Ett Slags Modernism I Vetenskapen: Teoretisk Fysik I Sverige Under 1920-Talet (A Kind of Modernism in Science: Theoretical Physics in Sweden During the 1920S)

ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN Teoretisk fysik i Sverige under 1920-talet

KARL GRANDIN

Uppsala 1999

Titeln Fysiklektorn Henrik Petrini, vid sekelskiftet känd religionskritiker och rabu- list, hade kring 1930 kommit att intaga en modererande inställning till nyheterna inom fysiken. Han misstänkte metafysik och pånyttväckta ignorabimus-fasoner och det gillade han inte. ”Den modernaste mekaniken kan räkna sin upprinnelse från vågteorien för atomerna, och med dennas dunkla utgångspunkter har följt ett slags modernism i vetenskapen. I den klassiska mekaniken har man laborerat med klara utgångspunkter och stränga matematiska deduktioner. Nu äro vi inne i en period, där hypoteserna sakna åskådlighet och f. ö. oupphörligt avlösa varandra i hastigt tempo, den ena vildare än den andra. Och den matematiska behandlingen gör intryck av det sublimaste godtycke.” Henrik Petrini, ”Determinism eller indeterminism”, Religion och Kultur 1 (1930), 107. Jfr Epilogen.

Omslagsillustrationen – i den omoderna virveln Teckningarna på omslaget illustrerar flödet kring en cylinder, där ström- ningen successivt ökar. Illustrationerna är gjorda av Ludwig Prandtl och återfinns i ett brev till C. W. Oseen. I deras brevväxling försökte de komma underfund med skillnaderna mellan sina respektive hydrodynamiska teorier. Ludwig Prandtl till C. W. Oseen, 14/5 1919, OFA. Jfr Kap. 2.

iii

Institutionen för idé- och lärdomshistoria, Uppsala universitet, Skrifter, nr 22 Redaktörer: Tore Frängsmyr och Karin Johannisson Distribueras av Institutionen för idé- och lärdomshistoria, Uppsala universitet, Slottet, SE-752 37 Uppsala Akademisk avhandling som för avläggande av filosofie doktorsexamen vid Uppsala universitet offentligen kommer att försvaras i föreläsningssalen i Gustavianum, fredagen den 19 november 1999, kl. 10.15. ABSTRACT Grandin, K., 1999. Ett slags modernism i vetenskapen: Teoretisk fysik i Sverige under 1920-talet (A kind of modernism in science: Theoretical physics in Sweden during the 1920s). Institutionen för idé- och lärdomshistoria, Uppsala universitet, Skrifter, No. 22, viii + 244 pp. Uppsala. This dissertation considers the development of theoretical physics in Sweden in the 1920s. During this decade, the emphasis of the research in the theoretical physics departments of the Swedish universities changed from hydrodynamics to theoretical atomic physics. Research in hydrodynamics continued, but henceforth it was mainly con- ducted at the Technical College in Stockholm, which, during this time, was fully occupied with developing its own research programme. This development took place through discussion, debate and strategic judgement. This development is investigated in terms of theoretical and experimental physics cultures, as well as through the study of ‘theoretical technologies’ and theoretical techniques. By applying these concepts it is easier to understand the developments and to formulate pertinent questions. Hydrodynamics constituted a theoretical technology where the education, the theoretical tools and the traditions for posing and dealing with problems provided the framework for the theoretical work. Four case studies have been made, each of the first three are centred on one main character, whilst the fourth study includes them all. C. W. Oseen is investigated first. His research was devoted almost exclusively to hydrodynamics, although he was well inclined towards, though critical of, the new physics. From the central position he occupied within Swedish physics, he was also to judge the new physics, partly as an expert at professorial appointments and partly through the evaluation work within the Nobel physics committee. Oskar Klein and Ivar Waller both belong to the first generation of Swedish theoretical physicists to concentrate their work on the new theoretical physics, but they followed different directions. In the last case study there are examples of how a decision was finally made in favour of the new physics, in connection with the appointment of a professor in Stockholm, and in connection with the Nobel Prize evaluations. In this way the focus of theoretical physics came to be changed. Key words: History of science, history of physics, quantum physics, theoretical physics, theoretical technologies, Carl Wilhelm Oseen, Oskar Klein, Ivar Waller, 20th-century Karl Grandin, Office for History of Science, Uppsala University, Box 256, SE-751 05 Uppsala, Sweden. [email protected] © Karl Grandin 1999 ISSN 0280-7238 Tryckt hos Repro Ekonomikum, Uppsala 1999.

Innehåll

Förord vii

1. INLEDNING 1 Bakgrund 2 Forskningsläge 8 Problem och metod 15

2. CARL WILHELM OSEEN 19 Hydrodynamiken 19 Verkliga viskösa vätskor 22 Gränsövergång eller gränslager: Oseen och Prandtl 27 En stadig lokal – det teoretiska laboratoriet 43 Den nya fysiken 49 Kontakten med Bohr 49 Konferenser, akademier och kommittéer 61 Etervindar – relativitetsteorin i blåsväder 72 Den nya kvantfysiken 91 Sammanfattning 97

3. OSKAR KLEIN 101 Från Arrhenius till Bohr 103 Mera förstånd på kvantteori: Bohr via Kramers 105 Neutral konferens i Lund 109 Köpenhamn och Lund 112 Ann Arbor 121 Den nya fysiken 131 Komplementariteten 136 Köpenhamnskonferensen 1929 142

Sammanfattning 144

4. IVAR WALLER 145 Den ambulerande docenten 152 Docenttjänstgöring 160 Sammanfattning 172

5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 175 Professuren i Stockholm 1930 177 Nobelkommittén och den nya fysiken 194 Slutsatser 198 Epilog 199

Summary 211

Käll- och litteraturförteckning 217

Personförteckning 241

…en människa kan ju ha specialkunskaper eller speciella erfarenheter om en flod eller källa och dess beskaffenhet utan att fördenskull veta mer än alla andra om andra saker. Men för att sprida denna lilla detalj sätter han ändå igång och skriver en bok om hela fysiken. Det är en ovana som har många stora olägenheter.*

Förord

Mitt avhandlingsarbete har bedrivits vid Avdelningen för vetenskapshistoria i Uppsala. Först och främst förtjänar mina handledare Tore Frängsmyr och Sven Widmalm var sitt stort tack. Både Tore och Sven har varit ett på- tagligt stöd särskilt i slutfasen av avhandlingsskrivandet, för det är jag utomordentligt tacksam. De har inte dragit sig för mödan att försöka förstå vad det är jag har velat åstadkomma, och dessutom har de haft lösningar på hur framställningen borde se ut utifrån detta. Jag har även fått råd och uppmuntran från andra håll på Avdelningen. Det var Anders Ekström som till en början fick mig att våga mig på steget över till idé- och lärdomshistorien. Anders’ nyktra och sansade omdöme har fortsatt att vara ett föredöme, det sviktar mig veterligt bara när han tror sig kunna lära mig flugfiskets konst. Torbjörn Gustafsson har ständigt varit ett föredöme med sin arbetsamhet och koncentration. Anders Carlsson har alltid och utan knyst kunna leverera kvalificerad kritik av texter och tankar och vi har haft många givande samtal genom åren. Adrian Thomasson har varit inne på materier nära mina och har även delat avhandlingsupploppet med mig. Frans Lundgren har på slutet delat rum med mig och sköter Lychnos med den äran. Kvaliteten på allt arbete vid Avdelningen skulle vara flera tiopotenser åt fel håll om inte Ulla-Britt Jansson funnits där. Redan från första början av min tid som doktorand lyckades jag dessutom av någon outgrundlig anledning vinna hennes förtroende, och har alltsedan dess kommit ifråga för all hjälp som är möjlig att uppbåda av Ulla-Britt själv eller av någon i hennes vittförgrenade kontaktnät.

* Montaigne, Essäer I (1580) Sv. övers. Jan Stolpe (Stockholm, 1986), 258. Ur es- sän ”Om kannibaler”! vii

Alla kollegerna på Slottet tackas också för ett gott kamratskap genom åren; fiske, fotboll, badminton, fredagsdryck, postseminarier, osv. har gjort att vitsen med forskningen framträtt i bättre relief. Jag började mitt forskande med att gräva i samlingarna på Centrum för vetenskapshistoria vid Kungl. Vetenskapsakademien. Denna syssla gjordes så mycket trevligare och mer lönande genom Urban Wråkbergs, Julia Lindkvists och Christer Wijkströms omsorger och hjälp. Numera har Cent- rum även blivit min arbetsplats, och cirkeln är på så vis sluten. Jag har tillbringat sammanlagt tre månader vid Niels Bohr Arkivet i Köpenhamn. Den generositet som visats mig vid mina besök där är svår att återgälda. Min tacksamhet riktar sig därför till Finn Aaserud och hans medarbetare. Finn har också kommenterat delar av avhandlingen. Inte så långt ifrån Niels Bohr Arkivet ligger Avdelningen för Idé- och lärdomshistoria i Lund. Vistelserna i Lund har alltid varit något att se fram emot. Vännerna på orten har sett till detta. Jag har även haft ett gott utbyte av att deltaga i seminarier och annat vid Avdelningen för teknik- och vetenskapshistoria vid Kungl. Tekniska Högskolan i Stockholm. Till alla andra som bistått och intresserat sig för mitt arbete under åren riktar jag också ett stort tack. Särskilt tack riktar sig till de som ägnat mina manus uppmärksamhet. Flera av de ovan nämnda har gjort det i olika ut- sträckning. Suzanne Gieser kommenterade stora delar av avdelningen i dess slutseminarieversion. Suzanne Lidström granskade abstract och summary. Från en av mina huvudpersoners släktingar har jag erhållit både vänligt intresse och hjälp med stora delar av ett mycket värdefullt källmaterial. Mitt tack går därför till Arne Waller och Marianne Stockman. Som sig bör kan ingen ovan lastas för annat än eventuella förtjänster i avhandlingen, resten är mitt verk. Jag har haft doktorandtjänst vid Humanistiskt Samhällsvetenskapliga Forskningsrådet (HSFR). För mina resor har jag erhållit stöd från Olof Ahlöfs fond vid Kungl. Vetenskapsakademien och från Nordisk Forsker- utdanningsakademi (NorFA). Jag ber härmed att få tacka för detta.

Uppsala, 17 oktober 1999.

Karl Grandin

Inledning

I början av december 1930 skrev Wolfgang Pauli, professor i teoretisk fysik i Zürich, till sin svenske kollega, Oskar Klein, och gratulerade honom till professuren vid Stockholms Högskola. Han uppmanade Klein till att missionera om den nya teoretiska fysiken bland svenskarna. Det hade näm- ligen inte funnits någon teoretisk fysik att tala om ditintills i Sverige, ansåg han, det återstod därför mycket att göra och Kleins pedagogiska färdigheter skulle säkert komma till nytta. Nu behövde man någon som var förtrogen med den moderna teoretisk fysiken, menade Pauli, någon som kunde entu- siasmera ungdomen och bygga upp en teoretisk fysik i paritet med den framstående experimentella fysiken i Sverige.1 Oskar Klein blev den förste professorn i Sverige som hade sin huvudsakliga forskningsbakgrund inom den teoretiska atomfysiken. Den här avhandlingen skall undersöka den process som ledde till att Klein fick professuren och vad som låg bakom Paulis påståenden om den teoretiska fysiken i Sverige. Han ansåg att det behövdes en modern teoretiker i Sverige. Att Pauli, som själv ägnat nästan all sin forskarmöda åt den nya fysiken, med välvilliga ögon såg på Kleins utnämning är kanske inte att förvånas över. Man får av hans kommentar intrycket av att någon annan slags teoretisk fysik stått i vägen för den teoretiska atomfysiken i Sverige. Vi skall här un- dersöka vad för olika slags teoretisk fysik som bedrevs i Sverige och hur man hanterade nymodigheter på området. För att svara på dessa frågor skall de viktigaste deltagarna i denna process studeras och dessutom skall själva tillsättningen av den professur Klein fick närmare undersökas.

1 Wolfgang Pauli till Oskar Klein, 12/12 1930, [261], i Wolfgang Pauli: Wissenschaftlicher Briefwechsel mit Bohr, Einstein, Heisenberg u.a., Band II: 1930– 1939, ed. Karl von Meyenn (Berlin, 1985), 43. 2 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Bakgrund Det brukar sägas att två stora omvälvningar har ägt rum inom fysiken under början av 1900-talet. Man tänker då på relativitetsteorierna och på kvantteorin. Bägge har haft vittgående betydelse för vår syn på naturen, och framför allt den senare har blivit en grundläggande del i stora områden av fysiken. Den statistiska fysiken gav tidigt en del argument för en modifiering av den klassiska fysiken (gasers specifika värme), vilket även problemen vid svartkroppsstrålningen gjorde. Den traditionella statistiska fysiken förut- sade hur strålningen skulle avges från en svart kropp vid olika temperaturer, men mätningarna stämde inte för en del av spektrumet. Max Planck införde en konstant, h, som svarade mot att energin var kvantiserad för de tänkta oscillatorerna och som gav en mycket bättre överensstämmelse för strålningens spektrala fördelning vid olika temperaturer. Genom att tolka denna konstant som ett ljuskvantum i samband med absorption av strålning kunde Albert Einstein 1905/6 ge en mer påtaglig bild av den av Planck introducerade storheten. Han antog att den elektromagnetiska strålningen var kvantiserad med energin proportionerlig mot h och ljusets frekvens. Det var således först i detta sammanhang som hjälpkonstanten fick en fysikalisk innebörd. Einstein tänkte sig alltså ljuset i form av partiklar här, vilket stred mot den tidigare allmänt omfattade uppfattningen att ljuset var en vågrörelse. Spektralanalysen och de noggranna mätningarna av spektrallinjerna för olika ämnen var ett framgångsrikt experimentellt område, men man förstod inte spektrallinjernas natur på något tillfredsställande sätt. Upptäckten av röntgenstrålningen, elektronen och radioaktiviteten i slutet av 1890-talet hade lett många forskare in på dessa områden. Och även om atomismen ifrågasattes kring sekelskiftet av sådana som Wilhelm Ostwald, fortsatte de flesta fysiker att antaga existensen av atomer. Ett decennium in på 1900- talet gjorde Ernest Rutherford experiment där han besköt en tunn guldfolie med radioaktiv strålning i form av a-partiklar och konstaterade att de flesta partiklarna passerade rakt genom folien medan en bråkdel böjdes av. Han tolkade resultatet så att atomen till största delen bestod av tomrum, förutom en kärna som innehöll nästan hela atomens massa. Det var denna lilla kärna som orsakat att några a-partiklar böjdes av. Niels Bohr modifierade Rutherfords atommodell 1913. Om elektronerna gick i banor runt atomkärnan, borde de enligt den klassiska mekaniken förlora energi och efterhand sugas in i atomkärnan. För att råda bot på detta postulerade han att elektronerna bara kunde finnas i vissa bestämda banor

1. INLEDNING 3 skilda från varandra. I dessa banor, vilka bestämdes av antagandet om att rörelsemängdsmomentet för elektronen var kvantiserat i form av hel- talsmultipler av ! (= h/2π), avgav de inte någon energi. Däremot kunde de ta upp eller avge energi motsvarande skillnaden mellan två elektronbanor, och denna väldefinierade energimängd motsvarade således en lika väldefi- nierad våglängd bestämd av Plancks konstant. På så vis förklarades principen för de olika grundämnenas unika spektrallinjer. Bohrs modell fungerade mycket väl för väteatomen och gav tillförlitliga värden på större delen av vätets spektrallinjer, men den hade svårare att förklara mer komplicerade grundämnen. Bohr själv och andra försökte därför successivt modifiera modellen för att kunna förklara även andra ämnens sammansättning. Under 1920-talets första hälft framstod flera problem allt tydligare i denna första variant av kvantfysiken. I mitten av decenniet erbjöd Werner Heisenberg en lösning i form av en kvantmekanik, som grundade sig på en matematisk teknik med icke-kommuterande storheter. En kvantmekanik måste formuleras utifrån vad som gick att observera, framhöll Heisenberg. Hans teori omformulerades snart till en matrismekanik, och året därpå bör- jade Erwin Schrödinger att publicera en mer lättillgänglig och till synes åskådligare kvantfysik i form av en vågmekanik, där en vågekvation tänk- tes beskriva elektronerna i atomen. Det blev framför allt Schrödingers vågmekanik som de flesta fysiker kom att utnyttja för att beräkna olika problem inom atomfysiken. Rätt snart visade man dessutom att vågmeka- niken och matrismekaniken stod i överensstämmelse med varandra – de var ekvivalenta. Den nya kvantfysiken kunde genast appliceras framgångsrikt på flera närliggande problem såsom strålnings växelverkan med materia, kemisk bindning, magnetism och elektrisk ledningsförmåga. Sammanställningar liknande den ovan återfinns ofta i läroböcker i fysik, vilka avser att ge en sammanfattande och på förhand strukturerad bild av dessa delar av fysiken. Det finns mycken historieskrivning som är upp- lagd på detta sätt.2 Det är fråga om en teoricentrerad framställning, det experimentella arbetet tar sällan stor plats. De som ändå försöker att beskriva även det experimentella arbetet låter oftast även detta struktureras av teo-

2 Jfr Max Jammer, The conceptual development of quantum mechanics (1966) 2. uppl., The History of Modern Physics, 1800–1950, 12 (New York, 1989); Friedrich Hund, The history of quantum theory (1967), eng. övers. (London, 1974); Jagdish Me- hra & Helmut Rechenberg, The historical development of quantum theory, 5 vol. (New York, 1982–1987). Särsk. I:I, xii, xiv, xxxiv, xxxvii f. & xli; Bengt Nagel, ”Kvantme- kanikens utveckling”, Kosmos (1987), 95–120.

4 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN rin.3 En historisk framställning som helt ordnades efter en vetenskaps experimentella utveckling, dess experimentella praktik, skulle ta sig andra former och kronologier än den gängse teoretiska. I de flesta arbeten om kvantfysikens framväxt sägs vidare mycket litet om annan samtida teoretisk fysik. Det framstår som att det skulle vara ”naturligt” att uteslutande skriva om kvantfysiken. När annan fysik släpps fram i historieskrivningen blir det i mer encyklopediska former.4 Framväxten av teoretisk fysik som en egen disciplin började tidigast att märkas i Tyskland. Kring sekelskiftet återfanns teoretiska fysiker i tysk- språkiga länder, men även i tyskinfluerade länder som Holland och de skandinaviska länderna.5 I Christa Jungnickels och Russell McCormmachs omfattande arbete leds den teoretiska fysikens rötter tillbaka till år 1800. Slutpunkten för deras studie sätts vid året 1925, då den teoretiska fysiken skall ha mognat.6 Då ämnet för denna avhandling i tiden närmast tar vid där Jungnickel och McCormmach slutar sin studie, skall några av deras resultat här presenteras kort. De teoretiska och de experimentella momenten i fysiken samsades länge inom samma ramar, men allt eftersom 1800-talet gick började experimentell och teoretisk fysik att avskiljas från varandra. Att bedriva forskning blev viktigare än att bara undervisa, och forskning var vid denna tid oftast liktydigt med experimentell forskning. Att den experimentella fysiken blev den centralare fysiken, märktes också på så sätt att det blev experimentalister som beklädde de ordinarie professurerna i fysik, medan teoretiker fick sitta i skuggan på extraordinarie professurer. Trots skuggan var detta samtidigt ett första tecken på att den teoretiska fysiken på allvar bör- jade forma sin egen identitet. Antalet ordinarie professurer i teoretisk fysik var dock få.7

3 Abraham Pais, Inward bound: Of matter and forces in the physical world (Oxford, 1986). 4 Laurie M. Brown, Abraham Pais & Sir Brian Pippard, eds., Twentieth century physics, 3 vol. (Bristol, 1995). 5 Paul Forman, John L. Heilbron & Spencer Weart, ”Physics circa 1900: Personnel, funding, and productivity of the academic establishments”, Historical Studies in the Physical Sciences 5 (1975), 30–35. De svenska teoretikerna var professorerna i mekanik och matematisk fysik. 6 Christa Jungnickel & Russell McCormmach, Intellectual mastery of nature: The- oretical physics from Ohm to Einstein, 2 vol. (Chicago, 1986). 7 Jungnickel & McCormmach, Intellectual mastery of nature: Theoretical physics from Ohm to Einstein, Vol. II: The now mighty theoretical physics 1870–1925, 287– 303.

1. INLEDNING 5

Det var Tyskland som hade det största antalet yrkesverksamma fysiker; där fanns följaktligen flest teoretiska fysiker i början av 1900-talet. Bland dem finner vi Max Planck, Max Born, Albert Einstein och Arnold Som- merfeld. Den sistnämnde kom att utöva ett stort inflytande under 1920-talet – framförallt genom sin bok Atombau und Spektrallinien, vilken kom ut första gången 1919 och fortsatte att komma ut i flera reviderade upplagor under hela 1920-talet. Sommerfeld var ute efter en axiomatisk bas för be- skrivandet av atomernas kvantifierade egenskaper. Utifrån noggranna be- räkningar skulle de teoretiska förutsägelserna komma i överensstämmelse med experimentella data. Trots det till synes moderna föremålet för Som- merfelds studier var han av många främst betraktad som en matematisk fysiker, till skillnad från t. ex. Bohr, Planck eller Einstein, vilka uppfattades som teoretiska fysiker. Jag skall nedan återkomma till skillnaden mellan matematisk fysik och teoretisk fysik. Vid mitten av 1920-talet ägnade sig majoriteten av de tyska teoretiska fysikerna åt atomernas uppbyggnad, och de flesta av dem var utbildade hos Planck, Sommerfeld eller Born.8 De olika skolbildningar som växte fram kom att associeras med de olika orterna, man talar om ”Münchenskolan” företrädd av Sommerfeld, ”Göttingen- mekaniken” representerad av Born, Jordan och Heisenberg och om ”Kö- penhamnsfysiken” företrädd av Bohr. Den nya fysiken hörde intimt samman med etablerandet av en modern teoretisk fysik, hävdas det ofta, men vad detta egentligen var fråga om och vad det innebar institutionellt utreds sällan. Företrädare för den nya fysiken gavs t. ex. i allmänhet inget nytt institutionellt utrymme. Oftast ersatte de en redan etablerad teoretisk fysikforskning, som fick skaffa sig annat utrymme. En sådan inriktning tog hydrodynamiken. Hur ”naturlig” var denna process, och varför blev inte hydrodynamiken kvar som forskningsobjekt vid universiteten? Förståelsen av vätskornas natur hade ökat under 1800-talet. Utifrån den ordinära mekanikens begrepp, t. ex. elasticitet, hade man kunnat använda beskrivningar som bättre beskrev verkliga vätskor. De äldre beskrivningar- na av ideala vätskor, dvs. sådana som saknade viskositet, omformulerades på så vis i Navier–Stokes-ekvationer, som är grundekvationerna för defor- merbara kroppar. Man behövde ytterligare ekvationer, t. ex. kontinui- tetsekvationer eller termodynamiska ekvationer, för att kunna göra mer realistiska modeller. Under den senare delen av 1800-talet var det flera fysiker som gick vidare med denna forskning. Det förelåg ett rent hydrodynamiskt och mekaniskt intresse, men framförallt ett intresse för att applicera

8 Ibid., 354 & 364.

6 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN hydrodynamiska metoder på andra fenomen.9 Även om en del innovationer gjordes inom hydrodynamiken gäckades emellertid de teoretiska framstegen, enligt historieskrivningen. De viktiga framstegen gjordes på annat håll. Det blev istället praktiker och ingenjörer som skulle befordra fluid- mekanikens (dvs. hydrodynamikens och aerodynamikens) utveckling.10 Att konstruera flygplan och förutsäga väder krävde större förståelse för fluid- mekaniska förhållanden, och vid universitet i Göttingen löstes flera centrala frågor av Ludwig Prandtl och dennes lärjunge Theodore von Kármán i bör- jan av 1900-talet. De introducerade ingenjörsmässiga lösningar, baserade på enkla grundantaganden snarare än på elaborerade matematiska teorier. Prandtl introducerade begreppet ”gränslager” för att beskriva och lösa problemet med hur man skulle beskriva vätskeströmningen nära en kropp i en vätska. Prandtls och von Kármáns skola i Göttingen kom senare att bli ledande inom framför allt aerodynamiken.11 Att tala om hydrodynamiken som klassisk fysik blir ett delvis retoriskt knep för att utdefiniera denna teoretiska fysik från centrum. Hydrodynami- ken var nämligen den teoretiska fysik som konkurrerades ut av den teoretiska atomfysiken vid universiteten. Vi skall se hur dessa distinktioner var reella problem för flera fysiker i Sverige under 1920-talet. Det är därför hydrodynamiken är av intresse för oss här. * Det finns en begreppslig mångfald, eller snarare en begreppslig obestäm- barhet, som kan verka förvirrande i denna undersökning. Den kommer sig av att man i användningen av samma begrepp lade in olika betydelser och intentioner. Matematisk fysik och teoretisk fysik användes dels som kontras- terande begrepp, dels som synonyma begrepp.12 I ett försök att reda ut dessa begrepp skrev Wilhelm Wien 1915 att matematisk fysik och teoretisk fysik inte var detsamma. Den matematiska fysikern utarbetade de för den teoretiska fysiken erforderliga matematiska hjälpmedlen. Den teoretiske

9 Jfr Karl Grandin, ”Tillbaka till källorna: Om hydrodynamikens historieskrivning”, i Från moderna helgonkulter till självmord, ed. Thomas Kaiserfeld (Stockholm, 1996), 152 n. 9. 10 I Gernot Böhme, ”Autonomization and finalization in science: A comparison of fermentation research and fluid mechanics”, Finalization in science: The social orientation of scientific progress, ed. Wolf Schärfer (Dordrecht, 1983), 53–91, hävdas att det var rent tekniska problem som höll hydrodynamiken igång och därmed drev utvecklingen. (s. 65) 11 Hunter Rouse, Hydraulics in the United States, 1776–1976 (Iowa City, 1976), 125 f. 12 Jungnickel & McCormmach, II, 346 f.

1. INLEDNING 7 fysikern däremot hade att uppställa lagar för alla fysiska förlopp. De an- vände sig bägge av liknande metoder, fortsatte Wien, men teoretikern utgick från hypoteser, medan den matematiske fysikern sökte matematiska samband. Den senare räknade exakt, medan den förra räknade ungefärligt.13 Men alla följde inte Wiens distinktioner, som vi skall se. Begreppen om- definierades kontinuerligt. Dominique Pestre har gjort en uppdelning mellan matematiska fysiker och teoretiska fysiker, där bägge grupperna använde matematiken för att beskriva de fysikaliska fenomenen i mycket hög utsträckning. Det som skilde dem åt var, enligt honom, att teoretikerna var intresserade av de senaste experimentella resultaten, vilket inte de matematiska fysikerna var, samt att de senare arbetade som matematiker – logiskt, medan teoretikerna arbetade ”för-rationellt”. Men sådana dikotomier är sällan användbara för en historiker. S. S. Schweber skriver t. ex. att sedan kvantmekaniken eta- blerats efter 1925, blev skillnaden mellan matematisk fysik och teoretisk fysik mindre tydlig.14 Vi kommer nedan att se hur man i Sverige ibland talade om teoretisk fysik, när man avsåg all slags icke experimentell fysik. I andra sammanhang menades med teoretisk fysik den nya atomfysiken. En annan gång kunde den nya fysiken hänföras till den matematiska fysiken. Mekaniken blandades emellertid inte bort, och oftast menade man med matematisk fysik teoretisk hydrodynamik och med teoretisk fysik atomfysik. Om skillnaden mellan teoretisk och experimentell fysik bistår oss den svenske fysikern Gustaf Ising med ett längre citat från 1927:

Med avseende på arbetsmetoden uppdelas fysiken i experimentell och teoretisk sådan. Dessa höra oskiljaktligt samman, ty experiment utan vägledning av någon teori vore enbart ett famlande i mörkret, medan å andra sidan teoretisk spekulation utan stöd och kontroll av experiment med så gott som fullständig visshet skulle leda till oanvändbara bilder av verkligheten. Att dessa båda grenar av fysiken, trots sin nära samhörighet, numera äga särskilda representanter vid universiteten beror dels på den stora omfattningen av varderas arbetsområde, dels och kanske förnämligast därpå, att vardera grenen kräver särskilda egenskaper hos sin odlare, vilka endast sällan finnas förenade hos en och samma person. Medan det för en experimentalist är av vikt att äga ett visst mått av tekniskt-konstruktiv fantasi samt instinktivt hand- lag för och kärlek till experiment och apparater, bör en teoretiker framför allt äga

13 W. Wien, ”Ziele und Methoden der theoretischen Physik”, Jahrbuch der Radio- aktivität und Elektronik 12:3 (1915), 242 f. 14 Dominique Pestre, Physique et physiciens en France 1918–1949 (1984) 2. uppl. (Paris, 1992), 110 f.; S. S. Schweber, ”The empiricist temper regnant: Theoretical physics in the United States 1920–1950”, Historical Studies in the Physical and Biological Sciences 17:1 (1986), 70.

8 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

det logiska intresset och en medfödd fallenhet för teorins viktigaste hjälpmedel, matematiken.15

Däremot, fortsatte Ising, var matematisk fysik inte alldeles det samma som teoretisk fysik. Ett viktigt moment i den fysiska forskningen var den stän- diga ambitionen att förbättra ”forskningsverktygen, såväl de experimentella (instrument och apparatkombinationer) som de teoretiska (matematiska metoder för behandlingen av teoretiska åskådningar eller hypoteser). Om denna ambition drevs ”onödigt långt” övergick forskningen till teknisk verksamhet å ena sidan eller till matematik å andra sidan.16

Forskningsläge I början av föregående avsnitt har jag kort refererat vad jag vill kalla den gängse bilden av vad som hände inom fysiken i början av seklet. Det finns annan historieskrivning som anlägger andra perspektiv och som väljer att intressera sig för andra frågor. Dessa mer historiskt problematiserande undersökningar kommer kort att presenteras här, och då några av dem har utgjort inspirationskällor för min egen forskning, kommer de att beskrivas utförligare under rubriken ”Problem och metod” nedan. Det finns läsvärda historiska arbeten över hur fysiken utvecklats på olika håll under 1900-talet, särskilt studier av den disciplinära och institutionella utvecklingen i breda historiska kontexter.17 Det finns även flera intressanta biografier över några av de fysiker som var med om att bygga upp den nya kvantfysiken.18 Vad som är än mer intressant här är några arbeten som studerat den teoretiska fysiken i förhållande till den nya kvantfysiken.19 Dessutom är det viktigt att nämna det stora inventeringsprojekt som Thomas S. Kuhn ledde i början av 1960-talet och som resulterade i ett

15 Gustaf Ising, ”Fysiken”, i Sverige i våra dagar: En översikt av vårt lands andliga och materiella kultur, vol. I, eds. Fredrik Böök & Gustaf Upmark (Stockholm, 1927), 239 f. 16 ”Begreppet matematisk fysik, läran om fysikens matematiska hjälpmedel, sam- manfaller […] ej fullständigt med teoretisk fysik.” Ibid., 240. 17 Daniel Kevles, The physicists: The history of a scientific community in modern America (Cambridge, Ma., 1971); Yves Gingras, Physics and the rise of scientific research in Canada (Montreal, 1991); Pestre. 18 T. ex. David C. Cassidy, Uncertainty: The life and science of Werner Heisenberg (New York, 1991); Helge Kragh, Dirac: A scientific biography (Cambridge, 1990). 19 Michael Eckert, Die Atomphysiker: Eine Geschichte der theoretischen Physik am Beispiel der Sommerfeldschule (Braunschweig/Wiesbaden, 1993); Katherine Russell Sopka, Quantum physics in America: The years through 1935, The History of Modern Physics 1800–1950, 10 (New York, 1988).

1. INLEDNING 9 sammanhållet arkiv över stora mängder primärkällor, i form av brev och manuskript som berör framväxten av den nya kvantfysiken. Inom projektet gjorde man även omfattande intervjuer med flera av de inblandade.20 Men framförallt är det två författare som kommer att tillhandahålla ramarna för denna avhandling. Peter Galison har i sina studier delat upp 1900-talets fysik i tre mer eller mindre distinkta kulturer: den experimentella fysiken, instrumentfysiken och den teoretiska fysiken. De två första har han avhand- lat i var sin bok, men den tredje – om den teoretiska fysiken – är ännu inte publicerad.21 Till hjälp kommer då Andrew Warwick, som i flera uppsatser studerat den teoretiska fysiken som praktik snarare än som ett rent idékom- plex.22 Galison identifierar olika kulturer inom fysiken, medan Warwick studerar och urskiljer olika teoretiska kulturer. Men mer om dessa två perspektiv under nästa rubrik. S. S. Schweber ser framväxten av teoretisk fysik (därmed menar han kvantteori) som en professionaliseringsprocess i ordets egentliga betydelse: Möjligheten till teoretisk fysik som yrke skapades av ”marknaden” – den experimentella fysiken. Vid 1900-talets början gjorde flera av de teoretiska fysikerna själva experiment, men efter 1920 gjorde, enligt honom, nästan ingen teoretiker experiment. Schweber beskriver skillnaden mellan den matematiska fysiken och den teoretiska fysiken så, att den förra var en akademisk disciplin medan den senare var ett yrke.23 Det han beskriver är av intresse för denna undersökning, även om några av hans resultat rör specifikt amerikanska förhållanden, men observationerna om professionaliseringen av de teoretiska fysikerna är delvis tillämpliga på svenska förhållanden.

20 Thomas Kuhn, J.L. Heilbron, Paul Forman & Lini Allen, Sources for history of quantum physics: An inventory and report (Philadelphia, 1967). 21 Peter Galison, How experiments end (Chicago, 1987); idem, Image and logic: A material culture of microphysics (Chicago, 1997). 22 Andrew Warwick, ”Cambridge mathematics and Cavendish physics: Cunning- ham, Campbell and Einstein’s relativity 1905–1911, Part I: The uses of theory”, Studies in History and Philosophy of Science 23 (1992), 625–656; idem, ”Cambridge mathematics and Cavendish physics: Cunningham, Campbell and Einstein’s relativity 1905– 1911, Part II: Comparing traditions in Cambridge physics”, Studies in History and Philosophy of Science 24 (1993), 1–25; idem, ”International relativity: The establishment of a theoretical discipline”, Studies in History and Philosophy of Science 20 (1989), 139–149; idem, ”Einstein’s theory of relativity and British physics in the early twentieth century”, Ideas and Production 7 (1987), 82–95. 23 Schweber, ”The empiricist temper regnant”, 57 ff. & 72 ff.

