller har lyckats göra rättvisa åt det märkliga och nya förhållande mellan det ideella och det reella, eller mellan det allmänna och det särskilda, som Goethes naturforskning innebär, konstaterar filosofen Ernst Cassierer i sin inträngande studie av Goethes tankevärld.

Faktum är dock, att inte ens Goethe själv var helt klar över vad han menade med begreppet urfenomen. När han på sin ålders höst redigerade sina verk och skrev inledningar i vilka han blickar tillbaka på tidigare bemödanden, försökte han i varierande ordalag förklara vad det var han velat uppnå, och hur han upplevde de insikter han fick. Läran om urfenomenen framstår först och främst som ett envist försvar för Goethes grundupplevelse av tänkandets och sinnesvarseblivningens enhet: att kunna tänka i det att man ser, och att kunna se, i det man tänker. Att själva varseblivandet kan utvecklas, fördjupas, till en omedelbar intellektuell förståelse, en varseblivning av meningen och sammanhanget i det man står inför -- att det inte behöver vara en oöverbryggbar klyfta mellan tänkande och sinnesåskådning -- om nämligen handling får förmedla.

Jag återkommer i slutkapitlet med en mer inträngande diskussion av denna centrala tes hos Goethe, att man inte skall söka någonting bakom fenomenen, utan låta dem själva vara läran.

Mätinstrumentens roll

Misstrodde Goethe, i sin starka tilltro till sinnena, tekniska instrument? Ett ofta anfört citat ur Wilhelm Meisters Wanderjahre, "Mikroskop och kikare förvirrar egentligen bara det rena människosinnet", kan förleda oss att tro, att Goethe var ärkereaktionär i sin attityd till allt vad fysikalisk forskning heter. Få saker har betytt så mycket för naturvetenskapernas utveckling som dessa båda instrument. Och vad skulle väl Goethe sagt om den nutida forskningens alla komplicerade mätinstrument och analysinstrument!

Även om det är ett faktum att Goethe vid ett tillfälle med stort intresse studerade planeterna genom kikare och att han, i sin egenskap av minister, understödde inköp av utrustning till den astronomiska institutionen vid universitetet i Jena -- och även om han, vid ett annat tillfälle, med stor iver studerade infusionsdjurens värld med hjälp av mikroskop -- så finns det åtskilliga uttalanden som vittnar om samma grundinställning som i citatet ovan. I ett brev från Karlsbad 22 juni 1808 skriver han till Karl Friedrich Zelter:

-"Människan i sig själv är, i den mån hon betjänar sig av sina sunda sinnen, den största och noggrannaste fysikaliska apparat som kan finnas, och det är just det som är olyckligt med den nya fysiken, att man liksom har avsöndrat experimenten från människan, och bara anser sig få kunskap om naturen genom vad konstgjorda instrument visar, ja, med hjälp av dem vill inskränka och bevisa vad hon (naturen) kan uträtta. På samma sätt är det med beräkningar. Det finns mycket sant som inte låter sig beräknas, liksom det finns mycket som inte låter sig föra fram till avgörande experiment. Men så står ju människan också så högt, att det som annars icke kan visa sig, gör det i henne. Vad är väl en sträng och alla mekaniska delningar av densamma mot musikerns öra? Ja, man kan säga, vad är de elementära företeelserna hos naturen själv mot människan, som först måste tämja och modifiera dem alla, innan hon någorlunda kan assimilera dem?"

I ett av samtalen med Eckermann, närmare bestämt 1 februari 1827, säger Goethe: "Jag har dock endast sysslat med sådana saker som hör ihop med min omgivning här på jorden och som har kunnat iakttas omedelbart genom sinnena. Därför har jag heller aldrig befattat mig med astronomi, emedan sinnena här inte länge räcker till, utan man måste ha instrument och ta sin tillflykt till beräkningar och mekanik, vartill fordras en särskild läggning som inte var min sak."

I synnerhet var Goethe skeptisk vad gäller möjligheterna att genom fysikaliska mätningar få adekvat kunskap om livsprocesser: "Att mäta ett ting är en grov handling, som bara högst ofullkomligt kan användas på levande kroppar. Ett levande existerande ting kan inte mätas genom något som är utanför det, utan skall det ske, måste tinget självt leverera måttstocken därtill".

