Innlegg på forskersymposium i Sverige 1996

Innlegget på forskersymposiet i Sverige våren 1996 var planlagt før medieoppslagene i forbindelse med fysikkundervisningen min vinteren 1996. Men siden forskersymposiet fulgte kort tid etter mediesaken med oppslag i NRK og landets største aviser, opplevde jeg at det var nødvendig å gi min versjon til de norske delegatene på det aktuelle symposiet. Det jeg egentlig tenkte å si ble da publisert i symposierapporten som er vist til venstre, og det er også gjengitt her. I foredraget brukte jeg da litt av tilmålte tid til å gi min versjon av "fysikksaken". Videre prøvde jeg å gi tilhørerne et innblikk i innholdet i det undervisningsopplegget jeg hadde utviklet i forbindelse med forskningsprosjektet mitt. Tillegget som følger til slutt er da en kortversjon av det som ble sagt i denne sammenhengen hvor jeg tok utgangspunkt i noen figurer fra de aktuelle heftene.

Faglige og pedagogiske argumenter for en ny fysikkmodell

Av Erling Skaar, Høgskulen i Volda

Fysikken har problemer med å få gjennomslag i skolen. Ofte er fysikkundervisningen blitt et spørsmål om å huske mange "fakta" i stedet for å forstå og anvende kunnskap. Elever mister ofte interessen når de ikke forstår eller ikke ser sammenheng mellom undervisningen og deres hverdag. Et kjennetegn på dagens fysikkundervisning er at den er fragmentert. Man anvender ulike modeller og teorier for å forklare ulike sider ved naturen. Mange lærere opplever vel også en viss frustrasjon når fysikken blir stadig mer komplisert på tross av prinsippet at 'det enkleste er det beste'.
I egen undervisning og i et faglig doktorgradsprosjekt om spektroskopi har jeg prøvd å erstatte forklaringsprinsippene i moderne fysikk med en modell som jeg kaller EM-modellen (elektromagnetisk modell). Arbeidet er ikke avsluttet, men så langt ser jeg bare fordeler med å forklare alt som skjer i naturen som resultat av elektriske og magnetiske krefter som virker mellom positive og negative ladninger. Det er lettere å basere forskning og undervisning på en konsistent helhetlig teori enn på ulike teorier som også inneholder "paradokser".

Valg mellom fornuften eller paradokser
"From paradox to reality" er hovedtittelen på en populærvitenskapelig bok som har følgende beskrivelse av hovedmålet i forordet: "If there is just one thing the reader should learn from the following pages, I hope it will be this. Our common sense, acquired from our everyday experience, is not a reliable guide to the world far beyond our reach in daily life. Nature is found to be much more subtle, varied, and sophisticated than we tend to imagine. Our prejudices about how nature should behave are usually wrong." Generelt vil jeg her si at alle innføringer i moderne fysikk har en tilsvarende målsetting mer eller mindre klart uttalt. Her vil jeg da sette et spørsmålstegn ved overnevnte påstand.

Før var arbeidet mitt å prøve å få lærerstudenter til å forstå fysikk. 10 års erfaringer med dette har lært meg at det er nyttig å prøve å aktivisere fornuften hos studentene for at de skal forstå det som skjer omkring oss. I januar 1996 opplevde jeg imidlertid at administrasjonen ved Høgskulen i Volda (HVO) gjorde et sensurvedtak som innebar at jeg ikke lenger får lov å gi fornuftige klassiske forklaringer på naturfenomen i tillegg til de vanskelige og ofte paradoksale forklaringene som finnes innenfor moderne fysikk (relativitetsteori og kvantefysikk). I det følgende vil jeg prøve å gi en kort innføring i mine "forbudte ideer" og samtidig filosofere litt over om sensurvedtaket var fornuftig.

