Detaljerne om hvordan det skal lade sig gøre er endnu uvisse. SpaceX er ikke kommet med en plan for prøveflyvningen, men i deres tweet skriver de, at detaljerne kommer inden længe.
Men selv om deres mål om at lande et ubemandet rumskib på Mars rammer målskiven med et par års forsinkelse, vil det være en revolutionerende begivenhed for rumfarten.
SpaceX har allerede vist, at de mestrer raketvidenskaben. I december landede de en løfteraket, efter den havde sendt en satellit i kredsløb om jorden. Den bedrift gentog virksomheden i marts, hvor raketten landede på et skib til havs (læs mere her). Der er imidlertid ingen, hverken stater eller private, som nogensinde har landet et rumskib designet til mennesker på en anden planet.
Fakta: Hvad er en rumkapsel? Rumkapsel er et andet ord for et rumskib, som er designet til at have mennesker ombord. De fleste bemandede rumskibe er bygget som en kapsel, hvilket gør det lettere for fartøjet at trænge igennem jordens atmosfære, når astronauterne skal hjem igen. Undtagelsen fra denne regel er den amerikanske rumfærge, som er formet som en flyvemaskine. Den bliver imidlertid ikke længere brugt.
NASA skriver i et indlæg på deres hjemmeside, at de samarbejder med SpaceX om at sende en ubemandet Dragon 2 kapsel til Mars. Rumfartsorganisationen vil yde teknisk støtte, for i bytte at få adgang til det data, som kapslen indsamler under landingen.
NASA’s egen plan om at sende mennesker til Mars er sat til 2030’erne. Historisk har den amerikanske rumfartsorganisation haft store drømme om at sende astronauter til den røde planet, men igen og igen er drømmene løbet ud i sandet.
Det ser dermed ud som om SpaceX kan komme til at overhale NASA indenom i ræset om at være de første til at plante sine fodaftryk på en anden planet. Dog har SpaceX nogle udfordringer på vejen. Det kræver en stærkere raket end Falcon 9, som er den eneste raket virksomheden fremstiller nu, at sende en Dragon 2 kapsel til Mars. Deres næste generation af raketter, Falcon Heavy, vil imidlertid være den kraftigste siden måneraketten Saturn 5. Falcon Heavy kan ifølge SpaceX’ hjemmeside sende 13 tons til Mars. Det er omkring dobbelt så meget som deres Dragon 2 kapsel kommer til at veje. Falcon Heavy har aldrig fløjet før og dens første prøveflyvning er sat til engang i efteråret.
Dragon 2 kapslen har heller ikke haft sin første prøveflyvning endnu og der vil derfor være mange usikkerheder i forhold til, hvordan den vil klare rejsen. Ikke mindst om den kan lande ved hjælp af dens egne raketter. På Mars er det ikke muligt at lande kun ved hjælp af faldskærme, fordi atmosfæren er for tynd.
Fakta: At lande på Mars:
Af alle rumsonder der er sendt til Mars klarede kun lidt over halvdelen turen og deres mission. Mars er svær at lande på, fordi atmosfæren er lige præcis så tynd, at det ikke er nok at bruge faldskærme alene. Samtidig er atmosfæren tyk nok til at smadre rumskibe der ikke kan modstå de aerodynamiske kræfter. NASA’s robotter på Mars brugte en kombination af faldskærme og raketter for at nå ned på den røde overflade.
Hvordan virksomheden regner med at løse de udfordringer, må deres kommende udmeldinger vise. Deres tweet er allerede blevet delt 6.000 gange.
Blandt kommentatorerne på Twitter er rumfartsjournalisten Emily Lakdawalla, som er redaktør hos interesseorganisationen Planetary Society – en forening som arbejder for flere midler til udforskning af verdensrummet. Hun er umiddelbart begejstret, men udtrykker også bekymring i forhold til, hvad konsekvenserne kan være ved at private virksomheder lander på Mars. Hun skriver, at miljøet på Mars kan blive forurenet af bakterier og mikroorganismer fra jorden, hvis ikke SpaceX sørger for at sterilisere deres rumkapsel. Mars-forskere udelukker ikke muligheden for, at der stadig kan være liv på Mars i form af encellede organismer. Bakterier fra jorden der sniger sig ombord på en rumkapsel kan true de lokale organismers overlevelse. Emily Lakdawalla skriver samtidig at hun har spurgt SpaceX hvad de har tænkt sig at gøre. De forsikrer hende om, at de vil samarbejde med NASA for at undgå at organismer fra jorden ’smitter’ den røde planet.
Elon Musk har tidligere sagt at han vil offentliggøre den overordnede plan for, hvordan SpaceX vil kolonisere Mars IAC’s kongres i Mexico der kører fra den 26.-30. september
Gæsteindlæg:Søren Vrønning Hoffmann er seniorforsker ved Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet. Her er han leder af beamline gruppen ved synkrotronstrålingskilden ASTRID2. Han har en stor forskningsinteresse inden for polarisationsafhængig absorptions-spektroskopi i det ultraviolette område, en metode der er særligt velegnet til undersøgelse af kirale systemer. Her præsenteres helt ny forskning, der er publiceret i det ansete tidsskrift Science.
Hvad er liv?
Et helt centralt spørgsmål som virker overraskende svært at svare på. Prøv at kikke dig omkring, og du vil slet ikke være i tvivl om, hvilke ting omkring dig er levende og hvad, der ikke er. Alligevel er en klar definition ikke så nem at lave.
Men det liv, vi kender her på jorden, er kendetegnet ved at være opbygget via genetisk kode i form af DNA. Dette indeholder alle informationerne til at danne et utal af proteiner, som får ting til at ske. Det kan f.eks. være som signalstoffer eller som katalysatorer, der driver livets kemi. En meget central egenskab ved denne kemi er det, som vi kalder kiralitet.