Det handlar om ett slags inkommensurabilitet mellan organismer. Goethe jämför med geometrin: redan ifråga om en cirkel kan diameterns mått icke användas på periferin. (Förhållandet anges, som bekant, genom ett irrationellt tal, kallat pi.)

Att Goethe trots sin skeptiska inställning likväl förstod att uppskatta ett vetenskapligt analysinstrument, där det var till hjälp, framgår av den livfulla bild som Jöns Jacob Berzelius, den berömde svenska kemisten, i en reseberättelse målar upp för oss av sitt sammanträffande med Goethe 30-31 juli 1822. Berzelius var då 43 år och Goethe trettio år äldre, men fortfarande vital och full av nyfikenhet och forskariver -- så som Berzelius beskriver sitt intryck av honom.

Goethe visade sin gäst en mängd stuffer som han hade samlat vid sina exkursioner. "Beträffande namnet på några av de framvisade mineralen var vi inte av samma mening", förtäljer Berzelius, "och då Goethe inte ville tro mig, föreslog jag honom, att vi skulle avgöra saken med blåsrörets hjälp. Han sade, att han inte särskilt väl kände till användandet av detta instrument, men gärna vill se försök utförda med det. Jag bodde i ett rum i samma värdshus och hämtade därför upp min apparat, som jag alltid för med mig på mina resor. Goethe var så tagen av det noggranna besked som instrumentet gav, att jag måste pröva en mängd av de av honom insamlade sakerna med blåsröret. Han hade en förkärlek för titanhaltiga mineral och sammanställt en så rik samling av sådana som möjligt, från alla bekanta fyndorter. När jag visade honom hur lätt man genom en vacker reaktion kan påvisa titan med blåsrörets hjälp, beklagade han bitterligen, att hans år hindrade honom att utbilda sig i instrumentets användning. Det blev mörkt innan han sett sig mätt på blåsrörsförsöken, och ännu nästa morgon, före avresan, måste jag undersöka några mineralier åt honom."

Ett av Goethes viktigaste påpekanden i färgläran är när han i §218 säger: "Först och främst måste vi påminna oss att vi vandrar i bildernas rike". Världen är oss i sinnesåskådningen given som bild. Våra fakta hänför sig till bilder och måste behandlas och bedömas därefter.

Vid närmare eftertanke inser man att detta inte bara gäller färgläran eller optiken utan faktiskt generellt är forskarens predikament. Ty vad mätmetoderna syftar till, och mätinstrumenten gör, är just att producera bilder. Inte avbildningar, men bilder i bemärkelsen rumsliga strukturer. Kvaliteter görs till intensiteter genom att överföras till extensiva storheter och blir därigenom mätbara, dvs kvantitativt bestämbara. ("Vetenskapens metod består i att göra sådant, som till sitt väsen icke är rumsligt, mätbart genom att förrumsliga det, dvs breda ut det till ett bredvid-vartannat", säger den franske filosofen Henri Bergson, i sin studie över det i vårt medvetande omedelbart givna.)

Men inte bara det: bilden gör också tjänst i vårt tänkande. Bilden, som tankeinstrument, skiljer sig från ord och formler däruti att den är kontinuerlig och mångdimensionell, medan de senare är seriella, byggda av diskreta tecken.

Jag skall med ett exempel förklara vad jag menar med att instrumenten skapar bilder. Ett spektroskop bygger på Newtons försöksarrangemang, där solljus, avgränsat genom en smal öppning, får brytas genom ett prisma och ge upphov till ett mångfärgat spektrum. Spektroskopet används exempelvis för att analysera ljuset från stjärnor i syftet att fastställa vilka grundämnen som förekommer där. Alltefter den atomära byggnaden hos den materia som absorberar, alternativt utsänder, ljuset får nämligen spektrum olika form. Tydligast är detta i det fall då ljuset åstadkoms genom en elektrisk urladdning i en förtunnad gas; spektroskopet åstadkommer en bild, bestående av en serie spektrallinjer. En spektrallinje svarar inte mot något yttre fysiskt objekt. Den är inte annat än den projicerade bilden av spektroskopets spaltöppning, alltså en artefakt.