Også noen studenter har reagert negativt på undervisningen min, og her vil jeg kort nevne et par reaksjoner jeg har fått fra studenter. Som en kommentar til at jeg i undervisningen forsøkte å forenkle fysikken, var det en som sa: "Fysikk skal være vanskelig". En annen student reagerte med følgende spontane utbrudd på mitt forsøk på å forklare termofysikkens andre hovedsetning: "Vi kan da ikke presentere noe så pessimistisk i grunnskolen!". Nå er det en kjennsgjerning at studenter som velger lærerskolen, vanligvis har liten bakgrunn i fysikk, og jeg mener vel ikke at de skal ha avgjørende innflytelse på hva som skal undervises i fysikktimene. Men det overrasket meg at endel innflytelsesrike studenter tilsynelatende ikke ønsker å lærer noe nytt. Tilsynelatende trives de best om de får presentert endel "hverdagsfjerne" fakta som skal gjengies på eksamen. Det kan være "slitsomt" for lærerskolestudentene å kvitte seg med hverdagsforestillinger og å bygge opp en forståelse for den naturen som omgir oss. Selv ser jeg imidlertid dette som en nødvendighet om fysikk skal overleve som et fag i framtidens skoleverk.

Jeg har alltid trodd at det var naturen selv som bestemte hva som var god fysikk, og når ulike forklaringsmodeller kan forklare naturen har jeg av pedagogiske grunner valgt den enkleste. Før trodde jeg at dette var ukontroversielt, men det var før jeg begynte å bruke EM-modellen som en alternativ forklaring på visse fysikkfenomen. EM-modellen er i praksis Faraday og Maxwell sin elektromagnetiske modell med noen mindre tillegg som ikke var kjent da kvantefysikken og relativitetsteorien ble akseptert i begynnelsen av dette århundre. Nå er det ingen som protesterer på at jeg forklarer makroskopiske fenomen ved hjelp av klassisk elektromagnetisme. Protestene oppstår når jeg påstår at EM-modellen også er nyttig når det gjelder å forstå atomenes oppbygging. Den er med andre ord grunnleggende innenfor all fysikk og representerer derfor et reelt alternativ til kvantefysikken.

Da kvantefysikken fikk gjennomslag i sin tid, var vel en av grunnene at den var "romslig" og aksepterte f.eks. at lys var både bølge og partikkel. På en måte fungerte den som en brobygger mellom mennesker med ulike teorier om naturen. Med denne bakgrunnen er det kanskje litt overaskende å oppleve at de som tror at lys kan være både bølge og partikler, er "hellig" overbevist om at EM-modellen må være feil, selv før de har prøvd å forstå den. Hva har skjedd? Er en vitenskapelig åpenhet blitt forvandlet til en dogmatisk avvising av alle alternative forklaringsmodeller? Jeg synes videre det er litt merkelig at de som sier at fornuften ikke er pålitelig når det gjelder å forstå naturen (se sitatet ovenfor), synes å henvise til den samme fornuften når de argumentere for at moderne fysikk er eneste brukbare modell som kan forklare naturen. Her vil jeg ikke gi eksempler, men bare konkludere med at jeg her vil appellere til fornuften. Så langt jeg kan forstå er det fornuftig å være åpen for at en "askeptert" modell som inneholder interne paradokser kan være feil. Videre er det vel fornuftig å vurdere innholdet i en ny modell og ikke bare avvise den fordi den ennå ikke støttes av et flertall.

En hovedhensikt med denne artikkelen er å gi noen argumenter for at det kan være fornuftig å innføre fornuften i fysikkundervisningen. Hovedargumentet for dette kommer vel klarest fram om vi vurderer alternativet. Historien har vel vist at "blind tro" på autoriteter er uheldig for et samfunn. Om vi til våre elever og studenter sier at de bare skal akseptere ulike påstander uten å forstå dem, er det vel en fare for at folk flest blir avhengig av såkalte eksperter i politiske og praktiske valg. Dette er da et problem for demokratiet som nettopp er basert på at den enkelte kan tenke selv. Med bakgrunn i senere erfaringer fra HVO vil jeg her påstå at dogmatismen og undertrykking av alternative modeller synes å være spesielt sterk innenfor fysikken.

