Schrödingers notesbøger er fyldt med fejl og forkerte ideer. Derfor burde flere læse dem

Alle, der har studeret fysik, har lært om Schrödingers ligning, Newtons love og Maxwells ligninger. Alligevel ville de fleste ikke være i stand til at forstå eller genkende indholdet af de originale værker, som fysikkens giganter har forfattet. For typisk har studerende kun stiftet bekendtskab med dem gennem lærebøger og lærebogsforfattere. Men hvorfor egentlig?

Hvis man skal lære om Shakespeare, læser man Shakespeare. Selvfølgelig læser man andre personers analyser og udlægninger, men man læser også Shakespeare. Det gør vi ikke i fysikken – vi læser ikke de originale kilder.

Det er ikke uden grund. De originale kilder som fx Schrödingers notesbøger og Newtons Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica er udfordrende læsning. De er typisk på andre sprog og med en anden notation, end fysikere i dag er vant til.

Men de rummer også glimt af indsigt i både fysikkens tilblivelse og grundlæggende ideer. I originalerne kan man finde tanker, der er fundamentalt anderledes, indsigtsfulde og nysgerrige.

Personligt vil jeg gerne bruge fysikkens historie til at få en bedre forståelse af fysik. Jeg vil gerne forstå, hvordan Newtons kraftbegreb fx er anderledes end det, vi underviser i dag. Og jeg tror, at det kunne hjælpe både de studerendes forståelse af fysikken og lærerne i deres undervisning.

Forgreninger og fejlskud

I fysiklærebøgerne er fysikkens historiske udvikling sjældent nævnt, og når det sker, er det typisk i form af en overfladisk, kronologisk sekvens af begivenheder, der førte til den teori, vi har i dag. Men det er en bjørnetjeneste, når læseren får et billede af udviklingen som rationel og triviel. For det er simpelthen forkert.

I virkeligheden er fysikkens historie fyldt med forgreninger og fejlskud. I de originale tekster kan man fornemme, hvordan selv fysikkens giganter kæmpede med at forstå de centrale begreber, de udviklede. Schrödingers notesbøger er fulde af fejl. Hvis man selv som studerende er frustreret over kvantemekanikkens  meget abstrakte karakter, kan det være en lettelse at se den kamp, som de store fysikere selv udkæmpede.

Som underviser kan det omvendt være værdifuldt at være bevidst om, at lærebøgerne kommer med indbyggede forsimplinger. Når man har den bevidsthed, bliver man mere kritisk og mere reflekterende over, hvordan vi underviser og hvorfor.

Når du som underviser ser, at det tog 3-400 år at udvikle et koncept, får du en påskønnelse for de udfordringer, dine studerende har. Du får en dybere forståelse af den enorme kognitive indsats, det har taget at komme frem til den polerede version af fysikkens koncepter, vi ser i lærebøgerne.

Over tid er fysikken blevet kondenseret, og det er ikke svært at finde eksempler. Maxwell havde oprindeligt 20 ligninger – ikke blot fire – om elektromagnetisme. Og Newton skrev i øvrigt aldrig F=MA, der ellers er kendt som Newtons anden lov.

Gem guldet til senere

Newton levede nemlig i en tid, hvor matematikken gik fra geometri mod algebra. Newton var selv en overgangsfigur, men han argumenterede stadig meget geometrisk, så da han skulle beskrive en kurvet bane, gjorde han det anderledes, end vi gør med algebra. Newton forestillede sig et objekt i bevægelse, som fik en form for spark, der får objektet til at afvige fra banen. Så får det endnu et spark og endnu et, og på den måde bevæger det sig i en kurve.

Først omkring 50 år efter Newtons død kom den schweiziske matematiker Leonhard Euler frem til F=MA. Det er en simpel formel, som du kan sætte nogle tal i og få et svar. Men hvis du virkelig vil tænke over, hvad acceleration betyder, vil jeg hævde, at den algebrarepræsentation, vi har i dag, er meget abstrakt.

Når du kigger på Newtons forklaring, får du en dybere forståelse af koncepter som hastighed og acceleration. En forståelse som vi har mistet i den måde, vi underviser på i dag.

I praksis er de originale kilder meget vanskelige at gå til. Hvis man skal lære eller undervise om Newtons love for første gang, er det bedre at gemme originalerne til senere. Fysikstuderende er ikke historikere, og mængden af fysikhistorie skal selvfølgelig balanceres.

Men hvis man kan finde lige præcis den håndfuld sider, der kan give en ide om indholdet, uden at være for overvældende, og man kan tage essensen af de sider og finde en måde at bruge det i sin undervisning, er jeg overbevist om, at både studerende og undervisere kan få dybere forståelse af fysikken ud af det.