10 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

I de flesta undersökningar om andra nationers mottagande av kvantmekaniken poängteras att denna process var intimt kopplad till etableringen av en modern teoretisk fysik i respektive land.24 * Det finns goda anledningar för idé- och lärdomshistoriker att studera mottagandet av idéer i Sverige.25 De flesta vetenskapliga idéer har importerats till Sverige. I denna avhandling skulle därför uppgiften vara att undersöka mottagandet av den nya fysiken i Sverige. Den andra halvan av 1920-talet var tiden för kvantmekanikens – den moderna kvantfysikens – genombrott, vilket framför allt ägde rum i en internationell miljö. Några få svenskar deltog i utformandet av de nya teorierna, i huvudsak utomlands. På hemmaplan återfinner vi bland den äldre generationen fysiker några som var intresserade, men som i sin egen forskning arbetade med helt andra frågor. Det var trots allt en skillnad att läsa om och popularisera de nya rönen, som några gjorde, och att aktivt ta del i forskningen på det nya området. Under mellankrigstiden byttes den teoretiska forsknings- inriktningen, i huvudsak hydrodynamik, vid institutionerna för mekanik och matematisk fysik ut mot teoretisk atomfysik: en förskjutning från matematisk fysik till modern kvantfysik. De unga forskare som under 1920-talet satsade på kvantfysiken befann sig mot slutet av 1930-talet vid Uppsala universitet och Stockholms högskola som professorer, medan de klassiska fysikerna avtågat till de tekniska högskolorna. Denna förändring debatterades ivrigt bland svenska teoretiker, den var med andra ord inte självklar, eller önskad av alla. Borde universiteten inrikta sig på den traditionella matematiska fysiken, som stadfästes i namnet på själva disciplinen? Eller skulle man anamma den smala men livaktiga specialiteten inom den teoretiska fysiken, som hade att undersöka mikrofysiken, atomfysiken? Här finner vi motstridiga intressen och ståndpunkter. Kvantmekaniken, som den kom att formuleras under andra hälften av 1920-talet, var som sagt importerad till Sverige, även om svenskar som Oskar Klein och Ivar Waller själva författade arbeten som var viktiga för utvecklingen. Det blir därför

24 Se t.ex. Stanley Coben, ”The scientific establishment and the transmission of quantum mechanics to the United States, 1919–32”, The American historical review 76:1 (1971), 442–466; Dong-Won Kim, ”The emergence of theoretical physics in Japa- nese physics community between the two World Wars”, Annals of Science 52 (1995), 383–402; Peter Robertson, The early years: The Niels Bohr Institute, 1921–1930 (Kø- benhavn, 1979). 25 Sven Widmalm, ”Big Science in a small country: Sweden and CERN II”, 108 f. och Svante Lindqvist, ”Introductory essay: Harry Martinson and the periphery of the atom”, xxii, bägge i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993).

1. INLEDNING 11 viktigt att undersöka den bild som förmedlades i brev till professorer hemma i Sverige från de unga forskare som befann sig vid internationella centra i Göttingen, Köpenhamn, München och Manchester. Den kvantitativa utvecklingen vid denna tid är ett annat argument för att studera fysiken under mellankrigstiden. Ett svenskt konversationslexikon från andra hälften av 1920-talet kan få illustrera den intensiva utvecklingen som ägde rum på bara några år. Axel Palmgrens artikel om ”kvantteori” från 1925 avslutades med orden: ”målet är långtifrån nått”26 Fyra år senare skriver Oskar Klein i samma lexikons supplementband om kvantteori:

[Arbetet] på teorins systematiska utveckling [har] fortgått i hastigt tempo, varvid utom Heisenberg själv särskilt tyskarna Born, Jordan och Pauli samt engelsmannen Dirac medverkat, och det kan väl sägas, att kvantmekaniken redan nu utgör en sluten lärobyggnad, som kan mäta sig med den klassiska mekaniken. Denna lärobygg- nad som kännetecknas av vittgående resignation med avseende på åskådlighet, står dock i närmaste kontakt med de experimentella erfarenheterna från atomforskning- ens område[.]27

Att välja mellankrigstiden och särskilt 1920-talet som period för denna studie kan därför sägas vara väl motiverat. Avhandlingen består av fyra fallstudier, de tre första har var sin huvud- person och den fjärde berör tillsättningsärendet 1930 vid Stockholms Hög- skola. De tre första studierna löper delvis parallellt och ambitionen är att på så vis generera en mer mångfacetterad och flertydig bild av 1920-talets svenska teoretiska fysik. Carl Wilhelm Oseen (1879–1944) var professor i mekanik och matematisk fysik i Uppsala 1909–1933. Från 1933 fungerade han som föreståndare för Vetenskapsakademiens institut för teoretisk fysik fram till sin död. Från 1921 var han ledamot av Vetenskapsakademien och från följande år medlem av Nobelkommittén i fysik. Oskar Klein (1894– 1977) var professor i mekanik och matematisk fysik vid Stockholms högs- kola 1930–1962. Han blev ledamot av Vetenskapsakademien 1945 och var medlem av dess Nobelkommitté från 1953. Ivar Waller (1898–1991) var professor i mekanik och matematisk fysik vid Uppsala universitet 1934– 1964. Han invaldes i Vetenskapsakademien 1945 och satt i dess Nobel- kommitté 1945–1971. Det är alltså tre mycket framgångsrika fysiker det rör sig om. Oseen ägnade sig mest åt hydrodynamik, dvs. vätskors rörelser, men även åt flytande kristaller och vetenskapshistoria. Han författade också en del populärvetenskaplig litteratur. Klein är mest känd för sitt nära sam-

26 Bonniers konversationslexikon, bd VI (Stockholm, 1925), sp. 1526–1529. 27 Ibid., suppl. (Stockholm, 1929), sp. 1230–1232.

12 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN arbete med Niels Bohr. Han arbetade hos Bohr i Köpenhamn från 1918 till 1931 med undantag för åren 1923–25 då han vistades i USA, och åren 1925–28 då han verkade i Lund. Han är för dagens fysiker den mest kände av de tre genom bl. a. Klein–Nishinas spridningsformel, Klein–Gordons ekvation, Kleins paradox och Kaluza–Klein teorin. Han författade flera po- pulärvetenskapliga böcker. Ivar Waller arbetade mest med röntgen- och neutrondiffraktion – hans namn torde vara mest bekant för Debye–Waller- faktorn. Han skrev ingen populärvetenskap. Man hade möjligen kunnat välja andra konstellationer av teoretiker för att mer symmetriskt beskriva vad som skedde inom den teoretiska fysiken i Sverige under mellankrigstiden. Nu kommer spänningen mellan hydrodynamiken och den nya atomfysiken till livs i Oseens verksamhet istället. Vad som vinnes med att välja Waller och Klein är att en större detaljrikedom inom den moderna teoretiska fysiken uppnås. Att Sverige uppfattats som perifert i en centraliserad fysikhistoria har en samling uppsatser om svensk fysik under 1900-talet under titeln Center on the periphery sökt råda bot på.28 Vidare har Thord Silverbark i sin avhandling Fysikens filosofi undersökt debatten om den nya fysiken i Sverige mellan filosofer och fysiker.29 Också Kjell Jonsson har publicerat flera arbeten om den populära uppfattningen i Sverige av de nya teorierna, samt rörande diskussionen om metafysiken och naturvetenskapen vid denna tid.30 Suzanne Gieser har undersökt hur de olika intellektuella traditionerna i Lund och Uppsala formade olika inställningar till den nya fysiken. Det rör främst hur man filosofiskt och kunskapsteoretiskt såg på den nya fysiken.31 Carl-Olov Stawström har studerat hur svenska fysiker och filosofer såg på Einsteins teorier. Hans arbete ligger därför nära både Giesers och Silver- barks. Han menar att det var den påstått starka experimentalfysiska tradit-

28 Svante Lindqvist, ed., Center on the periphery: Historical aspects of 20th-century Swedish physics, Uppsala Studies in History of Science, 17 (Canton, Ma., 1993). 29 Thord Silverbark, Fysikens filosofi: Einstein, den nya fysiken och filosofin i Sve- rige under mellankrigstiden (Stockholm, 1999), diss. 30 Framför allt i Kjell Jonsson, ”Naturvetenskap, världsåskådning och metafysiskt patos i mellankrigstidens Sverige” Lychnos (1992), 103–146, men även i idem, Vid vetandets gräns: Om skiljelinjen mellan naturvetenskap och metafysik i svensk kulturdebatt 1870–1920, Arkiv avhandlingsserie, 26 (Lund, 1987), särsk. 175–185; idem, ”Människan och naturvetenskapens tid: Den nya fysikens tidsuppfattning som kulturfenomen”, Kulturtidskriften Horisont 39 1992:2, 48–62; idem, ”Den obegripliga fysiken: Några kulturella perspektiv på Einstein och relativiteten”, Kulturella perspektiv 1994:2, 2–19. 31 Suzanne Gieser, ”Philosophy and modern physics in Sweden: C. W. Oseen, Oskar Klein, and the intellectual traditions of Uppsala and Lund, 1920–1940”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 24–41.

1. INLEDNING 13 ionen i Sverige som stod i vägen för accepterandet av Einsteins teorier, medan teoretikerna ställde sig mer positiva.32 Thomas Kaiserfeld har i sin avhandling, Vetenskap och karriär, genomfört en prosopografisk studie av de svenskar som disputerade i fysik 1890–1920. Han intresserar sig där för hur man som fysiker kunde skaffa sig resurser till forskning vid början av seklet. Fysikernas karriärvägar och de institutionella möjligheter som fanns eller skapades står i fokus för Kaiserfelds studie.33 Jag har ovan diskuterat hur experimentalfysikens historia ofta skymts av den kanoniserade teorifo- kuserande historieskrivningen. För svensk del håller detta på att rättas till av Sven Widmalm, som har undersökt experimentalfysiken under andra hälften av 1800-talet.34 Henrik Björck har i sin undersökning Teknikernas art och teknikernas grad studerat debatten kring införandet av en teknisk doktorsgrad i början av 1900-talet. Den teknologie doktorsgraden som ut- delades för första gången 1927 vid Kungl. Tekniska högskolan kan ses som resultatet av en professionaliseringssträvan bland ingenjörer. Intressant är att konstatera att de två professorerna i mekanik och matematisk fysik i Lund resp. Uppsala ställde sig positiva till inrättandet redan från början, medan de flesta andra utanför den Tekniska högskolan ställde sig avvisande.35 Man har i de studier som berör Nobelprisen hävdat att det inte går att förstå processerna bakom utdelandet av Nobelprisen som resultatet av en internationell konsensus, vilken skulle kunna utläsas av nomineringarna. Istället måste besluten i den svenska Nobelkommittén förstås i sitt svenska sammanhang. C. W. Oseens strävan att bygga upp en teoretisk fysik, där teori och experiment nära samverkade, skild från matematisk fysik och

32 Carl-Olov Stawström, ”Synpunkter på hur svenska fysiker och filosofer uppfattat Einsteins relativitetsteorier”, Stockholm Papers in the History and Philosophy of Tech- nology, TRITA-HOT-2018 (Stockholm, 1986); idem, ”Hur mottogs relativitetsteorin av svenska fysiker?”, Kosmos (1987), 189–197; idem, ”Relative acceptance: The introduction and reception of Einstein’s theories in Sweden, 1905–1965”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 293–305. 33 Thomas Kaiserfeld, Vetenskap och karriär: Svenska fysiker som lektorer, akademiker och industriforskare under 1900-talets första hälft, Arkivs avhandlingsserie, 46 (Lund, 1997); idem, ”Professorstillsättningar i fysik under 1900-talets första del”, Lychnos (1993), 71–107; idem, ”Staten, kapitalet och vetenskapen: Om fysikens institutionalisering i Sverige under 1900-talets första hälft”, Forskningsprogrammet Stella: Modern vetenskapshistoria, 1850–2000, Arbetsrapport, 9 (Uppsala, 1996). 34 Sven Widmalm, ”Vetenskapens korridorer: Experimentalfysikens institutionalisering i Uppsala 1858–1910”, Lychnos (1993), 35–69; idem, Det öppna laboratoriet, under utg. 35 Henrik Björck, Teknikernas art och teknikernas grad: Föreställningar om teknik, vetenskap och kultur speglade i debatterna kring en teknisk doktorsgrad, 1900–1927 TRITA-HOT-2025 (Stockholm, 1992), 134, 138 f. &157–162.

14 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN mekanik, var en viktig ingrediens i denna process. Han kunde utifrån sin plats i Nobelkommittén för fysik samordna sina intressen att verka för den teoretiska fysikens etablering i Sverige och höja den svenska fysikens an- seende internationellt, hävdar Robert Marc Friedman. Detta uppnåddes genom en begränsning av möjliga ämnen och mottagare för Nobelpriset.36 Under mellankrigstiden utnyttjades Nobelpriset som en resurs (bland få) både direkt och indirekt för att stärka den svenska fysiken.37 * Uppsala universitet får betraktas som centrum för fysikforskningen i Sve- rige fram till andra världskriget, om man utgår från antalet disputationer i fysik samt mekanik och matematisk fysik. I Uppsala disputerade 52 studenter i dessa ämnen 1910–1939, i Lund motsvarande tid 25 och i Stockholm 23 stycken. Alla tre orterna uppvisar samma trend: från en topp kring 1910 sjunker antalet disputationer till mitten på 1920-talet, varefter det stiger igen under 1930-talet. Det var en klar volymmässig nedgång för naturvetenskapen under mellankrigstiden.38 Det mest karaktäristiska är att antalet disputationer i Uppsala utgjorde en jämn ström, medan i Lund åren 1926– 1930 och i Stockholm 1920–1927 ingen disputerade.39 I fallet med Stock- holm beror det troligen på att professurerna i fysik och mekanik delvis var obesatta under perioden. Man kom troligen i Lund att lida av att Manne Siegbahn och många med honom flyttade till Uppsala 1923. Det var, som synes, en ytterst liten och exklusiv grupp som ägnade sig åt fysik i Sverige vid denna tid. Då huvuddelen av denna undersökning rör teoretiska fysiker under tiden fram till 1930 har det blivit naturligt att fokusera på utvecklingen i Uppsala. Fram till 1929 hade nämligen bara en teoretiker disputerat i Stockholm, och den senaste teoretiker att disputera i Lund hade gjort det år

36 Robert Marc Friedman, ”Nobel physics prize in perspective”, Nature 292 (1981), 795 & 798; Elisabeth Crawford & Robert Marc Friedman, ”The prizes in physics and chemistry in the context of Swedish science: A working paper”, i Science, technology and society in the time of Alfred Nobel, eds. Carl Gustaf Bernhard, m. fl., Nobel symposium, 52 (Oxford, 1982), 324 ff. 37 Robert Marc Friedman, ”The Nobel prizes and the invigoration of Swedish science: Some considerations”, i Solomon’s house revisited, ed. Tore Frängsmyr, 195. 38 Kjell Jonsson, ”Naturvetenskap i press”, i Från hermetism till rationell distribution, ed. Bosse Sundin, (Umeå, 1993), 77 ff. 39 Urban Dahllöf, Akademiska avhandlingar vid Sveriges universitet och högskolor 1890–1939: En kompletterande sammanställning, Pedagogiska institutionen, pedagogisk forskning, 73 (Uppsala, 1987). Oskar Kleins avhandling från 1921, Zur statistischen Theorie der Suspensionen und Lösungen, inordnades under kemin. Året därpå kompletterade Klein sin lic. (i fysik, 1917) med en d:o i mekanik och matematisk fysik.

1. INLEDNING 15

1900.40 Detta ändrade sig först under 1930-talet. Det var en mycket blyg- sam expansion som vetenskapen företedde under mellankrigstiden, och när Sten Lindroth skriver att de exakta naturvetenskaperna gick in i ett skede av stor livaktighet under 1920-talet, bör denna livaktighet beskrivas som kvalitativ snarare än kvantitativ, menar Kjell Jonsson.41

Problem och metod Peter Galison har undersökt teoretiska och experimentella kulturer inom fysiken.42 Han har dock hitintills främst varit ute efter att undersöka den experimentella kulturen. Han har något studerat den teoretiska fysiken och istället för att använda begrepp som spekulerande, kalkylerande och mo- dellbyggande, som andra forskare använt sig av för att särskilja olika delar av den teoretiska fysiken, har han tagit de begrepp han nyttjat i sina studier av den experimentella fysiken och applicerat dem på den teoretiska fysiken. På så vis försöker han urskilja tre olika slags begränsningar (constraints) genom historien, varför det blir lättare att göra kopplingar till den experimentella fysiken, och han slipper den tvetydiga klangen hos begrepp som spekulation.43 Även några av de begrepp som han själv inte överför på teo- retiserandet borde gå att använda i detta syfte. Ett exempel: Han beskriver gruppen experimentalister genom att identifiera deras tekniker, före- ställningar och sätt att demonstrera fenomen (modes of demonstration) som en distinkt kultur. Liknande distinktioner borde gå att göra för teoretiker och på så vis urskilja en teoretisk kultur. En analogi av intresse för denna undersökning skulle då vara mellan hur experimentella resultat reproduceras (som är ett viktigt moment i Gali- sons undersökning) och hur teoretiska innovationer stabiliseras. För en historisk förståelse måste man alltså försöka förstå den aktiva process det är att förstå teoretiska texter och inte antaga att det finns någon entydig betydelse en gång för alla nedlagd i de teoretiska texterna. Detta innebär också att man kan intaga snarlika inställningar till teorier från helt olika utgångs-

40 Kaiserfeld, Vetenskap och karriär, 245–258. Detta påståendet stämmer bara med vissa reservationer. Oskar Klein disputerade i mekanik och matematisk fysik 1921, men hans avhandling har ett så pass kemiskt klingande namn att han kommit att bokföras som fysikalisk kemist. Carl Wilhelm Oseen disputerade i matematik 1901 i Lund, men gick sedan över till den matematiska fysiken. 41 Sten Lindroth, Uppsala universitet 1477–1977 (Uppsala, 1976), 196 ff. Jonsson, ”Naturvetenskap, världsåskådning och metafysiskt patos”, 115. 42 Galison, How experiments end, 243–262. 43 Ibid., 245 f.

16 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN punkter med olika förståelser och tvärtom. Vid studier av experimentella verksamheter påpekas ofta att dessa måste förstås som lokala kulturer, där flera uttalade eller outtalade praxis tillämpas. Detta innebär inte att det inte skulle finnas gemensamma delar hos de olika experimentella kulturerna, men det innebär att det inte finns en enda enhetlig experimentell kultur. Att studera teoretisk verksamhet som lokala kulturer kan möjligen framstå som mindre tillämpbart än i det experimentella fallet. Det är ju inte fråga om speciell apparatur o. dyl. som kräver en trögrörligare och unik lokal kultur för att fungera, utan om teoretiskt tankegods som lättare borde kunde för- flyttas från en plats till en annan. Dessutom omfattas och används etablerade teorier och tankebyggnader på liknande sätt på olika håll. Detta är för- visso riktigt, men däremot blir de olikheter mellan lokala teoretiska kulturer, som trots allt finns, uppenbarade, när man undersöker teoretiska innovationer. Vid sådana undersökningar måste man nämligen förstå teorier som något mer än bara en samling modeller och begrepp, och istället avse ett sammansatt bruk av matematiska tekniker, begrepp, beräkningsmo- deller, kunskapsteoretiska element osv. En följd av allt detta blir att en teoris betydelse inte måste vara heltigenom autonom och heller inte existera i någon väsentlig inneboende egenskap, utan hellre skall förstås på det sätt den används.44 Andrew Warwick, som undersökt hur man såg på Einsteins relativitetsteorier i Cambridge i början av seklet, har gjort en intressant observation: Han noterar att historieskrivningen om den tidiga fysiken blivit så influerad av relativitetsteoriernas nuvarande status, att den ofta blivit liktydig med dessas mottagande. Det har därför, fortsätter han, blivit överflödigt att ge en historisk förklaring till varför någon av Einsteins samtida intresserade sig för hans tidiga arbeten i denna ”relativity-centred historio- graphy”.45 Intresset tas för givet. Att formulera mottagandet som ett mer aktivt importerande kan därför vara ett sätt att komma förbi några av dessa svårigheter och samtidigt uppnå en mer realistisk bild av fysiken vid denna tid. En del studier av mottagandet av relativitetsteorierna har gått ut på att undersöka huruvida samtida fysiker reagerade på de första publikationerna över dessa ämnen, och om de förstod dessa idéer eller inte.46 Om man vill

44 Jfr Richard Staley, Max Born and the German physics community: The education of a physicist, opubl. PhD dissertation, University of Cambridge, 1992, Introduction. 45 Warwick, ”Cambridge mathematics and Cavendish physics, I ”, 626 & 628–629. 46 Jfr Thomas F. Glick, ed., The comparative reception of relativity, Boston Studies in the Philosophy of Science, 103 (Dordrecht, 1987) och Warwicks recension av Glick,

1. INLEDNING 17 studera hur teoretiska innovationer har mottagits på ett aktivt sätt, dvs. kritiskt, avvisande, accepterande, ointresserat osv., måste man göra sig en ful- lödigare bild av vad teoretiskt arbete är för ett slags verksamhet. De problem som Warwick tar upp menar han sig lösa genom att, delvis analogt med studier av olika lokala experimentella kulturer, identifiera och beskriva vad han kallar för teoretiska teknologier. Han vill sätta sitt begrepp teoretisk teknologi i samband med Steven Shapins och Simon Schaf- fers begrepp materiella, litterära och sociala teknologier.47 Vad dessa olika ”teknologier” har gemensamt är att de är ”kunskapsproducerande verktyg”. Vad Warwick speciellt menar med teoretisk teknologi är de antaganden och beräkningsprocedurer som de teoretiska fysikerna nyttjar i sitt dagliga värv. Hos honom blir teoretisk teknologi något som är en del av, men inte nöd- vändigtvis en hel teori. En teoretisk teknologi kan även vara delar av flera teorier. På så vis menar han sig kunna urskilja och åtskilja dessa två delar. Det är ett sätt att förstå matematisk fysik som (avancerat) hantverk.48 Teoretiska innovationer är inte allmänt omfattade med detsamma, även om de kan bli det efterhand. För att en teori skall kunna förmedlas krävs att de inblandade teoretikerna delar en gemensam kultur, och för att upprätta sådana gemensamma kulturer krävs det att de inblandade forskarna kan in- teragera med varandra, dvs. mötas, brevväxla osv. Det hela är inte avklarat bara för att den innovativa teorin publicerats. Med ett synsätt där teoretiska teknologier inbäddade i en teoretisk kultur är bärare av teorierna blir element i de olika kulturerna som utbildning, traditioner och kontakter viktiga att studera för att skaffa sig en bredare förståelse av den teoretiska fysikens historia. Warwick vill alltså beskriva en lokal praktik, där det inte handlar om att mäta i vilken grad en ”objektiv internationell måttstock” mottagits rätt (dvs. i termer av grad och omfattning). Istället, menar han, bör vi under- söka hur forskarna utifrån sina lokala kulturer bedömde en ny teori: om den hade relevans för dem och om den gick att bringa i överensstämmelse med den lokalt etablerade forskningspraktiken. Han visar själv i sin undersök- ning att inställningen till de nya teorierna i Cambridge i hög grad berodde på vilken bakgrund de olika forskarna hade; några matematiker menade att relativitetsteorin stod i överensstämmelse med eterbegreppet, medan några teoretiker sysselsatta med elektromagnetismen menade att Einsteins arbete

”International relativity: The establishment of a theoretical discipline”, Studies in His- tory and Philosophy of Science 20 (1989), 139–149. 47 Steven Shapin & Simon Schaffer, Leviathan and the air-pump: Hobbes, Boyle, and the experimental life (Princeton, 1985), 25. 48 Warwick, ”Cambridge mathematics and Cavendish physics, I”, 633 n. 30.

18 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN bara var lite filosofisk fernissa på de principer som redan var nedlagda i den elektromagnetiska teorin.49 I vilken grad de nya teorierna användes berodde på hur de kunde fogas in i den gamla praktiken. Inom den teoretiska fysiken var de nödvändiga teoretiska teknologierna fortfarande vid 1920-talets början överblickbara och enhetliga. De olika områdena inom den matematiska fysiken hanterades med liknande matematiska tekniker, och det var därför inte omöjligt att för en och samma forskare att hantera olikartade problem inom den klassiska teoretiska fysiken. Den nya fysiken krävde emellertid teoretiska teknologier som inte fanns tillgängliga överallt. En del av de gamla teoretiska teknologierna överfördes från den klassiska till den moderna teoretiska fysiken, även om de inte användes för samma ändamål. Flera problem, formulerade innan kvantmekanikens genombrott, modifierades också successivt genom över- gången. Etablerandet av kvantmekaniken, som det centrala i den teoretiska fysiken, innebar ett samtidigt utdefinierande av den klassiska teoretiska fysiken till mer tillämpade discipliner. Vad jag vill framhålla i detta sammanhang är att man med ovan nämnda begrepp kan fånga både de kontinuerliga delarna av fysiken genom förändringarna, och på ett fruktbart sätt formulera de spänningar som den nya fysiken förde med sig. Det går att identifiera och kontrastera två fysikkulturer: en experimentell och en teoretisk. De skulle då främst förstås som lokala experimentella och teoretiska kulturer. Det skulle för denna undersöknings del inte vara särskilt problematiskt, att identifiera Sverige som ett kulturområde och de akademiska institutionerna som de snävare kulturerna. Påståendet att Sve- rige främst var en fysiknation av goda och samvetsgranna precisions- experimentalister skulle på så sätt gå att komplettera genom att undersöka den lilla teoretiska fysikkulturen. Kanske vi till och med kan finna en motsvarighet till experimentalisternas hängivna precisionskultur hos våra teoretiker? Var de flesta svenska teoretiska fysikerna tekniska teoretiker snarare än spekulativa teoretiker? Vad innebär då allt detta för undersökningen av den teoretiska fysiken i Sverige? Istället för att enbart formulera frågeställningen om hur kvantmekaniken mottogs i Sverige, kan man försöka besvara andra frågor. Jag vill således förklara varför vissa svenska teoretiker, som Klein och Waller, valde att intressera sig för de nya teorierna. Likaså vill jag förklara varför vissa andra teoretiker, som Hilding Faxén, valde att intressera sig för andra

49 Ibid., 629–631.

1. INLEDNING 19 problem. I förlängningen av dessa frågor vill jag undersöka om någon valde att byta teoretisk teknologi och i så fall varför.

Carl Wilhelm Oseen

Carl Wilhelm Oseen var professor i mekanik och matematisk fysik i Upp- sala 1909–1933 och intresserade sig främst för problem inom hydrodynamiken. Han gjorde även flera nydanande arbeten inom teorin för flytande kristaller, samt ett antal arbeten om den moderna fysiken och en del veten- skapshistoriska arbeten. Oseen var ledamot av flera lärda sällskap och sam- fund. Främst var han den ledande kraften i Vetenskapsakademiens Nobel- kommitté för fysik från 1922. Genom att följa Oseens framgångsrika vetenskapliga karriär kommer vi att få inblick i väsentliga områden av svensk fysik vid denna tid. Vi kommer att kunna ta del av flera viktiga vetenskapliga frågor. Ambitionen är att utifrån Oseens oftast centrala position analysera de krafter och intressen som verkade inom svensk fysik. Hans vetenskapliga verksamhet förtjänar också att utredas, särskilt som man ibland kan se vissa sammanhang mellan hans egna aktiviteter och den ”politiska” verksamheten.

Hydrodynamiken Hydrodynamikens historia kan synas vara ett paradexempel på den klassiska teoretiska fysikens oförmåga att komma förbi uppenbarade problem. Att det blev ingenjörer som tog över ledningen inom hydrodynamiken be- fäster i denna mening ämnets teknikalisering. Ingenjörerna arbetade när- mare experimenten och hade mer handfasta mål med sin verksamhet. Från att ha varit en central del av den teoretiska fysiken blev således hydrodynamiken en ingenjörsvetenskap. De många försöken under andra hälften av 1800-talet att med hydrodynamiska modeller för etern söka förklara elektriska fenomen och gravitation blir i detta eftervärldsperspektiv tydliga in- dikationer på den klassiska fysikens klena tillstånd. 20 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Var stod hydrodynamiken i förhållande till det förra sekelskiftets fysik? Vilka förhoppningar och ambitioner knöts till den? Det har hävdats att äm- net mekanik, fattad i en vid mening, utvecklades i nära växelverkan med matematiken under 1800-talet: att matematiken och mekaniken genomgick en gemensam utveckling till båtnad för bägge. Sedan avskildes mekaniken och blev ett ämne för de tekniska högskolorna att drilla blivande ingenjörer i. Matematiken kom att utvecklas tillsammans med den nya fysiken (dvs. relativitetsteorierna och kvantfysiken) istället.1 Grundvalarna var också en gång för alla uppenbarade, enligt några uttolkare. Hydrodynamiken skulle ha börjat utifrån en allmän konsensus om vad som utgjorde den teoretiska grunden (som var uppenbar och okontroversiell) på området. Konsensusen bestämde också den vidare utvecklingen på området.2 Vi kan endast hålla med om sådana påståenden om vi okritiskt skulle acceptera att det var självklart att hydrodynamiken skulle bli en ingenjörsvetenskap p. g. a. att nya tillämpningsmöjligheter skapades och genom att den nya fysiken trängde ut hydrodynamiken.3 I föregående kapitel antyddes att denna bild, där en modernare teoretisk fysik – atomfysiken – trängde ut en föråldrad teoretisk fysik i form av den teoretiska hydrodynamiken inte alls var själv- klar eller särskilt naturlig. De inblandade uppfattade det inte som att hydrodynamiken var avklarad, eller att dess teoretiska grunder utgjorde en konsensus, vilket vi kommer att se nedan. En författare till en stor monografi över hydrodynamiken, som kom i sin första upplaga redan 1879, skriver i förordet till den sjätte upplagan från 1932:

The subject has in recent years received considerable developments, in the theory of the tides for instance, and in the various directions bearing on the problems of aeronautics, and it is interesting to note that the ’classical’ Hydrodynamics, often referred to with a shade of depreciation, is here found to have a widening field of practical applications.4

1 C. Truesdell, ”History of classical mechanics: Part II: The 19th and 20th centuries”, Die Naturwissenschaften 63 (1976), 127 ff. 2 Gernot Böhme, ”Autonomization and finalization in science ”, i Finalization in science, ed. Wolf Schärfer (Dordrecht, 1983), 71 & 84. 3 Jfr L. Prandtl, ”Mein Weg zu Hydrodynamischen Theorien”, Physikalische Blät- ter 4 (1948), 89–92; William R. Sears, ”Von Kármán: Fluid dynamics and other things”, Physics Today January (1986), 34–39; idem, ”Some recollections of Theodore von Kármán”, i Theodore von Kármán 1881–1963: In memoriam (Philadelphia, 1965), 1–9. Mer givande inventeringar i K. Oswatitsch & K. Wieghardt, ”Luwig Prandtl and his Kaiser-Wilhelm-Institut”, Annual Review of Fluid Mechanics 19 (1987), 1–25; Itiro Tani, ”History of boundary-layer theory”, Annual Review of Fluid Mechanics 9 (1977), 87–111. 4 Horace Lamb, Hydrodynamics (1879) 6. uppl. (Cambridge, 1932), v. 2. CARL WILHELM OSEEN 21

Den klassiska hydrodynamiken var det som hade intresserat dem som hoppats på en mekaniskt grundad hydrodynamisk fysik, och den stod i bjärt kontrast till hydrauliken. Den senare vilade på ingenjörernas erfarenheter och tumregler, medan den klassiska hydrodynamiken framstod som en uteslutande matematisk angelägenhet. Enligt många berättelser var det just över denna klyfta mellan teori och experiment, som Ludwig Prandtl så lyckosamt lade sig med sin gränslagerteori, vilken banade vägen för den moderna fluidmekaniken.5 Hydrodynamiken ansågs ditintills ha varit hämmad i sin utveckling av ett allt för stort avstånd mellan teorin och de praktiska kraven. Hur såg denna utveckling ut i Sverige? Gunnar Eriksson skriver helt kort, att trots att den matematiska fysiken var den mest teoretiska av alla naturvetenskaper, låg tillämpningarna nära ”den i Sverige mycket upp- märksammade [...] hydrodynamiken”.6 Den synbara motsättningen och vari det specifikt svenska intresset bestod i utreds dock ej hos Eriksson. Men klart är att hydrodynamiken dominerade svensk teoretisk fysik vid denna tid. I praktverket Sveriges land och folk, finns inventeringar av landets materiella såväl som andliga resurser i början av 1900-talet. Där skrev Oseen själv att:

Ingen gren av mekaniken eller den matematiska fysiken har i Sverige varit föremål för så mycket intresse som hydrodynamiken. Det gäller om äldre tider såväl som om den nyare och nyaste tiden. Man tar knappt fel, om man häri ser en påverkan av Sveriges havomflutna, sjö- och älvrika land på dess folk.7

Här bestås vi av i samtiden välbekanta argument och språkbruk: det är landets och folkets samhörighet som gör hydrodynamiken till en nationell an- gelägenhet.8 Detta var ju tiden för begynnande vattenkraftutbyggnad, men Oseen väljer bort modernistiska framstegsscenarier för nationalromantiskt grundade argument. När han skriver detta 1915, var den påstått långa trad- itionen i Sverige emellertid inte enbart retorik, tvärtom. Fortsättningsvis i

5 Se t. ex. Hermann Schlichting, Boundary-layer theory (1951) 7. uppl., eng. övers. (New York, 1979), 1–4. En fysiker skriver om Prandtls gränslagerteori att: ”It is no ex- aggeration to say that it paved the way for all modern developments in fluid dynamics.” Tani, 94. 6 Eriksson, Kartläggarna, 152. 7 Oseen, ”Mekanik och matematisk fysik”, 577. 8 Jfr Aant Elzinga som påstår att den experimentella ensidigheten inom den svenska fysiken kan förklaras av att Sverige som industrination var uppbyggd av industrier grundade på mekaniska innovationer. Detta skulle ha varit en av anledningarna till att Nobelprisen i hög grad tilldelades experimentalfysiker istälet för teoretiker. Elzinga, ”Einstein in the land of Nobel”, 85 f. 22 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN artikeln namnger han Sveriges alla storheter med ambitionen att suggerera långa svenska traditioner på området: A. V. Bäcklund, far och son Bjerknes, J. V. Sandström, V. W. Ekman, Oseen själv, N. Lindskog, O. Olsson och Nils Zeilon. Det fanns inte många fler svenska teoretiska fysiker att räkna upp! Vad var det då för hydrodynamik de sysslade med och vad fyllde den för funktion och var det kring denna teoretiska teknologi som den svenska teoretiska fysiken formades? Dessa och andra frågor åter- kommer vi till. Först skall vi se vad slags historieskrivning om hydrodynamiken som Oseen själv författade.