Byggestenene i livets kemi er aminosyrer og de såkaldte nukleotider, der indgår i hhv. proteiner og vores DNA. En helt central egenskab i disse byggesten er det, som vi kalder kiralitet, eller håndethed, altså at f.eks. aminosyrer findes i to udgaver, som ligner hinanden, men er forskellige på samme måde som vores hænder: Venstre hånd er et spejlbillede af den højre hånd.
Specielt er det, at kun venstrehåndsformen bruges i aminosyrer og kun højrehåndsformen indgår i sukkerenheden i RNA og DNA.
Her vil det være helt på sin plads at spørge om hvorfor og hvordan.
Hvorfor? ’Hvorfor’ har vi faktisk et svar på. Selv om almindelige kemiske reaktioner, der danner kirale molekyler, normalt danner lige mange venstrehånds og højrehånds former, så er valget af én kiralitet, kaldet homokiralitet, meget vigtig. En altafgørende egenskab ved DNAs dobbeltspiral er, at den kan replikeres således, at vores arvemateriale kan kopieres ved en celledeling. Og det kan kun lade sig gøre, hvis alle nukleotiderne i DNA’et har samme kiralitet.
Overalt på jorden bruges kun højrehåndsformen af sukkergruppen i DNA og RNA. Så for at livet kan formere sig, har vi brug for homokiralitet. Man kan en lille smule filosofisk sige, at vi ikke ville være her til at stille det spørgsmål, hvis det ikke var lykkes at udvikle livet ud fra en enkelt kiralitet.
Hvordan?
Svaret på hvordan lige netop højrehåndskiralitet i DNA og venstrehåndskiraliteten i aminosyrer, har udviklet sig her på jorden, er til trods for flere årtiers forskning stadigvæk ubesvaret og noget af et stort mysterium.
Der findes flere teorier og ideer til, hvordan den ene håndethed har sejret i livets udvikling. F.eks. kunne det være sket vha. tilfældighed: Måske har det været to vandpytter indeholdende hver deres livets ur-suppe, som har udviklet begyndelsen til liv med hver sin håndethed. Den ene kunne have ligget i skygge under et klippefremspring, mens den anden har haft bedre sollys og varme.
Ud fra en Darwinistisk synsvinkel ville den ene have haft bedre mulighed for at udvikle sig, og det blev den der vandt kampen om at overleve.
Men det er bestemt også en mulighed, at en mere deterministisk effekt har haft indflydelse på valget af livets kiralitet. Og her læner vi os specielt op af vigtige fund af ekstraterrestisk karakter.
Det er interessant, at både aminosyrer og nukleotider er fundet i meteoritter som f.eks. Murchison meteoritten, der faldt i Australien for mere end 45 år siden, og at aminosyrerne her findes med en overvægt af venstrehåndtypen. Nøjagtigt samme kiralitet som bruges i livet på jorden! Kan det derfor være, at livets kemi er blevet sat i gang via molekyler med oprindelse uden for jordens atmosfære?
Murchison meteoritten
Det er i hvert fald en utroligt fascinerende tanke med vidtrækkende konsekvenser, og det er ualmindeligt svært at afskrive dette sammenfald af ens kiralitet i himmellegemer og jordens liv som en tilfældighed.
Hvad kan forårsage universel kiralitet?
Vi skal altså lede efter mere deterministiske kræfter. Her er den svage kernekraft en undersøgt mulighed. Denne fundamentale kraft har den egenskab, at den ikke overholder såkaldt paritetssymmetri. Denne symmetri svarer til en refleksion (efterfuldt af en rotation), og kirale molekyler har netop ikke refleksionssymmetri. Det kan derfor betyde, at der dannes en meget lille overvægt at molekyler med en form for kiralitet.
En meget meget lille forskel. Selv om universet er mange milliarder år gammel, så er forskellen ikke stor nok til at forklare overvægten af venstrehånds aminosyrer i meteoritter.
I vores søgen efter en deterministisk effekt hælder vi mere mod ultraviolet lys. Dette er energirigt nok til at bryde bindinger og starte kemiske reaktioner. Ultraviolet lys kan skabe mere komplekse forbindelser ud fra simplere molekyler som vand, CO, CO2 eller ammoniak, alle molekyler som vi ved findes i rigt mål som en is omkring interstellare/interplanetariske støvpartikler, og dermed også på f.eks. kometer.
Men kan molekyler af samme kompleksitet, som de der indgår i livets kemi, dannes på denne måde?
Livets byggesten på en komet
Rosetta missionens Philae landing på kometen 67P/C-G i november 2014 havde bl.a. til formål at finde livets byggesten på et ellers livsfjendtligt himmellegeme. Kort efter landing fik vores indre del af solsystemet, i januar 2015, besøg af en anden komet, Lovejoy. Her blev gasserne fra kometen også analyseret.
I begge tilfælde blev sukkerarten glykolaldehyd detekteret på/ved disse kometer. Vi har altså fundet et relativt komplekst molekyle i stor nok koncentration til, at det kunne blive detekteret her fra jorden.
Fundet vakte opsigt, til trods for at denne sukkerart er så simpel, at den af nogle kemikere ikke engang bliver betragtet som sukker. Opsigten skyldes, at denne sukkerart er en vigtig del af de kemiske processer, som danner en lang række andre sukkerarter.
Men kan forekomsten af glykolaldehyd forklares vha. fotokemiske reaktioner med ultraviolet lys?
Kunstig komet i laboratoriet
For at teste dette lavede vi en laboratorie ’komet’. I vores undersøgelse (Science 2016, 352, p208) startede vi med en blanding af vand og metanol samt en smule ammoniak, alle molekyler som findes på kometer. Blandingen blev frosset ned til meget lave temperatuer (ca. -195oC) under belysning med ultraviolet lys.