I den senere tid har det skjedd en klar svekking i den generelle fysikkompetansen blant vanlige folk, samtidig som samfunnet vårt aldri har vært så avhengig av fysikkbasert teknologi som nå. Generelt er det vel slik at faren for en krise er størst når de som styrer (folket) har liten kunnskap om det som styres. Om det samtidig har skjedd en svekking av moralske standarder i samfunnet vårt, så er det vel heller ikke så betryggende at det finnes noen få som tross alt forstår teknologiens muligheter og begrensninger. Enten kan denne kunnskapseliten få for stor makt, eller så kan de bli tilsidesatt i politiske organer, og ingen av disse alternativene er vel ønskelige. I tillegg til disse samfunnsmessige argumentene finnes det endel pedagogiske argumenter som jeg vil komme tilbake til i forbindelse med konkrete eksempler.

Som antydet ovenfor mener jeg at det er mulig å forklare alle fysikkfenomen utfra en enhetlig modell. Den gir altså et fornuftig svar på de mange hvorfor innenfor emner som mekanikk, optikk, elektromagnetisme, atomteori osv. Nå er det ikke mulig innenfor de rammene som gjelder for denne artikkelen å gi en utfyllende beskrivelse av EM-modellen og å vise hvordan denne kan brukes i de overnevnte emene. Her har jeg derfor valgt å konsentrere meg litt om hvordan EM-modellen kan være nyttig for å forstå energibegrepet og visse generelle sider av termofysikken.

Er energibegrepet for vanskelig
I nyere fagplaner er energi blitt et mer sentralt begrep. Samtidig er det blitt mer vanlig å finne artikler og innlegg som forteller at energi er et vanskelig begrep som vi må vokte oss for å presentere for grundig i skoleverket. Også på forskersymposiet i Kristianstad var det innlegg som støttet dette synet. Generelt har jeg lært å tolke slike advarsler som et tegn på at man her berører en viktig pedagogisk og samfunnsmessig problemstilling. Uten å bruke mye tid på det her, så vil jeg her først si at jeg i tre år har gitt et et kurs med navnet 'Energi' i lærerutdanningen, og hovedkonklusjonen min er at det er et vanskelig tema, særlig for dem som er "blanke" fra før. Men når selv voksne læreskolestudenter med sine mange hverdagsforestillinger klarte å forstå hovedprinsippene, så skulle det ikke være noe problem for en 10-12-åring å lære det samme. Erfaringen min er nemlig at det er hverdagsforestillinger og "stivnede" tankebygninger som er det største problemet for å lære nye fysiske prinsipp. Jeg tror med andre ord at det er svært uheldig å la være å undervise om energiens grunnleggende prinsipp for 10-12-åringer når erfaringer viser at det er i denne alderen vi mennesker er mest mottakelig for ny lærdom.

Et hovedargument for å utsette enrgiundervisningen er vel diverse forskningsresultat og undersøkelser som konkluderer med at dagens elever har forstått lite av energibegrepet selv om lærebøker nevner energibegrepet. Så langt jeg forstår viser vel bare slike undersøkelser at man må gi en faglig og pedagogisk god undervisning om energi hvis elever skal lære noe om energi. Energibegrepet er ett av vitenskapens sist oppdagede grunnleggende begrep, og vi kan ikke forvente at dagens elever skal lære energibegrepet ved å bare "være i samfunnet". Når vi opplever at relativt små barn kan bli eksperter på f.eks. datamaskiner som også er et vanskelig emne, så viser vel det at det ikke er alder som er det viktige. Kravet er vel heller at det er en relevant læringssituasjon og at det er fagstoff tilgjengelig. I forbindelse med energiundervisningen har jeg evaluert ulike prøver og tester som er gitt både før og etter undervisningen. Generelt vil jeg da si at studentenes kunnskap om energi er et resultat av hva de har lært i tidligere skoler, og ikke et resultat av alder eller modning. Konklusjonen min er da at norske elever har lært relativt lite om energi i skolen. Men dette er vel ikke et argument for å utsette innføringen av grunnleggende fysikkbegrep til elevene er så gamle at læringskapasiteten er sunket?!

