Vi er nødt til at tænke mere omhyggeligt på, hvordan vi kategoriserer universet, siger Chanda Prescod-Weinstein
NASAs James Webb-rumteleskop har fanget et tæt bundet par aktivt dannende stjerner, kendt som Herbig-Haro 46/47
Med en vis regelmæssighed bliver jeg spurgt om forskellen mellem astronomi og astrofysik. Jeg formoder, at jeg er en god person at spørge: Af mine tre grader er to af dem i “astronomi og astrofysik”. Men hvad denne fusion betyder, er, at selv vi “astronomer og astrofysikere” har opgivet forskellen mellem de to. Hvordan passer astronomi ind i fysik? Nå, min holdning er, at astronomi nu i det væsentlige er et fysikområde, men jeg ved, at nogle mennesker vil være ulykkelige, sagde jeg det!
Det, der er interessant her, er ikke, hvor følelsesmæssige astro -folk får om deres til tider anspændte forhold til fysik, men ideen om, at der er pæne kategorier i første omgang. Der er en vis logik til det: Astronomi er et meget ældre forskningsområde end fysik. Folk har set på himlen og forsøgt at forklare dem i lang tid.
I muslimske samfund havde dette praktisk betydning: at finde ud af nøjagtige bønstider var afhængig af omhyggelige timing -forudsigelser, herunder solopgange og solnedgange. De muslimske astronomer, der har til opgave at have disse beregninger, lærte et ekstraordinært beløb om himlen, og deres observationer sætter scenen for den videnskabelige revolution, som europæerne ofte kun krediteres for.
Dette er en påmindelse om, hvordan nysgerrighed kan tage os i splinternye retninger. Disse observationer er også en af grundene til, at i de sidste 500 år opstod en konsekvent teori, der forbinder astronomiske observationer med studiet af bevægelige genstande på Jorden. Det, vi nu kalder Newtonian Physics, forbinder astronomi og fysik, der lagde grundlaget for overgangen af astronomi til astrofysikområdet.
En af de lektioner, jeg tager fra denne historie, er, at kategorier sjældent er fastgjort ind i universet og er meget mere om, hvad vi ved på et givet tidspunkt. I det tidlige 20. århundrede, for eksempel, katalogiserede Annie Jump Cannon Stars baseret på deres synlige egenskaber. I dette system tildeles bogstaverne OBAFGKM hver til en kategori af stjerner, der har en bestemt temperatur og farve. For at huske disse breve i orden havde de fleste på min alder en mnemonisk: “Åh være en fin fyr, kys mig.” Omkring det tidspunkt, hvor jeg startede min mester, indsatte vores instruktører “gal” i stedet for fyr.
Der er ikke faste grænser mellem en farve og en anden, bare en kontinuerlig skift af farverne
I disse dage tildeler folk deres studerende med deres egne. University of Louisville professor Benne Holwerda delte nogle få med mig, som hans studerende havde oprettet. Min favorit var, “Kun dårlige astronomer glemmer generelt kendte mnemonics.”
Det, der er sjovt ved dette, er, at disse stjernekategorier faktisk er ret ufuldstændige. Da de blev oprettet i de tidlige 1900’ere, var de baseret på, hvad der efter dagens standarder er en temmelig rudimentær forståelse af stjerner. Dengang vidste de ikke engang, hvad der fik stjerner til at brænde så lyst. Først efter fremkomsten af den nukleare æra begyndte forskere at forstå, at fusion er den motor, der gør stjerner synlig for os. For at forstå stjerner krævede anvendelse af kendt fysik til observationer af fjerne objekter: dette er arten af moderne astrofysik.
Der er en lektion herinde om metode i videnskab. Selvom den videnskabelige metode typisk diskuteres som om den er et fast sæt praksis, hvordan vi foretager videnskabsændringer med tiden. Dette inkluderer kategorier, som nødvendigvis skal skifte, når vi lærer nye oplysninger. Det plejede at give mening at kategorisere stjerner udelukkende efter farve, fordi vi ikke vidste, hvad farverne betød. I dag ved vi, at farverne giver os oplysninger om en stjernes komposition og dens plads i kosmisk historie. Hvis forskere havde vidst, at de for 100 år siden, kunne de have konstrueret forskellige kategorier til at organisere deres viden om stjernerne.
Det er vigtigt, at farver ligger på et spektrum. Der er ikke faste grænser mellem den ene farve og en anden, bare en kontinuerlig forskydning af farverne, når vi bevæger os fra den ene del af spektret til den anden. Så enhver kategorisering baseret på farve pålægger grænser, der ikke fysisk findes, selvom vi finder dem nyttige til at organisere information. Historien om stjernekategorisering er en påmindelse om ikke at forvirre metoden med kendsgerning. Vores metoder er der for at hjælpe os med at etablere og organisere fakta, men de er ikke synonyme med fakta.
Der er mange eksempler på dette på tværs af videnskab. For eksempel har forestillinger om, hvordan seksuelle organer udvikler sig hos mennesker, en tendens til at afspejle social tro på, at sex er en fast binær. I dag fortæller biologi os, at menneskelige embryoner ikke oplever organogenese – organudvikling – indtil flere uger til eksistens. Med andre ord har menneskelige embryoner ingen sex ved undfangelsen. Dette er en videnskabelig kendsgerning, der trosser traditionelle kategoriseringsmetoder. Vores normer skal skifte i overensstemmelse hermed.
Chandas uge
Hvad jeg læser
Jeg bidrog med et essay til Jeg ved, hvordan den røde ler ser ud: Visionen og stemmen fra sorte kvindelige forfattere, Og jeg nyder interviewene i det.
Hvad jeg ser på
Mens jeg var på sengetøj i en uge, maratonerede jeg showet Yngre. Miriam Shor er fantastisk!
Hvad jeg arbejder på
Jeg underviser i et nyt kursus i dette semester, så det nye materiale og studerende holder mig på tæerne.
Chanda Prescod-Weinstein er lektor i fysik og astronomi og et kernefakultetsmedlem i kvindestudier ved University of New Hampshire. Hendes seneste bog er den forstyrrede kosmos: en rejse ind i mørkt stof, rumtid og drømme udsat