Verkliga viskösa vätskor Oseen skrev 1916 i Nyt Tidsskrift for Matematik om hydrodynamikens historia.9 Vi skall här läsa Oseens historia som ett samtida dokument, som ett försök att med historien diskutera den samtida fysiken.10 Han började med att hänvisa till antiken och hydrostatikens grundläggning. Vidare skrev han att hydrodynamiken blev möjlig först sedan Galileo, Newton och Euler hade skapat en rationell hydrodynamik genom att formulera differentialekvationer för rörelsen. På den egna frågan om ”verklighetsvärdet” hos dessa teorier svarade han att Eulers formler gällde den ideala icke-viskösa vätskan, dvs. en vätska utan inre friktion. Verklighetsvärdet blev därmed lika med noll, då t. ex. en virvel aldrig skulle kunna uppkomma i en sådan ideal vätska, inte heller skulle en kropp som rörde sig med konstant hastighet i en sådan vätska erfara något motstånd. Allt detta stred mot erfarenheten av de vätskor man kände till, även de vätskor som hade en mycket liten viskositet. Det var just detta som Oseen hade försökt komma till rätta med i sin egen forskning. Kommen till andra halvan av 1800-talet i sin historiska överblick passade Oseen på att lyfta fram de nordiska insatserna på området: C. A. Bjerknes, Vilhelm Bjerknes och A. V. Bäcklund hade alla försökt förklara elektromagnetiska fenomen med hydrodynamiska analogier för den tänkta etern.11 Denna period karaktäriserade Oseen som den ”romantiska hydro-

9 C. W. Oseen, ”En blick på hydrodynamikens utvecklingshistoria”, Nyt Tidsskrift for Matematik B 27:13 (1916), 1–17. 10 Jfr Peter Galison, ”Re-reading the past from the end of physics: Maxwell’s equations in retrospect”, Functions and uses of disciplinary histories, eds. L. Graham m. fl. (Dordrecht, 1983), 35–51. 11 Om C. A. Bjerknes’ och andras förslag att förklara gravitationen i mekaniska termer se E. Weichert, ”Die Mechanik im Rahmen der allgemeinen Physik”, i Physik, ed. E. Warburg (Leipzig, 1915), 59 ff. Om Vilhelm Bjerknes (och C. A. Bjerknes) se 2. CARL WILHELM OSEEN 23 dynamiken”, en period då man förklarade magnetismen och elektriska fenomen med hydrodynamiska modeller, men inte de faktiska hydrodynamiska fenomen. ”Det som skrevs om en kropps rörelse i en vätska, var en dikt, utan underlag i verkligheten”12, skrev han. Dessa analogier var inget utmärkande enbart för Nordens vetenskapsmän – de låg i tiden.13 Oseen tog upp flera sådana exempel: Kelvins försök att se atomerna som virvlar, Helmholtz’, Kirchoffs och Plancks arbeten om diskontinuitetsytor m. m. Trots alla dessa namnkunniga fysikers mödor menade han ändå att någon verklig utveckling inte skett på över 80 år sedan Navier (1822) och Stokes (1845) hade formulerat rörelseekvationer för en viskös vätska. De matematiska problemen stod fortfarande i vägen för en vidare utveckling.14 Dessa stora historiska linjer var Oseens ständiga motiv. Han såg här för sin egen del en storartad intellektuell utmaning. Dessutom hade han disputerat i matematik och var intresserad av att utnyttja utvecklingen av teorin för differentialekvationer från matematiken och sin avhandling till att försöka lösa dessa problem. En viktigare utvecklingslinje blev i stället Prandtls gränslagerhypotes, som visade god överensstämmelse med experiment, och som var ett hand- gripligt sätt att ta loven av de matematiska svårigheterna genom att omde- finiera problemet. Men vad som fortfarande fattades, enligt Oseen, var en djupare förståelse av virvlar. Theodore von Kármán, en elev till Prandtl, hade intresserat sig för detta problem, men hans modell kunde inte förklara uppkomsten av virvlar i en ideal vätska. Oseen som ville förstå varför det var så stor skillnad mellan en ideal och en svagt viskös vätska, föreslog att man skulle använda en modell där vätskan tänktes glida på den ”hydrodynamiska framsidan” samtidigt som den häftade vid kroppen på den ”hydrodynamiska baksidan”. Denna modell förklarade två saker: 1) Virvlar uppkom därför att även vid mycket liten viskositet häftar vätskan fast vid kroppen (den hydrodynamiska baksidan) så vätskepartiklarna där har samma hastighet men olika acceleration – därför uppkom virvlarna. 2) Att vätskan gjorde motstånd mot en kropp med konstant hastighet berodde helt

Friedman, Appropriating the weather, framför allt kap. 1. Oseen skriver om sin lärare, Bäcklund, i ”Albert Viktor Bäcklund: Minnesteckning”, Kungliga Svenska Vetenskaps- akademiens Årsbok (1924), 303–307. 12 Oseen, ”En blick på hydrodynamikens utvecklingshistoria”, 6. 13 En intressant anmärkning här är att om man tidigare sökte förklara elektromagnetiska fenomen med hydrodynamiska analogier (etern sågs gärna som en ideal vätska) under andra halvan av 1800-talet, innebar den moderna fysikens genombrott att de elektromagnetiska fenomenen, tvärtom, blev grunden för mekaniken. Jfr även Wiens antipatier mot mekaniska förklaringar. Jungnickel & McCormmach, II, 17 & 228. 14 Oseen, ”En blick på hydrodynamikens utvecklingshistoria”, 6 ff. 24 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN enkelt på att energi gick åt till att alstra virvlarna. Oseen begagnade sig alltså till viss del av Prandtls gränslagerteori, men han var fortfarande främst upptagen av det principiella problemet. En approximation, hur be- händig och användbar den än var, var han inte intresserad av.15 Om vi hoppar fram i tiden till läsåret 1925/26 finner vi Oseen arbetan- des på sin ”hydrodynamiska bok”. Manuskriptet skulle han lämna in hösten 1926, därefter hoppades han kunna ägna sig åt variationskalkyl – för att kunna ta itu med den nya kvantfysiken. Till dess fick han bara läsa om nymodigheterna, hela sommarferien 1926 gick åt till författande på boken om hydrodynamiken. Sidantalet rann iväg, men det var inte så konstigt, menade han, då ”detta gebit för närvarande är statt i rask frammarsch”.16 Man släppte således inte vad man hade för händer för att genast ta itu med den nya kvantfysiken, de gamla problemen var alltjämnt giltiga. Allt arbete inom den teoretiska fysiken var långtifrån kvantmekanik sommaren 1926 och det var inte bara inom den teoretiska atomfysiken som forskningen var stadd i rörelse. Två år senare kom Oseens stora monografi över hydrodynamiken ut. Neuere Methoden und Ergebnisse in der Hydrodynamik var titeln på denna den första delen i serien Mathematik und ihre Anwendungen in Monographien und Lehrbüchern.17 I inledningen till denna skrev Oseen om sin ambition att komma förbi d’Alemberts paradox, dvs. att en kropp i likformig rörelse i en vätska inte erfar något motstånd, genom att studera viskösa vätskor med hjälp av de partiella differentialekvationernas teori. Det hade alltså varit fråga om att utnyttja nya matematiska tekniker till den teoretiska fysiken. Nu var det inte bara paradoxerna som lockade, Oseens lärjunge Faxén hade nämligen arbetat utifrån Oseens teorier på fall som låg kolloidkemin nära, nämligen långsamma rörelser i viskösa vätskor. Här fanns en möjlig marknad för Oseens hydrodynamiska skola. För kolloidkemin förslog inte Prandtls för flygplan mer lämpade modeller – en mer matematiskt exakt modell behöv- des. Men huvudmålet för Oseen hade ändå varit att genomföra gränsöver- gången till försvinnande viskositet på ett exakt matematiskt vis oberoende av tillämpligheten för andra områden. Han erkände att han ännu inte nått dit, och att problemet för närvarande var olösbart, men att flera värdefulla insikter nåtts längs vägen.18 Problemet var inte matematiskt olösbart, men

15 Ibid., 10–17. 16 C. W. Oseen till Ivar Waller, 15/12 1925; 15/5 och 3/7 1926, IWA, F1:7. 17 C. W. Oseen, Neuere Methoden und Ergebnisse in der Hydrodynamik (Leipzig, 1927). Jfr Zeilons arbeten i Oseens kölvatten. Lars Gårding, Matematik och matematiker: Matematiken i Sverige före 1950 (Lund, 1994), 292–297. 18 Ibid., vi. 2. CARL WILHELM OSEEN 25 det var en sak att enbart lösa ett mekaniskt problem med en matematisk formel, en annan sak var det att lösa problemet ”im mechanischen Sinne”.19 Samtidigt som Oseens bok kom ut 1927 hade andra delar av den teoretiska fysiken utvecklats på ett genomgripande sätt i och med kvantmekaniken. Denna viktiga utveckling tenderar ofta att skymma all annan teoretisk fysik vid denna tid. Det är därför som Oseens monografi 60 år senare kallas för ett exempel på ingenjörsvetenskap.20 Men det var inte fråga om ingen- jörsvetenskap då varför påståendet är felaktigt. Oseen skulle inte gå med på att det var ingenjörsvetenskap han höll på med. Han gjorde ingen hän- visning till vare sig luftfart eller något annat ingenjörsmässigt i sin bok. Istället anförde han utdrag ur ett brev från Spinoza till Oldenburg om ett arbete av Boyle och vidare till d’Alemberts och Eulers paradoxer. Han formulerade snarare sitt arbete som ett försök att lösa ett principiellt problem av närmast filosofisk art som gäckat fysiker genom historien.21 Kanske föranleddes ingenjörsepitetet av att boken gavs ut som första delen i serien ”Mathematik und ihre Anwendung”? Recensionerna av Oseens bok var idel beröm och lovord; man skrev inget om ingenjörsvetenskap utan konstaterade att flera problem inom hydrodynamiken nu hade fått sin lösning. Boken uppfattades som en sammanfattning av Oseens skola i teoretisk hydrodynamik, en skola som kon- trasterades mot Prandtls.22 Oseens ambitioner inom hydrodynamiken stämde väl överens med vad som i samtiden formulerades som det övergripande målet med forskningen. Detta mål kan exemplifieras med ett citat ur en av de vanligaste läroböck- erna i fysik från denna tid:

Gemäß dem Streben des menschlichen Geistes nach größter Einheit des Erkennens sucht auch der Physiker die Zahl der verschiedenen Wirkursachen auf eine einzige allgemeine zurückzuführen, die überall dem letzten Grunde nach gleich ist, aber in verschiedener konkreter Form sich darstellt. Seit etwa vierzig Jahren arbeiten mit Clausius, Lord Kelvin, Maxwell, von Helmholtz, Boltzmann, Lorentz, Lenard, W. Wien die Physiker daran, alle Erscheinungen, wie wir schon andeuteten, auf Bewegungsvorgänge zurückzuführen und so alle physikalischen Vorgänge als Spe- zialfälle eines einzigen aufzufassen. Wenngleich in letzter Zeit gewichtige Stimmen gegen dieses Bestreben laut geworden sind, so beharrt doch die Mehrzahl der

19 Ibid., xiv f. 20 Oswatitsch & Wieghardt, 3. 21 Oseen, Neuere Methoden und Ergebnisse in der Hydrodynamik, v. 22 Recensioner av Oseens bok finns i: Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik 8 (1928), 337–338, Physikalische Zeitschrift 30:2 (1929), 61–63 och i Die Naturwissenschaften 16:28 (1928), 558–560. 26 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Forscher auf dem betretenen Wege, schreitet aber jetzt mit gesteigerter Vorsicht und Bedächtigkeit voran.23

Att återföra alla fenomen på en grund och att förklara fysiken utifrån konkreta mekaniska rörelser, kan man läsa som en sammanfattning av 1800- talets fysik. Och även om det fanns röster mot detta projekt som citatet ovan tillstår, samt att en nedtoning av de programmatiska ambitioner anas, indikerade citatet att en förändring var förestående. En övergång från att förklara till att beskriva märktes. En tolkning av detta ger John Heilbron, när han talar om ”deskriptionismen” som ett centralt tema i sekelskiftets fysik.24 Om det nu var så att den teoretiska fysiken i Sverige var främst hydrodynamiskt orienterad, behöver det då innebära något annat än att man i Sverige inte var i fas med utvecklingen? Det kan möjligen vara på det sät- tet, men det finns exempel som talar emot att så skulle vara fallet. Arnold Sommerfeld, ledaren för den teoretiska fysiken i München och författare till Atombau und Spektrallinien, 1920-talets atomfysikaliska referensverk framför andra, bedrev även han hydrodynamisk forskning. Man kan också dra sig till minnes att Werner Heisenberg, skaparen av kvantmekaniken och en av Sommerfelds doktorander, skrev sin avhandling om hydrodynamik.25 Nu var inte hydrodynamiken ett lika framträdande intresse hos Sommerfeld som hos Oseen, men hydrodynamiken har oftast helt runnit ur händerna hos författarna till historier över Sommerfeldskolan.26 Frågan om hydrodynamiken bara var en färdigutvecklad matematisk fysik att applicera på givna ingenjörsmässiga problem belyses något av det faktum att professorerna i mekanik och matematisk fysik vid universiteten i Lund och Uppsala, Ekman och Oseen, med sina huvudsakliga forskningar inom den teoretiska hydrodynamiken, bägge ställde sig positiva till infö- randet av en teknologie doktorsgrad när den debatterades vid mitten av 1920-talet till skillnad från de flesta andra professorer.27 Var de trängda av den nya teoretiska atomfysiken och såg de i den tekniska doktorsgraden en

23 Ludwig Dressel, S. J., Elementare Lehrbuch der Physik nach den neuesten Anschauungen, 2 vol. (Freiburg, 1913), I, 6. 24 J. L. Heilbron, ”Fin-de-siècle physics”, i Science, technology and society in the time of Alfred Nobel, eds., Carl Gustaf Bernhard, m. fl. (Oxford, 1982), 51–73. 25 Se David C. Cassidy, Uncertainty: The life and science of Werner Heisenberg (New York, 1992), 127, 145–153. 26 Se t. ex. Michael Eckert, Die Atomphysiker: Eine Geschichte der theoretischen Physik am Beispiel der Sommerfeldschule (Braunschweig & Wiesbaden, 1993). 27 Se Björk, Teknikernas art och teknikernas grad, 134 & 138. 2. CARL WILHELM OSEEN 27 utväg för sin hydrodynamik? Skulle hydrodynamiken odlas vid de tekniska högskolorna istället? Hur skall vi då tolka Oseens förfäktande av den teoretiska hydrodynamiken som en central del av den teoretiska fysiken? Han var mycket intresserad av, men också kritisk till, den nya fysiken, men han underkände den inte. Carl-Olov Stawström påstår, att Oseen hade en framstegstro, särskilt när det gällde vetenskapernas utveckling och där den gamla och den nya fysiken skulle samsas sida vid sida på en högre framstegsnivå.28 Frågan är hur de skulle samsas och var? Epitetet ”modern” är problematiskt här. Det var framförallt den in- brytande fysikens målsmän, som kallade sin fysik modern, till skillnad från den fysik man ville definiera sig bort ifrån, och som de kallade för en klassisk fysik i betydelsen avslutad och fjärran. Men det fanns förstås också retoriska argument som formulerades gentemot den nya fysiken, man talade om: ”begränsning”, ”ensidighet” och ”specialisering”.

Gränsövergång eller gränslager: Oseen och Prandtl Matematikern Felix Klein i Göttingen var inte bara inflytelserik över hur matematikforskningen skulle bedrivas, hans inflytande bestämde även till stor del hur fysikforskningen skulle bedrivas i Tyskland i början av seklet. Genom att inrätta professurer i tillämpad matematik och tillämpad mekanik ordnades gränsområden mot fysiken respektive mot ingenjörsvetenskaper- na för matematiken. Då Klein hade den preussiske kulturministerns, Fri- edrich Althoff, öra kunde de av Althoff orkestrerade stora satsningarna på den högre tekniska utbildningen även komma det gamla universitetet i Göt- tingen till del. Klein odlade även kontakterna med Kruppkoncernen, och han såg till att knyta talangfulla forskare från de olika tekniska högskolorna till universitetet i Göttingen. Allteftersom byggdes även i Göttingen institut för teknisk forskning. Prandtl lyckades man locka dit under förespegling av att han där skulle erbjudas större resurser efter hand, och Prandtl övergav därför 1904 sin ordinarie professur vid den tekniska högskolan i Hannover för den extraordinarie professuren i Göttingen. Och bara tre år senare var han ordinarius och byggnationen av hans eget institut hade börjat. Dessa institut levde i stor välmåga och byggdes ut eftersom, de stod sig väl mot angrepp riktade mot vetenskapen i Weimartyskland och senare i Nazi-

28 Carl-Olov Stawström, ”Idéhistoriska synpunkter på innehållet i vissa skriftliga arbeten av C. W. Oseen”, Stockholm Papers in History and Philosophy of Technology, TRITA-HOT-2019, (Stockholm, 1986), 39 f. 28 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN tyskland. Ett hydrodynamiskt laboratorium – Kaiser-Wilhelm-Institut für Strömungsforschung – byggdes 1925 t. ex.29 Prandtl förkroppsligade Kleins ideal om ett nära samröre mellan teori och praktik. Hydrodynamiken bestod av två åtskilda verksamheter i början av seklet. Hydrauliska data och tumregler för ingenjörer å ena sidan och en förfinad (klassisk) hydrodynamik å andra sidan. Vid den tredje internationella kongressen för matematiker i Heidelberg 1904 föredrog Prandtl för första gången om sin gränslagerhypotes. Flödet av en viskös vätska kring en kropp kunde approximeras av ett lager närmast kroppen där vätskan antogs viskös, medan vätskan utanför detta lager kunde betraktas som ideal var hans tanke. Virvlar och annan turbulens uppkom bara i gränslagret och den matematiska behandlingen förenklades avsevärt. Denna modell visade sig ytterst användbar inom framförallt aerodynamiken. Genom de experimentella resurser som Prandtl fick stödd av Klein, och med mycket överty- gande fotografier av strömningsfenomen kom gränslagerteorin att vinna stort erkännande.30 Oseen hade 1916 skrivit om Prandtl att denne hade ryggat för de matematiska svårigheterna och att: ”Han nöjde sig med en osäker grundval för sin teori, med en hypotes.”31 Oseen försökte på sitt håll att komma till rätta med samma problem, men genom ett mer matematiskt elaborerat tillväga- gångssätt där matematiska gränsövergångar spelade en central roll. Deras två olika angreppssätt konkurrerade med varandra och till slut var de tvungna att försöka reda ut skillnader och likheter. De kom att brevväxla med varandra under 1919 för att försöka reda ut skillnaderna mellan sina respektive teorier. De hade haft kontakt med varandra redan 1914, men kontakten hade avbrutits under de senare krigsåren då Prandtl ”mit Arbei- ten für den Krieg so überhäuft war, dass ich mir den Luxus einer wissenschaftlichen Diskussion daneben nicht mehr gestatten konnte.” Lyxen återupprättades på våren 1919 då Prandtl dessutom kunde meddela Oseen att han låtit bygga ett stort aerodynamiskt laboratorium med stats- medel.32 Under kriget hade Prandtl kunnat göra flera flygtekniska experiment som han menade talade för hans mer handfasta teoretiska modell. Det fanns flera ”fotobevis” på detta. Tysken trodde sig dessutom matematiskt kunna bevisa riktigheten hos sin modell. Oseen anförde motexempel mot

29 Paul A. Hanle, Bringing aerodynamics to America (Cambridge, Ma., 1982), 23– 41. 30 Ibid., 42–52; Oswatitsch & Wieghardt. 31 Oseen, ”En blick på hydrodynamikens utvecklingshistoria”, 10. 32 Ludwig Prandtl till C. W. Oseen, 19/4 1919, Landsarkivet i Lund, Enskilda arkiv, 238, Oseenska familjearkivet (Hädanefter OFA) AXXIV:3. 2. CARL WILHELM OSEEN 29 dessa tolkningar, men tysken fann sig inte i dessa. Han värjde sig mot de matematiska invändningarna och hävdade att man var tvungen att nyttja olika matematiska tekniker för olika delar av problemet. En allomfattande matematisk grundad teori var inte möjlig för detta problem. Han skickade Oseen fotografier som han menade talade för sin tolkning. När Oseens li- neariserade ekvationer ledde till besynnerligheter var det ekvationerna det var fel på inte på hydrodynamiken i sig, menade Prandtl, som också ansåg att de översända bilderna talade mot svenskens ekvationer. Även om Oseen inte skulle låta sig övertygas av hans tolkningar av dessa bilder hoppades Prandtl att Oseen nu åtminstone skulle förstå honom bättre. I nästa brev tyckte han sig också se att detta var fallet och att en gemensam uppfattning av problemen kanske fanns inom räckhåll. Dessutom trodde han sig nu för- stå vad den huvudsakliga kritiken gått ut på, nämligen att de matematiska metoderna som han och hans elever använde sig av inte var tillfyllest. Närmevärden och kvalitativa diskussioner tilltalade uppenbarligen inte svensken.33 Oseen beskrev sin kritik av Prandtls modell för Faxén, och denne förstod inte varför inte tyskarna själva kunde förstå vari problemet låg.34 Brevväxlingen avtog mot slutet av sommaren, dels beroende på att Prandtl skulle undervisa på de extrakurser som ordnades för de från kriget återvändande studenterna. Dessutom försökte han avsluta den brevledes debatten, då han menade att Oseen inte riktigt förstod honom.

Der schriftlichen Verständigung steht offenbar entgegen, dass bei uns Beiden die ganze Art der Veranlagung und der Arbeitsmethoden zu sehr verschieden ist. Bei Ihrer Art zu arbeiten scheint der mathematische Schluss so sehr voran zu stehen, dass eine Lenkung Ihrer Schlussmethoden durch aus der Anschauung entnommene Erkenntnis kaum vorkommt. Ihre grossartige Rechenkunst befähigt Sie, auf diesem Wege erfolgreich vorwärts zu schreiten. Bei mir dagegen ist die eigentliche Re- chenkunst recht armselig bestellt, dagegen aber das Vorstellungsvermögen und die Beobachtungsgabe stark entwickelt.35

Några algebraiska spetsfundigheter låg inte för Prandtl, men Oseens kritik hade fått honom att modifiera sin gränslagerteori. ”Vielleicht findet diese Fassung Gnade vor Ihrem kritischen Auge”, skrev han. Han menade också att det var utsiktslöst att med svenskens lineariserande ansats angripa turbulensproblemet. Han föreslog att man i stället i enlighet med H. A. Lorentz energikriterium skulle försöka beskriva turbulensen, då matematiken stod inför oövervinneliga svårigheter. ”Für den Theoretiker bedeutet dies aller-

33 Ludwig Prandtl till C. W. Oseen, 14/5, 4/6 &10/7 1919, OFA AXXIV:3. 34 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 18/8 1919, OFA AXXIV:1. 35 Ludwig Prandtl till C. W. Oseen, 11/10 1919, OFA AXXIV:3. 30 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN dings Resignation. Aber ich sehe keinen anderen Weg.”36 Det var dags att överge de storstilade teoretiska ambitionerna, menade Prandtl. Det dröjde innan de två möttes för en diskussion. I Oseens ställe skickades Hilding Faxén ner till Göttingen för att där slutföra sin avhandling.37 Lagom till pingsthelgen kom Faxén ned till Göttingen, men varken Prandtl, Hilbert eller Klein fanns att träffa då de antingen var bortresta på ferier eller upptagna av konferenser.38 Några veckor senare hade verksamheten återupptagits i Göttingen och Faxén kunde gå på Prandtls föreläsningar, Hilberts kollokvier och Pohls optiska experimentdemonstrationer. Då Debye hade lämnat Göttingen för Zürich fick Hilbert hålla i kollokviet om materiens struktur, men den berömde tyske matematikern imponerade inte på svenske doktoranden. Det mesta verkade trivialt, tyckte han, och mycket litet kritik hade levererats. Hilbert ”föreföll vara rätt främmande för atomteorierna”, skrev Faxén, som hade fått intrycket ”att tyskarna äro mycket grundliga, men att denna grundlighet ibland är mycket missriktad och trå- kig.” Även Prandtls föreläsningar verkade elementära ansåg han. Det var grunderna i den klassiska hydrodynamiken som bestods åhörarna, även om Prandtl hade ”uppfriskande inslag av experimentella erfarenheter”. Faxén fortsatte i sina brev till Oseen att kritisera den långsamma föreläsningstak- ten i Göttingen, han var tydligen van vid snabbare expediering i Uppsala – ”nog är det bra mycket roligare att höra en snabbt framförd föreläsning, där mycket stoff meddelas än ett långsamt i[n]präntande av en ringa mängd stoff.” Han menade också att den långsammare takten heller inte innebar att man var grundlig, som man kanske skulle kunna tro. Nu var det inte bara indirekt beröm som Faxén levererade till sin lärare i Uppsala, han meddelade också att han avsåg att försvara Oseens teorier mot ett angrepp som riktats mot utvidgningen av Stokes’ motståndsformel i en uppsats av Weys- senhoff i Annalen der Physik. Den gick ut på att Oseens formel inte svarade mot vissa experiment, men Faxén menade att Weyssenhoff använt formeln på fall där den inte behövde gälla, och undrade försiktigt om Oseen hade något emot att han skickade in ett genmäle till tidskriften.39 Faxén fungerade som en slags emissarie åt sin professor och försökte själv komma till klarhet vad skillnaden mellan de två teorierna bestod i. Prandtl ville gärna diskutera detta med honom, men inte förrän i augusti då hans föreläsande

36 Ibid. Ludwig Prandtl, ”Neue Begründung der Grundgleichungen für das Grenz- schichtenproblem”, ms., OFA AXXIV:3. 37 Ludwig Prandtl till C. W. Oseen, 25/3 1920, OFA AXXIV:3. 38 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 27/5 1920, Kungliga Vetenskapsakademien, Centrum för vetenskapshistoria, C. W. Oseens arkiv, E1:2 (Hädanefter CWOA). 39 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 18/6 & 27/6 1920, CWOA, E1:2. 2. CARL WILHELM OSEEN 31 var över. Faxén undrade över hur han själv skulle förbereda sig för en så- dan diskussion. ”Jag kan ju sätta mig och läsa Prandtls arbeten […], men Prandtl säger sig ej kunna läsa Dina”, skrev han hem. Det var annars ingen lätt uppgift som väntade honom om han skulle missionera Oseens lära i Göttingen. ”De säga om Dina skrifter här nere, att i Göttingen kan ingen läsa dem.” Det berodde, enligt Faxén, på att det var svår materia som inte hur enkelt som helst lät sig lösas upp. Han tipsade Oseen om en artikel med fotografier av en skiva i en hög lufthastighet i Engineering – ”Där möter du Prandtl på hans egen mark.”40 Någon bearbetning av Oseens resultat som skulle kunna passa Göttingenfysikerna hann Faxén inte med.41 Det ligger nära till hands att jämföra Oseens och Prandtls olika metoder med två kategorier som Galison använt sig av när han velat urskilja två olika instrumentella fysiktraditioner, nämligen image och logic.42 Antingen har man uppfattat en bild av ett förlopp genererad i en dimkammare t. ex. eller en utförlig datasamling av händelser från t. ex. ett Geiger–Müller-rör som viktigast när man skall förstå en fysikalisk process. Vilken metod sä- ger oss mest om fysiken? När det gäller Oseen och Prandtl så är det två teorier som stod mot varandra, men det var på ett liknande sätt en fråga om modell (bild) kontra matematik (logik). De många fotografierna Prandtl kunde anföra för sin modell var oftast hans viktigaste argument. Numera är de olika instrumenttraditionerna i någon mening ihopbyggda, och möjligen går det att se Oseens och Prandtls diskussion inte uteslutande som en kamp om det teoretiska herraväldet utan lika gärna som ett försök att ”bygga ihop” de bägge teorierna. Oseen använde sig av Prandtls gränslager, men på ett begränsat vis. Det gällde inte bara att komma till tals med Prandtl för Oseen. Väl så viktigt för honom var det att nå utöver Sveriges gränser och över huvud taget få sin teori känd i Tyskland. Willy Wien intresserade sig för hans hydrodynamiska arbeten och hoppades få publicera något av dem i Anna- len. Det skulle vara bra för de tyska fysikerna att lära känna Oseens teori, menade han och nämnde Heisenberg som nyligen disputerat på en hydrodynamisk avhandling om turbulensen.43 Men Oseen publicerade ingen hydrodynamisk uppsats i Annalen utan fortsatte att publicera sina hydrodynamiska undersökningar i Vetenskapsakademiens Arkiv.