Energibegrepets plass i termofysikken
Energibegrepet hører med innenfor termofysikken, og en forståelse av energibegrepet innebærer blant annet forståelse av termofysikkens to første hovedsetninger (energibevarelsen og entropiloven) samt hva som ligger i begrepet temperatur ol. Nå kan det være at jeg har misforstått rådene fra noen såkalte eksperter innenfor naturfagdidaktikken, men så lang jeg forstår synes det å være en bred enighet om å holde entropiloven utenfor grunnskolepensumet. Etter min mening innebærer dette at man skaper unødvendige problemer for elevene. Daglig erfaring tilsier at energi forbrukes og forsvinner, og om det eneste vi forteller elevene er at energien er bevart eller konstant ved alle omforminger, så er det forståelig at elevene opplever at fysikk er for vanskelig å forstå og så begynner å pugge. Vi har med andre ord en situasjon hvor erfaringer og fornuft sier noe og autoriteter sier det motsatte. Så langt jeg forstår er det slike situasjoner som får elever til å velge bort fysikk.

Termofysikkens to hovedsetninger fikk vel sin nåværende form før moderne fysikk gjorde sitt inntog, og her vil jeg derfor først si at jeg tror at det er nødvendig å revurdere også "klassiske dogmer", for å komme fram til en fysikkundervisning som kan formidles på en enkel måte til neste generasjon. Her vil jeg videre understreke at jeg mener det er mulig å formidle innholdet i termofysikkens to hovedsetninger uten å bruke de kompliserte matematiske uttrykkene som finnes i universitetsbøker. Jeg mener med andre ord at det er mulig å bruke kvalitativ ikke-matematiske forklaringer av energi i grunnskolen.

Er energien bevart?
Hva er så mitt alternativ som kan forenkle energiundervisningen? Generelt kan vi vel si at vi har tre faktorer som må "harmoniseres inni elevenes hoder" før vi kan si at de har lært begrepet energi. Disse er: Energiloven, Entropiloven og Hverdagserfaringene. Generelt kan vi vel si at energiloven (termofysikkens 1. hovedsetning) er en relativt enkel lovmessighet, mens entropiloven (termofysikkens 2. hovedsetning) er vanskelig i lærebokversjonen. Videre er det vel entropiloven som samsvarer mest med elevenes hverdagserfaringer. Rent pedagogisk ville det vel da være et ønskemål å "glemme" energibevarelsen og å forenkle entropilov. Dette ville da gjøre det lettere å formidle energibegrepet.

Som en parantes vil jeg her si at det var etter at jeg satte spørsmålstegn med om enkle formler har generell gyldighet at jeg opplevde at jeg virkelig forstod fysikken. Eksempler på slike "enkle" formler er E=hf, E=mc², DU=Q+W. I hvert fall når det gjelder de to siste formlene, er det ikke tvil om at de er nyttige i konkrete situasjoner, og det jeg setter spørsmålstegn med her er om de er så grunnleggende og har så generell gyldighet som man ofte får inntrykk av. Det er med andre ord ikke likegyldig hvor vi puter en formel i et hirarki som viser hva som er mest grunnleggende. Her vil jeg gjenta at jeg ikke setter spørsmålstegn med at det er samsvar mellom overnevnte formler og praktiske forsøk, men jeg setter spørsmålstegn med de generaliseringene som har skjedd utfra formlene ovenfor. Her vil jeg da bruke energiloven (DU=Q+W) som eksempel.

Det har vært gjort mange forsøk på å teste gyldigheten av entropiloven (forsøk på å lage evighetsmaskiner ol) og selv har jeg ikke sett at noen virkelig har utfordret den faglige gyldigheten til denne. Når det derimot gjelder energiloven, så vet jeg at flere har satt spørsmålstegn med denne. Nå har jeg ikke kommet så langt i mitt litteraturstudium omkring opphavet til enegiloven, men min foreløpige konklusjon er at jeg ikke har funnet noen forsøksbaserte argumenter for at den er rett. Vanligvis antar man bare at den gjelder. Min foreløpige antagelse er derfor at energi kan forsvinne, men ikke skapes i naturen. Når man i termofysikkens mange forsøk ikke har funnet noen argumenter for at energi forsvinner, så antar jeg at det delvis skyldes at man har antatt at energien er bevart og dessuten at usikkerheten i målingene av varmeenergi har størrelsesorden omkring det aktuelle energitapet. Nå er det ellers rapportert endel forsøk som har gitt uventede resultat, og jeg ser det som et framtidig mål å se om disse kan være nyttig når det gjelder å forulere en ny og bedre hovedsetning innenfor termofysikken.