Att det uppstår ett spektrum i form av en serie ljusa linjer beror alltså på instrumentets konstruktion. Exakt var en spektrallinje hamnar på bilden är däremot icke förutsägbart utifrån konstruktionen -- spektrallinjernas inbördes lägen bestäms av ljusets tillstånd, vilket i sin tur antas ge information om ljuskällans materia.

Vi måste värja oss mot föreställningen att mätinstrument förser oss med bilder som skulle vara "sannare" eller "riktigare" avbildningar av den fysiska verkligheten än de bilder våra sinnen ger oss. Tvärtom, snarast. Apparaterna genererar alltid bilder, till följd av sin konstruktion -- vår sak är att tolka bilderna, och då framför allt avgöra vad i bilden som säger något av vikt och vilka drag som är artefakter, dvs endast återspeglar mätinstrumentets konstruktion, dess utformning och materiella begränsning. Ifråga om instrumenten kan vi vara säkra på att de icke ger oss en "sann bild" av verkligheten.

Ifråga om sinnena är avgörandet mer knivigt. Att sinnevärlden är illusorisk, är en gammal tanke, i modern tid ofta tolkad som att vår naiva verklighetbild bestäms av de mänskliga sinnesorganens funktionssätt och begränsningar, och intet säger om "verkligheten i sig". (Kant utsträckte i sin kritik detta till att gälla även den vetenskapliga verklighetsbilden) Mot detta kan invändas att det medvetna sinnesintrycket är något omedelbart givet, som inte går att komma bakom. Det finns ingenting säkrare, mer grundläggande, att reducera det till termer av. Ytterst handlar även fysiken om sinnevärlden, dvs den konkreta verkligheten. Sinnesorganen är inte påfund av någon ingenjör. De har under evolutionens gång utbildats i organismers samspel med omvärlden. Som Goethe uttrycker det i inledningen till färgläran: -"Ögat har ljuset att tacka för sin tillvaro. Av likgiltiga djuriska hjälporgan kallar ljuset fram ett organ åt sig, som blir dess motsvarighet; så bildas ögat i ljuset för ljuset, för att ett inre ljus skall träda det yttre till mötes." Det finns anledning förvänta sig en överensstämmelse mellan yttre och inre, dvs mellan yttervärldens former och de bilder som uppväcks i vårt sinne. En överensstämmelse som inte är godtycklig, eller har karaktären av konvention, utan är högst sakenlig.

Empirisk vetenskap och experimentell

En nutida filosof, som på ett inträngade sätt diskuterat experimentets roll i vetenskaperna, är Martin Heidegger. Han påpekar att det experimentella i nya tidens fysik inte består i att den använder sig av vissa apparater, utan ligger däri att den närmar sig naturen som ett i förväg kalkylerbart sammanhang av krafter. Experimentets roll blir därför att besvara frågan huruvida och på vad sätt den så betraktade naturen ger sig till känna.

Heidegger påpekar den radikala skillnaden mellan nya tidens experimentella vetenskap och antikens strävanden efter kunskap om naturen. Att bedriva empirisk vetenskap i Aristoteles' anda betyder att noggrannt observera tingen, deras förändringar under växlande villkor -- kort sagt, ta redan på hurudan verkligheten är. I den mån man experimenterar, dvs arrangerar omständigheterna för att åstadkomma vissa fenomen, är det med samma mål. Experimentum hade ännu under medeltiden denna innebörd. Men i vår tid kännetecknas ett experiment av att det utgår från ett tillrättaläggande. Man projicerar på naturen en "spelplan", som i matematiska begrepp fastlägger vad experimentet handlar om. På så sätt försöker man komma åt det som är fixerbart, stabilt och exakt, i natursammanhangen. Försöker göra verkligheten till någonting som den till sitt väsen kanske på det hela taget inte är. Experimentet handlar essentiellt om att testa hypotetiskt antagna lagbundenheter.