40 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 17/7 & 23/8 1920, CWOA, E1:2. 41 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 1/9 1920, CWOA, E1:2. 42 Galison, Image and logic, 1–63. 43 W. Wien till C. W. Oseen, 28/9 1923, OFA AXXIV:4. 32 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

I slutet av 1924 anmodades Oseen av E. Hilb att skriva en volym i serien Mathematik und ihre Anwendungen auf Physik und Technik.44 Han accepterade detta erbjudande och resultatet blev hans monografi Neuere Methoden und Ergebnisse in der Hydrodynamik.45 Volymen kom av trycket 1927, samma år som han tillsammans med sin elev Hilding Faxén skrev kapitlet ”Zähe Flüssigkeiten” i Philipp Franks och Richard von Mises’ lär- obok om differential- och integralekvationer i fysiken och mekaniken. I en vändning 1927 fanns Oseens teori utförligt behandlad och tillgänglig för tyskspråkiga läsare.46 Men det var inte bara om hydrodynamik som Oseen kunde tänkas att skriva. Max Born och James Franck, fysikprofessorer i Göttingen, planerade en serie böcker med titeln ”Struktur der Materie”, vilken skulle börja ges ut 1926. Born frågade därför Oseen om han trodde att Manne Siegbahn skulle kunna tänka sig att medverka med sin två år gamla Spektroskopie der Röntgenstrahlen och då i en omarbetad form, där Born föreslog att Oseen skulle skriva den teoretiska delen. Det blev inte så. Siegbahns bok kom ut i en andra tysk upplaga först 1931.47 Vad som är intressant är att Oseen uppfattades som kompetent att även skriva om den teoretiska atomfysiken sommaren 1926. Men det var framförallt som matematisk fysiker med fokus på hydrodynamiken som han var välkänd. I den ”lär- och hand- boksepidemi” som brutit ut på de tyska förlagen utgjorde Oseens monografi och Riemann–Weber-nyutgåvan ett friskt inslag, menade Sommerfeld i ett brev till svensken.48 Redan 1921 hade han förvarnat Oseen om att Frank höll på att ordna en ny upplaga av Riemann–Webers lärobok i fysikens matematiska metoder. Det skulle bli ett band med de rent matematiska teknikerna och det andra bandet skulle innehålla den egentliga matematiska fysiken – inte teoretisk fysik (som t. ex. relativitetsteori) förklarade Som- merfeld. Själv hade han lovat att skriva avsnittet om elektrodynamiken och

44 E. Hilb till C. W. Oseen, 14/9, 15 & 21/10 1924, OFA AXXIV:2. 45 Oseen, Neuere Methoden und Ergebnisse in der Hydrodynamik. 46 Philipp Frank, Die Differential- und Integralgleichungen der Mechanik und Phy- sik: Zweiter physikalischer Teil (Braunschweig, 1927). Richard von Mises redigerade den första matematiska delen i denna lärobok som var en fortsättning på den välkända Riemann–Weber (Weber gav med början 1900 ut en lärobok som var baserad på före- läsningsanteckningar från Riemanns föreläsningar. Frank och Mises variant bokfördes därför som den sjunde upplagan av Riemann–Weber.) 47 Manne Siegbahn, Struktur der Röntgenstrahlen (1924) 2. uppl. (Berlin, 1931). Max Born till C. W. Oseen, 16/6 1926, CWOA, E1:1. 48 Arnold Sommerfeld till C. W. Oseen, 17/10 1927, CWOA, E1:6. 2. CARL WILHELM OSEEN 33 hoppades nu kunna intressera Oseen för att skriva avsnittet om hydrodynamiken.49 Det var angeläget för Oseen att på detta sätt sprida kännedomen om sina hydrodynamiska arbeten. I början av 1920-talet fanns t. ex. inte Arkiv för matematik, astronomi och fysik att tillgå i Berlin, enligt von Mises.50 I förordet till den nya Riemann–Weber-utgåvan skrev Frank om den häftiga förvandling som den samtida teoretiska fysiken befann sig i. Gentemot denna häftighet måste man påminna sig om de metoder som mer långsamt förändrade sig – fysikens matematiska metoder.51 Moderniseringen av Ri- emann–Weber var föranledd av utvecklingen inom kvantfysik och av utvecklingen inom teorin för viskösa vätskor. Att den nya upplagan av Rie- mann–Weber var mer abstrakt än tidigare upplagor hade att göra med utvecklingen av fysiken, menade han.52 Han var en av de centrala gestalterna i kretsen av logiska positivister i Wien, och hade disputerat för Boltzmann 1907. Vid denna tid var han professor vid det tyskspråkiga universitetet i Prag.53 Den vetenskapsfilosofiska synen lades ut i förordet till läroboken:

Das vorliegende Buch soll kein Lehrbuch der theoretischen Physik sein, son- dern nur von diesem ’langsam veränderlichen’ Mittelstück handeln, das zwischen Hypothesensystem und Erfahrung eingeschaltet ist und sich wie ein gutes Werkzeug im Dienst der verschiedensten Zwecke verwänden läßt.54

Den matematiska fysiken hade alltså fortfarande en mycket viktig uppgift att fylla även om den inte längre var identisk med den teoretiska fysiken. Men uppgiften var ny. Med flera exempel från historien och sin samtid pekade Frank på de matematiska metodernas beständighet. Laplace och Lag- range hade utvecklat störningsräkning för himmelsmekaniken, och senare generationers fysiker utnyttjade samma matematiska teknik till att behandla Starkeffekten kvantteoretiskt. Fouriers värmeledningsteori var samma metod som Einstein och Smoluchowski använde vid arbetet med den brownska rörelsen, och Schrödingers vågmekanik hade sin upprinnelse i de

49 Arnold Sommerfeld till C. W. Oseen, 23/8, 26/9 1921; 12/5 1922, OFA AXXIV:4. Citat 26/9 1921. 50 Richard von Mises till C. W. Oseen, 1/7 1921, OFA AXXIV:2. I detta brev lockade von Mises Oseen med möjligheter att publicera sig i Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik. 51 Frank, v. 52 Ibid., ix f. 53 Gerald Holton & Robert S. Cohen, ”Frank, Philipp”, i Dictionary of Scientific Bi- ography, V, ed. Charles Coulton Gillispie (New York, 1981), 122–123. 54 Frank, v. Jfr brevväxlingen med Oseen: Philipp Frank till C. W. Oseen, odat. OFA AXXIV:1. 34 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN metoder som d’Alembert, Euler och Poisson hade utarbetat. Frank radade sina exempel och hävdade att det skulle vara ett stort misstag att tro att den egentliga matematiska fysiken, bara för att den hade ett gammalt namn, skulle stå i någon slags motsatsställning till en modern, mer genial, teoretisk fysik. Den egentliga matematiska fysiken var nämligen inte bara en tjänare åt den teoretisk fysiken, menade han.55 Trots dessa reservationer var boken inriktad på det moderna. Det var för det första en fråga om att presentera nyheter från matematiken av relevans för fysiker, för det andra att presentera kopplingarna till den moderna teoretiska fysiken. För det tredje var avsikten att ta upp områden av intresse för tekniska tillämpningar som flyglära, förstärkarrör och trådlös telegrafi. Ambitionen var också att boken, såsom lärobok, skulle innehålla genomförda härledningar och exempel på mångfaldens bekostnad. Det som presenterades i boken får därför betraktas som det kanoniserade området av den matematiska fysikens metoder vid denna tid. Tillfället hade yppats att för en tysk läsekrets låta presentera det arbete som de svenska forskarna hade gjort i en ändå rätt utför- lig behandling sedan dessa resultat ditintills inte rönt den uppmärksamhet de förtjänade, skrev Frank.56 I boken tackar han särskilt Oseen för dennes beredvillighet att med kort varsel ansvara för kapitlet om de viskösa väts- korna.57 De två hade träffats 1922 och redan då hade de diskuterat en nyut- gåva av Riemann–Weber.58 I flera brev därefter hade de diskuterat innehål- let och hur det lämpligast borde läggas upp.59 Men själva uppdraget måste däremot ha kommit sent. Oseen fick även se korrektur på von Kármáns avsnitt om de ideala vätskorna innan han lämnade in sitt eget kapitel.60 Då svenskens teorier var så litet kända i Tyskland skulle Oseens avsnitt förhöja värdet av utgåvan, menade Frank.61 I det avslutande kapitlet i andra bandet av Die Differential- und Inte- gralgleichungen der Mechanik und Physik, ”Flüssigkeitsbewegung mit Reibung”, inledde Oseen och Faxén med att, om det föregående kapitlets behandling av de ideala vätskorna, konstatera att dessa lätt lät sig beskrivas matematiskt. Att beskriva de verkliga viskösa vätskorna däremot var före- nat med stora matematiska svårigheter. Man kunde inte väja för dessa svå-

55 Frank, v f. 56 Ibid., vii f. 57 Ibid., x. 58 De hade dels mötts vid konferensen i Innsbruck, men även i Prag. Philipp Frank till C. W. Oseen, 20/1 & 30/4 1923, OFA AXXIV:1. 59 Philipp Frank till C. W. Oseen, odat. OFA AXXIV:1. 60 Philipp Frank till C. W. Oseen, 26/10 1926 & odat., CWOA, E1:2. 61 Philipp Frank till C. W. Oseen, odat., CWOA, E1:2. 2. CARL WILHELM OSEEN 35 righeter då även vätskor med mycket liten viskositet uppvisar virvelbild- ning. De skriver att man ditintills bara hade åstadkommit ett första när- mande till lösningen av svårigheterna.62 Att man inte kunde förklara varför virvlar uppkom med teorin för ideala vätskor var Oseens käpphäst. Och det var frågan huruvida virvelbildningen kunde förmodas försvinna eller inte vid allt mer avtagande viskositet som de utgick ifrån.63 Oseen fick på detta sätt inte bara sista ordet i bokstavlig mening i Franks bok, det var även han som fick behandla gränslagerteorin. I en fysikalisk mening bildas alltid ett gränslager där den viskösa vätskan häftar vid kroppen konstaterade Oseen, som sedan helt kort presenterade Prandtls grundekvationer för den viskösa vätskan i gränslagret. Han medgav även att numeriska och grafiska beräk- ningar utifrån gränslagerteorin givit goda närmevärden på vissa mätbara storheter. Men till slut slog han ändå fast att glidningen över Prandtls gränslager bara skedde på framsidan av objektet medan vätskan häftade vid den turbulenta baksidan. Men Oseens egen teori kunde inte förklara detta fullt ut heller. Han själv och framför allt hans elever hade räknat på många olika slags geometrier och dessa beräkningar gav virvlar i den volym bakom kroppen som ungefär motsvarande den iakttagna, men däremot så avvek det beräknade kölvattnet från det iakttagna, erkände Oseen.64 Att Oseen inte lyckats nå ut till sina fysikerkollegor exemplifieras även med att när Prandtl nominerades till 1928 års Nobelpris i fysik av Hückel, Pöschl och Schiller så ställde sig Oseen helt avvisande. Det räckte inte, som i Prandtls fall, med ”en långvarig, energisk och framgångsrik verksamhet” inom fysiken. Till yttermera visso hade han heller inte åstadkom- mit någon ”upptäckt eller uppfinning […] av den betydelse, att ett Nobel- pris därför kunnat ifrågasättas”, varför Oseen avskrev förslaget i ett kort yttrande.65 Prandtl fick istället lägga ut texten i Wien och Harms Handbuch der Experimentalphysik. I det inledande kapitlet ”Einführung in die Grundbe- griffe der Strömungslehre” i den fjärde volymens (hydrodynamiken) första del redogjordes med åskådliga bilder för skillnaden mellan laminär och turbulent strömning i rör. Under paragrafen om vätskor med liten viskositet

62 Hilding Faxén & C. W. Oseen, ”Flüssigkeitsbewegung mit Reibung”, Die Differ- ential- und Integralgleichungen der Mechanik und Physik: Zweiter physikalischer Teil, ed. Philipp Frank (Braunschweig, 1927), 810 f. 63 Ibid., 842 f. 64 Ibid., 838–842, 854. 65 C. W. Oseen, ”Yttrande till Nobelkommitténs för fysik protokoll den 19 september 1928”, Kungliga Vetenskapsakademiens protokoll angående Nobelärenden (KVANP). Jfr Allvar Gullstrand till C. W. Oseen, 20/4 1928, CWOA, E1:2. 36 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN infördes genast gränslagerteorin med pedagogiska bilder. Oseen nämndes inte.66 I det följande kapitlet ”Klassische Hydrodynamik” av H. Falkenha- gen anfördes genast att det skulle ses som en fortsättning på det tidigare kapitlet. Allt från Bjerknes den äldres eterteori över von Kármáns virvelga- tor till Oseens stränga behandling av Navier–Stokes teori togs upp här. ”Dabei wurde, dem Charakter dieses Handbuchs entsprechend, auch auf die experimentelle Fundierung der theoretischen Grundlagen Wert gelegt.”67 I den andra delen av hydrodynamikbandet i Handbuch der Experimen- talphysik-serien återfinns ett kapitel om ”Fallversuche mit Kugeln und Scheiben”. Vikten av sådana försök hade bl. a. att göra med kalibrering av flödesmätare och var av särskild vikt vid aerodynamiska mätningar. Men sådana här försök kunde också användas till att testa de två konkurrerande teoretiska modellerna, och det gjordes de följande sidorna. Tio år efter det att Oseen och Prandtl på egen hand hade försökt komma underfund med varandras tillvägagångssätt så gavs här alltså tillfälle att offentligt och experimentellt reda ut respektive teoris förtjänster och tillkortakommanden. Först gicks fallförsök (kulor) igenom och flera olika formler radas här- stammande från olika teoretiker: Stokes, Oseen och Goldstein för en oänd- ligt utsträckt vätska; Ladenburg och Faxén för en cylinder; Faxén, Lorentz och Stock för en parallell vägg osv. Formlerna ställdes upp systematiskt varefter de olika, men fåtaliga experimenten, gicks igenom. Redan några år tidigare hade man i Leipzig gjort experiment i avsikt att jämföra de olika teorierna. Dessa mätningar hade bekräftat Oseens teori. Särskilt hade man konstaterat att den Oseen–Faxén:ska teorin gav bättre överensstämmelse med experimenten än Stokes och Ladenburg. Faxén hade i sin doktorsavhandling modifierat och generaliserat Oseens teori till att gälla begränsade vätskor, vilka var mer komplicerade att hantera matematiskt än oändligt utsträckta vätskor. Därför jämfördes Oseen mot Stokes och Faxén mot Ladenburg.68 I handboken refererades dessa experiment och en del andra som slutgiltigt, menade man, hade bekräftat riktigheten av Oseens teori framför Stokes’.69

66 L. Prandtl, ”Einführung in die Grundbegriffe der Strömungslehre”, i Hydro- und Aerodynamik, ed. Ludwig Schiller (Leipzig, 1931), I, 1–41. 67 H. Falkenhagen, ”Klassische Hydrodynamik”, i Hydro- und Aerodynamik, I, 45. 68 L. Schiller & H. Schmiedel, ”Widerstandsmessungen an Kugel und Scheibe bei kleinen Reynoldsschen Zahlen”, Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt 19:21 (1928), 497–501. 69 L. Schiller, ”Fallversuche mit Kugeln und Scheiben”, Hydro- und Aerodynamik, II, 357, 360 & 364. Jfr en sentida bedömning i Hermann Schlichting, Boundary-layer theory (1951) 7. uppl., eng. övers. (New York, 1979), 115 f., där det sägs att Oseens ekvation stämmer för R ≤ 5. 2. CARL WILHELM OSEEN 37

Vetenskapshistoriker har mycket litet intresserat sig för hydrodynamiken vid denna tid, den samtida och efterhand allt framgångsrikare atomfysiken har däremot genomlysts på alla ledder i eftervärldens ljus. Detta är inte så konstigt, men det ställer till besvär när dessa två olika teoretiska fy- sikvarianter per automatik skapar så pass olika historiska genrer. Den teoretiska atomfysiken blir central för den teoretiska fysiken redan innan den var det och den teoretiska hydrodynamiken blir en ingenjörsvetenskap redan innan den blivit det. Ett mer detaljerat exempel på detta problem är hur von Kármán, en av Prandtls lärjungar, på ett synnerligen selektivt vis valt att minnas perioden. Hans egen livsgärning inom fysiken kom att ligga främst inom aerodynamiken som uppnådde hög status i och med dess spek- takulära tillämpningar (supersonic) framför allt efter det andra världskri- get.70 I sin biografi om sig själv skriver von Kármán att Prandtl försökte lösa fundamentala aerodynamiska problem när han 1905 uppfann gränsla- gerteorin.71 Att von Kármán på detta sätt manar fram flygplan i Prandtls hydrodynamiska undersökningar där de inte alls fanns några flygplan konstateras av en senare biograf.72 Visst hade den första Zeppelinaren seglat iväg 1900 och bröderna Wrights flygplan hade lyft 1903, men att hävda att Prandtl 1904 framlade sin gränslagerteori med enbart flygmaskiner i tankarna är helt fel. Likaså är det oriktigt att kalla Oseens monografi över hydrodynamiken från 1927 för ett exempel på ”engineering science”.73 * Nu var det inte bara genom brevväxling och publikationer som Oseen för- sökte sprida sina teorier. Internationella hydro- och aerodynamiska konferenser drogs igång redan i början av 1920-talet. Initiativet till den första av dessa konferenser kom från Tyskland som av segrarmakterna vägrats in- träde i de internationella vetenskapliga organisationerna. De stora tyska institutionerna för hydro- och aerodynamik hade gått oskadade ur kriget och man besatt fortfarande ett initiativ på området. Men då man var ute- stängda från det internationella samarbetet vände sig de tyska fysikerna först till sina kollegor från de neutrala länderna. Det första mötet ägde rum redan 1922 i Innsbruck, där tyskar, holländare, italienare, svenskar, en norrman och en polack deltog.74

70 Theodore von Kármán & Lee Edson, The wind and beyond: Theodore von Kármán, pioneer in aviation and pathfinder in space (Boston, 1967). 71 Ibid., 61. 72 Hanle, 48; von Kármán & Edson, 61. 73 Försyndelsen begås även av Oswatitsch & Wieghardt, 2 f. 74 Theodore von Kármán & Tullio Levi-Civita, eds., Vorträge aus dem Gebiete der Hydro- und Aerodynamik (Innsbruck 1922) (Berlin, 1924). 38 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Konferensen drogs igång av von Kármán, professor i mekanik och aerodynamik vid högskolan i Aachen, som värvat Oseen för planerings- kommittén.75 Oseens elev, Einar Hogner, befann sig på turné bland tekniska högskolor och institut i Tyskland, och hade vid sitt besök i Göttingen träf- fat von Kármán. Från italienskt håll hade man hört att italienare och eng- elsmän nog var att vänta till kongressen, medan det var mindre troligt att någon fransman skulle dyka upp. von Kármán var, enligt Hogner, angelä- gen att få med Oseens namn på inbjudan, då ”neutrala namn under inbjudan [skulle] förstärka dess kraft.” Hogner hade försäkrat den tyske professorn att man från svensk sida:

naturligtvis på det högsta intressera sig för återupptagandet av de vetenskapliga förbindelserna […]. Prof. von Kármán var synnerligen glad att de neutrala studerade den tyska vetenskapen och han meddelade att förut en schweizare och en hol- ländare inom två veckor besökt hans institut och alltså alla de 3 neutrala riktningar- na [varit] representerade.76

Samma dag avfattade von Kármán ett ilbrev till Oseen, där han beskrev det kommande mötet. Han talade om mötet som en anspråkslös sammankomst för ett fyrtiotal herrar som skulle undvika de många bekymren som de internationella kongresserna förde med sig. Svenskens önskade medverkan förklarade han med att: ”Es ist ausserordentlich wichtig, dass einige neu- trale Gelehrten unter den Einladen sein sollen.”77 För de neutrala länderna var det också viktigt att visa sig fortsatt neutrala och inte bara rätta sig efter segrarmakternas direktiv. I Tyskland förstod man att utnyttja denna inställ- ning. För von Kármán var det dessutom ett försök att visa oberoende från Prandtl vad det gällde planering och vetenskapligt ledarskap.78 Att de neutrala svenskarna var väl emotsedda poängterades av Hogner, det ”skulle vara ett led i återknytandet af de internationella förbindelserna.” En annan Uppsalafysiker, Faxén, befann sig redan i Tyskland och skulle närvara i Innsbruck trodde man.79 Oseen såg även till att bjuda in sin kollega från Lund, Ekman, till att tala om havsströmmarnas teori. Denne föreslog att de två skulle följas åt till mötet och funderade själv på att besöka Leipzig och Sommerfeld i München.80

75 von Kármán & Edson, 105. 76 Einar Hogner till C. W. Oseen, 19/7, 4/8 1922, OFA AXXIV:2. 77 Theodore von Kármán till C. W. Oseen, 19/7, 5 & 25/8 1922, OFA AXXIV:2. 78 Hanle, 62 f. & Michael H. Gorn, The universal man: Theodore von Kármán’s life in aeronautics (Washington, 1992), 35 f. 79 Einar Hogner till C. W. Oseen, 11/8, 1/9 1922, OFA AXXIV:2. 80 V. W. Ekman till C. W. Oseen, 13, 23 & 29/8 & 3/9 1922, OFA AXXIV:1. 2. CARL WILHELM OSEEN 39

Mötet blev en framgång, efteråt skrev Ekman till Niels Bohr ”I Inns- bruck hade vi 10–13 Sept. ett mycket lyckat Aero- och hydrodynamiskt möte [med] Tyskar, Italienare och neutrala på Oseens initiativ.”81 Den hol- ländske fysikern J. M. Burgers skrev till Oseen året efter Innsbruckmötet huruvida det holländska fysikersamfundet borde ansluta sig till den internationella unionen, Union internationale du physique pure et appliqué, eller inte. För länder som Holland och Sverige vilka hade varit neutrala under världskriget och som samtidigt var starkt tyskinfluerade i både kulturell och vetenskaplig mening var det besvärande att avstå från tyska kontakter. Men den krigstida neutraliteten kunde fortsättas in i efterkrigstidens bojkott. Ge- nom att strunta i påbuden och genom att utnyttja tyskarnas villighet att knyta internationella kontakter med de neutrala ländernas fysiker kunde fysikerna i dessa länder gå stärkta ur det hela. Burgers ville av Oseen veta hur man förhöll sig till dessa frågor i Sverige, då ju Sverige som Holland tillhörde de ”sog. ’neutraler’ Nationen”.82 Så kallat neutrala – i vetenskaplig mening var man inte neutral. Efter det framgångsrika mötet i Innsbruck avsåg man hålla ett utvidgat möte i Delft i Holland 22–25 april 1924.83 För att gå iland med den internationella ambitionen var det viktigt att konferensen ägde rum i ett neutralt land, det var därför valet hade fallit på Holland och det aero- och hydrodynamiska laboratoriet vid den tekniska högskolan i Delft. Tonvikten skulle denna gång främst ligga på tekniskt viktiga problem.84 Oseen undrade om det var någon idé att han skrev under uppropet för detta möte då han för närvarande ägnade sig åt annat (flytande kristaller) än hydrodynamik. Hans underskrift önskades ändå och man bad honom förmå andra svenskar intresserade av konferensen att fara dit.85 Professorn i Lund, Ekman, var intresserad av att deltaga, men inte av att hålla föredrag – han föreslog Hog- ner i stället.86 Denne var mycket intresserad av att deltaga; han menade att

81 V. W. Ekman till Niels Bohr, 9/10 1922, NBA, BSC Suppl. På annat håll hävdas att det var på von Kármáns och Levi-Civitas initiativ. Oswatitsch & Wieghardt, 9. Ek- mans föredrag från Innsbruck-mötet över havströmmarnas teori publicerades sedan i andra årgången av Kosmos. V. W. Ekman, ”Havsströmmarnas dynamiska problem”, Kosmos 2 (1922). 82 J. M. Burgers till C. W. Oseen, 2/3 1923, OFA AXXIV:1. 83 C. B. Biezeno & J. M. Burgers, eds., Proceedings of the first international con- gress for applied mechanics, Delft, 1924 (Delft, 1925). 84 Laboratorium voor Aero- en Hydrodynamica der Technische Hoo- geschool/Burgers m. fl. sign. till C. W. Oseen, 22/10 1923, OFA AXXIV:2. 85 Laboratorium voor Aero- en Hydrodynamica der Technische Hoo- geschool/Burgers & Biezeno sign. till C. W. Oseen, 8/12 1923, OFA AXXIV:2. 86 V. W. Ekman till C. W. Oseen, 24/1 1924, OFA AXXIV:1. 40 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN han tidigare hade haft problem att få sina uppsatser publicerade i internationella tidskrifter och hoppades här kunna ta igen det hela något. Han ombads av arrangörerna hålla ett översiktligt föredrag över nyare litteratur om vågrörelse.87 Bjerknes ställde sig dock tvekande inför konferensen och undrade vad turbulens- och vågteoretiker kunde ha att göra med smörjmedels- tekniker. Till slut valde han emellertid att deltaga.88 Från Nils Zeilon, tidigare docent i mekanik och matematisk fysik i Uppsala, inflöt en rapport från Delft till Oseen efter det att kongressen hade avslutats. Han var rätt nöjd med kongressen, särskilt med de tillfällen som givits till att möta andra forskare och knyta kontakter, annars hade det varit blandade intryck. Han trodde t. ex. att hans föredrag passat matematikerna bättre än fysikerna, då det gått ”över fysikernas horizont (åtminstone tror jag, över Prandtl’s).”89 Förutom föredragen hade deltagarna beretts möjlig- heter att göra olika studiebesök, och Hogner hade mycket låtit sig impone- ras av Philips’ fysikaliska laboratorium, som ”var oerhört stort och utrustat med allt upptänkligt.”90 Mötet i Delft kom att räknas som den första internationella kongressen för mekanik. Efter ett andra möte i ett annat neutralt land (Zürich 1926) var det 1930 dags för Sverige att arrangera den internationella mekanikkongressen. Sista veckan i augusti 1930 hölls i Stockholm den tredje internationella kongressen för teknisk mekanik – ”mekanistkongressen”. Vid den första internationella kongressen i Delft 1924, hade den internationella unionen för teoretisk och tillämpad mekanik initierats.91 Den svenska organisations- kommittén leddes av Oseen och Waloddi Weibull, professor vid KTH. Oseen hade vid den andra internationella kongressen i Zürich 1926 erbjudit sig stå för värdskapet vid nästkommande kongress. Det löftet gick således härmed i uppfyllelse. Organisationskommittén bestod förutom Oseen och Weibull, som var mötets generalsekreterare, av kongressens ordförande professorn och VD:n i Ingenjörsvetenskapsakademien Axel F. Enström, professorerna vid tekniska högskolan Henning Pleijel och Tore Lindmark.92

87 Einar Hogner till C. W. Oseen, 3/1, 2 & 13/2 1924 och 20/4 [1924]; Laborato- rium voor Aero- en Hydrodynamica der Technische Hoogeschool/Burgers & Biezeno sign. till C. W. Oseen, 29/1, 5/2 1924, OFA AXXIV:2. 88 Vilhelm Bjerknes till C. W. Oseen, 24/12 1923, 27/1 1924, OFA AXXIV:1. 89 Nils Zeilon till C. W. Oseen, 2/4 1924, OFA AXXIV:4. 90 Einar Hogner till C. W. Oseen, 17/5 1924, OFA AXXIV:2. 91 Oswatitsch & Wieghardt, 9 f. 92 C. W. Oseen & Waloddi Weibull, eds., Verhandlungen des 3. internationalen Kongresses für techmische Mechanik, Stockholm 24–29 August 1930, 3 vol. (Stock- holm, 1931). 2. CARL WILHELM OSEEN 41

Förberedelserna hade pågått sedan våren 1928.93 Mer detaljerade planer hade arbetats ut av Oseen, Weibull, holländarna C. B. Biezeno, J. M. Bur- gers och schweizaren E. Meissner vid ett förberedande möte i Delft påsken 1929.94 Där hade de närvarande (och von Kármán per brev) bestämt sig för hur kongressen mera i detalj skulle genomföras. Med ett bidrag om 25 000 kr från svenska staten och bidrag från svenska företag kunde kongressen med ca 600 delegater avhållas i Stockholm i Riksdagshuset sedan tekniska högskolan befunnits för litet för den stora tillströmningen av delegater. Närmare 200 uppsatser föredrogs och några av dessa publicerades senare i kongressförhandlingarna. von Mises hade innan erbjudit sig att låta publicera några av bidragen i Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik.95 Oseen skulle själv hålla en av de allmänna föreläsningarna vid sektionen för hydro- och aerodynamik om turbulensproblemet, men han insjuknade och kunde inte närvara vid kongressen, vilket beklagades av Bjerknes som menade att det ”först og fremst var din kongres”.96 Däremot hade Burgers besökt Oseen i Uppsala.97 De neutrala ländernas vilja till att snarast återuppta det internationella samarbetet med Tyskland måste förstås som att dessa länder på detta viset bäst utnyttjade sin position. Länder som Holland, Schweiz och Sverige hade alla nära kulturella och vetenskapliga band till Tyskland, men framför allt rörde det sig om att utnyttja situationen på bästa sätt. Hade man i dessa länder slaviskt följt bojkotten mot tysk vetenskap hade man inte alls haft något att säga till om åt något håll. Genom att strunta i bojkotten kunde ve- tenskapsmännen i dessa länder istället spela större och viktigare roller inom den internationella vetenskapen efter kriget. Vi har i avsnittet ovan sett exempel på detta samt på processen av specialisering inom fysiken. De internationella mötena hade med andra ord flera olika samverkande funktioner. * Alltsedan Oseen bytte från matematiken till den matematiska fysiken hade problemet med de svagt viskösa vätskorna stått i centrum för hans intresse. Det var inom detta område han hade byggt sin akademiska karriär och det var den teoretiska hydrodynamiken som utgjorde hans professionella identitet. Identiteten och bakgrunden var grundlagd i erfarenheter av studierna i matematik, vilka bl. a. bedrivits i Göttingen, varifrån det avslutande 1800- talets omfattande utveckling av teorin för differentialekvationer var det vik-

93 Richard von Mises till C. W. Oseen, 12/5 1928, CWOA, E1:4. 94 J. M. Burgers till C. W. Oseen, 18/3 1929, CWOA, E1:1. 95 Richard von Mises till C. W. Oseen, 4/2 1930, CWOA, E1:4. 96 Vilhelm Bjerknes till C. W. Oseen, 5/9 1930, CWOA, E1:1. 97 J. M. Burgers till C. W. Oseen, 7/9 1930, CWOA, E1:1. 42 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN tigaste bagaget. När Oseen hade att motivera sin forskning valde han oftast att formulera problemen utifrån ett historiskt perspektiv. Det var i högsta grad matematisk fysik som Oseen ägnade sig åt. Även om flera andra svenska teoretiker ägnade sig åt hydrodynamiska problem kom Oseen att via sina intressen att bygga upp en liten skola av teoretiker som drillades i hans teori. De arbetade alla med liknande teoretiska teknologier. Faxén, Zeilon och andra av Oseens elever elaborerade teorin för olika principiella problem. Oseen hade i anslutning till detta drivit ett projekt om att stärka den svenska fysiken genom att bara publicera sig i svenska tidskrifter. När han märkte att denna taktik inte uppnådde detta mål valde han att börja publicera sig i framför allt tyska tidskrifter, men då om annat än hydrodynamik. Det var alltför få fysiker som hade tillgång till den svenska tidskrift som Oseen lät publicera sig i. Att nå ut med hydrodynamiken skulle dröja tills efter världskriget. Den med Oseens teori främst konkurrerande skolan var Prandtls gränslagerteori, vilken var framgångsrik att förklara främst aerodynamiska problem genom hypotetiska antaganden om strömningen kring en kropp. Oseen kunde efter kriget utnyttja att tyskarna var utestängda från de internationella konferenserna och att man i Sverige ville fortsätta den vetenskapliga neutraliteten under bojkotten av tysk vetenskap till att presentera sin egen teori för en internationell publik. Genom denna verksamhet och framförallt genom att publicera sin teori i några viktiga sammanhang under andra hälften av 1920-talet blev Oseens teori allmänt känd.

En stadig lokal – det teoretiska laboratoriet I mars 1921 lyckönskade Vilhelm Bjerknes sin svenske kollega till fram- gången med det nybildade Fysikersamfundet och ”med planerne til omdan- nelsen av din professur, de er helt efter mit sind.”98 Oseen hade nämligen börjat agera för att få en egen institution som skulle ge möjligheter till eget experimentellt arbete och det var det som Bjerknes syftade på. Även om Oseen påstod ”att förbindelsen mellan den teoretiska och den experimentella forskningen varit ganska intim vid Uppsala universitet”, så var likväl inte allt bra i detta avseende.99 Han hade en ambition att förändra sättet att

98 Vilhelm Bjerknes till C. W. Oseen, 2/3 1921, OFA AXXIV:1. Om Fysikersam- fundets bildande se Thomas Kaiserfeld, ”’Hellre för många än för få’: Om svenska fysikers föreningsliv under 1900-talets början”, Fysik-Aktuellt nr 1 (1995), 3–13. 99 C. W. Oseen, ”Självbiografi”, 31/8 1921, KVA, Ms. Sekr. arkiv 27b. Jfr Karl Grandin, ”C. W. Oseen and the establishment of a modern theoretical physics in Swe- 2. CARL WILHELM OSEEN 43 bedriva teoretisk forskning på. Och det var denna ambition som uppsnap- pades av hans Uppsalakollega, Gustaf Granqvist, professor i fysik.100 Att teoretiker skulle ha sina egna institut och sina egna laboratorier hade först diskuterats i Tyskland ett par decennier tidigare. Uppdelningen mellan teoretiker och experimentalister var således inte enbart fråga om en arbetsuppdelning, snarare såg man det som att en del områden av fysiken mer hängde samman med den matematiska fysiken och mekaniken och en del mer hörde till det traditionella fysikinstitutet koncentrerat på experimentell fysik.101 Oseen tog del av sådana nyheter från sina kollegor runtom i Europa, vilka skapade sig egna institutioner att bedriva bl. a. hydrodynamisk forskning vid.102 I Köpenhamn höll Niels Bohr som bäst på att bygga upp sitt ”Universitetets Institut for Teoretisk Fysik” på Blegdamsvej vid Fælled- parken där laboratorium inreddes på bottenplan och i källare. I slutet av februari inkom Oseen med en skrivelse till sektionen vid Uppsala universitet om beredandet av en plats för en institution för teoretisk fysik; sektionen beslutade att göra framställning enligt hans önskemål hos det större akademiska konsistoriet.103 När Oseen hade forskat om hydrodynamik hade han inte kunnat ge- nomföra några experiment på detta område, och tydligen hade inte fysikprofessorn varit intresserad av sådana problem. Att professorn i mekanik och matematisk fysik vid Uppsala universitet inte hade någon möjlighet att testa sina teorier experimentellt stod i skarp kontrast gentemot hur det för- höll sig i andra länder, skrev Oseen. Det var inte bara fråga om att få sina teorier testade, utan han påpekade att det till och med vid några utländska universitet fanns ”stora och rikt utrustade institutioner för teoretisk fysik.” Han påpekade ”att en av samtidens största och betydelsefullaste upptäck- ter”, nämligen den av röntgenstrålarnas brytning i kristaller hade gjorts vid den”, i The emergence of modern physics, eds. Dieter Hoffman, m. fl. (Pavia, 1996), 359–370. 100 Det var Granqvist som hade blivit invald i Nobelkommittén istället för Bjerknes, så om Bjerknes såg sin vän Oseen tränga tillbaka Granqvist så var det kanske inte så konstigt att norrmannen gladde sig åt det hela. Vilhelm Bjerknes till C. W. Oseen, 19/1 1923, OFA AXXIV:1. 101 Jungnickel & McCormmach, II, 178–183, 186 ff., 274–287. 102 Burgers skrev i slutet av 1920 att han strax skulle få ett eget litet hydrodynamiskt och aerodynamiskt laboratorium. J. M. Burgers till C. W. Oseen, 9/12 1920, OFA AXXIV:1. 103 Uppsala universitets bibliotek; Uppsala universitets arkiv: IV; Fakulteternas arkiv, 4; Filosofiska fakultetens arkiv, c; Matematisk-naturvetenskapliga sektionens protokoll Hädanefter (UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot.), AIc:23. Bilaga 26/2 1921 §4. 44 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN en sådan institution i München. Han påpekade dessutom att en ”ung” hydrodynamisk kollega från Holland (Burgers) nyligen hade fått en hydrodynamisk institution. Även bortsett från dessa utländska exempel menade han att det var ett berättigat krav från hans sida om en egen ”institution för teoretisk fysik”. Det berättigande bestod i att det var en fara med att ”någon under årtionden föreläser över fysiska teorier utan att någonsin ha tillfälle att komma i direkt beröring med de fysiska fenomenen”. Det fanns gott om exempel ur vetenskapshistorien, menade Oseen, som gav eftertryck åt denna varning. Teorierna kunde börja ”leva sitt pappersliv vid sidan av verkligheten” och när sambandet mellan teoretisk och experimentell forskning brast förspilldes mycken möda. ”Det finns inget annat korrektiv mot denna urartning än att sätta målsmannen för den teoretiska fysiken i tillfälle att leva bland de fakta, som teorien skulle förklara”, var hans slutsats. Detta var det principiella argumentet, men hur skulle man genomföra detta vid Uppsala universitet? Fanns det någon lämplig lokal för en ”institution för teoretisk fysik”? Något storstilat hydrodynamiskt laboratorium var nu inte Oseen ute efter, det rörde sig snarast om att få tillgång till några rum. Han hade redan sett ut ett par sådana i gamla professorsvillan, där änkan efter Knut Ångström inte hade något emot att upplåta två rum åt Oseen.104 Då professorn i fysik, Gustaf Granqvist, inte deltagit i sektionsmötet där Oseen ingivit sitt förslag författade han i en hast ett inlägg till universitetet som fick till följd att hans och Oseens skrivelser återremitterades till sektionen. I denna menade fysikprofessorn att det låg närmast till hands att den av Oseen önskade lokalen placerades i den fysiska institutionens lokaler, där han själv var föreståndare. Men där kunde ingen plats beredas. ”Då i allmänhet icke två undersökningar kunna samtidigt utföras i samma rum utan att de störa varandra, är det tydligt, att fysiska institutionen ej kan av- stå några rum till annan institution”. Här anade han tydligen sin position och möjligen även den experimentella fysikens hegemoni hotad. Han kom därför med följande förslag om nu Oseen inte kunde nöja sig med sin se- minarieverksamhet. ”Däremot torde nog, om professor Oseen önskar utföra en experimentell undersökning i fysik, plats för denna undersökning kunna beredas åt honom å fysiska institutionen[.] Detta erbjuda[n]de har emellertid professor Oseen avböjt.” Den lokal Oseen föreslagit i gamla Kemikum ”var oduglig för anställandet av fysiska undersökningar”, fortsatte Granqvist, och hänvisade till Knut Ångströms tidigare utdömande av de föreslagna lokalerna. Huset skakade när stenkörslor for förbi på landsvä- gen, huset skakade till och med när vaktmästaren högg ved i källaren, ja

104 Ibid. 2. CARL WILHELM OSEEN 45

även den minsta blåst orsakade störningar i det gamla huset. Det gick såle- des inte att använda precisionsgalvanometrar och därmed var varje experimentell fysikalisk verksamhet omöjlig. ”Under sådana förhållanden anser jag det icke lämpligt att nedlägga några större omkostnader för att ånyo inreda en del av denna våning till fysiskt laboratorium. Det vore mycket bättre, om en stadigare lokal kunde ställas till professor Oseens förfogande. I övrigt tillstyrker jag professor Oseens anhållan”, skrev Granqvist.105 Han tillstyrkte ansökan alltså, men med förbehåll som omöjliggjorde inrättandet av en institution för teoretisk fysik. Oseen kunde inte hålla till i det fysikaliska institutet och på någon annan plats var det på förhand dömt att miss- lyckas med fysikalisk forskning vilken krävde en absolut skakningsfri grund. Ärendet diskuterades i början av maj varefter det bordlades.106 Senare i maj togs ärendet upp på nytt, denna gång med bägge kontrahenterna på plats. De föredrog var sitt yttrande. Driftskostnaderna diskuterades. Det rörde sig om 2 100 kr per år på ordinarie stat.107 Oseen tog upp fyra saker i sitt inlägg: 1) Behovet av den ifrågavarande institutionen. 2) Möjligheten att förlägga den till den fysiska institutionen. 3) Möjligheten att inom universitetets byggnader finna annan lämplig lokal. 4) Kostnaderna. På Oseens begäran hade Granqvist inkommit med yttrande om punkt 2. Om punkt 1 – behovet – fann Oseen inget att tillägga. Om Granqvists erbjudande menade han att den lösningen aldrig kunde bli bra i längden. Han påminde igen om att det i utlandet ofta jämte institutionerna för experimentalfysik fanns institutioner för teoretisk fysik och han nämnde särskilt Niels Bohrs nyinrättade institut. ”Helt nyligen har i Köpenhamn med stora kostnader en sådan institution upprättats. Redan detta förhållande innehål- ler ett bevis, att man icke på annat sätt kan uppnå den intima kontakt mellan teoretisk och experimentell fysik, som för båda är nödvändig.” Oseen blickade tillbaka över en period av femtio år i Sverige (50 år sedan första ”professuren” i mekanik) och fann däri stöd för sin åsikt att professorer i mekanik och matematisk fysik hämmats av att de icke haft tillgång till egna institutioner. Man kunde, menade Oseen, inte förvänta sig att prefekten för den fysiska institutionen när som helst skulle bereda plats för sin kollega,

105 UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:23. Bilaga 23/4 1921 §3. 106 UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:23. 7/5 1921 §2. 107 UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:23. 19/5 1921 §3. 46 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

än mindre att han skulle bestrida kostnaderna för eventuella undersökning- ar. Ej heller fanns det alltid de instrument o. dyl. som krävdes för de experiment som professorn i mekanik och matematisk fysik skulle vilja anställa. Han tog även upp den tydlighet varmed det visats att den föreslagna lokalen i gamla Kemikum ej dög till laboratorielokal.