Nå er det ganske frimodig å antyde at termofysikkens første hovedsetning er feil. Grunnlaget for denne frimodigheten er da blant annet et par velkjente "energiproblem" som jeg ikke kan se at fysikere har funnet et tilfredsstillende svar på. Ofte opplever jeg at disse problemen er "glemt" i de sammenhengene de burde vært nevnt. Det opplever jeg da som et tegn på at dagens "aksepterte fysikk", ikke er så solid fundert som man vanligvis får inntrykk av. Det første problemet er det såkalte Olbers's paradoks (kommentert av Wilhelm Olbers i 1823). Problemet er kort fortalt at vi observerer at nattehimmelen er mørk. Hvis universet er så stort og gammelt som det hevdes, så skulle det lyset som alle stjernene har sendt ut hittil medført at det var mer lysenergi i universet enn det vi observerer. Nå finnes det ulike forsøk på å forklare dette paradokset. Uten å gå i detalj vil jeg bare kort konkludere med at jeg foreløpig ikke har sett noen tilfredsstillende forklaringer som kan kombineres med at energien i universet er bevart.

Det andre problemet er knyttet til fenomentet interferens, og de såkalte Newtons ringer er vel en av de første observasjonene som antyder at lysenergi kan forsvinne. Da Newton slipte linser oppdaget han at det ble noen mørke ringer omkring berøringspunktet når en linse ble lagt ned på en plan flate. Dette er et interferensfenomen og generelt vil vi her si at slike mørke striper skyldes at lysbølger med motsatt fase utslukker hverandre. Poenget er da at to lysbølger som hver for seg inneholder energi, kan komme sammen på en slik måte at de utslukker hverandre. I slike interferenstilfeller er det vel ikke noe som tyder på at energien er blitt omdannet til andre energiformer, bortsett da fra energibevarelsen, som jeg her setter et spørsmålstegn ved.

En bedre energiundervisning
Her vil jeg først understreke at jeg i energiheftet som ble stoppet av administrasjonen ved HVO, presenterte energiloven på tradisjonell måte som en grunnleggende setning selv om jeg i et tillegg nevnte at det kunne være tvil om den allmenne gyldigheten. Jeg har med andre ord ikke et ferdig undervisningsopplegg som har løst det problematiske motsetningsforholdet mellom observert energiforbruk og lærebokas energibevarelse. Om jeg hadde hatt det, så er det i vårt skolesystem heller ikke tilrådelig å bytte ut "aksepterete" modeller med nye modeller uten et klarsignal fra bestemmende myndigheter. Jeg mener likevel at det bør være lov å nevne alternative modeller i en lærerutdanning for voksne lærerskolestudenter uten at administrasjonen behøver å erklære at alt som jeg senere kommer til å skrive er "uegnet som pensum ved HVO". Her vil jeg imidlertid bruke de siste sidene til å si litt om hva som kjennetegner energi sett fra EM-modellens synsvinkel. Av plasshensyn er det ikke mulig å gi en bred begrunnelse for ulike påstander. Videre skiller jeg ikke klart mellom fysikkfaglige og pedagogiske argument, slik som vanlig i andre sammenhenger. Men det er da også bevisst, fordi jeg i prinsippet mener at det ikke er noe motsetningsforhold mellom fornuft og fysikk.

Her vil jeg først si at om vi åpner for at energi kan forsvinne og ikke bare sier at vitenskapen har vist at energien er bevart, så vil vi vel spare elevene for et paradoks. Den store pedagogiske utfordringen er imidlertid hvordan vi skal få formidlet til elevene det sentrale i entropiloven uten å skremme dem med uforståelige og virkelighetsfjerne begrep.