Vi efterprøvede altså, hvad et støvkorn eller en komet ville opleve i nærheden af solen eller andre stjerner. Vi fandt, at ikke blot blev den simple sukkerart glykolaldeyd, som observeret på kometerne 67P og Lovejoy, fundet i den simulerede komet, men også langt mere komplekse sukkerater blev dannet.
Og særligt begejstrede blev vi over fundet af ribose, der er den centrale, og kirale, sukkerenhed i RNA. Ribose sætter R’et i RNA, og dets søstermolekyle (deoxy-ribose) sætter D’et i DNA. Tilsammen udgjorde alle de fundne sukkerarter 3.5 % af de dannede stoffer, så det var ikke bare en smule sukker, der blev dannet, men en ganske betydelig del.
Gas kromatografi af simuleret komet, hvor en UV bestrålet is af vand, metanol og ammoniak viser dannelsen af en række sukkerarter, herunder den centrale sukkerenhed i RNA, ribose. (Copyright C. Meinert – CNRS).
En kemiker af den gamle skole, hvor det ikke var unormalt at dufte og smage på frembragte stoffer, ville sikkert have fundet prøven en smule sød. Og have afkortet sit liv, da andre og f.eks. cancerfremkaldende stoffer også kan dannes vha. fotokemiske reaktioner.
Men hvad med kiraliteten?
I vores opstilling brugte vi upolariseret ultraviolet lys, og der var derfor ikke indbygget muligheden for at bryde kiralitets symmetrien. Men det er bestemt muligt at inducere en kiralitet vha. cirkulært polariseret lys. Cirkulært polariseret lys (CPL) er et ægte kiralt objekt, hvor der findes en højrehånds og en venstrehånds form, der er hinandens spejlbilleder.
Venstre og højrehånds polariseret lys. De to former for polarisation er hinandens spejlbilleder.
Cirkulært polariseret lys lyder måske som en lidt eksotisk form for lys, men det er det slet ikke. I moderne 3D biografer transmitterer de to brilleglas hver deres CPL form, og det er derfor muligt at lægge hovedet lidt på skrå uden at ødelægge 3D effekten i det stereoskopiske billede.
Men CPL findes også uden for vores jords beskyttende atmosfære. F.eks. i Orion stjernetågen OMC-1 hvor forekomsten af CPL tilskrives lysspredning på magnetfelts oplinede aflange støvkorn.
Vi har efterprøvet, at ultraviolet CPL kan overføre sin kiralitet til livets byggeklodser. Cirkulært polariseret spektroskopi på aminosyrer, udført ved den danske synkrotronstrålingskilde ASTRID2, muliggjorde en direkte forudsigelse af i hvor høj grad en overvægt af en håndethed kan induceres.
I et yderligt forsøg bestrålede vi en blanding af lige store dele af venstre og højrehånds formen af aminosyren alanin med CPL. Her kunne vi vise, at det var muligt at inducere en overvægt af den ene kirale form med nogle få procent, meget lig den overvægt, der blev fundet i Murchison meteoritten.
Venstre og højrehånds polariseret ultraviolet lys danner en overvægt af hhv. venstre og højrehånds formen af en aminosyre, startende fra en ellers ligelig blanding af de to former. De to toppe i kromatogrammerne svarer til hver sin kiralitet af aminosyren. (Kilde: Meinert et. al. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 210 – 214)
Hvad siger dette om liv på andre planeter?
Resultater som disse kan ikke undgå at rokke ved vores forståelse af hvad liv er, og hvordan det er opstået. Helt centrale og relativt komplekse organiske molekyler kan dannes under ellers livsfjendtlige forhold, som på en komet, vha. ultraviolet lys, og det selvsamme lys fra stjernetåger kan inducere kiralitet af en bestemt håndethed til brug for livets udvikling, f.eks. her på jorden.
Men hvis de mekanismer er så generelle, som det ser ud til, kan vi så ikke meget vel forvente, at liv andre steder i universet har samme form som her på jorden?
Her kan vi jo starte med at kikke på vores naboplanet Mars. Selv om vi nok ikke skal forvendte at finde små grønne mænd, så har den Europæiske rumfartsorganisations nye mission ExoMars i 2016 og 2018 bl.a. til formål, at ”søge efter tegn på forhenværende og nutidigt liv på Mars”.
Som David Bowie sang: Is there life on Mars? Hvis denne ret specielle, og måske lidt fantastiske, drøm virkeligt skulle lykkes, må vi nok forvente, at livet ikke er helt ulig det, vi allerede kender. Lige meget hvordan vi definerer det.
Tolv amerikanske astronauter gjorde det umulige og satte de første fodaftryk på månen for snart et halvt århundrede siden. Deres korte og farefulde udflugter i rummet brændte milliarder af skattedollars af. Allerede før 1969, da Neil Armstrong og Buzz Aldrin landede i the sea of tranquility, havde politikerne i Washington DC skåret kraftigt i NASA’s budget. 12 mænd gik på månen. Den sidste astronaut tog derfra i december 1972. Siden er ingen vendt tilbage.
Spol frem til år 2014. I Silicon Valley ankommer NASA-medarbejdere, videnskabsfolk og entreprenører til en workshop, hvor de skal besvare følgende spørgsmål:
Er det muligt at bygge en base på månen med plads til 10 personer for 32 milliarder kroner inden år 2022?
Deres svar: Ja!
Til sammenligning kostede Storebæltsbroen 37 milliarder kroner i 2016-penge. En base på månen for lidt under en Storebæltsbro. Hvabehar!
Hvordan kan det overhovedet lade sig gøre?,
Rumfart er notorisk dyrt. Hvis den danske astronaut Andreas Mogensen ville have haft en liter øko-mælk med sig op på rumstationen, ville det have kostet lidt over 143.000 kroner, hvis han have den med i sin rumkapsel. Blandt andet derfor har ingen astronauter taget turen tilbage til månen siden 70’erne.