Jag vill i sammanhang härmed tillägga, att när, som jag hoppas, utvecklingen i Uppsala kommer att gå samma väg som vid andra universitet, så kommer den av mig föreslagna institutionen med tiden bli arbetsplats icke blott för professorn i mekanik och matematisk fysik utan också för hans lärjungar.108

Det vetenskapliga problem som Oseen arbetade med vid denna tid var de flytande kristallernas teori. Inom detta fält skulle han under 1920-talet göra en del originellt arbete, särskilt med tanke på att området var teoretiskt mycket svårbemästrat.109 Men det var ändå något som lämpade sig att un- dersöka experimentellt i ett mindre format. Oseen förklarade sitt mål:

Man måste för att nå detta mål [belysningen av krafterna mellan molekylerna i flytande kristaller] gå en annan väg, empiriskt fastställa de flytande kristallernas former och därmed med teoriens hjälp dra slutsatser angående de mellan molekylerna verkande krafterna. […] Det är detta problem, som ställer mig inför nödvändighet- en att även experimentellt studera mitt undersökningsobjekt. Det är endast på detta sätt min teori kan bliva en sund matematisk-fysisk teori, icke blott en matematisk teori.110

I Granqvists inlaga däremot betonades att den fysiska institutionsbyggnaden enbart var byggd för fysikaliska institutionen. Gullstrand, som beretts permanent plats på institutionen, tog redan en massa plats. Granqvist fortsatte att ”redan nu [är] trängseln bland instrumenten så stor”, och förutsättningarna från 1912, när Gullstrand en gång bereddes plats, hade varit att dennes undersökningar ej skulle störa de andra reguljära experimenten. Att släppa in en tredje professor med vidhängande forskning var därför omöjligt då ”försöken [skulle] störa varandra […]. Bekväm plats finnes numera för omkring 10 specialister.” Några flera ”specialister” gjorde sig alltså intet besvär. Och Granqvist exemplifierade konsekvenserna av en ökad trängsel:

institutionsbyggnaden [är inte] större, än att magnetiska och elektromagnetiska störningar från starkare strömmar, elektromagneter, induktorier m. m. göra sig

108 UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:23. Bilaga 19/5 1921 §3A. 109 C. W. Oseen, ”Die anisotropen Flüssigkeiten: Tatsachen und Theorien”, Fortschritte der Chemie, Physik und physikalischen Chemie 20:2 (1929). Torbjörn La- gerwall & Bengt Stebler, ”Vätskekristallers fysik”, Kosmos 50 (1973), 51–77. 110 UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:23. Bilaga 19/5 1921 §3A. 2. CARL WILHELM OSEEN 47

märkbara inom hela byggnaden. Under sådana förhållanden är det naturligtvis helt omöjligt att inom byggnaden förlägga en annan institution, hvarest experimentella fysiska undersökningar äfvenledes skola utföras, utan att detta kommer att störa våra arbeten och vi dennas arbeten.111

Precisionsundersökningarna fick under inga omständigheter störas. Men det var inte enbart frågan om huruvida man skulle ställa upp sina instrument så de inte störde varandra, det var något annat och vidare som stod på spel. Granqvist klämde i med: ”Ett lifsvillkor för anställande af fysiska pre- cisionsundersökningar är vidare att disponera en skakningsfri grund för uppställande av instrumenten”.112 Det var alltså fråga om mer än en logist- isk fråga om disponerandet av förefintliga lokaler och något mer än de in- strumenttekniska förutsättningarna för goda mätningar. Det rörde sig om ett övergripande ideal, ett exakthetsetos – en precisionshegemoni, parad med den oförvitlige ämbetsmannens pliktuppfyllande nit.113 Och framförallt rörde det sig för Granqvist om att hindra en inbrytning på hans egna domä- ner. Granqvist försökte till slut se på problemet något mera konstruktivt och framhöll att en lösning skulle vara möjlig ”under den förutsättningen, att försöken kunna ordnas så, att de ej störa hvarandra.” Han ångrade sig emellertid och konstaterade: ”Genom denna institution skulle ett störande moment tillkomma, inför hvilket institutionsprefekten stode maktlös. Oaktat det bästa samarbete [...] skulle stora olägenheter uppstå [...] och nyttan af de kostbara anordningar därstädes [på specialistavdelningen] skulle till stor del blifva illusorisk.” Därför förklarade han att: ”jag måste motsätta mig en sådan anordning, som i hög grad skulle förlama den vetenskapliga verksamheten på fysiska institutionen.” Fysikum stod orubbat och istället före- slog Granqvist till sist annexet – han var beredd att avstå från ena amanu- ensdubbletten, som då användes till räknekammare för Oseens experiment, och avslutade med: ”Den [dubbletten] ligger dessutom så långt från specia- listafdelningen, att sannolikt inga störningar från densamma kan nå denna afdelning. Dubletten kan därför överlämnas till Professor Oseen för att där- städes inreda en institution för teoretisk fysik, om han anser den lämplig för sina arbeten.”114

111 UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:23. Bilaga 19/5 1921 §3B. 112 Ibid. 113 Jfr Paul Forman, John L. Heilbron & Spencer Weart, ”Physics circa 1900: Per- sonnel, funding, and productivity of the academic establishments”, Historical Studies in the Physical Sciences 5 (1975), 109–114. 114 UUA, Fil. fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:23. Bilaga 19/5 1921 §3B. 48 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Samtidigt som Oseen försökte realisera sina laboratorieplaner, trots Granqvists motstånd, undersökte han diverse priser på s. k. lehmannska mikroskop. Dessa specialmikroskop behövde han för att studera flytande kristaller som han forskade om numera. Han hade för tillfället övergivit hydrodynamiken. Året därpå, 1923, anlände mikroskopet som betingade ett pris av 555 svenska kronor.115 Han behövde även något substrat att studera och korresponderade med Vorländer om detta. Denne skickade både material och recept på lämpliga blandningar.116 * Det blev inget teoretiskt laboratorium för Oseen. Först hans efterträdare skulle få ståta över några egna rum så att man kunde börja tala om en institution. Oseen ville komma i en sund kontakt med fenomenen, men denna ambition var samtidigt en inbrytning på experimentalfysikernas område. Fysikprofessorn i Uppsala, Granqvist, uppfattade sig i egenskap av prefekt för Fysikum som ansvarig för all experimentell verksamhet i Uppsala, och kunde inte låta Oseen genomföra experiment efter eget huvud. Experiment i fysik kunde bara genomföras på Fysikums specialistavdelning, men där var det fullt; och där det fanns plats gick det inte att genomföra experiment kunde han intyga. Gränsen mellan den experimentella fysiken och den teoretiska fysiken höll här på att omdefinieras. Det utmanande för Granqvist torde ha varit att den experimentella hegemonin baserad på hans egen oför- vitlighet som prefekt och institutionsföreståndare sattes ifråga. Det kan på en sentida betraktare verka som att Granqvist överreagerade när han varnade för vedhuggning i källaren, för de experiment med flytande kristaller som Oseen önskade att göra. Experimenten gick att göra hemma. Den experimentella fysikkulturens hegemoni var hotad.

Den nya fysiken Vad som skedde inom granndiscipliner är av vikt för att förstå vad som hände inom fysiken. Den första skandinaviska matematikerkongressen ägde rum i Stockholm 1909 på Gösta Mittag-Lefflers initiativ. Detta initiativ ledde efter några år till att man inte längre anordnade någon matematisk sektion vid de nordiska naturforskaremötena. Att matematikerna inte hade velat vänta på nästa nordiska naturforskaremöte var annars inte så

115 Se Oseens brevväxling med firman Dr. Steeg & Reuter GmbH i Bad Homburg. Steeg & Reuter till C. W. Oseen, 23/8 1922, 10/1, 3/2 & 1/3 1923, OFA AXXIV:4. Se även brev från firman F. Kurt Retsch till C. W. Oseen, 23/8 1922, OFA AXXIV:3. 116 A. Vorländer till C. W. Oseen, 5/3, 28/5, 10/6, 21/10 1923, OFA AXXIV:4. 2. CARL WILHELM OSEEN 49 konstigt, det senaste mötet hade ägt rum 1898. Matematikerna blev förstås förargade över uteslutningen, vilken möjligen ledde till att de fjärmande sig från övrig naturvetenskap.117

Kontakten med Bohr Vid den andra skandinaviska matematikerkongressen i Köpenhamn sommaren 1911 träffade Oseen Niels Bohr för första gången. Tidigare under året hade Bohr skickat honom sin avhandling om metallernas elektronteori, som Oseen läst med så stort intresse att han valde att hålla höstens seminarier i Uppsala över metallernas elektronteori.118 Han uppskattade bl. a. att Bohr gett sig till att kritisera ”avhandlingsströmmen på det ifrågavarande området. Delvis med tanke på just denna litteratur har jag ganska länge varit av den meningen, att vad den mat. Fysiken nu mäst behöver är kritik.”119 I Köpenhamn höll Oseen ett av inledningsanförandena, Niels Bohr däremot höll inget föredrag, men svensken blev genom samtal mycket intresserad av den unge dansken och dennes bror matematikern Harald Bohr. ”Det är en av kongressens stora vinster för mig, att jag lärt känna er båda. Jag tror att det är en sak av betydelse för hela mitt liv. – Jag har lärt mycket av dig och har ännu mycket att lära. Jag skall alltid med varmt intresse följa din utveckling”, skrev han efteråt till Bohr.120 Kongressen innehöll en hel del av föredragningar som närmast föll inom den matematiska fysiken, även om dessa föredrag främst uppehöll sig vid så matematiska aspekter som möjligt.121 Vid deras samtal under kongressen hade Bohr utvecklat sina tankar om metallernas elektronteori utifrån ett statistiskt betraktningssätt för Oseen. Efter kongressen höll de en viss kontakt, Oseen följde vad den

117 Nils Eriksson, ”I andans kraft, på sannings stråt…”: De skandinaviska natur- forskarmötena 1809–1936 (Göteborg, 1991), 376–378. 118 UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk- naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:9. 119 Elektronteorierna var huvudintresset för många fysiker under det första av 1900- talets decennier. De nya elektrodynamiska teorierna tvingade så att säga isär materien och etern för att ge utrymme åt elektronerna. C. W. Oseen till Niels Bohr, 5/7 1911, NBA, BSC. Också i Niels Bohr collected works, I: Early work (1905–1911) (Amster- dam, 1972), 125 f., jfr J. Rud Nielsen, ”Introduction [to electron theory of metals]”, 93– 123 i ibid. 120 C. W. Oseen till Niels Bohr, 3/9 1911, NBA, BSC. Bohr var på väg till England. Niels Bohr till C. W. Oseen, 6/9 1911, CWOA, E1:1. Också i Niels Bohr collected works, I, 126. 121 Niels Nielsen, ed., Beretning om den Anden Skandinaviske Matematikerkongres i Kjøbenhavn 1911 (Kjøbenhavn, 1912). 50 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN unge dansken tog sig för och Bohr kunde få stöd från den svenske professorn. Från sin vistelse i Cambridge senare samma år skrev dansken om sina svårigheterna att där tvingas göra experimentellt arbete samtidigt med det teoretiska arbetet. I Cambridge gick det inte för sig att uteslutande ägna sig åt teoretisk arbete, det var förbehållet J. J. Thomson. I Cavendishlaborato- riet härskade en oordning, som Oseen inte kunde göra sig en föreställning om, skrev Bohr i ett långt brev i december 1911, och experimenterandet var inte särskilt givande för honom som tänkte läsa färre experimentella kurser den kommande terminen. Men han trivdes i Cambridge, Thomsons föreläs- ningar var roliga och själv var han ”i Øjeblikket meget begejstret for Kvan- tumtheorien (jeg mener dens experimentelle Side; Röntgenstraaler)”.122 Några år senare drabbades Oseen av tuberkulos och tvingades att överge Uppsala för att tillbringa några månader på Romanäs privatsanato- rium för ”de burgnare klasserna” utanför Tranås vid sjön Sommen. Han besöktes där av Niels Bohr vintern 1913, något han uppskattade mycket då det var länge sedan han träffat någon kollega.123 Under denna vistelse var Oseen fortfarande rätt aktiv, bl. a. hade han åtagit sig att skriva artikeln om mekanikens historik i den nya upplagan av Sveriges land och folk. I ett brev från sanatoriet till Vilhelm Carlheim-Gyllensköld diskuterade han därför var man skulle dra gränsen mellan matematisk fysik och fysik. Det hela var en ”smaksak” föreslog konvalescenten som inte trodde att Carlheim- Gyllensköld och han själv hade samma uppfattning om vad som utgjorde skillnaden. Oseen föreslog hursomhelst en generös tolkning:

Sådana som förhållandena i Sverige äro, tror jag mig böra draga gränsen så långt in på fysiken som möjligt av det skäl, att mellan fysiken (= experimentalfysik) och den matematiska fysiken annars skulle uppstå ett tomrum, som för båda de angrän- sande vetenskaperna vore till skada. Enligt min uppfattning höra alltså både edra teoretiska arbeten över jordmagnetismen och edra spektralteoretiska undersökning- ar till matematisk fysik.124

Möjligen berättade Bohr vid detta besök om sina idéer kring hur en ny atommodell kunde tänkas förklara de olika grundämnenas karakteristiska

122 Niels Bohr till C. W. Oseen, 4/12 1911, CWOA, E1:1. 123 A. von Rosen, Minnesskrift i anledning av Romanäs sanatoriums 10-åriga tillvaro, 1907–1917 (Stockholm, 1918). C. W. Oseen till Niels Bohr, 10/2 1913, NBA, BSC. Även i Niels Bohr collected works, VIII: The penetration of charged particles through matter (1912–1954) (Amsterdam, 1987), 755 f. 124 C. W. Oseen till Vilhelm Carlheim-Gyllensköld, 13/11 1912, Vilhelm Carlheim- Gyllenskölds arkiv, KVA (VCGA). Oseens artikel dök upp några år senare, se C. W. Oseen, ”Mekanik och matematisk fysik”, i Sveriges land och folk: Historisk-statistisk handbok, Vol. I, ed. J. Guinchard (1898) 2. uppl. (Stockholm, 1915), 575–577. 2. CARL WILHELM OSEEN 51 linjespektra. Bohr, som efter sejouren i Cambridge och i Manchester, hade återvänt till Köpenhamn och tagit upp en privatdocentur vid Polytekniske Læreanstalt i Köpenhamn, arbetade nämligen under våren 1913 ut en teori byggd på en atommodell där elektronerna gick i bestämda, diskreta, banor runt atomkärnan och där elektroner som övergick från en bana till en annan avgav (eller upptog) energi motsvarade linjerna i vätets spektrum. Teorin publicerades i tre delar under sommaren 1913. ”Det giver et Udkast til en Teori for Liniespectrerne; om en slig hypotetiske Bygning, der ikke grunder sig paa de sædvanlige Forestillinger før kaldes en Teori”, skrev Bohr till Oseen.125 Senare samma år i augusti skickade han ett särtryck av den första delen av ”On the constitution of atoms and molecules” och passade på att berätta att han blivit docent.126 Frågan är hur Oseen reagerade på Bohrs uppsats. Oseen, som efter sommaren vilade upp sig i Småland fast inte längre på sanatoriet, utväxlade några särtryck med fysikprofessorn vid Stockholms Högskola, Carl Benedicks, och passade på att skriva några rader om nyheterna i fysiken. Han diskuterade bl. a. den s. k. aggolmerationshypotesen som Benedicks skrivit om i en uppsats och hur denna förhöll sig till Plancks strålningslag och Einsteins ursprungliga formel för specifika värmet.

Din hypotes innebär övergivandet av den klassiska mekaniken fullt lika mycket som kvantfysiken. […] Motsättningen mellan Dig och kvant-männen förefaller mig därför långt mindre än man vid första genomläsningen av Dina artiklar tror. Jag vill tillägga, att jag icke är anhängare av kvanthypotesen utan tvärtom, samt att jag är övertygad att i agglomerationshypotesen finns en kärna, som är sann. Men det som förefaller mig vara av vikt för svenska fysici, det är att med öppna ögon se, hur fruktbärande kvanthypotesen är som arbetshypotes.127

Den välkände franske matematikern m. m. Henri Poincaré hade inte så långt innan sagt att kvanthypotesen var viktig och fruktbärande för fysiken, men Oseen trodde inte att Plancks samband mellan oscillatorerna och fäl- tets energi stämde. Varken han eller Benedicks trodde alltså fullt ut på kvanthypotesen, och särskilt Benedicks fann att den kränkte hans ”veten-

125 Niels Bohr till C. W. Oseen, odat. men juli 1913, NBA, BSC. Jfr Oseens svar 20/7 1913, BSC. 126 Niels Bohr till C. W. Oseen, 11/8 1913, NBA, BSC. Niels Bohr, ”On the constitution of atoms and molecules”, Philosophical Magazine 26/7 (1913), reproducerat i Niels Bohr collected works, II: Work on atomic physics (1912–1917) (Amsterdam, 1981), 161–185, jfr även 103–134. 127 C. W. Oseen till Carl Benedicks, 19/9 1913, Kungliga Biblioteket, Carl Benedicks efterlämnade papper, Accession 1959/6, 1. Korr. 1902–1951. (Hädanefter KBCB). 52 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN skapliga rättsbegrepp” och var ”fullständigt överflödig” även om han kunde erkänna dess förtjänst i att stimulera experimentellt arbete. Både Oseen och Benedicks var uppenbart förtjusta i sin nyfunna vetenskapliga kontakt. De började beklaga sig om att det inte fanns något forum för svenska fysiker att diskutera fysik i på svenska, förutom då per korrespondens. Och nog borde det finnas utrymme för nordiska fysikermöten när nu matematikerna mäktade med egna möten. Det viktigaste för Benedicks var annars att svenska fysiker skulle få ”disponera goda, rikliga, effektiva exper. resurser. I detta hänseende överglänsa oss tyskarna kolossalt mycket mera än i förmågan av teoretiskt tänkande.”128 1913 var det alls inte den teoretiska fysiken som haltade, menade Benedicks, tvärtom var det den experimentella fysiken behövde en uppryckning. Detta instämde även Oseen i. Oseen var inte fullt överens med Benedicks om tolkningarna av kvanthypotesen, han ville fortsätta diskussionen senare under vintern då han äm- nade sig upp till Uppsala och Stockholm från sin småländska exil. Oseen närmade sig problemet med kvanthypotesen från frågan kring värmestrål- ningen, medan Benedicks tog sig an problemet utifrån det specifika värmet. Oseen instämde i Benedicks’ kritik av Poincaré. ”Är det en tillfällighet, att det just var under Poincarés verksamhetstid den franska fysiken sjönk så oerhört? Jag tror det icke. Hypertrofi av matematiken tycks vara ödesdiger för fysiken. […] – Det vi behöva är för det första, andra och tredje experi- mentalarbeten.” Ett sådant erkännande av en matematisk fysiker gillades uppenbarligen mycket av experimentaslfysikern i Stockholm, som passade på och föreslog för Oseen att när de ändå höll på och diskuterade kvantfysiken kunde de ta itu med relativitetsteorin också.129 Oseen var i princip kritisk till kvanthypotesen, men samtidigt angelägen om att inte vara avvisande. Och när Bohrs atommodell började att publiceras föll hans kritik till föga. Bohr skickade den andra delen av ”On the constitution of atoms and molecules” till Oseen i oktober, han påpekade då att man i en artikel i Nature hade diskuterat vissa delar av Rydbergs vätespekt- rum som med Bohrs modell snarast borde tillskrivas helium.130 Oseen for-

128 Ibid. Carl Benedicks till C. W. Oseen, 23/9 1913, CWOA, E1:1. 129 C. W. Oseen till Carl Benedicks, 28/9 1913, KBCB; Carl Benedicks till C. W. Oseen, 10/10 1913, CWOA, E1:1. Oseen hade för Fysiska Sällskapet i Uppsala hållit två föredrag över relativitetsprincipen, vilka hade varit Benedicks ”första initiering” i ämnet. Jfr Arne Haglöf, ”Fysiska Sällskapet i Uppsala, 1887–1987”, Fysiska Sällskapet 100 år (Uppsala, 1987), 105. 130 Niels Bohr till C. W. Oseen, 17/10 1913, CWOA, E1:1, även i BSC. 2. CARL WILHELM OSEEN 53 mulerade nu ett brev där han uttryckte sin beundran inför danskens senaste arbete.

Det jag först ville säga Dig är, att jag som ju på förhand kände riktningen av din tankegång ävensom några av dess resultat, likväl på en punkt blev överraskad av skönheten i ditt resultat. Det var sambandet mellan h och den Balmer– Rydbergska konstanten. Så vitt nu kan ses, har Du i den punkten kommit över hy- potesernas och teoriernas region till den faktiska sanningens. Högre kan ingen teoretiker komma och jag lyckönskar Dig av hela mitt hjärta.131

Här har Oseens kritik av kvantteorin tonats ned, istället började han att genast ta itu med utvecklingen av den bohrska atommodellen för att passa samman med Maxwells och Lorentz’ teorier för elektromagnetismen. Detta krävde omfattande förändringar av de tidigare teorierna. Vad skulle komma i de maxwellska ekvationernas ställe, undrade han? Han kunde ännu inte ge något svar på detta, men en liten bit på vägen trodde han sig ha kommit. I ett brev till dansken skriver han att både Plancks och Sommerfelds försök att förena kvanthypotesen med Maxwells ekvationer hade misslyckats. Och skulle man kunna säga något om Starkeffekten utifrån Bohrs atommodell krävdes det att man först åstadkom en helt modifierad elektrodynamik.132 Oseen hade påbörjat det arbetet. I en uppsats visade han att Plancks teori för en oscillator inte gick att förena med de maxwellska ekvationerna. Den planckska oscillatorn absorberade energi utan att samtidigt emittera energi. Dessa invändningar hade inget att göra med kvanthypotesen i sig poängte- rade Oseen.133 Om denna uppsats skrev Bohr:

Jeg kan ikke sige hvor interessant jeg finder den, og hvor imponeret jeg er over den Lethed og Elegance, hvormed Du behandler et saa vanskeligt mathematisk Pro- blem. Resultatet forekommer mig overordentlig betydningsfuld, og Kritikken af Planck’s Teorie uafviselig. Jeg vilde saa gerne engang rigtig høre Din Mening om de Antagelser hvorpaa jeg har bygget. Efter Din Afhandling behøver de ikke at være i Modstrid med Antagelsen af Maxwell’s Ligninger i det tomme Rum, i Modsætning til Planck antager jeg jo netop at Emission og Absorption følges fuld- stændig ad. For at opnaa indbyrdes Sammenhæng, synes det mig nødvendig at

131 C. W. Oseen till Niels Bohr, 11/11 1913, NBA, BSC. Också i Niels Bohr collected works, II, 552. 132 C. W. Oseen till Niels Bohr, 3/1, 17/9 1914, NBA, BSC. Jfr P. S. i Niels Bohr till C. W. Oseen, 17/10 1913, CWOA, E1:1. 133 C. W. Oseen, ”Über die Möglichkeit ungedämpfter Schwingungen nach der Maxwell–Lorentzschen Theorie und über die Plancksche Strahlungstheorie”, Annalen der Physik, 43 (1914), 639–651. 54 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

bryde langt skarpere med den sædvanlige Mekanik end Planck vil gøre, og f. Eks. at antage at Systemerne i de stationere Tilstande hverken emittere eller absorbere.134

Bohr berättade att han utifrån sin modell hade försökt beskriva både Stark- effekten och Zeemaneffekten i sin senaste uppsats till Philosophical Maga- zine, som skulle komma ut om några dagar, ”det er kun et lille Forsøg paa at vise, hvorledes mine Forestillinger muligt tilbyder et Grundlag for Ud- viklingen af en Theorie for disse Fænomener.” Han berättade också i ett annat brev för svensken att han själv hade gjort några experiment där han hade försökt visa sin modells riktighet.135 Oseen diskuterade något år senare Bohrs senaste arbeten inom kvantteorin med en annan dansk, Niels Bjerrum, som menade att om kvantteorin kunde förklara den elektriska och magnetisk uppspaltningen av spektrallinjerna var mycket vunnet. Bohrs senaste publikation i Philosophical Maga- zine handlade om just detta.136 Granqvist hade också fått ta del av påpekandena om att Maxwells ekvationer inte lät sig sammanjämkas med Plancks strålningslag. ”Det blir således ännu en invändning mot denna teori, som nu gör så mycket väsen af sig”, skrev han om kvantteorin. Han beklagade Oseens sjukfrånvaro. ”Vår vetenskap utvecklas våldsamt. Går denna utveckling också i rätt riktning? Hvarken min tid eller förmåga räcker till att bedöma detta. Men många gånger har jag tänkt att om Du funnes här, så skulle jag i mycket ej stå så hjälplös som nu.”137 Även Benedicks läste Oseens uppsats. Den ”nödfallsutgång som kvantteorin ledt Planck till att öppna” kunde nu bommas igen, menade han. Han berömde Oseen och ville att denne skulle poängtera att detta ”självständiga tänkande kommer från Sverige!” Oseen kommenterade sitt ”svenska” tän- kande i ett svarsbrev.

Då jag först började att reflektera över svenska vetenskapliga förhållanden, tyckte jag mig finna att det som för oss är viktigast, är att försöka få fram en självständig, svensk vetenskap, som vågar ställa och bearbeta sina egna problem, oavsett om de för tillfället stå i kurs i utlandet eller ej. Den åsikten var i fjorton år ledstjärnan för

134 Niels Bohr till C. W. Oseen, 3/3 1914, OFA AXXIV:1. Ett utkast till brevet finns återgivet i Niels Bohr collected works, I, 127 f., samt i Niels Bohr collected works, II, 553 f. 135 Niels Bohr till C. W. Oseen, 1/1 1914, CWOA, E1:1, även i NBA, BSC. Bohrs uppsats var ”On the effect of electric and magnetic fields on spectral lines”, Philo- sophical Magazine March (1914), 506–524. Jfr Niels Bohr collected works, II , 319– 345. 136 Niels Bjerrum till C. W. Oseen, 16/2 1915, OFA AXXIV:1. 137 Gustaf Granqvist till C. W. Oseen, 1/1 1914, CWOA, E1:2. 2. CARL WILHELM OSEEN 55

mitt vetenskapliga arbete. Det yttre uttrycket därav var, att jag under denna tid aldrig vände mig till en utländsk tidskrift. Men det kom en tid, då jag måste säga mig själv, att jag varit inne på orätt väg. Det var, då jag i fjor av sekr. i V. A. fick veta, att man ej hade råd att taga mot flera uppsatser under det året. Är den elementäraste förutsättningen för svensk vetenskap – möjligheten att publicera dess resultat icke för handen, då är det ju löjligt att arbeta därför. Alltså: den tanken har jag uppgett. Under dessa förhållanden ser jag för min personliga del ingen anledning att betona min nationalitet, då jag skriver i en utländsk tidskrift.138

Benedicks beklagade Oseen att inte Vetenskapsakademien hade råd att publicera hans arbeten. Han misstänkte att de matematisk-fysiska arbetena fick stå tillbaka för biologiska arbeten som ”gynnas på ett oproportionerligt sätt.”139 Oseen hade alltså närt en ambition att bygga upp en svensk vetenskap och hans egen teoretiskt hydrodynamiska forskning hade passat väl ihop med detta mål. Nu valde han ett halvår innan det första världskriget skulle komma att bryta ut att överge de svenska fora som stod till buds och istället börja publicera sig utomlands. Detta gjorde han samtidigt som han började intressera sig för konsekvenserna av kvantfysiken i Bohrs tappning. Granqvist och Benedicks uppfattade alltså Oseens resultat så att Plancks kvanthypotes inte kunde fås i överensstämmelse med Maxwells ekvationer varför kvanthypotesen måste underkännas.140 Max Planck föll själv till föga inför Oseens uppsats och skrev ett brev- kort till svensken precis vid krigsutbrottet i augusti 1914. Planck hade prö- vat Oseens undersökning och funnit den ”vollständig unanfechtbar”. Svå- righeten att göra antagandet om en absorption utan en samtidig emission hade fått honom att omformulera kvanthypotesen. Månaden innan hade han skickat in ett meddelande om detta till vetenskapsakademin i Berlin. Han lovade att han skulle att nämna Oseens uppsats och att denne skulle få ett särtryck. Planck återkom till denna fråga, hur man skulle betrakta de elektromagnetiska oscillatorerna, senare.141 Året därpå nominerades Stark till Nobelpriset av bl. a. Wien och Planck, även från Oseen i Uppsala kom en nominering. Oseen talade där om ”magnetooptikens utveckling” under de senaste åren som givit insikter i

138 C. W. Oseen till Carl Benedicks, 25/3 1914, KBCB. Jfr C. W. Oseen till Chr. Aurivillius, 30/9 1913, Chr. Aurivillius arkiv, samling 2, KVA (CAA). Där hade Oseen skrivit om skälet till att han ditintills valt att skriva bara i svenska tidskrifter hade varit: ”att det för mig varit motbjudande att så öppet, som det på nämnda sätt sker, vidgå vår vetenskaps vasallskap under den utländska.” 139 Ibid. Carl Benedicks till C. W. Oseen, 17/3, 23/4 1914, CWOA, E1:1. 140 Jfr Robert Marc Friedman, ”The Nobel Prizes and the invigoration of Swedish science”, Solomon’s house revisited, ed. Tore Frängsmyr (Canton, MA, 1990), 193– 207, särsk. 198 ff. 141 Max Planck till C. W. Oseen, 14/8 1914, 31/3 1915 CWOA, E1:5. 56 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN atomens struktur, men som samtidigt visat hur komplicerad denna verkade vara – ”långt mera komplicerad än vad man för ett par årtionden sedan tänkte”. Här hade Plancks syn på ljusemissionen som diskontinuerlig vunnit en av sina första anhängare i Stark. Men den senares studier av den efter honom uppkallade effekten hade efter hand lett honom till uppfattningen, ”att Plancks teori icke står i överensstämmelse med verkligheten.” Stark- effekten utgjorde på så sätt en probersten för alla atomteorier nuvarande som kommande. Därför föreslog Oseen Stark till Nobelpriset.142 Men Oseen var ännu inte medlem av Nobelkommitté eller ledamot av Veten- skapsakademien. Det föll istället på Oseens kollega i Uppsala, Gustaf Granqvist, att göra utredningen av Starks kandidatur. I denna kom han till samma slutsatser som Oseen om Starkeffektens funktion av prövosten för atomteorier och särskilt hur den underkänt Plancks teori.143 Nobelkommit- tén rekommenderade Vetenskapsakademien emellertid att (under brinnande krig) reservera prisbeloppet till nästkommande år. Annars var Stark den självklare kandidaten. ”Ty det lärer ej lida något tvifvel att Stark med sina fortsatta arbeten inom kort skall uppnå nya resultat, inför hvilka någon tvekan om den framstående betydelsen af hans upptäckter ej längre kan råda.”144 Denna tillförsikt inför framtiden visades här en experimentell upp- täckt, men tongångarna var annorlunda gentemot teorier – där gick det inte att inteckna i framtida förmodade bekräftelser. * Oseen var inte bara viktig för Niels Bohr när det gällde att resonera kring fysik. Han skulle även på ett avgörande sätt bistå dansken med hjälp till att skaffa honom en akademisk plats. Niels bror Harald Bohr hade redan 1912 bett Oseen om hjälp med att ordna en plats vid universitetet i Köpenhamn för sin bror.145 Det fanns visst motstånd mot honom i fakulteten trodde Ni- els Bohr själv som därför vände sig till sina allierade Rutherford och Oseen med förhoppningen att dessa skulle kunna hjälpa honom.146 Svensken skrev ett mycket positivt uttalande, men det var inte så lätt, trodde han, då det inte var särskilt många som verkligen kunde förstå vad Bohr åstadkommit.