Ifølge EM-modellen, og vel også vanlig fysikk, så finnes det i prinsippet to former for energi: Kinetisk energi (E_k=½mv²) og Potensiell energi (E_p=mgh). Generelt kan vi da si at kinetisk energi "ligger i" farten og potensiell energi "ligger i" posisjonen. I en pendel har vi da veksling mellom disse to energiformene. Tilsvarende vil et elastisk biljardkulestøt representere en overgang fra kinetisk energi i den første kula til potensiell energi i sammenstøtsøyeblikket og så videre til kinetisk energi i den andre kula. Kjemisk energi er da en form for potensiell energi som blir omdannet til kinetisk energi (varme eller mekaniskisk energi) ved forbrenning. Varme er videre en form for termiske bevegelser i stoff som består av ladninger. Når ladninger akselereres vil de stråle ut elektromagnetisk stråling. Denne strålingen vil så omdannes til bevegelser i ladninger når den absorberes.

Kort om EM-modellen
Vi observerer ulike typer såkalte fjernkrefter, og vitenskapelig er det vanlig å tenke at det er et såkalt felt som skaper disse kreftene. Ifølge EM-modellen finnes det to typer felt: elektriske og magnetiske. Eter er da et annet navn på summen av de elektriske feltene fra alle ladninger i universet. Potensiell energi er da knyttet til de elektriske feltene som da også er grunnlaget for gravitasjonskraften og kjemiske krefter. Kinetisk energi er knyttet til magnetiske felt som oppstår når ladninger beveger seg gjennom eteren. Magnetfeltet er med andre ord en dynamisk egenskap ved eteren i motsetning til det elektriske feltet som er statisk. Dette betyr da at vanlig kinetisk energi og termiske bevegelser i gasser og andre stoff "ligger i" et medfølgende magnetfelt (eterbevegelse/eterdreiing). Dette magnetfeltet vil med andre ord motsette seg at ladninger i bevegelse stopper opp, og det er da et magnetfelt som er årsaken til den såkalte tregheten i mekanikken (Newtons 2. lov). Vanlig potensiell energi i et gravitasjonsfelt eller ei fjær, vil da "ligge i" lokale variasjoner i det allestedsnærværende elektriske feltet eller eteren. Nå består elektromagnetiske bølger av både elektriske og magnetiske felt, og derfor kan vi si at lys og annen stråling er både potensiell og kinetisk energi, på samme måte som en pendel har begge disse energiformene. Innenfor elektronikk vet vi da at en kondensator og en spole kan lagre energi, og den første lagrer da energien i et elektrisk felt, mens den andre lagrer energien i et magnetfelt.

Et hovedskille mellom EM-modellen og moderne fysikk er vel at det er en utenforliggende eter som er det sentrale som bestemmer hva som skjer ifølge EM-modellen, mens man innenfor moderne fysikk leter etter "indre" årsaker (kvarker ol.) til hvorfor atomer og partikler oppfører seg slik de gjør. Det som er nevnt her er er ment som en grunnleggende beskrivelse av EM-modellens energimodell for dem som har litt bakgrunn i fysikk fra før. Tanken er ikke at dette skal undervises i grunnskolen, men det er med for å vise hvor grunnleggende elektriske og magnetiske felt er i denne modellen.

Hva kan vi så si i skolen? Energi kan omdannes fra en form til en annen, og vanligvis skjer vel dette fra potensiell energi til kinetisk energi og omvendt. Det viktige er imidlertid at denne energiomdanningen synes å ha en retning som innebærer at energi sprees. Energi går f.eks. alltid fra et varmt område til et kaldt område. Generelt bør man gi flest mulig eksempler på ulike energiomforminger slik at elevene ser at det handler om hverdagen. Når det gjelder årsaken til at energi sprees så kan vi generelt fortelle at elektromagnetiske bølger utveksler energi mellom ladninger omtrent som radiobølger utveksler energi mellom en senderantenne og en mottakerantenne. En mottakerantenne vil da motta energien fra en retning og når så ladningene i denne er satt i bevegelse (oscillasjoner), vil denne igjen kvitte seg med litt energi ved å stråle ut i alle retninger. Ladningene i atomer og molekyler er da som antenner som vil sørge for at energien sprees slik at det totalt sett overføres energi fra energirike områder til energifattige områder.

