Elektrodynamik, Gravitation, Kreativitet

En fysiker söker samband mellan naturens fenomen. Hur hänger elektrodynamikens elektriska, magnetiska och induktiva krafter ihop? Hur kopplar elektrodynamik till gravitation? Vad är sambandet mellan tung och trög massa?
För att hitta svar på dessa frågor krävs kreativitet. Hur formar vi skolan för att stimulera och utveckla den kreativa förmågan?

In physics, the relation between apparently different phenomena in nature is investigated. How are the forces of electrodynamics, i.e. the electric, the magnetic and the inductive force, connected? How is electrodynamics related to gravitation? What is the relation between inert and gravitational mass?
To answer these questions a creative ability is demanded. How should school be organized in order to stimulate and develop creativity?

 

 

Fysik fascinerar mig därför att ämnet berör så mycket av vår tillvaro. Med ett fåtal principer visar fysikämnet hur naturen är inrättad alltifrån hur fotosyntesen fungerar till förutsättningarna för liv på andra planeter. När vi undersöker naturen och lär oss om livets villkor och det ömsesidiga beroendet av alla dess delar lär man sig samtidigt att bli ödmjuk och tacksam över att få känna till en aning om den enorma komplexitet vi själva är en del av. Att få uppleva den känslan, att höra till en större helhet och underkasta sig dess mekanismer, har varit och är min drivkraft i forskningen.

Fysiken har visat att vår tillvaro är ett dynamiskt samspel mellan gravitation och elektrodynamik. Livet är en kamp mot gravitationen, att få lyfta en aning från marken, och de elektriska krafterna styr uppbyggnaden av kroppar och skelett för att kunna övervinna tyngdkraften. Det är endast dessa krafter som är verksamma i vår vardag så det kan verka motsägelsefullt att ändå prata om naturens ofattbara komplexitet. Men i fysiken finns inga motsägelser annat än de skenbara, allt reduceras till enkla principer och samband. Förutom mellan gravitation och elektrodynamik för vilka fysikern hittar inga samband.

I min forskning berör jag bådadera av dessa krafter. Jag har utrett hur man konceptuellt kan förstå sambandet mellan elektriska, magnetiska och induktiva krafter inom elektrodynamik och sammanfattat resultaten i en bok:

http://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-13171-9

Jag visar där att förståelsen av dessa samband går via relativitetsteori vilken därmed får en väldigt stor roll i vår tillvaro. Det blir uppenbart då att relativitetsteori ingalunda får sin betydelse vid extremt hög fart som vanligtvis påstås utan faktiskt vid extremt låg fart. Magnetiska och induktiva effekter är konsekvenser av rörelse. Den elektriska kraftens riktning och styrka beror helt enkelt på hur föremålen rör sig i förhållande till observatören, alltså du!

 

En dag fick jag en insikt om gravitationen. Tänk om liknande rörelseeffekter uppträder här. Jag utgick sålunda från Newtons gravitationsformel och lade till motsvarande rörelseeffekter som i elektrodynamik, dvs. magnetiska och induktiva. Då såg jag att den gravitations-induktiva kraften blir en källa till tröghet, dvs. ett föremåls motvilja till att accelereras. När vi försöker sätta fart på ett föremål uppvisar det en tröghet som ökar med massan. Det visar sig att denna tröghetskraft uppstår p.g.a. den gravitationsinduktiva kraften, alltså ett resultat av gravitation. Och hela universum bidrar till denna kraft, faktiskt mer ju avlägsnare objekt. Varje gång vi sätter fart på något, dvs. accelererar, så växelverkar (interagerar, samspelar, kraftverkar) vi med hela universum i rum och tid.

För mig som alltid sökt en helhet och min egen roll i denna var denna upptäckt svindlande. Vi är alltså en del av hela universum via den tröga massan. Vad vi än företar oss upplever vi trög massa och därmed en kontakt med hela universum. Här är min artikel om detta fenomen:

http://www.degruyter.com/view/j/phys.2015.13.issue-1/issue-files/phys.2015.13.issue-1.xml

Det visade sig dock att någon annan hunnit före med denna upptäckt: Einstein 1922. Han hade skrivit ned exakt den ekvation som jag använde som ett resultat av allmän relativitetsteori. Dessutom hade han påpekat att den induktiva termen i denna formel var källan till tröghet. Så allt var faktiskt redan upptäckt. Men inte verifierat! Einstein hade inte tillgång till universums hela struktur, han trodde inte ens på universums utvidgning. Det är först idag som vi fått möjlighet att göra numeriska beräkningar på Einsteins hypotes och verkligen kunnat visa på dess riktighet. Varför? Jo, p.g.a. satellit-teleskopen, särskilt de senaste satelliterna WMAP och Planck. Genom dessa har vi fått så noggrann information om universums struktur och historia att hypotesen om den gravitations-induktiva kraften som källa till trög massa kunnat bekräftas med en signifikans om 15 %.

 

Det finns en glädje med att upptäcka fysik. Eller omvänt: endast en tillfreds människa gör upptäckter. En glad människa är en fri människa. I skolan idag är ungdomarna inte fria. De är instängda i rum och tid och intvingade i en betygshets. Detta bekymrar mig. Jag vill att alla ska få ta del av den glädje som vetenskapen inrymmer och erbjuder. Hur ska vi förändra skolan? Jo, genom dess eget regelverk. Idag kräver skolplanen att elever ska utveckla sin kreativa förmåga. Men endast den människa som lever i en kombination av frihet och trygghet, den som får fritt spelrum för sina spontana idéer och möjlighet att granska och utveckla dessa i skolans trygga värld, kan utveckla sin kreativa förmåga. Detta har jag skrivit om här:

Physics Education 50 (6) 699, 2015

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0031-9120/50/6/699?fromSearchPage=true

Jag bedriver alltså även en didaktisk forskning med denna inriktning, dvs. hur lärandet i skolan kan formas för att möta dessa krav på utveckling av kreativitet. Detta hör sålunda ihop med min syn på forskning och vetenskap i allmänhet. För vart och ett av alla dessa små steg som måste tas för att nå de stora vetenskapliga insikterna kopplas en belöning i form av glädje, inte bekräftelse via betyg. Bekräftelsen kommer via glädjen, alltså inifrån individen själv. Det är skolans uppdrag att forma en undervisning där inspiration skapas på detta sätt och används för att utveckla kunskapen och kreativiteten.

 

Urval av publikationer, se

http://mdh.diva-portal.org/smash/resultList.jsf?dswid=9116&language=sv&searchType=SIMPLE&query=prytz&af=%5B%5D&aq=%5B%5B%5D%5D&aq2=%5B%5B%5D%5D&aqe=%5B%5D&noOfRows=50&sortOrder=author_sort_asc&onlyFullText=false&sf=all