142 C. W. Oseen till Nobelkommittén för fysik, odat. men november 1915; 10/11 1916, KVANP. 143 Gustaf Granqvist, ”Redogörelse öfver J. Starks upptäckter af Dopplereffekten hos kanalstrålarne samt uppdelning af spektrallinier i elektriska fält”, [1916], KVANP. 144 Gustaf Granqvist, m. fl. till Vetenskapsakademien, 21/9 1916, KVANP. 145 Harald Bohr till C. W. Oseen, 7/3 1912, CWOA, E1:1, även i BSC; Klara Oseen till Harald Bohr, 10/4 1912, BSC; Harald Bohr till Klara Oseen, 11/4 1912, CWOA, E1:1. 146 Niels Bohr till C. W. Oseen, 10/3 1914, CWOA, E1:1. 2. CARL WILHELM OSEEN 57

Han föreslog därför att dansken borde skriva en populärvetenskaplig artikel om sin atommodell, för att på så vis påverka fakulteten i Köpenhamn.147 Några veckor senare kunde Bohr meddela att det såg lovande ut för hans del. Oseens och Rutherfords utlåtanden om honom hade varit till stor nytta. En ”Lærerpost” i teoretisk fysik skulle upprättas trodde han.148 Oseens svenska kollegor uppfattade hans arbeten som uteslutande kritiska till kvantfysiken, vilket i deras ögon underkände den nya fysiken. Nu var det inte fråga om en kritik som var ämnad att helt underkänna de nya idéerna, det var snarast fråga om att bedriva en kritik för att befordra fysikens utveckling. Oseen reflekterade apropå detta över skillnaderna mellan sitt och Bohrs sätt att arbeta.

Jag tror icke att jag misstager mig om jag säger, att min läggning är kritikerns, logikerns. Jag tror, att man även med denna läggning har sin mission i vetenskapen. Jag tror, att det icke är blott inom hydrodynamiken, som det är skäl att pröva allt innan man accepterar det. Men det finns ett fall där jag icke vill släppa min kritik lös. Det är, då jag ser något nytt och löftesrikt komma fram.149

Det nya och löftesrika var Bohrs atommodell, som alltså slapp hans kritik. ”Jag vet ingen nu levande fysiker, som funnit vackrare ting än de, som för mig te sig som de facta och orubbliga resultaten av din teori”, hävdade Oseen i sin lovprisning. Han trodde att det möjligen skulle behövas en ”radikal omstöpning” av det övriga fysikaliska vetandet innan Bohrs tanke- gångar fullbordats. För att inte verka oförbehållsam skrev han att: ”Din teori står för högt för att behöva något som har tycke av smicker.” Han bad också Bohr som ånyo befann sig i England ta reda på om det var någon ny upplaga av Lambs hydrodynamik på gång, för han hade av Wien blivit om- bedd att sammanfatta sina hydrodynamiska arbeten i en artikel i Annalen, men han lät gärna bli då: ”Lusten att gå vidare är starkare än lusten att repe- tera.” Om Lambs nya upplaga var förenlig med hans egen syn på hydrodynamiken behövdes inte någon sammanfattning, menade han.150 Alldeles nöjd med Lamb blev inte Oseen, varför han året därpå publicerade tre bidrag till hydrodynamikens teori i Annalen der Physik.151 Men det fanns också tid att gå vidare med arbeten utifrån kvantfysiken.

147 C. W. Oseen till Niels Bohr, 12/3 1914; Niels Bohr till C. W. Oseen, 18/3 1914, BSC. 148 Niels Bohr till C. W. Oseen, 8/4 1914, CWOA, E1:1. 149 C. W. Oseen till Niels Bohr, 9/10 1914, NBA, BSC. 150 Ibid. Jfr Wilhelm Wien till C. W. Oseen, 13/9 1914, CWOA, E1:7. 151 C. W. Oseen, ”Beiträge zur Hydrodynamik, 1–3”, Annalen der Physik 46 (1915). 58 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Strax innan jul 1915 skrev Bohr från Rutherfords laboratorium i Man- chester och tackade för Oseens uppsats ”Das Bohrsche Atommodell und die Maxwellschen Gleichungen” och några andra han fått. Oseen menade där att varje försök att förena Bohrs atommodell med Lorentz’ elektronteori inte lät sig göras utan att inre motsättningar byggdes in. Det var därför han förkastade Debye–Sommerfelds dispersionsteori som försökte göra just detta. Men man skulle inte uppfatta uppsatsen som en stridsskrift gentemot Bohrs teori, försäkrade han, utan som ett logiskt renhållningsarbete. Teo- rier byggda på motstridande antaganden kunde han inte gå med på.152 Dansken tog Oseens kritik med fattning och menade sig ha kommit till liknande resultat om Debye–Sommerfelds teori, men från andra utgångspunk- ter.

Jeg ved ikke hvad Dit Standpunkt til Kvanteteorien egentlig er; men for mig staar det som om dens experimentelle Realitet næppe kan betvivles, dette fremgaar maaske allerbedst af Bjerrums smukke Theori og E. v. Bahrs Arbejder næsten synes at give directe Bevis for Kvantelovene, eller i hvert Tilfælde for Umuligheden af at behandle Molekylernes Rotation udfra noget der ligner sædvanlig Mekanik.153

Oseen var i princip positiv till Bohrs teori, som han menade gav nytt hopp om framkomligheten i atomfysiken, men förklarade för Bohr vad han uppfattade som sin egen uppgift inom den teoretiska fysiken. Det låg inte för honom att ”[d]järvt gripa en ny hypotes” det fick gärna andra som Bohr göra. Det som däremot Oseen uppfattade som sin uppgift var att ”kritiskt granska grunderna såväl för det gamla som de nya hypoteserna.” Först när detta var gjort kunde han bestämma sig för vad han tyckte om en teori. Och denna kritiska hållning behövdes särskilt iakttagas i förhållande till de exi- sterande teorierna för strålningen. ”Min ståndpunkt till kvantteorien kan jag ännu icke avge. Min tro är emellertid att en fullkomligt radikal omstöpning av de äldre föreställningarne angående ljusemissionen är obetingat nödvän- dig”, skrev Oseen. Så det var inte av någon konservativ ängslighet som han hade betänkligheter gentemot kvantteorin. Däremot hade Oseen tröttnat på vildvuxenheten av allehanda varianter av kvantteorin. Men några saker

152 C. W. Oseen, ”Das Bohrsche Atommodell und die Maxwellschen Gleichungen”, Physikalische Zeitschrift 16 (1915), 395–405. Oseen utvecklade sin kritik i ”Über die Extinktion des Lichtes[, 1]”, Physikalischer Zeitschrift 17 (1916), 233–235 och ”Über die Extinktion des Lichtes, 2”, Physikalischer Zeitschrift 17 (1916), 341–343. Även i ”Zur Kritik der Elektronentheorie der Metalle”, Annalen der Physik IV 49 (1916), 71– 84, uppehåller sig Oseen vid närliggande frågor. 153 Niels Bohr till C. W. Oseen, 20/12 1915, NBA, BSC. Också i Niels Bohr collected works, II, 564 ff. Jfr Eva von Bahr, ”On the quantum-theory and the rotation- energy of molecules”, Philosophical Magazine 28 (1914), 71–83. 2. CARL WILHELM OSEEN 59 ville han rädda genom de radikala omstöpningarna, det var idén om att energin var lokaliserad i rummet vilket skulle utesluta fjärrkrafter. Skulle detta krav gå att förena med kvanthypotesen skulle det tala till hypotesens fördel, menade han. Det han var mest intresserad av att komma till klarhet över var hur man skulle ”kunna sammanfoga både de äldre och de nyare elektromagnetiska fenomenen”. De många varianterna på kvantteorierna förklarade inte vilka antagande från de gamla teorierna som hade övergivits och vilka det var som hade behållits, menade han, och han avslutade sitt brev till Bohr med följande specifikation på en kvantteoretiker.

Vad jag av en kvantteoretiker i första rummet begär: skarp logik, som alltid kommer ihåg vilka antaganden, som lagts till grund, och aldrig för en tillfällig framgång hopkopplar dem med motsatta antaganden, det finner jag endast hos ytterst få.154

Kriget och censuren försvårade kommunikationen i Europa. Bohr som befann sig i Manchester valde att skriva på engelska för att inte bereda cen- surögonen besvär och därmed fördröja postgången ytterligare. I mitten av mars 1916 skrev han att han höll med Oseen om att det behövdes en logisk kritik av kvantteorin, men att han nog hade en mer optimistisk syn på dess möjligheter än svensken.155 Att han var i färd med att sammanfatta sin teori välkomnades av Oseen som önskade att dansken då skulle:

precisera din teoris förhållande till den Lorentzska elektronteorien och speciellt till frågan om de Maxwellska ekvationernas giltighet. Det är dock så stora områden, som dessa teorier ge en, efter vad det synes, riktig tydning av, att det i längden icke kan undvikas att förhållandet mellan dem och kvantteorien blir fullt uppklarat.156

Oseen gratulerade Bohr till att det nu syntes som att dansken skulle få en professur i Köpenhamn till slut, och dessutom lyckönskade han till

det glänsande sätt varpå din teori visat sin fruktbarhet. Just därför att teoriens ställ- ning nu är så orubblig – just därför menar jag att vi ha rätt att framlägga svårighet- erna. Jag ber Dig att icke ta detta framläggande som angrepp. Vad mig beträffar är det omöjligt att vara nöjd med den dualism som nu råder. Jag måste sträva efter en- hetlighet i uppfattningen. Att den äldre Maxwell–Lorentzska teorien måste djupt re- formeras, därom är jag övertygad. Men den kan icke avlägsnas, utan att något sättes i stället. Och vad är detta? Det är för mig huvudfrågan?157

154 C. W. Oseen till Niels Bohr, 3/3 1916, NBA, BSC. Också, men med en del fel- transkriptioner, i Niels Bohr collected works, II, 568 f. 155 Niels Bohr till C. W. Oseen, 17/3 1916, utkast, NBA, BSC. Även i Niels Bohr collected works, II, 571 ff. 156 C. W. Oseen till Niels Bohr, 27/3 1916, BSC. 157 Ibid. 60 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Oseen diskuterade även svårigheterna med den gamla elektrodynamiken i ett par uppsatser 1916 i Annalen der Physik.158 En fråga var om den på de maxwellska ekvationerna grundade lorentzska elektronteorin var giltig eller inte. Oseen svarade att den inte var giltig, och därför utgjorde det faktum att Bohrs teori inte gick att förena med Maxwell–Lorentz’ teori inget argument mot danskens teori.159 Vid en sommarkurs för läroverkslärare 1919 om Atomistiska föreställ- ningar i nutidens fysik kretsade Oseen kring Einsteins relativitetsteorier, men främst uppehöll han sig vid Bohrs teorier vilka han höll mycket högt.160 Redan vårterminen 1918 hade ”Modärna atomteorier” varit ämnet för Oseens föreläsningar. Föreläsningarna från sommarkursen publicerades och väckte då stort intresse för de nya rönen inom fysiken. Dessutom gick man varannan onsdag igenom relativitetsteorierna under hela det kommande läsårets seminarieövningar, och varannan torsdag under hösten gick man igenom ”atomistiska föreställningar i nutidens fysik”.161 * Oseen publicerade sig med något undantag uteslutande i Vetenskapsaka- demiens publikationer, det dröjde till 1913 innan han lät publicera ett arbete i en internationellt mer tillgänglig tidskrift. Han påstod att det hade varit en uttalad ambition hos honom att på detta sätt verka för den svenska vetenskapen. Man var först tvungen att bygga upp vetenskapen på hemmaplan, tycks han ha menat. Till slut övergav han denna ambition, när han förstod att hans forskning på detta sätt inte nådde någon vart. Drivkraften kan synas ha varit en önskan om att på detta sätt bygga upp en nationell vetenskap, men denna nationalistiska ambition misslyckades i sitt internationella sammanhang. I samband med att Niels Bohr publicerade sin atommodell kom Oseen att intressera sig för kvantfysiken och satte igång med att sammanjämka kvantfysiken med den tidigare elektrodynamiken. Han menade sig här främst arbeta som kritiker, och flera av hans svenska kollegor uppfattade hans kritik som underkännande av kvantfysiken, men i Ose- ens brevväxling med Bohr ser vi att det snarare var menat som en konstruk-

158 C. W. Oseen, ”Zur Kritik der Elektronentheorie der Metalle”, Annalen der Phy- sik 49 (1916) och ”Über die ultrarote Strahlung einer dünnen Metallplatte”, Annalen der Physik 50 (1916). 159 C. W. Oseen till Niels Bohr, 3/5 1916, NBA, BSC. Detta brev öppnades av censuren i Storbritannien. 160 C. W. Oseen, Atomistiska föreställningar i nutidens fysik: Tid, rum och materia – Femton föreläsningar (Uppsala, 1919). 161 UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk- naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:12–13. 2. CARL WILHELM OSEEN 61 tiv kritik och inte menad att underkänna det lovande i kvantfysiken. Oseen kom även att bistå Bohr med rekommendationer av allehanda slag.

Konferenser, akademier och kommittéer Sommaren 1922 hade Oseen för avsikt att resa ned till München för att där hälsa på Sommerfeld och Hilding Faxén som befann sig där över sommaren för att på plats studera teorin för röntgenstrålarnas reflektion.162 Faxén hade redan träffat flera fysiker i München som frågade honom om när Oseen skulle dyka upp.163 Han kunde dock meddela att Sommerfeld inte skulle vara hemma i München andra veckan i juni då denne avsåg lyssna till Bohrs första tre föredrag i Göttingen.164 Dessa föreläsningar intresserade även Oseen som reste ner över Köpenhamn och åhörde även han Bohrs fö- reläsningar i Göttingen, innan han for vidare. Oseens resa blev lyckad. ”In- tresset för Dina arbeten har tydligen stigit här i Landet”, kunde Faxén skriva från Stuttgart dit han rest vidare efter det att Oseen återvänt till Upp- sala. Att knyta kontakter och vinna själar för sin hydrodynamik hade såle- des varit ett av målen med Oseens resa.165 Hemkommen satte sig Oseen ned för att författa utlåtanden över två av det årets Nobelpriskandidater, nämligen Albert Einstein och Niels Bohr.166 Som nyinvald i Nobelkommittén hade alltså Oseen fått detta grannlaga uppdrag. Einsteins kandidatur hade i kommittén en enveten motståndare i Allvar Gullstrand. Denne hade i flera tidigare utredningar slagit fast att det var fråga om en ”trossak” om man trodde på Einsteins relativitetsteorier eller ej. Nu var Einstein föreslagen till priset för andra bedrifter också, året innan hade Arrhenius utrett den fotoelektriska effekten efter det att Oseen inkommit med förslag om detta.167 Inget av Einsteins arbeten hade ännu

162 Arnold Sommerfeld till C. W. Oseen, 12/5 1922, OFA AXXIV:4. 163 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 17/5 1922, OFA AXXIV:1. 164 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 5/6 1922, OFA AXXIV:1. 165 Hilding Faxén till C. W. Oseen, 18/7 1922, OFA AXXIV:1. 166 En bra översikt över turerna k´ring Einsteins Nobelpris ges i Aant Elzinga, ”Einstein in the land of Nobel: An episode in the interplay of science, politics, epistemology and popular culture”, Physics, philosophy and the scientific community, eds. Kostas Gavroglu, John Stachel & Marx W. Wartofsky (Dordrecht, 1995), 73–103. 167 Svante Arrhenius, ”Redogörelse för nyare observationer angående av Einsteins relativitetsteori förutsedda företeelser”, 17/8 1920; Allvar Gullstrand, ”UTREDNING angående Einsteins Relativitetsteorier och Gravitationsteori”, 12/5 1921; idem, ”Tillägg till den 1921 afgifna utredningen angående Einsteins relativitetsteori er och gravitationsteori”, 11/7 1922; Svante Arrhenius, ”Kort översikt över Einsteins teori angående den fotoelektriska effekten”, 11/7 1921, KVANP. 62 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN inte funnit nåd inför kommittén emellertid. Arrhenius skrev t. ex. om den fotoelektriska effekten:

Det kan icke förnekas att Einsteins idé var ett snilledrag. Den var emellertid en naturlig och närliggande följd av Lenards, J. J. Thomsons och Plancks stora arbeten. Då den uttalades, var den endast en tämligen på försök utkastad, föga utarbetad förmodan, grundad på kvalitativa endast tillnärmelsevis riktiga iakttagelser.168

Oseen kom året därpå till den motsatta slutsatsen i en egen utredning. ”Det var tvärtom genom en analys, som i originalitet och skarpsinne har få likar i den teoretiska fysiken.” Den fotoelektriska lagen var experimentellt bevisad, menade han, och ett av de viktigaste bevisen för denna lagbundenhet kom från Bohrs atomteori. ”Den Einsteinska satsen och Bohrs sakligt där- med identiska frekvensvillkor är för närvarande en av de säkraste satser fysiken äger.” Dessutom hade Einstein kvalificerat sig på fler områden, men den viktigaste meriten var hans ”sats om ljusets kvantmässiga emission och absorption.” Och det viktigaste argumentet var det ovan nämnda: ”Nästan alla bekräftelser av Bohrs atomteori äro tillika bekräftelser på Einsteins sats.”169 Skulle Bohr belönas var man tvungen att först belöna Einstein, vars upptäckt låg längre tillbaka i tiden och dessutom var en för- utsättning för Bohrs teori. Motiveringen gick således i omvänd ordning mot den man ville presentera pristagarna i. Symptomatiskt för detta var att Oseen hade utrett Bohrs kandidatur fyra dagar innan han skrev färdigt utredningen om Einstein. Hela den moderna atomfysiken byggde på Bohrs teori konstaterade Oseen och anförde Sommerfelds lärobok som ”ett yttre tecken på den grundläggande betydelse Bohrs teori har för den nuvarande atomfysiken.” Det var inte bara grundläggningen som var Bohrs förtjänst. ”Mer och mer har åt honom tillerkänts rätten att avgöra, vad som på detta område skall anses sannt eller icke sannt.” Bohr hade nämligen inte nöjt sig med att skapa en mer realistisk atomteori efter de inledande framgångarna, utan väl så viktig var hans förmåga att bygga vidare på teorin. Hans första atomteori från 1913 hade till stora delar ersatts och byggts ut, en av de viktigaste till- äggen var korrespondensprincipen – att varje kvantteori för höga kvanttal borde ge samma resultat som den klassiska teorin. Att Bohr så sent som under de just timade föredragen i Göttingen inte väjt för att påtala problemen med den nuvarande atomteorin talade än mer till hans fördel, menade

168 Svante Arrhenius, ”Kort översikt över Einsteins teori angående den fotoelektriska effekten”, 11/7 1921, KVANP. 169 C. W. Oseen, ”Einsteins lag för den fotoelektriska effekten”, 13/8 1922, KVANP. 2. CARL WILHELM OSEEN 63

Oseen. Det problematiska med hans atomteori däremot, med all kvantteori över huvud taget, var de mot ”erfarenheten” stridande grundantagandena. Men det var fullt legitimt, menade Oseen, att göra mot den klassiska fysiken stridande grundantaganden, då den klassiska fysiken under flera decennier ”varit fullkomligt oförmögen att tyda spektralseriernas gåta eller att sprida ljus över atomernas inre.” Och då Bohrs teori lyckats med allt detta var man tvungen att skaffa sig ”radikalt nya tankevanor”. Nu talade flera fysiker emot dessa utsikter, men Oseen själv menade sig inte kunna komma till någon ”annan slutsats än den, att atomfysiken ännu under lång tid skall förbli ett fält för forskningen”.170 Atomfysiken var ett fruktbart område och den erbjöd de bästa samar- betsmöjligheter mellan teoretiker och experimentalister. Bekräftelser på Bohrs teori hade kommit från flera experimentella håll, bl. a. från Sieg- bahns kartering av röntgenspektrat i Lund. Det var Oseen noga med att på- peka, detta var i det närmaste det gick att komma hans ideala modell för hur fysikforskning skulle bedrivas. Nära samarbete mellan experimentalister och teoretiker var nödvändigt, enligt honom, för att förhindra urartning om den ena eller andra sortens fysik bedrevs för ensidigt. Han avslutade sin utredning med just denna aspekt.

Såväl med hänsyn till de redan säkerställda resultaten som med hänsyn till den mäktiga impuls, som denna teori givit såväl den experimentella som den teoretiska fysiken, synes mig Bohrs atomteori till fullo värd ett Nobelpris.171

Oseens bägge utredningar kom inte fysikkommitténs ordförande, Granqvist, till handa förrän den 13 augusti. Han hade såsom ordförande att författa den s. k. ”kapprocken”, som skulle läggas fram för Vetenskapsaka- demien, där kandidaterna gicks igenom och där rekommendationerna från kommittén stod att läsa. Det var en hektisk månad för fysikprofessorn från Uppsala han var förutom dessa göromål i full färd med förberedelserna för ”Fysikermötet”.172 I slutet av augusti 1922 hölls nämligen det Andra Nordiska Fysikermö- tet i Uppsala, och fysiker från runtom i Norden kom dit även om svenskarna var i majoritet.173 Vid Ørstedmötet två år tidigare i Köpenhamn hade de

170 C. W. Oseen, ”Den Bohrska atomteorien”, 9/8 1922, KVANP. 171 Ibid. 172 Jfr Gustaf Granqvist till Svante Arrhenius, 13/8 1922, SAA E1:8. 173 Från Danmark kom Niels Bohr och H. A. Kramers, från Norge kom V. Bjerknes, Johan Holtsmark, Sem Sæland, L. Vegard, Th. Wereide, från Finland kom K. F. Lind- man. Från Sverige kom Svante Arrhenius, Carl Benedicks, Gudmund Borelius, Vilhelm Carlheim-Gyllensköld, Gustaf Granqvist, C. A. Mebius, C. W. Oseen, Wilhelm Palmær, 64 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN svenska fysikerna sagt sig vilja ordna nästa nordiska fysikermöte, ett löfte som nu uppfylldes.174 Det var vid denna tid möjligt att mönstra nästan samtliga svenska fysiker till ett möte. Som huvudvärd för mötet stod Granqvist, i egenskap av prefekt för Fysikum, men Oseen var den som kom att framstå som mötets centralfigur. Huvudanförandet hölls av Niels Bohr: ”Om Forklaringen af det periodiske System”, medan Oseen själv talade över ”De flytande kristallernas teori”, där han presenterade sin statistiska modifikation av Borns teori.175 Från universitetet i Kristiania kom docenten Th. Wereide och höll föredraget om ”Relativitetsprincippet og atom- fysikken”, där han försökte sammanfoga atomfysiken och den allmänna relativitetsteorin med varandra. Han hade bett Oseen – ”en specialist paa området” – att i förväg läsa igenom sitt bidrag.176 Efter Wereides föredrag avslutades förhandlingarna med Harald Nordensons kritiska granskning av ”Einsteins relativitetsteori och den fysikaliska värkligheten” innan man av- tågade till restaurant för middag och samkväm.177 Några av föredragen hamnade senare i Kosmos.178 Efter mötet fick Oseen många erkännanden från deltagarna.179 Eva von Bahr-Bergius, som varit docent i experimentell fysik hos Knut Ångström (och som sedan sin tid i Berlin var nära vän med Lise Meitner), undervi- sade vid denna tid vid Brunnsvik, men hade rest ner till Uppsala för att deltaga i fysikermötet. Hon befann sig onekligen inte i centrum av fysiken på folkhögskolan utanför Ludvika och hon skrev efter mötet till Oseens hustru

Henning Pleijel, Ludvig Ramberg, Manne Siegbahn och Filip Åkerblom ur de svenska professorsleden. Bland övriga svenska deltagare märker vi Eva von Bahr-Bergius, Anna och Bengt Beckman, Yngve Björnståhl, Erik Bäcklin, Hilding Faxén, E. A. Holm, Erik Hulthén, Gustaf Ising, Oskar Klein, Sten Lothigius, Harald Nordensson, Gulli och Hen- rik Petrini, Eva Ramstedt, Rolf Sievert, John Tandberg, Ivar Waller och Arne Westgren m. fl. Enligt Andra Nordiska Fysikermötet i Upsala, den 24–26 augusti 1922: Program och deltagareförteckning (Uppsala, 1922). 174 Jfr Upsala Nya Tidning, 23/8, 25/8 & 26/8 1922, Upsala, 23/8, 24/8, 25/8 & 26/8 1922. 175 C. W. Oseen, koncept ”2:a skand. Fysikerkongr.”, OFA, BIV:1. 176 Th. Wereide till C. W. Oseen, 20/8 1922, OFA AXXIV:4. 177 Andra Nordiska Fysikermötet i Upsala, den 24–26 augusti 1922 och Autoreferat av föredrag vid Andra Nordiska Fysikermötet i Upsala, den 24–26 augusti (Uppsala, 1922). 178 Bl. a. K. F. Lindman, ”Om resultaten av några försök rörande Hertz’ska vågor”, Kosmos 3 (1923), 133–152. Jfr. Andra Nordiska Fysikermötet i Upsala, den 24–26 augusti 1922 och Autoreferat av föredrag vid Andra Nordiska Fysikermötet i Upsala, den 24–26 augusti och K. F. Lindman till C. W. Oseen, 13/3 1923, OFA AXXIV:2. 179 Se t. ex. Niels Bohr till C. W. Oseen, 30/8 1922; K. F. Lindman till C. W. Oseen, 16/9 1922, Johan Holtsmark till C. W. Oseen, 13/3 1923, OFA AXXIV:1–2 och Eva von Bahr-Bergius till Klara Oseen, 31/8 1922, OFA, AXXV. 2. CARL WILHELM OSEEN 65 att: ”Det var för mig en verklig upplevelse att få vara med i denna lilla krets, som samlats kring två sådana personligheter som Bohr och Vil- helm”.180 Oseen själv tackade Bohr och skrev, ”att det Du gav oss alla under vår lilla middag gjort denna oförgätlig för deltagarne”. Bohrs föreläs- ning hade också gjort intryck på honom så tillvida att han önskade få göra kopior av de ljusbilder Bohr använde för att belysa de spektroskopiska la- garna.181 Uppsalamötet innebar ännu ett steg mot att befästa atomfysiken som den centrala delen av fysiken – både den teoretiska och den experimentella. Detta åstadkomms framförallt på det individuella planet genom att befästa de vetenskapliga banden. Det nordiska sammanhanget var väl så viktigt (men ofta förbisett i historieskrivningen), men man var även angelägna om att förhålla sig till fysikens centrum. I början av juli samma år hade Oseen fått en inbjudan till naturforskarmötet i Leipzig av Karl Scheel, professor i Berlin och redaktör för Zeitschrift für Physik. Oseen hade nämnt sitt intresse av att deltaga i mötet under sitt besök i Göttingen tidigare under sommaren. Han reste där- för tre veckor efter Uppsalamötet ner till Leipzig för att träffa sina tyska kollegor. Måndagen den 18 september inleddes det stora naturforskarmötet med föreläsningar av Albert Einstein och Moritz Schlick om relativitetsteorien i fysiken respektive filosofin. Och mot slutet av veckan skulle man få höra Vilhelm Bjerknes tala om väderförutsägelser.182 Men knappt hade det tyska naturforskaremötet tagit sin början förrän Oseen nåddes av ett dödsbud från Uppsala. Det var ett telegram från The Svedberg som löd: ”granqvist heute gestorben nachfolger zu nennen vor 2 oktober/svedborg [sic.]”.183 Oseen hade valts in i Vetenskapsakademien 1921 och året därpå efter- trädde han Hasselberg i Nobelkommittén för fysik. Dessutom flyttades han senare under hösten från matematikklassen till fysikklassen i Vetenskaps- akademien, han tog Granqvists rum.184 Han gratulerades till invalet av Si- egbahn som menade att: ”Behovet av en representant för den teoretiska fysiken [i Nobelkommittén] har ju varit påtagligt ej minst med hänsyn till det surrogat för en sådan som väl Gullstrand skulle vara – personen i övrigt i all ära!” Lundaprofessorn passade i samma brev på att avge förslag till Oseen om Nobelpriskandidater. Han ville helst se att Einstein och Millikan fick de två Nobelprisen i fysik och att Bohr skulle belönas med kemipriset.

180 Eva von Bahr-Bergius till Klara Oseen, 31/8 1922, OFA, AXXV. 181 C. W. Oseen till Niels Bohr, 31/8 1922, BSC. 182 Karl Scheel till C. W. Oseen, 5/7 1922, OFA AXXIV:4. 183 The Svedberg till C. W. Oseen, 18/9 1922, OFA AXXIV:4. 184 6/12 1922 §17 & 22/11 §12 KVAP. 66 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Att Millikan skulle komma ifråga istället för Bohr motiverade han med att Millikans arbeten var äldre och att de utgjorde grunden för danskens arbeten, även om ”Bohr av de två är den större anden.” Avståndet från Lund till Stockholm gjorde det annars svårt för Siegbahn att bedöma vad som diskuterades i Vetenskapsakademien. Därför var han oroad av ryktena om att Vetenskapsakademiens fysikprofessur skulle dras in.185 Det var Hasselbergs gamla professur som inte skulle återbesättas. När fysikprofessorn i Uppsala, Gustaf Granqvist, dog 18 september 1922 inte särskilt lång tid efter fysikermötet i Uppsala, blev inte bara hans professur ledig, men också hans plats i Nobelkommittén, och det brådskade med en ersättare. Då dessutom Bernhard Hasselberg, Vetenskaps- akademiens egen fysiker dött tidigare samma år var två av de fem platserna i Nobelkommittén lediga. Kvar i kommittén var Svante Arrhenius, Allvar Gullstrand och Vilhelm Carlheim-Gyllensköld. Hugo Hildebrandsson, den gamle meteorologen och tidigare medlemmen av Nobelkommittén, var där- för fundersam på hur man i första hand skulle ersätta Granqvist. Oseen skulle ta Hasselbergs plats var han redan klar över, men det behövdes även en experimentalist i kommittén, menade han. Siegbahn var ett intressant namn i detta sammanhang, men han kunde inte vara medlem av Nobel- kommittén och samtidigt sitta kvar som professor i Lund. De långa resorna skulle bli ett alltför stort problem, och Siegbahns regelbundna närvaro vid Vetenskapsakademien i Stockholm skulle inte kunna påräknas i önskvärd omfattning, men Hildebrandsson hade bot för detta. ”[J]ag har tänkt, att han [Siegbahn] nog skulle antaga en kallelse till G[ranqvist]s efterträdare här [i Uppsala], om han finge veta, att kommittén vore enig om, att föreslå honom till ledamot. Båda platserna blefve då väl besatta.” Den ende som kunde tänkas ha någon invändning mot Siegbahns kallelse till Uppsala var Benedicks, men han var nog nöjd med sitt Metallurgiska institut spådde Hildebrandsson.186 Benedicks, som 1920 hade blivit chef över det nyinrät- tade Metallografiska institutet, hade dessförinnan varit professor i fysik vid Stockholms Högskola.187 Men redan innan Hildebrandsson hunnit ge dessa råd hade Oseen skridit till verket och hört sig för om Siegbahns intresse för

185 Manne Siegbahn till C. W. Oseen, 14/9 1922, OFA AXXIV:4. 186 Hugo Hildebrandsson till C. W. Oseen, 27/9 1922, OFA AXXIV:2. 187 Thomas Kaiserfeld, ”Staten, kapitalet och vetenskapen: Om fysikens institutionalisering i Sverige under 1900-talets första hälft”, Forskningsprogrammet Stella: Mo- dern vetenskapshistoria, 1850–2000, Arbetsrapport nr 9 (Uppsala, 1996), 20–22. Bo Sundin, Ingenjörsvetenskapens tidevarv: Ingenjörsvetenskapsakademin, Pappersmasse- kontoret, Metallogafiska institutet och den teknologiska forskningen i början av 1900- talet (Umeå, 1981), 186–194. 2. CARL WILHELM OSEEN 67 att flytta till Uppsala. Så knappt hade lundaprofessorn lyckönskat Oseen till dennes inval i Nobelkommittén förrän han själv fick ett erbjudande om att förflytta sig närmare Fysiksveriges centrum. Siegbahn var intresserad av att kallas till Uppsala, men för ”en experimentator är problemet [med att flytta] lite mer komplicerat än för en teoretiker!”, förklarade han. Det fanns skäl för och emot. Ett av de avgörande skälen för att flytta vore det större laboratoriet vid Uppsalainstitutionen. Där hoppades han få fortsätta ”rönt- gengebitet”, men det innebar ett problem då flera av apparaterna i Lund var specialapparater och några till och med hans privata egendom. För att detta komplicerade laboratoriemaskineri skulle kunna producera forskningsresultat krävdes dessutom ett antal goda specialmekaniker. Det fanns därför anledning att inte hasta upp till Uppsala, men Siegbahn ville dit bara de praktiska bekymren kunde ordnas. Möjligheter till samarbete med Oseen lockade honom också, ”därför att det stöd som en experimentator numera behö- ver från teoretikerns sida kan påräknas i Upsala […] då Du varit nog vänlig att ställa Dig som initiativtagare till förslaget.”188 Två dagar senare kom telegrammet från Siegbahn till Oseen med följande lydelse: ”Tack för meddelandet mottar med nöje kallelsen/Siegbahn”.189 Någon månad senare var han i Uppsala för att inspektera sin tillkommande institution. Han hade även besökt Vetenskapsakademien och uttryckte sin förvåning över att ännu ingen tagit Granqvists plats i Nobelkommittén. Ett hastigt påkommet sparnit från Arrhenius’ sida hade ställt den av Oseen utlovade platsen i No- belkommittén obesatt. Siegbahn misstänkte att det inte var en ekonomisk fråga enbart, och reagerade:

mycket starkt mot att i hela komm. ej finns plats för en enda experimentalfysiker sedan nu Hasselberg och Granquist lämnat densamma. Jag finner det fullt i sin ordning att den teoretiska fysiken, fysikaliska kemien och geofysiken äro företrädda men måste finna det högst egendomligt att det centrala ämne som väl experimentalfysiken väl dock är skall sakna representant. – Nå jag förmodar att Arrhenius är en- väldig.190