Men tingene er ved at ændre sig. Den store forskel på månelandingerne og nu, er at private virksomheder for alvor har kastet sig over rumfarten. Virksomheden SpaceX har gjort rumfart sexet, på samme måde Tesla har givet elektriske biler sex appeal. Ikke overraskende har begge virksomheder den samme grundlægger – Elon Musk. Han har en idé om at kolonisere Mars indenfor de næste 20-30 år. Da han regnede på hvad det ville koste, var der én ting som gjorde projektet alt for dyrt – raketterne. Særligt motorerne koster kassen og de er typisk en engangsfornøjelse ligesom almindelige nytårsraketter. Godt nok sprænger de (som regel) ikke i luften, men når en rumraket har brugt sit brændstof, falder den til jorden og går til grunde.
Undtagen SpaceX’ Falcon 9 raket. Når den er næsten tør for brændstof, slipper den først sin last, som går i kredsløb om jorden, og vender så tilbage til moder jord. Det er lykkedes SpaceX at lande to af deres raketter indtil videre – en på land og en til havs.
Ved at genbruge sine raketter regner Elon Musk med at kunne gøre rumfart til en relativt billig affære. Så billig endda, at almindelige mennesker i fremtiden kan tage med SpaceX til Mars og blive vaskeægte rumkolonister.
Men nok om SpaceX’ visioner. Der er stof nok til et blog-indlæg for sig. Tilbage til visionerne om en månebase.
Hvis SpaceX er flyttefirmaet, så er virksomheden Bigelow Aerospace ejendomsmægleren. Deres produkt – sammenfoldede habitater – er en idé, som de har købt af NASA. Habitat er et andet ord for værelse i rummet, det vil sige et modul, hvor astronauter kan bo uden at have rumdragt på. I 60’erne undersøgte NASAs ingeniører billige måder at konstruere rumbaser på. En udfordring indenfor raketvidenskaben er at sende store ting ud i rummet. En raket skal først igennem jordens atmosfære, hvor den må kæmpe imod de aerodynamiske kræfter. Desuden skal en raket bruge mere brændstof, jo større masse den har med sig. Det ekstra brændstof gør raketten endnu tungere og lige pludselig bliver det meget svært at sende raketten afsted. En base som er lavet af et let materiale og som kan foldes ud, når det har undsluppet atmosfæren, gør det muligt at bruge en mindre raket, hvilket er billigere end en stor raket.
De første oppustelige habitater som NASA eksperimenterede med var lavet af gummi. Men ingeniørerne fandt hurtigt ud af, at gummi ikke har styrken til at klare længere ophold i rummet. Ideen døde ud, men blev genoplivet i 90’erne med opfindelsen af kevlar. Kevlar er det samme materiale som skudsikre veste er lavet af. Det kan modstå kosmiske stråler, mikro-meteroitter og alle de andre farer, som kan gøre astronauter fortræd. Samtidig er det let og fleksibelt og et habitat af kevlar kan pakkes sammen og foldes ud, når det er fri af jordens tyngdekraft.
Men den amerikanske kongres gav ikke NASA midlerne til at gå videre med ideen, fordi de allerede brugte alt for mange penge på at konstruere den internationale rumstation. Heldigvis købte Bigelow Aerospace ideen fra NASA og arbejdede videre på den. I 2006 og 2007 sendte virksomheden to eksperimentelle habitater i kredsløb om jorden, som stadig svæver rundt derude. Og så sent som søndag den 10. april ankom virksomhedens seneste habitat BEAM (Bigelow Expandable Activity Module) til den internationale rumstation
I magasinet New Space har forskere fra NASAs Ames Research Center skrevet en artikel, hvor de bruger den internationale rumstation som model for en månebase. Mandskabet skiftes ud en gang hvert halve år og de skal have omkring 300 kubikmeter plads at leve på. På ét punkt vil de to baser dog adskille sig kraftigt fra hinanden. Den internationale rumstation har en masse på 420 tons, hvilket er cirka det samme som en fuldt lastet Boeing 747. Grunden til at den vejer så meget, er fordi dens skrog primært er lavet af metal. NASAs forskere vurderer, at Bigelow Aerospaces lette habitater kan bringe månebasens samlede masse ned på 150 tons.
Planen er så at bruge SpaceX’ næste raket, som skal flyve for første gang til november – Falcon Heavy. Det er den eneste raket som har evnen til at sende den nødvendige masse til månen og som samtidig kan genbruges. Men en enkelt opsendelse er ikke nok. Den første Falcon Heavy sender en delvist fyldt tank med brændstof i kredsløb om jorden. Derefter flyver cirka ti Falcon 9 raketter op til tanken og fylder den op med brændstof indtil den er fyldt. Så fyrer man endnu en Falcon Heavy i kredsløb om jorden, men denne gang har den det første sammenfoldede månehabitat med sig. Habitatet er Bigelow Aeorospace’s BA-330MDS, som har en masse på 20 tons. Den flyver hen til tanken, overfører brændstoffet til sine egne motorer og skyder sig afsted mod månen.
I kredsløb om månen navigerer rumskibet sig frem til endnu en tank, som er blevet sendt op i forvejen og er fyldt med brændstof. Den overfører brændstoffet og påbegynder sin landing. Hele processen gentager sig, indtil den færdige månebase står klar på overfladen.
Det mest ideelle sted at lande en base er ved månens poler, hvor der er nærmest konstant sollys, som kan generere elektricitet. Samtidig er der tegn på, at der gemmer sig vand-is i de skyggefulde kratere og det kan astronauter bruge til raketbrændstof og drikkevand.