Det rigorösa i en vetenskap ligger i hur pass väl den lyckas hålla sig till saken, dvs verkligen handla om det fenomen den ger sig ut för att handla om. Den matematiska fysiken blir rigorös genom att var exakt, dvs betjäna sig av kvantitativa begrepp. Humanvetenskaperna däremot, ja, all vetenskap rörande livet, måste nödvändigtvis bli inexakt, just för att kunna förbli rigorös, säger Heidegger.

I det perspektivet framstår Goethes polemik mot det newtonska synsättet som en polemik mot det moderna tekniskt-experimentella projektet, till förmån för en klassisk, rent empirisk naturforskning. Ty för honom var det i först hand fråga om systematiska iakttagelser och beskrivningar av naturen sådan den presenterar sig för oss. Eller, mer poetiskt uttryckt: det handlade om att uppfatta naturens tilltal, avlyssna vad fenomenen säger oss, tyda naturens språk.

Naturiakttagaren avvaktar tålmodigt det rätta ögonblicket, drar på sig stövlarna, hänger på sig kikare, kamera och bandspelare och håller sig beredd att fånga fenomenet när det behagar uppträda. Experimentalisten, däremot, löper alltid frestelsen att bli kvar i sin välorganiserade laboratorievärld, fascinerad av att utfundera nya, finurliga apparater och försök. Experimenterandets förutsättning är att man har, eller tar sig, friheten att ingripa, manipulera tingen, lägga omständigheterna till rätta efter ens egna intentioner; vilket betyder: efter en förutfattad idé om vilket slags orsak-verkan-samband man i experimentet skall påvisa. I Faust heter det, i Britt G Hallqvists översättning:


"Naturen är vid ljusan dag så gåtfullt mörk -- hon håller fast sin slöja, och ej med spett och skruvar tvingar jag i ljuset vad hon inte själv vill röja." Vad är det då som naturen inte "vill röja"?

Goethe, Faust



Vad naturen röjer om sig själv är väl just det som spontant uppenbaras för oss i sinnesåskådningen? Kan vi verkligen få veta något utan att på något sätt gripa in? Måste inte varje observation störa det observerade objektet? Jo, ofrånkomligen, brukar svaret bli. Om vi överhuvudtaget skall få någon kunskap om tinget vi studerar, måste vi på ett eller annat sätt träda i kontakt med det; ett energiutbyte måste komma till stånd, m.a.o. ett kraftspel, som innebär en påverkan på det undersökta.

Men detta är ett abstrakt resonemang. Det utgår från att världen skulle bestå av isolerade ting, autonoma system, vilka stundom träder i kontakt med varandra och växelverkar inbördes. Men ett naturobjekt, som jag betraktar i solljuset, är vad det är i kraft av solskenets, dvs solens, närvaro. Det ingår i dess existensvillkor, att vara belyst (i synnerhet om det är en blomma!). Därför skulle det snarare vara att göra våld på objektet, ja, upphäva dess existens, om jag flyttade det in i mörker och isolerade det från samspelet med omgivningen.

Att ljusstrålning återkastas från en materiell struktur och förmedlar information till mitt öga, eller till en fotografisk plåt, innebär icke att jag som observatör påverkar det undersökta objektet, exempelvis en växt, utan innebär bara att jag gör mig särdeles medveten om växtens närvaro där, i samma solupplysta värld, som jag själv tillhör. Min kunskap blir möjlig i kraft av min delaktighet i samma värld som också är växtens.

Om tankeexperiment

Det här kapitlet om experimentets roll vore ofullständigt om jag inte till sist också sade något om begreppet tankeexperiment och om skillnaden mellan att experimentera i tanken och i verkligheten.

Stundom utpekas Galileo Galilei som den experimentella fysikens upphovsman. I hans dialoger beskrivs finurligt uttänkta försöksanordningar, vilkas betraktande leder till klarhet i fråga om de problem som diskuteras. Faktum är dock, att dessa experiment, som Galilei grundade sina resonemang på, i stor utsträckning var tankeexperiment, låt vara med praktisk anknytning. Han visade hur man kan genomföra åskådliga teoretiska överläggningar kring exempel av modellkaraktär.