De två fortsatte att diskutera hur resurser skulle kunna knytas till institutionen i Uppsala inför Siegbahns ankomst.191 Det första uppdraget Oseen fick i Nobelkommittén var, som vi sett, att utreda Einsteins och Bohrs kandidaturer. Tidigare hade Arrhenius och

188 Manne Siegbahn till C. W. Oseen, 24/9 1922, även telegram samma datum, OFA AXXIV:4. 189 Manne Siegbahn till C. W. Oseen, 26/9 1922, OFA AXXIV:4. 190 Manne Siegbahn till C. W. Oseen, 26/10 1922, OFA AXXIV:4. 191 Manne Siegbahn till C. W. Oseen, 24/2, 8 & 19/4 1923, OFA AXXIV:4. 68 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Gullstrand gjort utredningar som avvisade Einsteins kandidatur, den senare med motiveringen att det var fråga om en trossak huruvida relativitetsteorierna stämde eller ej. Arrhenius hade 1920 utrett ”i hvad mån dessa konsekvenser [av den fullkomligt nya uppfattningen av mekanikens grundbe- grepp som Einsteins teori medförde] visat sig stämma med verkligheten”. Liknande invändningar restes mot Bohrs kandidatur: Det ”måste framhål- las, att de antaganden, på hvilka den Bohrska atommodellen är byggd, stå i strid med fysiska lagar, hvilka ännu icke kunna undvaras.”192 Oseen som redan 1920 hade rekommenderat Einstein för ett Nobelpris då: ”hela den nutida atomteorien” vilade på ”Einsteins lag”.193 Man höll inte med om detta i Nobelkommittén man menade att man redan hade belönat ”kvanta- teorien” genom 1918:års pris till Planck, och vidare att ”en väsentlig del af förtjänsten tillkommer äfven de forskare, som bearbetat frågan experimentellt”. Likaså kunde inte relativitetsteorierna komma ifråga – flera under- sökningar, dvs. flera experimentella prövningar önskades innan man kunde beakta Einsteins kandidatur på detta område.194 Samma år adjungerades Oseen till Nobelkommittén för att göra Nobelprisutredningar ”angående A. Einsteins teori för den fotoelektriska effekten hos N. Bohrs atomteori”. Formuleringen är intressant men kan lika väl vara en felskrivning, där hos snarare skulle vara och.195 Gullstrand vidhöll året därpå, 1922, sin avvisande hållning i en kommentar till sina tidigare utredningar, men Oseen gjorde som vi sett en utredning som rekommenderade att Einstein skulle tilldelas priset, men inte för relativitetsteorierna utan för den fotoelektriska lagen. På så vis kunde Einstein tilldelas ett Nobelpris, men kommittén behövde inte ta ställning till relativitetsteorierna (för vilka Einstein hade fått nästan alla nomineringar till priset). Dessutom var den fotoelektriska effekten en viktig be- ståndsdel av motiveringen för ett Nobelpris till Niels Bohr, en utredning som Oseen också stod bakom.196 Dessa två rapporter föll väl ut och Eins-

192 Svante Arrhenius, ”Kort översikt över Einsteins teori angående den fotoelektriska effekten”, 14/8 1921; Gustaf Granqvist m. fl. till Kungl. Vetenskapsakademien, 22/9 1920, KVANP. 193 C. W. Oseen till Nobelkommittén för fysik, 2/11 1920, KVANP. 194 Gustaf Granqvist et. al. till Kungl. Vetenskapsakademien, 7/9 1921, KVANP. Jfr Gustaf Granqvist till Svante Arrhenius, 1/8 1921, SAA E1:8. 195 Nobelkommittén för fysik, protokoll, 6/9 1922 §2. KVANP A01:14 (1922). 196 Jfr ”Jag har haft den glädjen, att Bohr såväl offentligt som enskilt till mig ut- tryckt sin glädje över att Einstein fått priset och just för den del av sin verksamhet, som utgjorde en förberedelse för Bohrs. Bohr finner, att alla hans föregångare nu äro belö- nade.” C. W. Oseen till Svante Arrhenius, 20/11 1922, SAA E1:18. 2. CARL WILHELM OSEEN 69 tein tilldelades 1921 års innehållna Nobelpris i fysik och Niels Bohr tilldelades 1922 års Nobelpris i fysik.197 Gunnar Nordström, fysiker i Helsingfors, som tidigt gjort arbeten uti- från relativitetsteorin, menade att motiveringen för Einsteins Nobelpris inte spelade någon roll. Det viktiga var att Einstein fått priset, vilket gladde honom.198 Eva von Bahr-Bergius var också nöjd med resultatet och skrev till Oseen:

För mer än en månad sedan – då Nobelpristagarnas namn offentliggjordes – var jag fast besluten att skriva till Dig. Jag kände ett behov, att tacka Dig, för att Du finns till och tar hand om Nobelprisen, så att fysikerna inte blamerar sig på samma sätt som Svenska Akademien. Ty att ditt inflytande är mycket stort härvidlag, det har jag alldeles klart för mig. Jag skulle bra mycket önska, att Du en gång finge ta hand om Nobelprisen själv, men jag är rädd, att Du skriver så lärda saker att det – här i Sverige åtminstone – inte finns någon, som kan bedöma dem. Jag antar, att det stod strid om Einsteins namn. Hans motståndare som lyckades utesluta relativitetsteorien ur motiveringen, ha väl härigenom blott uppnått, att han i framtiden får priset en gång till.199

Bohr själv gladde sig åt sitt pris då han trodde att det skulle innebära för- bättrade arbetsvillkor för honom. Han uttryckte även en stor tillfredsstäl- lelse vid att Einstein också fick priset, då hans eget arbete byggde på dennes teori.200 Det hade varit ett delikat ärende att lotsa fram Einstein och Bohr till Nobelprisen och det var inte slut vid detta. Svante Arrhenius önskade låna Oseens motiveringar för Einstein och Bohr då han skulle hålla festtalet den 10 december, ”denna motivering bör ej allt för mycket avvika från den Akademien givna.”201 Arrhenius förtydligade sig: ”Jag ville ha [Oseens ut- låtanden om Bohr och Einstein] för att icke skenbara motsägelser mot dessa skulle insmyga sig i den kortfattade resumé, som preses egentligen skulle uppläsa, men som jag troligen får föredraga.”202 Oseen tog sitt uppdrag i Nobelkommittén på utomordentligt allvar, somrarna ägnades åt omfattande utredningar av kandidaterna. Han före- bråddes detta av von Bahr-Bergius som menade att han borde vara litet mindre samvetsgrann. Det var ju inte meningen, skrev hon, att vetenskapen

197 Se Friedmans ”Nobel physics prize in perspective”, 795; The Nobel prize and the invigoration of Swedish science”, 198 f.; ”Text, context and quicksand”, 66 ff. 198 Gunnar Nordström till C. W. Oseen, 23/2 1923, OFA AXXIV:3. 199 Eva von Bahr-Bergius till C. W. Oseen, 16/12 1922, OFA AXXIV:1. 200 Niels Bohr till C. W. Oseen, 14/11 1922, OFA AXXIV:1. 201 Svante Arrhernius till C. W. Oseen, 15/11 1922, OFA AXXIV:1. 202 Svante Arrhernius till C. W. Oseen, 22/11 1922, OFA AXXIV:1. 70 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN i Sverige skulle bli lidande genom Nobels donation.203 En illustration av hur Oseen såg på sin egen vetenskapliga roll i dessa sammanhang får vi ett år senare när han utredde Sommerfelds och Paschens kandidatur:

För en forskare med stränga logiska krav – till denna grupp räknar jag mig själv – måste det provisoriska, halvfärdiga i Sommerfelds teori te sig som brister så allvar- liga, att de göra hela arbetets värde tvivelaktigt. [Däremot skulle man vara] tacksam mot Bohr, som genom att omgjuta teorien i en logiskt hållbar form gjort den livs- duglig.204

Slutsatsen Oseen drog var att det var upp till var och en i Nobelkommittén att bedöma huruvida dessa invändningar endast utgjorde ”skönhetsfläckar utan djupare betydelse” eller de logiska och systematiska bristerna utgjorde ett hinder för en prisbelöning. En till synes annorlunda uppfattning gav han samma år i sin utredning över Debye, där han skrev: ”En teori kan, även om den lider av logiska brister, ha en sådan betydelse för fysiken, att dess belöning med ett Nobelpris kan vara på sin plats.”205 Detta gällde i och för sig inte Debyes arbeten, men det visar att det inte var en särskilt uppenbar och tydlig skiljelinje mellan vad som var acceptabelt och inte för Oseen. Fem år senare diskuterade han liknande frågor och skrev att det ”torde för övrigt icke vara något obilligt krav, att en teori för att anses värdig ett No- belpris skall ha gett upphov till en experimentell upptäckt av mera grund- läggande natur.”206 Vi kan samla ihop några av de aspekter Oseen ville se hos en framgångsrik teori. Helst borde den vara logiskt och matematiskt helt oantastlig och samtidigt ha lett till en viktig experimentell upptäckt. Och det är klart att sådana teorier rimligen skulle komma ifråga för att be- lönas med Nobelpris, ingen skulle väl bestrida dessa krav. Det intressanta är istället de avkall Oseen kunde tänka sig att göra på sina stränga regler, nämligen då teorin var löftesrik och trots logiska tillkortakommanden hade en förmodad avgörande betydelse för fysikens utveckling. Atomfysiken var ett sådant område som lovade gott ur flera aspekter och där avkall på den logiska renhållningen och strängheten i vissa fall kunde medges. Sedan också Siegbahn valts in både i Vetenskapsakademien och i No- belkommittén och dessutom flyttat till Uppsala började han och Oseen att genast agera för den atomfysik de båda trodde skulle stärka fysiken i Sve- rige. Oseen gjorde 1925 den utredning som låg till grund för beslutet att

203 Eva von Bahr-Bergius till C. W. Oseen, 10/10 1923, OFA AXXIV:1. 204 C. W. Oseen, ”Utredning beträffande A. Sommerfeld och F. Paschen”, odat. 1924, KVANP. 205 C. W. Oseen, ”Utredning beträffande P. Debije”, odat. 1924, KVANP. 206 C. W. Oseen, ”Utredning om Louis de Broglie”, 16 mars 1929, KVANP. 2. CARL WILHELM OSEEN 71 tilldela Siegbahn Nobelpriset i fysik, Arrhenius och Carlheim-Gyllensköld var emot att ge ett Nobelpris till Siegbahn det året då de istället ville avvakta vad hans pågående utvidgning av mätområdet skulle föra med sig. Oseen anförde också det förbehållet att det ju inte var fråga om varken en upptäckt eller en uppfinning i detta fall, men röstade ändå för att priset skulle gå till kollegan i kommittén. Gullstrand hade i egenskap av ordfö- rande i kommittén utslagsröst och fällde därmed avgörandet.207 * 1922 hade varit ett hektiskt år för Oseen. De ambitioner han hade haft från året innan om att skaffa sig ett eget teoretiskt laboratorium för att under- söka de flytande kristallerna med specialmikroskop förbyttes i stället i en febril aktivitet på flera andra plan. Direkt efter sitt inval i Vetenskapsaka- demien adjungerades han till Nobelkommittén och snart därefter valdes han även in i kommittén. Att han dessutom verkade för att Manne Siegbahn skulle kallas till Uppsala och samtidigt väljas in i Nobelkommittén måste ses som ett allvarligt försök att modernisera fysiken i Sverige. Den nya Nobelprispolitik som Oseen och Siegbahn genast satte igång att bedriva fokuserades redan från början till atomfysiken, som de bägge ansåg vara ett område där samarbete mellan en modern teoretisk fysik och en modern experimentell fysik hade alla möjligheter att lyckas. I ett slag var det en helt ny generation Uppsalafysiker i spetsen för Nobelkommittén.

Etervindar – relativitetsteorin i blåsväder Vid sitt besök i Stockholm för att hämta 1910 års Nobelpris i fysik hade holländaren Johannes van der Waals passat på att besöka Oseen och Granqvist i Uppsala, Oseen hade då frågat honom vad man i Holland ansåg om relativitetsprincipen. Något svar fick han inte, då van der Waals inte ägnat sig åt frågan, men året därpå kom ett svar. Sedan han hade föreläst över ämnet under våren, ansåg han sig nu kunde leverera ett omdöme. Man ansåg i Holland allmänt att det fanns två teorier, konstaterade han, dels Lo- rentz’ bristfälliga och så Einsteins fulländade teori. Detta var emellertid inte sant, menade han själv, utan fysikaliskt fanns det bara en enda teori och det var Lorentz’ teori från 1904. Efter den hade Poincaré och Einstein 1905 korrigerat delar av denna och Einstein hade dessutom gjort ett tillägg av snarast metafysisk natur i tolkningen av tiden i Lorentz’ formler. Något egentligt fysikaliskt innehåll tillfördes inte till ekvationerna, menade han.

207 4/9 & 22/9 1925, KVANP A01:17 (1925). 72 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Snarare förtog tillägget och korrigeringen förståelsen av relativitetsteorien. Tolkningen av relativitetsteorin berodde i sin tur på vilken kunskapsteori man var anhängare av, men hursomhelst gick det att systematiskt ta itu med relativitetsteorin. För detta ändamål skickade han ett exemplar av en egen uppsats över ämnet till Oseen, men bara en hälsning till Granqvist, då uppsatsen ”einen Experimentator nicht interessieren kann.”208 Relativitetsteorin var i första hand en angelägenhet för teoretiker. Redan tidigt var det något mystiskt med relativitetsteorin. Arvid Odencrants, sedermera docent i fysik med inriktning mot vetenskapligt fo- tografi, trodde 1913 att: ”En del telepati och annat – t. ex. det att man ofta ’känner igen sig’ där man aldrig förut varit skulle, när det ej som ofta är ett misstag, kunna vara undermedvetet ’observerande i fyra dimensioner’.” Samtidigt konstaterade han med ett uttryck från Henning Pleijel om relativitetsteorin, att ”det är mycket sanning i ekvationerna, men vår fys. uppfattning af dem är bristfällig.”209 Just detta problem med den fysikaliska tolkningen och förståelsen av relativitetsteorin skulle komma att bli en stö- testen för flera fysiker. Hösten 1916 höll docenten i fysikalisk kemi, Harald Nordensson, föredrag i kemiska sektionen vid Uppsala universitet om relativitetsteorin. Nordensson skulle genom åren framstå som en av de argaste kritikerna av relativitetsteorierna i Sverige. Senare, som förespråkare för Uppsalafilosofin, angrep han vad han tyckte vara de filosofiska svagheterna i teorierna.210 Även teoretiker förhöll sig kritiska till relativitetsteorin, åtminstone var de angelägna om att poängtera det begränsade intresse den hade för de flesta fysiker. En av Oseens doktorander, Hilding Faxén, skrev om ”Relati- vitetsprinciperna” i andra årgången av läroverkslärarnas Tidskrift för ele- mentär matematik, fysik och kemi. Han redogjorde där i korta drag för de bägge teorierna och konstaterade att för matematiker, vilka var de som först hade intresserat sig för teorin, så ”innehöll teorien inget frånstötande.” Fy- siker däremot, fortsatte han, frågade ”efter de experiment, ur vilka relativitetsteorien är en följdsats och vilka fenomen, som genom den finna sin för-

208 J. D. van der Waals till C. W. Oseen, 6/11 1911, CWOA, E1:7. 209 Arvid Odencrants till C. W. Oseen, 7/12 1913, CWOA, E1:5. 210 Den långvariga och stundtals hätska debatten har Thord Silverbark skrivit om i sin avhandling, varför här endast vissa delar skall fogas till dessa frågor. Nordenssons professor, The Svedberg sade sig efteråt vara bekymrad över sin adepts hårdnackade aktiva motstånd till relativitetsteorierna, en gensträvighet som nästan gjorde dem till ovänner. The Svedberg, ”Självbiografi: Fragment”, p. 96 f. Uppsala universitets arkiv, Fysikalisk-kemiska institutionen, The Svedberg, F4A: 11. Jfr Silverbark, Fysikens filosofi. 2. CARL WILHELM OSEEN 73 klaring.”211 Relativitetsteorin hade inte någon direkt betydelse för experi- mentalfysikern, då det var fråga om ”7:e decimalseffekter” vilka endast spelade in vid ”ytterst subtila mätningar”, skrev han. Relativitetsteorin hade alltså ingen betydelse för experimentalistens dagliga arbete, ”och han om- fattar därför denna teori med föga intresse.”212 Det var petitesser som inte spelade någon roll för experimentalfysiker, relativitetsteorin var ”en onyttig spekulation” om än en ”från matematisk synpunkt vack[er] teori” som inte experimentalisten hade att bry sig med förrän teoretiker ur den kunde här- leda prövbara fysiska lagar tycks Faxén ha menat. Vad gjorde då teoretikerna åt den saken? Främst hoppades de på att med hjälp av relativitetsteorin lyfta ”av den slöja, som för närvarande är bredd över vad som försiggår i atomernas inre”. Vad som till synes var en kritisk hållning till relativitetsteorin, kan uppfattas som att Faxén i egenskap av teoretiker ville hävda att relativitetsteorin i första hand var teoretikernas bekymmer. Expe- rimentalisterna behövde inte bry sig i frågan. För att förstå sig på relativitetsteorin måste man förstå sig på den teoretiska fysiken. Han resonerade vidare kring ett påpekande från Oseen om att det förutom Planck bara var unga människor som kommit att intressera sig för teorin, ”gripna av dess skönhet.” Detta berodde på att man kunde ”ha olika åsikter om den teoretiska fysikens betydelse.” Einstein skulle här ha uppfattat ”teorien som fysikens mål och det är typiskt för de unga.” Äldre fysiker hade en mer häl- sosam inställning, trodde Faxén.213 Men reservationerna Faxén gjorde var säkert allvarligt menade, och inte enbart ett subtilt förfäktande av den teoretiska fysikens domän. Relativitetsteorin var vid denna tid en esoterisk teori för specialister. Men detta skulle snart ändra sig. Den 6 november 1919 framlades inför Royal Society de resultat man menade sig ha uppnått vid den solförmörkelseexpedition sällskapet sänt till Sobral i Brasilien och till Principe i Guineabukten vid den totala solför- mörkelsen i slutet av maj samma år. Målet med expeditionerna hade varit att mäta ljusets avböjning i närheten av solen. Den förmodade avböjningen var av storleksordningen en bågsekund – en 3 600-dels grad – med andra ord en förflyttning om ca 5 cm på en mils avstånd. Einsteins teori skulle ge en avböjning på 1,74 bågsekunder medan Newtons teori förutsade 0,87 bågsekunder. För att kunna mäta dessa skillnader, där massan från solen antogs avböja ljuset, var man tvungen att mäta under en solförmörkelse, då

211 Hilding Faxén, ”Relativitetsprinciperna”, Tidskrift för elementär matematik, fysik och kemi 2 (1918–1919), 89. 212 Ibid., 91 f. 213 Ibid., 99 f. 74 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN det ju är omöjligt att observera någon stjärna i solens omedelbara närhet på himlen på dagtid. I god upptäckaranda avseglade därför två engelska expe- ditioner för att dra nytta av den totala solförmörkelsen. Det var mycket svårt att genomföra några ordentliga mätningar, den ena expeditionen drabbades av dåligt väder och de portabla instrumenten man kunde frakta med sig var inte optimala för de kinkiga mätningarna. Mätresultaten var därför av skiftande kvalitet och fåtaliga. Man hade några anständiga mätre- sultat som motsvarade ett värde något högre än det Einsteins teori förut- spått. Men expeditionens ledare, astronomiprofessorn vid Cambridge A. S. Eddington, var övertygad om att Einsteins teori var riktig och valde att bortse från de dåliga resultat som talade mot Einsteins teori, utan stödde sig mer på de resultat som talade till dess fördel, även de mindre tillförlitliga resultaten. Året innan hade han gett ut Report on the relativity theory of gravitation, där han skrev att Einsteins teori, som redan då lyckats förklara perihelieförskjutningen i Merkurius bana, ”further leads to interesting con- clusions with regard to the deflection of light by a gravitational field, and the displacement of spectral lines on the sun, which may be tested by experiment.” I december 1919 var det dags för en andra upplaga, där Eddington skrev att det mest anmärkningsvärda som hänt sedan första upplagan halvannat år tidigare var ”the verification of Einstein’s prediction as to the deflection of a ray of light by the sun’s gravitational field.” Den eventuella rödförskjutningen var alltjämt overifierad, men han menade att ”Einstein’s law of gravitation is definitely established by observation”.214 Expedition- erna till Sobral och Principe hade genomförts gemensamt av både Royal Society och Royal Astronomical Society (RAS), och det var efter ett möte i Royal Society som nyheten om att Einsteins teori nu hade bekräftats kabla- des ut över världen i mitten av oktober 1919. Något senare diskuterades relativitetsteorin i astronomiska sällskapet, där Eddington lade ut texten. Han supplerades med fysikaliska exempel av James Jeans men Oliver Lodge, som fastän han inte var medlem av RAS var närvarande, reste in- vändningar mot teorin. Han menade att mätresultaten var ”marvellous”, men att teorin inte kunde vara sann. Sedan följde vidare diskussioner innan Astronomer Royal (A. Fowler) avslutade mötet genom att hävda att RAS kunde vara stolta över de resultat man medverkat till och över det faktum att engelsmännens nationalstolthet inte stått i vägen för den sanningssö- kande naturvetenskapen när tysken Einsteins teorier hade visat sig bättre engelsmannen Newtons. ”The new theory is revolutionary in character, but

214 A. S. Eddington, Report on the relativity theory of gravitation (London, 1920), v & ix. 2. CARL WILHELM OSEEN 75

Einstein himself has assured us that Newton’s great achievement can never be overthrown in any real sense either by this or any other theory.”215 Att man i det senimperialistiska Storbritannien bara kort tid efter krigsslutet kunde bekräfta Berlinprofessorn Einsteins teorier gentemot Newtons teori genom två upptäckarexpeditioner talade alltså till naturvetenskapens, sär- skilt den brittiskas, oväld och förmån. John Earman och Clark Glymour har i en uppsats närmare studerat turerna kring det brittiska ”beviset” för Einsteins teori. De tar upp de många av världskriget strandade försöken att mäta denna avböjning av ljuset. Amerikanarna hade från Lickobservatoriet sänt ut en expedition till en sol- förmörkelse i Ryssland, men fick vänta länge efter kriget innan de ens kunde få tillbaka sin utrustning som stått vid Pulkovaobservatoriet. Att det till slut blev britterna som genomförde dessa mätningar har, enligt Earman och Glymour, att göra med att Eddington via holländaren de Sitter under kriget fått ta del av Einsteins allmänna relativitetsteori som ju var den som ansågs bevisad genom mätningarna 1919. Eddington kom från en kväkar- familj och vägrade deltaga i kriget, men hans inflytelserika vänner lyckades få fängelsestraffet härför förvandlat till ett strängt och viktigt vetenskapligt uppdrag – att deltaga i och leda solförmörkelseexpeditionerna. Det kan alltså inte ha varit vilken vetenskaplig expedition som helst för Eddington! Den fredliga symboliken i företaget hade i stor utsträckning att göra med Eddington själv. Han hade också sett till att flera av de Sitters arbeten kommit att publiceras i astronomiska sällskapets handlingar under kriget. Man var i RAS alltså medveten om Einsteins allmänna relativitetsteori och dess betydelse för tolkningen av gravitationen, och även om man var kritisk så hade Eddington och de Sitter fått alla medvetna om att Einsteins teori gav utomordentligt god överensstämmelse för Merkurius’ perihelieför- skjutning. Det återstod alltså att konstatera rödförskjutningen och avböj- ningen av ljuset i ett gravitationsfält. För Eddington var därför möjligheten att vid solförmörkelseexpeditionen genom ett experimentum crucis avgöra frågan av största vikt. Och detta mycket lyckade PR-företag, som deklare- randet av de bekräftande resultaten utgjorde, innebar att man även började få positiva bekräftande resultat av rödförskjutningen av solens spektrallinjer, vilket ingen lyckats med innan.216

215 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 80 [12 december] (1919), 96–118. 216 John Earman & Clark Glymour, ”Relativity and eclipses: The British eclipse expeditions of 1919 and their predecessors”, Historical Studies in the Physical Sciences 11:1 (1980), 49 ff. & 71 f. 76 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Även om man bland svenska fysiker hade diskuterat relativitetsteorierna tidigare så var det främst åren efter 1919 som en engagerad debatt ägde rum i offentligheten. Söndagen den 16 november 1919 kunde läsarna av Svenska Dagbladet i två artiklar läsa om att ”Professor Einsteins relativitetsteori har bekräftats” och om ”Rummets hemligheter”.217 Den första av artiklarna var skriven av Ragnar Holm som i flera år intresserat sig för relativitetsteorin. Redan i den andra årgången av Populär naturvetenskaplig revy från 1912, fanns en artikel av honom om ”Rum, tid och eter i den moderna fysiken”. Där hade det målas upp en bild av att det var en omväl- vande period man just då var inne i och att de senaste åren inneburit en ”stormflod af upptäckter”.218 Han skrädde heller inte orden i sin första artikel 1919, som han inledde med att beskriva Einsteins teorier som en ”vetenskaplig revolution […], vars resultat säkerligen i det väsentliga komma att bli bestående.” Och hade någon tvivlat på teoriernas riktighet fram till dess var denne nu tvungen att acceptera teoriernas giltighet ”genom en ny astronomisk upptäckt”. Holms artikel avslutades med att betona att ”de gjorda upptäckterna illustrera fördelen, ja nödvändigheten av internationellt arbete inom vetenskapen.”219 Dagen efter skrev signaturen ”Rh” i Stock- holms Dagblad om ”Ljuset och tyngdlagen: Einsteinteorins triumf och vad den innebär” om det sensationella telegrammet där Thomson i Royal Soci- ety deklarerat positiv bekräftelse av Einsteins teori.

Då man ej får förutsätta, att de framstående vetenskapsmän, som givit offentlighet åt ifrågavarande meddelande, icke dessförinnan på det noggrannaste prövat sina forskningsresultat, är det all anledning att något närmare skärskåda innebörden av dessa verkligt sensationella underrättelser, som säkerligen komma att väcka en utomordentlig uppmärksamhet inom den lärda världen.220

Artikeln inskärpte till slut att ”det är tysk forskning och engelsk observa- tionskonst, som gemensamt firat denna enastående triumf.” I en senare artikel skrev Ragnar Holm att redan:

217 Ragnar Holm, ”Professor Einsteins relativitetsteori har bekräftats” och signaturen C. S. ”Rummets hemligheter”, Svenska Dagbladet, 16/11 1919. Se även Ragnar Holms uppföljande artikel: ”En fullständig revolution av tids- och rumsbegreppen”, Svenska Dagbladet, 2/12 1919 och ”Huvudtankarna i Einsteins relativitetsteori”, Svenska Dagbladet, 20/1 1920. 218 Ragnar Holm, ”Rum, tid och eter i den moderna fysiken”, Populär naturvetenskaplig revy 2 (1912), 169. Jfr även Ragnar Holm till Östen Bergstrand, 5/11 1911; Ragnar Holm till C. W. Oseen, odat., CWOA, E1:3. 219 Holm, ”Professor Einsteins relativitetsteori har bekräftats”. 220 Sign. ”Rh”, ”Ljuset och tyngdlagen: Einsteinteorins triumf och vad den inne- bär”, Stockholms Dagblad, 17/11 1919. 2. CARL WILHELM OSEEN 77

dessa teoretiska vinster hade varit tillräckliga för att förmå teoretici att i hög grad värdera relativitetsteorien. Nu tillkom att, som i denna tidning för en tid sedan meddelats, vissa observationer så tala till förmån för relativitetsteorien, att det näp- peligen mer kan sättas annat i fråga, än att den i väsentlig mån är riktig, trots att den brutalt bryter med vår hitillsvarande föreställning om rum och tid såsom oberoende av varandra.221

Det som Faxén bara något år tidigare hade förklarat för ett exklusivt om- råde för teoretiker hade genom solförmörkelseexpeditionen hamnat i fokus för intresset, inte bara hos andra fysiker, utan även hos allmänheten.222 Såsom ordförande för det nyligen bildade Svenska Fysikersamfundet kom Oseen att också vara redaktör för dess årsbok, Kosmos, under dess första år. I det allra första numret valde han att själv skriva en artikel ”Om- kring relativitetsteorien” – det var den allmänna relativitetsteorin han avsåg att beskriva utan någon ”matematisk apparat”.223 Det dröjde ett par sidor innan Einsteins namn ens nämndes, först tog Oseen istället upp geometrin såsom ”urvetenskapen” och kommer sedan raskt till matematikern Hilberts arbeten med att ge geometrin en logiskt invändningsfri framställning. Med historiska och psykologiska argument försökte han få läsaren att skärskåda de vardagliga begreppen om tid och rum. Det var inte så lätt att slå sig fri från den euklidiska geometrin, erkände han, vars betydelse för det europeiska tänkandet knappt kunde överskattas, och särskilt inte för fysiken som fastnat i den euklidiska geometrins dräkt. ”Den svårighet många människor ännu känna att lidelsefritt bedöma relativitetsteorien såsom en vanlig fysisk teori, är ett av bevisen för hur fast sambandet mellan det fysiska sakinne- hållet och den geometriska formen blivit”, skrev han. I ännu högre grad gällde det ingenjörsvetenskaperna och överhuvudtaget ”vårt praktiska liv”. Men inte bara dessa konkreta exempel – Spinozas etik och Kants Kritik der reinen Vernunft hade bägge tagit intryck av den antika geometrin.224 Det var heller inte för att komplicera saker och ting som de nya teorierna sett dagens ljus, det var snarare tvärtom. ”Det är för att vetenskapen skall vinna i enkelhet, som de flesta fysiker nu uppgiva de gamla föreställningar, som för de allra flesta människor te sig som så ofantligt mycket enklare än de nya.”225 På ett annat ställe skrev han: ”Och varför skola vi avstå från dessa våra vanliga föreställningar? För att fysiken skall vinna i enkelhet!”226 Se-

221 Ragnar Holm, ”Huvudtankarna i Einsteins relativitetsteori”, Svenska Dagbladet, 20/1 1920. 222 Jfr Abraham Pais, Einstein lived here (Oxford, 1994), 137–274. 223 C. W. Oseen, ”Omkring relativitetsteorien”, Kosmos 1 (1921), 122–159. 224 Ibid., 125. 225 Ibid., 128. 226 Ibid., 137. 78 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN dan försökte han för läsaren förklara de psykologiska begränsningarna som finns för att kunna tänka sig ett fyrdimensionellt krökt rum, och avslutade försöket med att betona: ”att någon verklig svårighet att förstå, vad som menas med ett krökt rum, alldeles icke finnes. Man har blott att lämna den föreställningskrets, varom jag nyss talat, och rikta sina tankar åt ett annat håll.”227 Till slut var det dock dags att ta upp Einstein i uppsatsen. Att Oseen dröjt med att introducera honom berodde dels på att han ville peka på kon- tinuiteten i teorierna och att något avmystifiera dem. De spiritistiska försök som sades basera sig på det fyrdimensionella rummet hade gjort sitt till för att kasta mystiska skuggor över teorin. Oseen var mer angelägen om att betona enkelheten i den nya teorin, som gav till resultat att:

Lagen för en materiell punkts rörelse under påverkan av gravitationen skall nu lyda så: den följer en geodetisk linje i den fyrdimensionala världen. […] Lagen för en ljusstråles gång genom rymden skall lyda så: Den följer en sådan geodetisk linje, vid vilket avståndet mellan två godtyckliga punkter är lika med noll.228

Oseen gav även exempel från den speciella relativitetsteorin och de mer påtagliga experimentella tillämpningarna i form av katodstråleexperiment. Han verkade också undra om det var teoriernas formella karaktär och deras vittgående anspråk som stötte teoriernas motståndare. Han gav i varje fall en plädoajé som gällde inte bara relativitetsteorierna utan den teoretiskt ar- betande fysiken i allmänhet.