Efter basen er bygget på måneoverfladen ankommer astronauterne i en SpaceX Dragon kapsel. De kan nu se frem til et halvt år på månen. Omkostninger til transport af gods og mennesker vil årligt beløbe sig på lidt over 13 milliarder kroner. Det er 6,6 milliarder kroner billigere end prisen for at holde den internationale rumstation ved lige på årlig basis.
Perspektiverne i en månebase er store. Ikke bare videnskabeligt, men også for civilisationen som sådan. Såfremt vand-is er tilgængeligt i kraterne, kunne månen blive det springbræt, der sender menneskeheden endnu dybere ud i solsystemet. Fordi der ikke er nogen atmosfære og fordi alting vejer en sjettedel af vægten på jorden, er det utrolig nemt at sende rumskibe afsted fra månen.
Om det vil lykkes inden år 2022 at etablere en månebase må tiden vise. Men tingene er ved at ændre sig. Verdensrummet er for alvor blevet en arena, hvor private virksomheder åbner muligheden for, at mennesker kan rejse endnu længere ud i solsystemet.
For nogle år siden deltog min tvillingebror Hans og jeg i en undersøgelse på Glostrup sygehus, Center for Neuropsykiatrisk Skizofreniforskning (efter sigende var vi med som kontrolsample), som involverede, at vores hjerner skulle undersøges på diverse leder og kanter. Dette involverede både undersøgelser af vores kognitive evner (hvor min bror som sædvanlig var en anelse skarpere end mig – på trods af et han og jeg er genetiske kloner) og diverse målinger på hjernen. Blandt andet skulle vi gennem en ca. 2 timer lang MR-scanning og på billedet herunder kan man se, hvordan mit hoved ser ud inden i.
En MR scanning af min hjerne.
Dette billede leder mig frem til et af mine yndlingsemner, nemlig spændingsfeltet mellem vores hjerner, sprog og den virkelighed vi prøver at begribe. Mit udgangspunkt er følgende: vi mennesker er et blandt et utal (faktisk flere millioner) arter på jorden. Vi forestiller os, at alle de andre arter på jorden ikke er i stand til at fatte, hvordan verden i virkeligheden hænger sammen (f.eks. naturlovene, hvor vi er i verdensrummet, hvordan livet udvikler sig, hvordan universet begyndte og måske ender). Ovid formulerer det sådan her i “Forvandlinger”:
Ellers går dyrene bøjet, med blikket rettet mod jorden, men mennesket bød han at rejse sit åsyn og skue mod himlen og hæve sit hoved i vejret, op imod stjernernes vrimmel. Sådan blev det, der just var råt og uformeligt mudder, forvandlet til noget nyt: til menneskeskikkelsens former.
I teksten står der egentlig ikke “dyrene”, men “de umælende væsener”. De umælende væsener – dem uden sprog – er anderledes end vi mennesker. Vi stræber efter himlen, mens dyrene er jordbundne og mere primitive væsener. Men det må så næsten uvægerligt være sådan, at vi også er begrænsede i vores fatteevne og at der er aspekter af virkeligheden som vi ikke (op)fatter. Alternativt har vi passeret en form for tærskel, hvor vi lige pludselig forstår Universet som det er, mens de andre arter ikke gør, men det forekommer mig naivt og usandsynligt. Dette er naturligvis ikke nogen særlig frugtbar diskussion i og med at vi meget vanskeligt (eller langsomt gennem evolution) kan sætte os ud over vores menneskelige begrænsing. I princippet kunne vi en dag møde en mere udviklet civilisation som kunne hjælpe med at “åbne vores øjne”. Ikke desto mindre synes jeg det er et interessant emne at “gå rundt om” og det vil jeg forsøge i dette klumme indlæg v.h.a. citater fra kloge folk. jeg undskylder på forhånd, at indlægget bliver lidt langt og ikke særlig klart i spyttet. Her trøster jeg mig ved Niels Bohrs ord: “Det modsatte af sandhed er enkelthed”.
Sproget i hjernen
Først er det interessant og komme omkring hvad vi har lært om sprogcentre i hjernen.
“De hjernebarkområder, der ligger tæt på de såkaldte motoriske og sensoriske områder, er funktionelt knyttet til disse. Således er sprogfunktionen lokaliseret til to hjernebarkområder i venstre hemisfære. Det ene, Brocas talecenter (beskrevet af den franske kirurg og antropolog Paul Broca), beliggende lige foran den motoriske cortex, er nødvendigt for menneskets taleevne, da det kontrollerer taleorganets muskulatur. Personer med læsioner af dette område får motorisk eller ikke-flydende afasi med langsom, besværet tale i telegramstil, men de kan ofte synge, og deres forståelse af det talte og skrevne sprog er intakt. Det andet sprogcenter, Wernickes talecenter (beskrevet 1874 af den tyske neurolog Carl Wernicke), ligger tæt ved tindingelappens hørecenter, og en skade her fører til sensorisk eller impressiv afasi, hvor taleproduktionen er hurtig og ubesværet (flydende afasi), men sprogindholdet er svært at forstå eller helt uforståeligt som ved sort tale, mens personer med denne afasiform kan skrive pæne, men indholdsløse breve. Beskadigelse af andre områder af hjernebarken kan give karakteristiske udfaldssymptomer som fx manglende evne til at opfatte den modsatte legemshalvdel eller mangel på orienteringsevne. Konsekvenserne af forskellige hjerneskader er beskrevet af den russiske neuropsykolog A.R. Luria.”
Det er interessant, at skader specifikke steder i hjernen hæmmer evnen til at udtale (Brocas talecenter, motorisk afasi) og forstå/formulere (Wernickes talecenter, sensorisk eller impressiv afasi).Afasi kommer af græsk: ‘a’ er nægtende og fasis betyder “tale”. Vores sprogevner er altså i høj grad bestemt af hjernen – endda bestemte steder i hjernen.