Alltsedan dess har tankeexperiment haft sin givna roll i vetenskapliga resonemang. Även i modern fysik spelar tankeexperiment stor roll, när det gäller att bedöma huruvida vissa antaganden leder till orimligheter (exempelvis av typen att man, som handlande subjekt, skulle kunna förflytta sig bakåt i tiden.) Kvantmekanikens mångomskrivna paradoxer och tolkningsproblem har man likaledes ofta försökt komma till rätta med genom tankeexperiment.

Icke heller Goethe var främmande för tankeexperiment. I ett samtal med Eckermann (27 januari 1830) säger han, a propos forskare som han berömde för att äga inbillningskraft:

-"I grund och botten kan en verkligt stor naturforskare knappast tänkas utan denna viktiga gåva. Jag syftar härmed inte på den inbillningskraft som svävar ut i det blå och målar upp saker och ting som inte finnas; utan jag syftar på den fantasi, som utan att tappa fotfästet inom verklighetens värld, med verkligheten och det fastslagna som måttstock, arbetar sig fram till det som man endast kan ana och förmoda. Sedan må man pröva om det anade även är möjligt, eller huruvida det strider mot andra kända lagar. En sådan inbillningskraft förutsätter ett vidsynt och lugnt huvud, som till sitt förfogande har en verkligt omfattande överblick på den levande världen och dess lagar."

Att ett intuitivt förhållande till kunskapsfältet, manifesterat i förmågan att bilda konkreta begrepp, är en förutsättning för att det skall vara meningsfullt att syssla med tankeexperiment, torde vara uppenbart.

I modern tid förekommer en typ av tankeexperiment, vid vilka man programmerar en dator att simulera ett utvecklingsförlopp, som antas följa en eller annan given lagbundenhet. I många fall kan det vara omöjligt att teoretiskt förutsäga vad ett sådant fortlöpande "spel" leder fram till. Därför har det i lyckliga fall varit häpnadsväckande erfarenheter, att få se oförutsedda mönster växa fram på en bildskärm. Man tycker sig utföra en experimentell undersökning på datorn -- likheten är ju påfallande, eftersom även genuint empiriska försöksresultat numera ofta presenteras som ett mönster på en dataskärm. Att med hjälp av dator, eller på annat sätt, ta reda på konsekvenserna av vissa matematiska antaganden, kan dock inte anses vara annat än kvasi-empirisk forskning.

Naturvetenskap är till sitt väsen en art av dialog. Naturen talar till oss genom tusentals fenomen, som Goethe säger. Det väsentliga i alla empirisk forskning är att det finns en motpart. Detta något, därute, som är främmande för mig, som jag inte kan styra eller förutsäga. Det finns ett element av ren fakticitet, icke åtkomligt för det spekulativa tänkandet -- även när detta betjänar sig av aldrig så konkreta begrepp -- utan endast genom observation, i en akt av beröring, förbindelse. Låt vara att denna "dialog" i nutida fysik är höggradigt formaliserad. Det dialogiska dölje sig onekligen bakom en arsenal av märkliga apparater och procedurer. Men det är icke apparaterna, icke mätvärdena som sådana, som avgör forskningens halt och meningsfullhet. Det finns en "rest", ett av forskaren icke determinerat moment, som det är instrumentens ändamål att preparera fram, inte producera.

I grunden finns något i det naturvetenskapliga vetandet som vi människor inte hämtat, icke heller kunnat hämta fram, ur oss själva -- just detta, som vi genom experimentet "fått veta".

Utdrag fra Pehrs Sällstöms bok:
Goethe og Naturvitenskapen.
I forbindelse med høyskolemøte.

To kapitler er gjengitt:
→ Farvelæren og kritikken mot Newtons optikk

Om experimentets roll i naturforskningen


Boken ble utgitt i Sverige i 1993, og den kom på norsk i 1998. Den er fortsatt i salg, og Pehr har også lagt den ut som e-bok:
→ Goethe och Naturvetenskapen