Når det gjelder kinetisk gassteori vil jeg her kort nevne at det i prinsippet er to måter å overføre energi fra ett sted til et annet ifølge EM-modellen. Ovenfor har vi nevnt overføring via elektromagnetiske bølger. Her vil vi da kort si litt om den energioverføringen som er mest fremtredende i gasser. I gasser vil en forholdsvis stor del av energien foreligge som kinetisk energi i molekylene. Molekylene vil med andre ord oppleve gjentatte sammenstøt hvor de overfører energi til hverandre via elastiske støt. Her vil vi da understreke at det er naturlig å anta at energien er bevart i slike elastiske støt, men det betyr ikke at totalenergien i f.eks. luftfylte rom er bevart. I luftfylte rom vil det også være en viss mengde energi i form av elektromagnetiske bølger og her vil vi til slutt kort prøve å si noe om en mulig mekanisme som får energi til å forsvinne.

Tidligere har vi nevnt interferens og kjennetegnet på de tilfellene hvor vi får utslukking er da at to lysbølger med samme frekvens som er i motfase har tilnærmet samme retning. Statistisk sett vil vi da i naturen oppleve at elektromagnetiske bølgetog vil treffe andre bølgetog som gjør at de begge utslukkes. Her har vi med andre ord en mulig mekanisme som fjerner energi fra universet. Det er vel også grunn til å tro at energien som forsvinner på denne måten vil bli større jo større rom som de elektromagnetiske bølgene befinner seg i, og det er vel også ting som tyder på at det vil forsvinne mer energi jo lavere frekvensen blir (lengere bølgelengder).

Generelt kan vi si at det trenges både områder med konsentrert energi (varme områder) og områder med spredt energi (kalde områder) for at naturen skal fungere. Et peltierelememnt er en rimelig komponent som viser at det ikke er total energimengde men energiforskjellen som gir grunnlag for å få ut elektrisk strøm eller andre nyttige energiformer. Vi trenger altså både et kaldt og et varmt sted for å få ut nyttig energi. Dette prinsippet er sentralt i termofysikken, men lite kjent blant elever. Kan årsaken være at energiloven (termofysikkens 1. hovedsetning) har fått en for stor plass i undervisningen?

Jeg vil til slutt nevne at det var et forsøk på å forene Bibelen og vitenskapen som var årsaken til at jeg begynte å sette spørsmålstegn med visse sider innenfor moderne fysikk. Når det gjelder energiproblematikken som er behandlet her vil jeg kort nevne at jeg opplever at fornuften tilsier at Gud måtte sørge for en mekanisme som fjerner "brukt" energi fra universet om han ønsket at universet skulle fungere mer enn noen få år. På den andre siden opplever jeg at vitenskapelige observasjoner forteller at det finnes en slik mekanisme i naturen. Problemet er da at mange fysikere synes å mene noe annet. Nå er det heldigvis slik at vi mennesker kan skifte mening, og om det virkelig er slik at det er pedagogiske og vitenskapelige grunner for å påstå at energi kan forsvinne i naturen, så tror jeg at det er mulig også for fysikere å revidere visse såkalte "aksepterte sannheter".

TILLEGG:

Hva skjedde i mediesaken?

Det var en journalist i Sunnmørsposten som skapte mediesaken da han påstod at jeg forklarte fysikk med Den Hellige Ånd og jeg har grunn til å tro at det var en student som da ikke deltok på mine fysikkurs som var pådriver for å få stoppet undervisningsopplegget mitt. Dette har jeg da dokumentert i heftet "Hvorfor er Guds fysikk uegnet ved HVO?". Selv mener jeg at den aktuelle henvisningen til Gud/Den Hellige Ånd var klart adskilt fra fysikkpensumet, men jeg hadde den da med i et slags forord/vitnesbyrd for å fortelle at jeg opplevde at Gud hadde hjulpet meg til en ny og bedre forståelse for magnetismen som da er et grunnleggende begrep i endel fysikkemner.