Kvantemekanikken
Med afdækningen af de fænomener, der gav anledning til udviklingen af kvantemekanikken for knap 100 år siden nåede vi frem til dele af virkeligheden som ligger fjernt fra de hverdagserfaringer, der har været med til at præge menneskets hjerne de seneste hundredetusinde år eller så. Niels Bohr, som min arbejdsplads er opkaldt efter, var en umådelig klog mand og han så meget klart den nye erkendelsessituation “kvanteverdenen” blotlagde. Det bringer os til sproget. Blandt andet skrev Bohr (her gengivet på engelsk):
“What is it that we humans depend on? We depend on our words… Our task is to communicate experience and ideas to others. We must strive continually to extend the scope of our description, but in such a way that our messages do not thereby lose their objective or unambiguous character … We are suspended in language in such a way that we cannot say what is up and what is down. The word “reality” is also a word, a word which we must learn to use correctly.”
(Citeret fra Philosophy of Science Vol. 37 (1934), p. 157, and in The Truth of Science : Physical Theories and Reality (1997) by Roger Gerhard Newton, p. 176)
Det er en vigtig pointe Bohr her trækker frem. Vi hænger i sproget. Vi er pisket til at bruge sproget, hvis vi vil tale sammen om vore erfaringer. Vi må konstant stræbe efter at udvide og forfine sproget, så vi på mest mulig objektiv måde kan formidle vore erfaringer til hinanden. I studiet af den mikroskopiske verden mødet denne bestræbelse nogle meget bizarre problemer: For at beskrive et fysisk fænomen i den mikroskopiske verden (f.eks. elektroner) må vi benytte elementer, hvis nøjagtige angivelse gensidigt udelukker hinanden, men som alle er nødvendige for at give en fuldstændig beskrivelse af fænomenet. Dette kaldte Bohr for komplementaritetsprincippet. Der er et interessant Bohr-citatet, hvor dette bredes lidt ud: “Der findes to slags sandheder: Trivialiteter, hvor det modsatte er åbenbart urimeligt, og dybe sandheder, som kendetegnes ved, at deres modsætning også er en dyb sandhed.”
Virkeligheden er ikke så lige til.
Jeg finder dette komplementære træk ved vores virkelighedsbeskrivelse meget svært at forstå, og jeg tænker, at vi her befinder os et sted, hvor vores (i hvert fald min) hjerne har svært ved at følge med, da den mikroskopiske verden er helt hensides de erfaringer, der har præget vore hjerners funktionalitet. Vi er nået til et sted, hvor udvidelsen af sproget for at beskrive de ny-opdagede sider af virkeligheden gør det svært for vores hjerner at følge med.
En intéressant pointe er her, at matematikken ikke har noget problem med at følge med. Jeg kunne godt tænke mig at se, hvad kloge folk kan sige om forholdet mellem sprog, virkelighed og matematik – det er et yderst interessant emne som jeg desværre ikke føler jeg kan belyse.
For at komme problemstillingen Sprog/Virkelighed nærmere har jeg fundet nogle andre kloge ord om sproget og virkeligheden. Wilhelm von Humboldt skrev i 1800-tallet: “Language is deeply entwined in the intellectual development of humanity itself, it accompanies the latter upon every step of its localized progression or regression; moreover, the pertinent cultural level in each case is recognizable in it. … Language is, as it were, the external manifestation of the minds of peoples. Their language is their soul, and their soul is their language. It is impossible to conceive them ever sufficiently identical… . The creation of language is an innate necessity of humanity. It is not a mere external vehicle, designed to sustain social intercourse, but an indispensable factor for the development of human intellectual powers, culminating in the formulation of philosophical doctrine.”
– og “The interdependence of word and idea shows clearly that languages are not actually means of representing a truth already known, but rather of discovering the previously unknown. Their diversity is not one of sounds and signs, but a diversity of world perspectives [Weltansichten].”
(Citeret fra The Linguistic Relativity Principle and Humboldtian Ethnolinguistics : A History And Appraisal (1963) by Robert Lee Miller, and The Linguistic Turn in Hermeneutic Philosophy (2002) by Cristina Lafont).
Humboldt beskriver meget fint sprogets dynamiske natur. Sproget afspejler vores “blik” på og billede af verden og hvert sprog er præget af sprogbærernes verdensforståelse. Humboldt fortsætter det sidste citat med:
“… The sum of the knowable, as the field to be tilled by the human mind, lies among all languages, independent of them, in the middle. Man cannot approach this purely objective realm other than through his cognitive and sensory powers, that is, in a subjective manner.”
Med andre ord: vores stræben efter at gribe den objektive virkelighed er begrænset af vores kognitive evner (hjerner) og af vores begrænsede (evt. forfinede gennem instrumenter) sanseapparat.
Edward Sapir, der var en Amerikansk lingvist og antropolog, der levede fra 1884 til 1939, gik endnu videre med dette synspunkt:
“Human beings do not live in the objective world alone, nor alone in the world of social activity as ordinarily understood, but are very much at the mercy of a particular language which has become the medium of expression for their society. The fact of the matter is that their “real world” is to a large extent unconsciously built up in the language habits of the group…. We see and hear and otherwise experience very largely as we do because the language habits of our community predispose certain choices of interpretation.”
Hvert sprog indebærer (eller er tonet af) en bestemt verdenstolkning som præger, hvad der kan siges i det enkelte sprog og måske endda påvirker, hvad der erfares af i den enkelte sprogkreds.
Endelig vil jeg citere filosoffen Ludwig Wittgenstein (f. 1889, d. 1951) som også har sagt meget interessant om forholdet mellem sprog og virkelighed:
“If a lion could talk, we could not understand him.” “The limits of my language means the limits of my world.” “Whereof one cannot speak, thereof one must be silent.” “Like everything metaphysical the harmony between thought and reality is to be found in the grammar of the language.” “Logic is not a body of doctrine, but a mirror-image of the world. Logic is transcendental.” “Our greatest stupidities may be very wise” “Philosophy is a battle against the bewitchment of our intelligence by means of our language.” “If people never did silly things nothing intelligent would ever get done.”
Det er nogle interessante citater som er gode at fundere over.
Poetiske udtryk for sprogets begrænsning
Nogle af de ideer der er belyst herover er også ubeskrevet smukt poetisk, f.eks. af Piet Hein:
Den farvede verden – En fabel Muldvarpen dybt i sin natmørke gang, fra solen og dagen vendt bort, grynted en underlig sortsynet sang, om at verden var ravende sort.
Musen, som bygged i visnende løv sin blad-rede lukket og lun, peb på en vise blandt smuldrende støv, om at verden var efterårsbrun.
Blodcellen inde i årernes net, som strømmed i bankende stød, bruste den hymne, som aldrig blir træt, om at verden var glødende rød.
Fuglen i skovenes trækronehvælv, hvor lys er som lys i en brønd, fløjted en kort melodi for sig selv, som forkyndte, at verden var grøn.
Fisken i havet med skæl-panser på og haren i kornmarkens skjul nynned, at den var naturligvis blå og selvfølgelig simpelthen gul.
Menneskene gik under skyer af gråt I rugende selvmordshumør. De svarede blot, at de vidste det godt: Verden var uden kulør.
Men højt gennem himlens dugdråbede rum slog regnbuen blændende bro. Og verden stod spejlet i hvert af dens bånd. Og regnbuen – regnbuen lo.
og igen Piet Hein:
Ordet Først var de navnløst virkelige ting. Så skabtes ordet til at ordne kaos. Et greb på tingen! Men en tryllering som snart drog verden nær, snart holdt den fra os.
Og ordet blev en verden for sig selv
der skød sig ind imellem os og tingen.
Og vi var fanget i dets himmelhvælv.
Og uden ordets verden var der ingen.
Men du skal bo på denne nøgne jord og ta det liv igen som blev mig nægtet. Og du skal æde anden ånd end ord og eje andet lys end intellektet.
Din kamp skal gøre livet livet værd. Din ånd er ild. Den ulmer. Lad den brænde. Der er eet liv. Det leves nu og her. Der er een virkelighed. Det er denne.
Mystikere
Den sidste vinkel på problemstillingen Hjerne, Sprog og Virkelighed som jeg gerne vil kort forbi er begrebet “mystik”. Ordet kommer af græsk, hvor det betyder “indviet”. Normalt er ordet et naturvidenskabsfolk rynker på næsen af, men i denne sammenhæng er det interessant, da det betegner en anden måde at stræbe efter forståelse og indsigt end den sproglige. Hos wikipidia læser man: “mystik er en religiøs praksis hvor aktøren stræber efter at opnå en særlig mental forbindelse til den transcendente og mere ægte/bedre verden (Unio Mystica). Aktøren oplever at skellet mellem selvet og omgivelserne forsvinder, og at det smelter sammen med det oplevede. Inden for forskellige religioner kan den mystiske oplevelse have forskellige betegnelser; fx åndelig bevidsthed, kommunion med eller kontakt til det guddommelige, åndelige sandhed eller gud. Kontakten kan beskrives gennem forskellige termer som intuition, indsigt eller direkte åbenbaring.
Forestillingerne, om hvad mystikeren oplever, varierer alt efter religiøs tradition, og inkluderer fx troen på eksistensen af en reel virkelighed adskilt fra vores egen, men som ikke kan sanses på normal vis, eller at den menneskelige forstand er i stand til at opfatte denne verden på en måde der ikke kan beskrives intellektuelt eller logisk. Et almindeligt tema inden for mystiske traditioner er at hele verden er en sammenhængende enhed, og formålet med den mystiske praksis er at opleve denne enhed som reel. De vigtigste teknikker for at opnå oplevelsen er meditation og kontemplation.”
Hjemme har jeg en interessant bog: The Cloud of Unknowing (Middle English: The Cloude of Unknowyng), som er et anonymt værk skrevet af en kristen mystiker i 1300-tallet. Han skriver:
“For He can well be loved, but he cannot be thought. By love he can be grasped and held, but by thought, neither grasped nor held. And therefore, though it may be good at times to think specifically of the kindness and excellence of God, and though this may be a light and a part of contemplation, all the same, in the work of contemplation itself, it must be cast down and covered with a cloud of forgetting. And you must step above it stoutly but deftly, with a devout and delightful stirring of love, and struggle to pierce that darkness above you; and beat on that thick cloud of unknowing with a sharp dart of longing love, and do not give up, whatever happens.”
– og “When we intend to pray for goodness, let all our thought and desire be contained in the one small word “God.” Nothing else and no other words are needed, for God is the epitome of all goodness. Immerse yourself in the spiritual reality it speaks of yet without precise ideas of God’s works whether small or great, spiritual or material. Do not consider any particular virtue which God may teach you through grace, whether it is humility, charity, patience, abstinence, hope, faith, moderation, chastity, or evangelical poverty. For to a contemplative they are, in a sense, all the same. Let this little word represent to you God in all his fullness and nothing less than the fullness of God.”
Lignende tanker finder man i østens filosofi, f.eks.:
Speech and Silence: “Speech is blasphemy, silence a lie. Above speech and silence there is a way out.”
I-tuan (義端) one of Nan-ch’uan’s great disciples (The Golden Age of Zen 250, 322 n.13)
Inexpressible: “What is inexpressible is inexhaustible in its use.” A Chinese Zen master (The Golden Age of Zen 253, 322 n.19)
Jeg har læst Harald Bloom citere Nietzsche for dette lignende udsagn: “Det, som vi kan finde ord for, er allerede dødt i vore hjerter. Der er altid en form for foragt i det at tale.”