Det fatale i den aktuelle saken sett fra min synsvinkel var imidlertid det at den faglige ledelsen ved HVO i et offisielt vedtak 17.1.96 erklærte alle heftene mine som uegnet som pensum i lærerutdanningen med den konsekvensen at en av studentgruppene ikke fikk pensum i f.eks. emnet elektronikk som ifølge planene skulle undervises den aktuelle våren. Selv har jeg ikke fått en fornuftig faglig begrunnelse for dette, men bare en kvasibegrunnelse om at så lenge jeg nevner en elektromagnetisk forklaringsmodell (em.modellen) i heftene, så kan de ikke brukes. Jeg har da problemer med å forstå hvorfor alle andre lærebøker får bruke denne em-modellen, men bare ikke jeg. I forbindelsen med at HVO ikke klarte å finne fram til alternativ pensum til de aktuelle studentgruppene etter at de hadde stoppet mitt pensumforslag, så kontaktet jeg NRK, men fra dem fikk jeg bare vite at det ikke var en sak og vedkommende ønsket meg da bare "en fortsatt god dag".

Her følger så hovedpunktene i selve foredraget hvor hovedproblemstillingen var hvordan vi skal styrke fysikken i skoleverket med bakgrunn i negative utviklingen som fysikkfaget har hatt i vesten i den senere tid:

1 Er det fagstoffet som er problemet?
I ulike sammenhenger er det vanlig diskutere ulike pedagogiske og didaktiske spørsmål i forbindelse med at læringsytbyttet er dårlig i en undervisningssammenheng. Men er det da ikke også en mulighet at det kan være fagstoffet i lærebøkene som er problemet? Kan det tenkes at dette ikke er tilpasset elevene/studentene og den bakenforliggende naturen som naturfagene egentlig handler om?

2 Fysikk eller matematikk/filosofi?
I noen fysikkmiljø er man skeptisk til de som vektlegger å gi en fysisk beskrivelse av fysikken. Fysikken kan best beskrives ved hjelp av matematikk og matematiske symbol blir det hevdet. I slike sammenhenger vektlegger man ofte lange utledninger og matematiske manipuleringer med tall og symboler selv om mye tyder på at studentene forstår mindre av hva det egentlig dreier seg om. Kan det være at en slik matematikksentrert fysikkundervisning er en medvirkende årsak til at relativt få velger fordypning i fysikk? Fysikk har også i den senere tid blitt fremstilt som noe er selv om vi ikke forstår det på en vel dogmatisk måte, og det kan vel også være en årsak til at endel mennesker unngår fysikk.

3 Bygger moderne fysikk på ufornuft?
I ulike sammenhenger kan man høre at moderne fysikk har innebygd noen såkalte paradokser. Et eksempel er lysets såkalte dobbelnatur. I prinsippet er bølge og partikkel to ulike fenomen og rent fornuftsmessig er det vanskelig å samordne disse som beskrivelse av et fenomen. Et annet problem dukker opp når man skal prøve å tenke seg hvordan partikkelutveksling kan være årsaken til tiltrekningskrefter i f.eks. gravitasjonskraften.

4 Læring etter "naturmetoden" (prøving, feiling, observasjon, forsøk)?
Vil man lære naturvitenskap ved å oppholde seg i naturen? Er det sannhet det som står i ei anerkjent lærebok? Disse og andre tilsvarende spørsmål er nyttige å belyse i en naturfaglig sammenheng, og slike spørsmål har da fått en sentral plass i fysikkheftene mine som ble stoppet ved HVO.

5 Hva er begrepsforståelse?
Har vi i vår tradisjonelle fysikkundervisning arbeidet nok med begrepsforståelse? Hvilke begrep er det vanskeligst å forstå og hva bør vi gjøre i skoleverket for å sikre at neste generasjon forstår det viktigste i fysikkpensumet?

6 Er vi åpne for en bedre løsning?
Nå tenkte jeg i utgangspunktet at det var lov å prøve å forbedre fysikkundervisningen og det var da årsaken til at jeg har foreslått noen alternativer til moderne fysikk. De reaksjonene jeg har fått tilbake fra fysikerhold tyder på at jeg har gjort noe alvorlig, og om det virkelig er slik at det jeg gjør vil ødelegge fysikkundervisningen, så beklager jeg det. På den andre siden bør vi vel tenke oss litt om hvis det er så lett å ødelegge de tankebygningene flere generasjoner av vitenskapsmenn har basert sine arbeider på?