Jeg er ikke sikker på, at jeg fuldt forstår disse tanker, men jeg fornemmer, at de “har fat i noget”. Vores “hjerners” stræben efter virkelighed er ikke kun sproglig – der er mere at hente.
For at slutte, hvor jeg begyndte: jeg mener der er interessante forhold mellem sprog, virkelighed og vores hjerner. Vi ved idag, at der er specifikke sprogcentre i hjernen (Brocas og Wernickes talecentre) som styrer vores evne til at udtale og forstå sprog. Vores udforskning af verden tvinger os konstant til at udvide og forfine sproget, så vi kan formidle vore erfaringer til hinanden på entydig måde. Endelig er det vigtigt at huske, at vores tilgang til “virkelighed” ikke er ren sproglig. Der er andre indsigter at hente.
Omkring midnat dansk tid natten mellem fredag og lørdag opsendte SpaceX en Falcon-9 raket med forsyninger til den internationale rumstation. Det var den ottende forsyningsmission til rumstationen udført af SpaceX og som sådan et skridt i NASA’s strategi om at lægge flere af de “rutinemæssige” opgaver i rummet over til private aktører. Fredag nat havde dog perspektiver der rakte noget udover en helt rutinemæssig flyvning til rumstationen. Af to grunde:
Den første og vigtigste grund er at det lykkedes at lande rakettens første trin sikkert på en pram i havet.
SpaceX har tidligere haft flere mislykkede forsøg:
Og har i december sidste år lavet en vellykket landing på land:
Men fredag nat var første gang det lykkedes at lande på havet:
Det er en imponerende teknisk bedrift og det er ikke en overdrivelse at kalde det historisk. Perspektivet er naturligvis at den dyreste del af raketten faktisk ikke er brændstoffet men selve “skallen”. Og da det første trin repræsenterer hovedparten af rakettens vægt er der rigtigt mange penge at spare. SpaceX er allerede den billigste aktør på markedet og hævder at man med rutinemæssigt genbrug af første trin vil kunne reducere prisen til 1/10.
Hvorvidt det bliver virkelighed indenfor en overskuelig årrække er måske et åbent spørgsmål, men mindre prisreduktioner kan også være nok til at gøre en stor forskel. Prisen på at løfte et kilogram materiale op i kredsløb er det allervigtigste tal, som bestemmer udviklingen indenfor alle grene af rumflyvning. Hvis den pris kan reduceres betydeligt er perspektiverne enorme.
Rumfærgen var jo også genanvendelig men programmet var uhyre dyrt og den kom aldrig til at flyve ofte nok til at der var besparelser i det. Der er god logik i SpaceX’s mere simple koncept hvor man genanvender kun det første trin, som jo naturligvis er betydeligt nemmere at bringe ned igen (da det ikke når så højt op) og som ikke udsættes for nær så stor belastning som rumfærgen, der jo skulle de-accellerere fra kredsløb i Jordens atmosfære.
Grunden til at det er vigtigt at lande på havet er at raketter faktisk ikke går lodret op. De går lodret op det allerførste stykke for at nå over den allertætteste del af atmosfæren hurtigt så luftmodstanden reduceres, men derefter lægger de sig hurtigt ned og accellererer “sidelæns”. Grunden er, populært sagt at: “rummet er ikke et sted, men en hastighed”. Udfordringen er ikke at nå op, hvor atmosfæren slutter. Den virkelige udfordring ligger i at nå en høj nok fart til at man ikke falder ned igen men i stedet “falder rundt om Jorden” – i kredsløb. Og til det skal man jo pege i den rigtige retning (“sidelæns”).
Af samme årsag accellererer man stort set altid mod øst, fordi man derved får et skub bagpå af Jordens rotation – et skub som i parentes bemærket er stærkere jo tættere på ækvator man er.
Fordi ting kan gå galt og raketter kan styrte ned ønsker man gerne at accellerere raketten udover vand og det er grunden til at den ideelle placering for en rumhavn er på en østvendt kyst tæt på ækvator. Derfor sender NASA op fra Florida (den sydligste østvendte kyst i USA) og derfor sender ESA typisk op fra fra Guyana, som ligger præcist på ækvator.
Og derfor er det vigtigt at man kan lande på havet. Så man ikke spilder værdifuldt brændstof på at returnere raketten til land.
Så vidt den første og nok vigtigste grund til at opsendelsen fredag nat var perspektivrig.
Den anden grund er, at en del af nyttelasten var et oppusteligt modul til rumstationen. Modulet er bygget af firmaet Bigelow Aerospace, måler omkring 3×4 meter og skal installeres og testes på rumstationen. Perspektivet her handler igen om masse og pris. Oppustelige moduler kan gøres meget lettere end massive moduler og prisen for opsendelsen kan tilsvarende reduceres. Derfor er der betydelig interesse omkring sådanne både til brug i rummet men også for eksempel på Månen eller Mars. Hvis man pumper op til en atmosfæres tryk har man jo et overtryk på en atmosfære i forhold til det tomme rum udenfor (og næsten det samme gælder på Mars hvor trykket er mindre end 1% af en atmosfære). Derved holder modulet nemt sin form og kan også hjælpe med at holde sig selv oppe mod tyngdekraften på Månen eller Mars.
Det er meningen at BEAM-modulet skal monteres i løbet af April, pumpes op i Maj, og være installeret på rumstationen i to år, hvor astronauter periodisk vil inspicere det og monitorere tryk, temperatur, strålingsbeskyttelse, effekter af eventuelle mikrometeorer etc.
Måske et par små skridt på vej mod en fremtid hvor raketter lander på benene i stedet for at styrte i havet, hvor astronauter bor i oppustelige moduler i rummet, på asteroider, på Månen og Mars, og hvor adgangen til rummet er betydeligt billigere end i dag ?
Uafhængig dansk blog om naturvidenskabelig forskning, formidling, undervisning og politik.