Kan teorien någonsin tränga under ytan av fenomenen? Kan den ha någon annan uppgift än att utforska samband mellan fenomenen? I detta avseende kan relativitetsteorien tävla med vilken annan teori som helst. Den har gjort bestämda utsagor om fenomenen, som, om den är riktig måste existera.229

Oseen menade alltså att relativitetsteorin borde vederfaras samma rätt som andra teorier och t. ex. låta förklaringen av Merkurius rörelse verkligen tala till dess förmån. Intill sommaren 1919 hade man hållit de negativa resultaten för rödförskjutningen mot Einsteins teori. Följande mer noggranna experiment hade visat på en förskjutning.230 Men det stora trumfkortet i sammanhanget återstod – solförmörkelseexpeditionerna. Oseen ville inte påstå att teorien bekräftats genom dessa mätningar, han var medveten om de svaga mätresultaten, istället spådde han att:

227 Ibid., 129. 228 Ibid., 137. 229 Ibid., 140. 230 Ibid., 143. 2. CARL WILHELM OSEEN 79

Det är relativitetsteoriens förmåga att belysa de märkvärdiga förhållandena i atomens inre, som bör bli bestämmande för dess öde. Vad den allmänna relativitetsteorien i detta avseende hittills uträttat är knappt nämnvärt. Men ingen vet, vad framtiden bär i sitt sköte. [– – –] Dess resultat beträffande förhållandena i atomens inre äro ännu okända. De matematiska svårigheterna ha hittills varit oövervinnliga.231

I den andra delen av uppsatsen uppehöll sig Oseen vid det han menade var problematiskt i teorierna. Bland annat så diskuterade han den kosmologiska frågan om rummets ändlighet.232 John Tandberg menade att Oseens uppsats var ”ägnad att [väl] fylla sitt värv, nämligen att stabilisera och fördjupa våra måhända förvirrade kunskaper på området.”233 De verkliga förhopp- ningarna man kunde knyta till relativitetsteorierna låg i deras tillämplighet inom atomfysiken, menade alltså Oseen. Max Grenander, känd populärvetenskaplig författare och rektor vid den Tekniska skolan i Eskilstuna, var snabbt ute med en liten skrift, Einsteins relativitetsteori: En revolution inom vetenskapen, där slutordet lät så här: ”Genombrottet av Einsteins relativitetsteori innebär varken mer eller mindre än en fullständig revolution inom vetenskapen så till vida, som de bägge grundläggande begreppen tid och rum genom densamma undergått en genomgripande förändring.” Och det var resultatet av solförmörkelseex- peditionerna som hade gjort att ”Einsteins relativitetsteori äntligen [kunde anses] vara slutgiltigt fastslagen.” Men oroade sinnen lugnades med att det var fråga om ”en under vanliga förhållanden omärklig, lätt retusch.”234 Re- volution och retusch i ett och samma stycke! Det är just i denna tvetydighet som relativitetsteorierna lånade sig åt de mest skilda håll. Den kittlande re- volutionen var det som främst slog i ögonen, och kanske var retuschernas argument bara riktade till upprörda kollegor.235 Oseen och Grenander intog en liknande hållning till relativitetsteorierna. Det var ett retuschens och en- kelhetens argument de förde fram, däremot var de olika angelägna om be- toningen av det revolutionära. Det publika genombrottet för relativitetsteorierna lät ana nymornade möjligheter för personer med religiösa övertygelser vilka hade känt sig

231 Ibid., 144 & 158. 232 Ibid., 144–152. 233 John Tandberg, ”Kosmos: Ett lyckligt startat populärvetenskapligt företag”, Syd- svenska Dagbladet Snällposten, 12/8 1921. 234 Max Grenander, Einsteins relativitetsteori: En revolution inom vetenskapen (Stockholm, 1920), 57. 235 Gunnar Eriksson & Lena Svensson, Vetenskapen i underlandet (Stockholm, 1986). 80 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN trängda av naturvetenskapernas anlopp. Ungkyrkorörelsens ledare i Sve- rige, Manfred Björkquist, bad Oseen om att hålla en föreläsningsserie vid Sigtuna Folkhögskola över ”Idealismens möjligheter inför modern naturvetenskap”. Oseen ville inte antaga detta uppdrag, möjligen såg han inte dessa möjligheter, och budet gick istället till Ekman i Lund istället. Denne var hågad för detta, men fundersam.

Jag förmodar att ändamålet med föreläsn. är att klarlägga i vad mån konflikter be- höva eller icke behöva uppstå mellan idealistisk världsåskådning och naturvetenskap, särskildt med avseende på möjligheten av fri vilja och över huvud taget av en personlig sida av världsförloppet med inflytande på det ’materiella’ förloppet. Rek- tor B. nämner särskildt relativitetsteoriens eventuella betydelse med tanke på rums- och tidsbegreppen. Jag har ju ej satt mig grundligt in i Einsteins teorier, men har det intrycket att de ej kunna inverka på en idealistisk åskådnings möjligheter annat än genom att med exemplets makt få oss att inse rums- och tidsbegreppens subjektivi- tet.236

Oseen hade inte varit med på Ørstedmötet i Köpenhamn i månadsskiftet augusti/september 1920.237 Man firade där hundraårsminnet av Ørsteds publicerande av uppsatsen om elektromagnetismen. Förhoppningen hade varit att arrangera ett gemensamt internationellt möte för elektrotekniker, fysiker och kemister, men som ”tidsförhållandena nu voro, blev det istället ett nordiskt H. C. Örstedmöte.”238 Vilhelm Bjerknes hade hoppats att få träffa Oseen där för han ”var den av Nordens fysikere jeg helst vilde dis- kuteret situationen med efter Einsteins store triumf.” Norrmannen hade hellre gett Einstein årets Nobelpris än sin ”gode ven Guilleaume”, då Eins- tein hade satt sin stämpel på utvecklingen, medan det var tvärtom för Guil- leaume. Bjerknes’ intresse för relativitetsteori hade att göra med hur man skulle kunna göra hydrodynamiska tolkningar av etern.239 Detsamma gällde för C. A. Mebius. Han förklarade för Oseen att han i sin uppsats ”Om ut- gångspunkten i Einsteins relativitetsteori” visat ”att de Maxwell–Hertz’ska och Lorentz’ska differentialekvationerna kunna härledas ur den vanliga hydrodynamiken.” Mebius var inte den ende som trodde ”att eterhypotesen icke är död”, han nämnde själv Lenard och Oliver Lodge som förespråkare för eterhypotesen.240 Relativitetsteorierna intresserade de

236 V. W. Ekman till C. W. Oseen, 25/6 1920, CWOA, E1:2. 237 Einar Hogner till C. W. Oseen, 4/9 1920, CWOA, E1:3. 238 B. Traneus, ”Anteckningar från det nordiska H. C. Örstedmötet i Köpenhamn”, Teknisk tidskrift: Elektroteknik (1920), 150–153. 239 Vilhelm Bjerknes till C. W. Oseen, 14/11, 24/12 1920, CWOA, E1:1. 240 C. A. Mebius till C. W. Oseen, 25/10 1920, CWOA, E1:4. 1931 önskade sig Mebius tio år yngre så han hade kunna fortsätta att ”tillämpa [sin] eterteori på nya om- råden. Arbetsfältet är stort.” C. A. Mebius till C. W. Oseen, 22/8 1931, CWOA, E1:4. 2. CARL WILHELM OSEEN 81 flesta och de lånade sig till en uppsjö av tolkningar och intentioner som synes. Det som är intressant att märka här är att så många uppfattade Oseen som en auktoritet och centralfigur på området. Vid den nordiska fysikerkonferensen 1922 hade Nordensson angripit Einsteins relativitetsteori. Han skrev efteråt ett långt brev till Oseen där han ville framstå mindre aggressiv än vad han tydligen hade gjort under kongressen. Men Einsteins sätt att resonera gjorde honom så pass upprörd, för- klarade han, att han lätt kunde fara ut för långt mot Einsteins idéer. Vad han främst ville angripa var Einsteins krav på att fysiska grundlagar skulle förbli oförändrade vid transformationer från ett system till ett annat. Vilka var dessa grundlagar och vad var det centrala i ett fysikaliskt skeende? Att ljushastigheten utgjorde alla elektromagnetiska fenomens konstanta hastighet i ett system, vilket låg till grund för Einsteins resonemang, kunde inte Nordensson acceptera som ”fysiker”, ty aldrig hade det ”lyckats någon ’relativist’ att visa att de nya formlerna hava någon som helst fysikalisk inne- börd.” Att ljushastigheten inte berodde på hastigheten hos den atom det utsändes ifrån passade inte in i Nordenssons absoluta rum. Det stred mot erfarenheten, ”som fysiker håller jag på att varje resonemang som anknyter till vunnen erfarenhet är att föredraga framför de rent abstrakta spekulat- ionerna. Varför skall jag som fysiker bortse från min med svett och möda vunna kunskap om de fenomen jag diskuterar?!” Däremot var han mer oblyg och mindre svettig när han blev tvungen att ta konsekvenserna av sitt eget resonemang och hävdade att ”Maxwells ekvationer återge icke en na- turlag.” Främst var det Einsteins tidsbegrepp som misshagade – det var bara fråga om ”dålig metafysik”. Så det fanns ”ingen annan lösning än att låta yxan gå över Maxwells ekvationer.” När så fysiken yxats till av honom höjde han till sist ett fältrop: ”Tillbaka till verkligheten och till den experimentella forskningen, till det tåliga arbetet i vingården, och bort från detta ofruktbara jobbande i dålig metafysik.” Vad som fattades var ”att en ny Maxwell en dag med genial intuition” skulle dyka upp och skriva ”upp de nya formlerna för näsan på oss.” Allra sist erkände han att man, tills det att denna lyckliga stund hade infunnit sig, var tvungen att acceptera varje- handa mer eller mindre bisarra hypoteser om ljusets natur. Lenards tafatta försök var därvidlag vida överlägset Einsteins ”kvasifilosofi”, menade han och hoppades på att Oseen skulle ge några synpunkter i retur på det långa

Oseens lärare i Lund, A. V. Bäcklund, menade sig också kunna sätta ihop relativitetsteorin med eterbegreppet. Jfr A. V. Bäcklund, ”Om Einsteins gravitationskraft”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 16:11 (1921). 82 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN brevet.241 Han, och många med honom, uppfattade alltså en koppling mellan vad de uppfattade som ett exklusivt och lättsinnigt teoretiserande i kontrast mot ett tålmodigt och disciplinerat experimenterande som ett väl så viktigt argument mot relativitetsteorierna. Våren därpå pratade Nordensson om ”Relativitetstanken som fysikaliskt forskningsproblem” vid ett föredrag för fysiska sällskapet i Uppsala. Detta var mindre filosofiskt än vad anförandet vid kongressen hade varit. Han hoppades återigen få tid att diskutera dessa frågor med Oseen och bad samtidigt denne om råd vilken modern litteratur om geometri som kunde vara acceptabel.242 Nordensson hade numer övergett förhoppningen om att på logisk väg kunna övertyga naturvetenskapsmännen om relativitetste- orins ohållbarhet, men han var fortfarande vid gott mod då han trodde att folk skulle komma att tröttna på teorin efter hand. ”Och all modern matematisk träning till trots tror jag, att matematici och alldeles säkert fysici i längden icke komma att härda ut med denna oerhört komplicerade icke åskådningsbara idévärld, som bild af den fysikaliska verkligheten.” Men han tyckte naturligtvis, ”att det vore roligare, om den avskrives af logiska skäl”. Han gladde sig också åt att Oseen numer ägnade sig åt atomfysikaliska problem, då huvudsaken var att relativitetsteorin ”föres tillbaka från sin orimligt dominerande ställning inom fysiken, och släpper fram andra problem.” Han var övertygad om att relativitetsteorin skulle komma att slutligen tillbakavisas av kunskaper om atomens struktur och mekanik.243 Det skulle visa sig att det blev precis tvärtom. Atomfysiken levererade bara några år senare de första hållbara resultaten till förmån för relativitetsteorin. Även om Oseen hade hjälpt Nordensson med litteraturtips, blev denne någon månad senare upprörd över ett brev han fått från Hilding Faxén, som där påstått att Oseen ansåg att Nordensson ”i relativitetsfrågan endast ’pratat smörja’”. Han var därför tvungen att skriva till Oseen och be honom få reda på var denne sakligt vederlagt hans egna invändningar mot Einsteins teorier.

För så vidt Du ej även på detta område begagnar Dig av den för relativisternas karakteristiska taktiken att använda orden i annan mening än den gängse utan att ange deras nya innebörd, och att Du sålunda med ordet ’smörja’ avser allt sådant som Du icke begriper.244

241 Harald Nordensson till C. W. Oseen, 4/9 1922, CWOA, E1:4. 242 Harald Nordensson till C. W. Oseen, 6/3 1923, OFA AXXIV:3. 243 Harald Nordensson till C. W. Oseen, 13/3 1923, OFA AXXIV:3. 244 Harald Nordensson till C. W. Oseen, 18/4 1923, OFA AXXIV:3. 2. CARL WILHELM OSEEN 83

Nordensson uppfattade alltså att relativitetsteorin tog för stort utrymme inom fysiken. Nu var det ju inte särskilt stora delar av fysiken som var inriktad på relativitetsteorin, så hans farhågor var i detta avseende obefogade. Det fanns inga fysiker som hade övergivit sina laboratorier för att istället lättsinnigt hänge sig åt relativistiskt spekulerande. Däremot så motiverades säkert hans misshag av allmänhetens intresse och tidningarnas upptagenhet vid ämnet. Och bortsett från de filosofiska invändningarna var det troligen fokuseringen på det teoretiska som störde. Som fabrikör på Liljeholmen låg ett träget arbetsideal i laboratoriet bättre till som förebild för vetenskapandet. ”Fler som intet förstå, vilja ju höra om den store Einstein, som störtat de Newtonska åsikterna”, skrev Svante Arrhenius till Oseen om den Einste- infeber som grasserade vid 1920-talets början, och som irriterade Nordens- son så mycket.245 En frände till Nordensson i detta sammanhang var en av initiativtagarna till Fysikersamfundet amatörfysikern och häradshövdingen Sten Lothigius. Denne beklagade sig för Oseen över att: ”Hvad kubismen är inom konsten, är Einstein inom vetenskapen […] den klassiska tanken sofver för närvarande.”246 Einsteins teorier likställdes med radikala uttryck inom konst och politik, vilket i sig räckte för att Nordensson och Lothigius skulle rygga för dem. Att mätningarna vid solförmörkelseexpeditionen inte gav ett så entydigt belägg för Einsteins teori observerades därför med viss glädje hos hans gamla vedersakare i Sverige. Lothigius skrev belåtet den sista april 1921 till Oseen att: ”Einstein har fått stora bakslaget. Plåtarne från solförmörkelsen ha varit föremål för undersökning och därvid har befunnits, att själfva plåtarne äro behäftade med fel enligt hvad meddelats härvarande observatorium.”247 Den från KTH pensionerade professorn Oscar Edvard Westin skrev från Åmål till Nya Dagligt Allehanda om ”Omtvistligt försvar för Einsteins fantasier”. Det var Oseens artikel i första årgången av Kosmos som inte fallit honom i smaken. ”Det är verkligen en skön teori, som bör kunna göras fruktbärande för dem, som vilja bedraga sina medmänniskor”, skrev han om relativitetsteorin, och om Oseen att han ”roat sig med att berätta sagor; han tycker tydligen icke om verkligheten”; och artikeln avslutades med:

Att bjuda på mot sunda förnuftet stridande fantasier i Einsteins anda, det duger icke, det är att sväfva i det blå i st. f. att framgå på fast mark; sådant är endast att,

245 Svante Arrhenius till C. W. Oseen, 3/3 1922, CWOA, E1:1. 246 Sten Lothigius till C. W. Oseen, 5/3 1920, CWOA, E1:4. 247 Sten Lothigius till C. W. Oseen, 30/4 1921, CWOA, E1:4. 84 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

om än oafsiktligt, bidraga till att föra den vetenskapliga forskningen på afvägar och är sålunda afgjort förkastligt.248

Westin fortsatte att anstorma Nobelkommittén för fysik med invändningar. Han menade t. ex. att den fotoelektriska effekten inte alls var experimentellt verifierad. Han trodde sig också förstå hur det gått till när Vetenskaps- akademien till slut fallit för frestelsen att tilldela Einstein Nobelpriset:

Så länge Akademiens år 1922 avlidna ledamöter, fysikerna Hasselberg och Granqvist utövade sitt inflytande inom Akademien, lyckades det inte att få Einstein tillerkänd nobelpriset […]. Men när dessa ledamöter voro borta och Akademien blivit uppbyggd av de märkvärdiga utredningarna i ’Omkring relativitetsteorien’, var det klart, huru svårigheterna i prisbelöningsfrågan skulle övervinnas.249

Ett par år senare skrev samme professor en ”gensaga” till Kungl. Veten- skapsakademien och krävde förtrytsamt att Einstein måste göra om sin No- belföreläsning. I statuterna, påpekade han, stod att pristagaren inom sex månader hade att leverera sin Nobelföreläsning i Stockholm. Det dröjde längre än så innan Einstein föreläste under Naturforskaremötet i Göteborg. Där hade han dessutom valt att föreläsa om relativitetsteorierna, alltså inte om det som han prisbelönats för. Vetenskapsakademien hade sedan begått försyndelsen att acceptera detta föredrag såsom Nobelföreläsning och publicerat det i Les Prix Nobel. I Vetenskapsakademien valde man att ouppläst lägga Westins gensaga till handlingarna, den var hållen i en allt för ”ohö- visk form” och Vetenskapsakademiens ordningsregler §10 förhindrade att man läste upp den.250 Det finns flera invändningar på liknande om än mer hövisk fason. Dessa föranledde Oseen att i andra bandet av Kosmos låta sin elev, Ivar Waller, skriva om ”Prövningsmöjligheterna av Einsteins relativitetsteori”. Själv skrev han i samma volym om ”Den Einsteinska lagen”, dvs. om den fotoelektriska effekten, som ju var det Einstein under hösten tillerkändes 1921 års Nobelpris för. Waller skrev i sin artikel om de tre prövningsmöj- ligheterna av den allmänna relativitetsteorin och om de mätningar som ditintills gjorts. Hans slutomdöme blev:

248 O. E. Westin, ”Omtvistligt försvar för Einsteins teorier”, Nya Dagligt Allehanda, 17/8 1922. Jfr Stawström, ”Hur mottogs relativitetsteorin av svenska fysiker?”; idem, ”Synpunkter på hur svenska fysiker och filosofer uppfattat Einsteins relativitetsteorier”; idem, ”Relative acceptance”. 249 O. E. Westin till Nobelkommittén för fysik, 26/3 1923, KVANP A01:15 (1923), jfr även brev 14/9 1923 & 31/12 1923, KVANP A01:16 (1924). 250 O. E. Westin till Kungl. Vetenskapsakademien, odat./11 1924, KVANP Proto- kollsbilagor. Protokoll §9 3/12 1924, KVANP. Jfr Elzinga. 2. CARL WILHELM OSEEN 85

Även om det förhåller sig så, att envar av de tre prövningsmöjligheterna för sig anses lämna blott ett osäkert bidrag till frågan om allmänna relativitetsteoriens sanning, torde man ha svårt att tro, att det för densamma mer eller mindre gynnsamma resultatet i alla tre fallen skall vara dikterat av slumpen.251

Vanligtvis brukar det påpekas att Einstein inte fick Nobelpriset för sina relativitetsteorier, utan istället för ”upptäckten av lagen för den fotoelektriska effekten”. Ibland kan man läsa förnumstiga kommentarer om att det minsann var Hertz som gjorde upptäckten, vilket också påpekades av Oseen i hans artikel, men motiveringen var för lagen inte fenomenet. Oseen under- stryker den fundamentala betydelsen av ”EINSTEINS lag […] för den nutida läran om röntgenstrålningen.” Den var den ”grundval, på vilken hela vår nutida uppfattning av ljusemissionen och ljusabsorptionen vilar.”252 Det framställdes alltså som något synnerligen stabilt och pålitligt och grundläg- gande för den stora, växande och välmående delen av experimentalfysiken som sysslade med röntgenspektroskopi. I mitten på maj 1922 kunde man i Stockholm gå på biograferna och se premiären av ”Professor Einsteins världsstormande relativitetsteori”. Einar Hogner, doktorand hos Oseen hade fått se filmen i förväg och var säker på att filmen skulle bli populär. ”Relativitetsfilmen var ju mycket treflig. Den har premiär idag och gör säkert succés. Intresset för relativitetsteorien tycks ju vara mycket stort bland allmänheten.”253 I annonsen för filmen kunde man läsa vad Svenska Dagbladet hade skrivit om filmen:

En brokig och nervkittlande serie à la Jules Verne, som godt och väl räckt till att illustrera ett dussin av hans mest äventyrliga skildringar. I Einsteins sällskap befinner man sig ständigt på resande fot och är oftast omgiven av tusen faror. Man färdas i båt eller luftskepp i full orkan, eller man reser mellan de virvlande världskloten i rymden med en så fenomenal hastighet att man rent av löper faran att komma fram, innan man hunnit starta. Allt detta är mycket underhållande, särskilt för den, som har sinne för spän- ningens marridt, och dessutom mycket instruktivt, både ur filmteknisk och relativistisk synpunkt.254

Citatet ger en aning om hur relativitetsteorierna målades upp för allmänhet- en. En av de enträgnaste tvivlarna till relativitetsteorin och dess i Nobel- prissammanhang centralaste kritiker var Allvar Gullstrand.255 Han diskute-

251 Ivar Waller, ”Prövningsmöjligheterna av Einsteins relativitetsteori”, Kosmos 2 (1922), 225. 252 C. W. Oseen, ”Den Einsteinska lagen”, Kosmos 2 (1922), 106 & 131. 253 Einar Hogner till C. W. Oseen, 15/5 1922, OFA AXXIV:2. 254 Jfr Dagens Nyheter, 15/5 1922. 86 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN rade Einsteins teori med Oseen under flera år. Länge stödde sig Nobel- kommittén på Gullstrands utredningar av Einsteins relativitetsteori för pris- kandidaturen som fann det hela vara fråga om en ”trossak”. Korresponden- sen med Oseen visar att Gullstrand hela tiden försökte beslå den einsteinska teorin med fel, varpå Oseen avvisade hans invändningar. Vid ett till- fälle skrev Oseen att det ”’tagit några minuter i anspråk’” för honom att lösa det problem som Gullstrand ställt upp. Men denne gav igen med ”fa- beln om uret som går efter” som var något för ”den troende relativisten”.256 Sommerfeld hade, utan att närmare ha studerat Gullstrands skrifter, fått intrycket att svenskens åsikter om relativitetsteorin inte kunde vara riktiga. Gullstrand hade gett ett utomordentligt intelligent intryck på honom när de träffats ett par år tidigare i Uppsala, men han hade sina ”naturliga” be- gränsningar, menade tysken, där hans objektiva omdöme fick stå tillbaka för hans subjektiva åsikter.257 Vad som var naturligt och objektivt i detta fall var uppenbart och gemensamt för Oseen och Sommerfeld. En något otrevligare kritik av Einstein gav Lothigius utlopp för. Han gick, sedan hans egna ljus- och gravitationsteorier avvisats av Oseen, över till att angripa relativitetsteorin därför att den var författad av en jude. ”Alla judar försöka göra sina läror till religion, på hvilka alla skola tro och ingen tvifla och för hvilkens riktighet vanliga bevis ej höfves; så Einstein inom fysiken, Marx inom nationalekonomin (socialismen).”258 Oseen kunde inte alltid blunda för Lothigius hätska angrepp på Einstein och häradshövdingen fick då skriva försvarstal till Uppsalaprofessorn. Hätskheten, förklarade Lothigius, kom sig utav att Einstein var en lömsk personlighet som gömt matematiska oegentligheter i relativitetsteorin, lämnat falska uppgifter till pressen osv. Einstein var en ”suspekt person” helt enkelt.259 Lothigius skrev själv en liten skrift, Esquisse d’une théorie nouvelle de la lumière, som han var stolt över att ha fått positiva omdömen om från ut-

255 Professor först i oftalmiatrik men sedan 1914 i fysikalisk och fysiologisk optik vid Uppsala universitet, Nobelpristagare i fysiologi 1911. Han huserade i den fysiska institutionen och var medlem i Nobelkommittén för fysik sedan 1911 och var dess ord- förande från 1922 till sin död 1929. 256 Allvar Gullstrand till C. W. Oseen, 26/3, 6, 8 & 9/5, 17/11 1921, OFA AXXIV:2. Allvar Gullstrand till C. W. Oseen, 15, 17 & 18/1 1921, CWOA, E1:2. 257 Sommerfeld skriver att han hört att Oseen tillrättavisat Gullstrand för dennes ”relativistischen Excursion”. Arnold Sommerfeld till C. W. Oseen, 23/8 1921, OFA AXXIV:4. Jfr C. W. Oseen, ”Über das allgemeine statistische, kugelsymmetrische Gravitationsfeld nach der Einsteinschen Theorie. (Bemerkung zu einer Arbeit von Herrn Prof. A. Gullstrand)”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 16:9 (1921). 258 Sten Lothigius till C. W. Oseen, odat., OFA AXXIV:2. 259 Sten Lothigius till C. W. Oseen, 21/10 1923, OFA AXXIV:2. 2. CARL WILHELM OSEEN 87 landet. Från tysken Philip Lenard kom ”Über Relativitätsprinzip, Äther, Gravitation” som gengåva. För Oseen bekände han dock: ”Förlåt, att jag fuskar i Din ädla vetenskap, men det är somliga personer, som tycka om att splittra sig på mångsyssleri, och intressantare saker än den nutida fysiken får man leta efter.” Lothigius ansåg sig själv härmed ha åstadkommit en utveckling av ljusteorin.260 Han var emellertid inte totalt avvisande gentemot relativitetsteorierna, han såg t. ex. fram emot att få höra Henning Plei- jel tala i Fysikersamfundet om den allmänna relativitetsteorin.261 Däremot sparade han inte ett till fälle i sin brevväxling med Oseen att på alla sätt misstänkliggöra Einstein och dennes teorier. Oseen uppfattades annars all- mänt som den självklare experten på relativitetsteorierna i Sverige.262 Oseen verkar inte ha uppfattat denna kritik som särskilt graverande, tvärtom verkar han själv ha hyst ett stort, om än ej oreserverat, och positivt intresse för relativitetsteorierna. Möjligen var det den möjliga nytta den skulle ha för atomfysiken som främst bidrog till detta. Däremot skulle han komma att skakas av nyheterna från USA om att man upprepat Michelson– Morleys experiment, men denna gång med ett positivt resultat, dvs. man hade nu lyckats uppmäta en etervind. Vid den amerikanska National Academy of Sciences’ årsmöte 28 april 1925 höll D. C. Miller ett anfö- rande, där han påstod sig ha uppmätt en etervind. Etern, som tänktes häfta vid jorden, kunde inte uppmätas på låglänta platser. Men från sina mät- ningar på Mount Wilson menade Miller sig ha uppmätt en etervind om 3,5 km per sekund. Oseen drog åt sig fötterna. Han skrev i en artikel om hur Einstein gjort en djärv tolkning av något som Lorentz redan gjort, men inte dragit konsekvenserna av. ”Det var denna Einsteins djärvhet, som verkade fascinerande, och det var genom den som han blev relativitetsteoriens upphovsman.” Oseen verkar här redan ha gett slaget förlorat, även om han inte med någon bestämdhet kunde uttala sig om Millers preliminära resultat. Hans pessimistiska ord gällde delvis honom själv. ”Om Miller kan stå för sina uttalanden den 28 april detta år, så kommer nu straffet för Einsteins överord.” Oseen hade ju själv försvarat Einsteins teorier, samtidigt som han ständigt hade varnat för att förföras av de många nymodigheterna. Hade han så själv till slut begått denna synd? Man skulle bli tvungen att åter- vända till Lorentz försiktigare teori. ”Och vad blir då kvar av relativitetsteorien?”, frågade han sig om nu Millers mätningar stämde. ”Ett kapitel

260 Sten Lothigius, Esquisse d'une théorie nouvelle de la lumière (Stockholm, 1920). Sten Lothigius till C. W. Oseen, 14/5 1921, odat., CWOA, E1:4. 261 Sten Lothigius till C. W. Oseen, odat., CWOA, E1:4. 262 Jfr t. ex. Anders Rosén till C. W. Oseen, 2/9 1924, OFA AXXIV:3. 88 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN i fysikens historia, rik på logisk och matematisk skönhet och ingen annan missräkning på slutet än den, som alltid, förr eller senare, når oss, då vi varit nog förmätna att tro oss i vår vetskap ha nått det eviga och oföränder- liga.”263 Vid det första seminariet efter sommren talade Faxén om Millers experiment.264 Året innan hade han formulerat sig med större sinnesro när han i en Nobelutredning över Debyes kandidatur konstaterade att dennes teorier om atomens byggnad inte hade ”fått någon varaktig betydelse för fysiken. Något överraskande ligger icke häri. Det är det öde, som drabbar de allra flesta teorier av detta slag.”265 Einsteins teoriers öde i ljuset av Mil- ners mätningar var däremot en obehaglig överraskning. Något innan Millers meddelande, hade Oseen författat en annan artikel om relativitetsteorien i ett populärt sammanhang. Där var Oseen alltjämt vid gott mod. Först försökte han där inskärpa den relativa rörelsens primat hos läsaren, sedan förklarade han att: ”Den klassiska fysiken ansåg alltså, liksom ännu i dag bekämparne av relativitetsteorien, att man kan tala om en rörelse i absolut mening, om en kropps rörelse icke i förhållandet till en annan kropp utan i förhållande till tomrummet.”266 Oseen reflekterade i artikeln över den myckna uppmärksamheten relativitetsteorierna erhållit i massmedia och han observerade de politiska implikationer genom att beskriva teorierna i termer av radikalitet, konservatism och reform. Han menade att Einsteins teori djupast sett var den mest konservativa även om den till sitt yttre kunde te sig som radikal.

Därav har blivit en följd, att relativitetsteorien hos filosofer och andra, som utan att vara fysiker likväl känt intresse för den omvälvning i uppfattning som denna teori medfört, funnit visserligen många hängivna vänner, men å andra sidan också tal- rika, hätska motståndare. Det är relativitetsteoriens radikalism beträffande de geometriska och mekaniska begreppen, som för dessa motståndare fördolt det faktum, att den till sitt väsen är djupt konservativ.267

263 C. W. Oseen, ”Vad veta vi om relativitetsteoriens sanning?”, Vetenskapen och livet 10 (1925), 521. Till artikeln hör också en illustration av observatoriet på Mount Wilson ”Varest prof. Miller utfört sina försök för att experimentellt pröva om eterteori- en eller relativitetsteorien är riktig.” (s. 514) Jfr Harry Collins & Trevor Pinch, The Go- lem: What everyone should know about science. (1993) 2. uppl. (Cambridge, 1994), 27– 55. 264 10/9 1925. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matema- tisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:16 265 C. W. Oseen, ”Utredning beträffande P. Debije”, odat. 1924, KVANP. 266 C. W. Oseen, ”Relativitetsteorien”, Svenska kalendern: En årsbok för alla 1925 (Uppsala, 1924), 251. 267 Ibid., 253. 2. CARL WILHELM OSEEN 89

Det var ju vanligtvis detta som var den sedvanliga politiska konnotationen hos relativitetsteorien. För var vänsterradikala, mot var konservativa. Oseen själv formulerade en reformistisk mellanväg, när han slog fast, som en självklarhet, att: ”Knappast kan heller någon meningsskiljaktighet sägas råda därom, att den reform i uppfattningssättet som är nödvändig, bör göras så skonsam som möjligt mot den redan bestående vetenskapen.”268 Det rådde ingen tvekan om vad relativitetsteorierna hade inneburit. Dessa hade flyttat grunden för fysiken från mekaniken till läran om elektromagnetismen. I den senare artikeln påpekade också Oseen att relativitetsteorin inte kunde vederläggas från en logisk synpunkt, men utanför fysikernas led debatterades dess logiska riktighet.269 Relativitetsteorin var enklare uppbyggd än eterteorin fysikaliskt sett, men detta räckte inte för dess sanningshalt. ”En åsikts enkelhet är dock intet bevis för denna sanning. Frågan om relativitetsteoriens riktighet faller under experimentalfysikens domvärjo”, skrev Oseen.270 Avgörandet låg således i den amerikanske professorn Mill- lers händer. Tidigare samma år hade Oseen haft att debattera en annan men besläk- tad fråga i julinumret av den populärvetenskapliga tidskriften Vetenskapen och livet, nämligen den på svenska i serien ”Nutid och framtid” utkomna volymen av Bertrand Russells och J. B. S. Haldanes Dædalus och Icarus.271 Det som utgjorde frågeställningen i den boken var huruvida mänskligheten blev lyckligare eller inte av det moderna livet med dess löften om kommande upptäckter. De två författarna företedde här var sin motsatt stånd- punkt och Oseen valde att inte avge något eget svar på frågan, även om han skrev att: ”Det är den teoretiska fysikens uppgift att beräkna framtiden.”272 Framtiden var en sak. Samtiden var en annan. Och som en god karakteristik på mellankrigstidens intellektuella tillstånd skrev Oseen i samma artikel:

Vår atomteori är ett kaos, en samling av partialteorier, var och en giltig inom ett visst område, men utan samband inbördes. Den gamla grunden för tron på världens begriplighet har brustit. Själva denna tro står på spel. Vi veta icke, om världen ens i sin enklaste gestalt, sådan den fram-

268 Ibid. 269 Oseen, ”Vad veta vi om relativitetsteoriens sanning?”, 515. 270 Ibid., 516. 271 Jfr Jonsson, ”Naturvetenskap, världsåskådning och metafysiskt patos i mellankrigstidens Sverige”, 125 f.; Karl Grandin, ”Daedalus och Icarus: Om vetenskapen och framtiden”, i Teknikens landskap, eds. Marika Hedin & Ulf Larsson (Stockholm, 1998), 179–198. 272 C. W. Oseen, ”Vetenskapen och framtiden”, Vetenskapen och livet 10 (1925), 400. 90 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

träder i de fysiska femomenen, kan fattas av vårt förnuft. Vi stå inför ett mysterium, som ännu ingen genomträngt. Det yttersta målet för det rastlösa teoretiska forsk- ningsarbetet i våra dagar är att återställa tron på världens begriplighet. [– – –] Om det icke lyckas, så kommer relativismens och den intellektuella håglöshet- ens gråa himmel att sänka sig över oss. Reaktionen sätter in. Kulturperioden går mot sitt slut.273

I augustinumret, samma år, gjorde kemisten Hans von Euler en något muntrare recension av samma verk:

Nej, naturvetenskapens, fysikens, kemiens, biologiens, stora gåva, redan skönjbar, men tydligt framträdande kanske först om hundra år, är en från fördomar och lägre instinkter befriad världsåskådning, som uppkommer, när kännedomen om naturens lagar blivit levande i oss. [– – –] [Den naturvetenskapliga världsåskådningen] vädjar ej till bottenlös idealism utan till den klara tankens kraftiga estetik, när det gäller att skydda sig för sociala fördomar, för nationell chauvinism och för andra slag av andliga farsoter.274

Millers mätningar höll ej och Oseens tilltro till relativitetsteorierna kunde återupprättas. Relativitetsteorierna är främst intressanta här då de redan från början utmålades som ett exklusivt intresse för teoretiska fysiker. Kri- tiken av relativitetsteorierna måste därför förstås som en kritik mot att den teoretiska fysiken fick en allt för framträdande plats. Det strävsamma expe- rimentalistidealet trängdes i ett slag tillbaka från den publika uppfattningen av vetenskapen till förmån för den geniale teoretikern. Oseen betraktades tidigt som expert på relativitetsteorierna i Sverige. Det var till honom man vände sig för att ifrågasätta dessa teorier, och det var från honom man fick svar. Oseens intresse för relativitetsteorierna måste ändå ses som underord- nade hans strävan att bygga upp forskning om atomernas fysik i Sverige, och det var i detta sammanhang som relativitetsteorierna kunde spela en roll – för utvecklingen av atomfysiken i första hand. Att dessutom relativitetsteorierna uppfattades som liktydiga med den moderna teoretiska fysiken gjorde sitt till att han gärna försvarade dessa. Men främst var det löftet om en ny atomfysik som hägrade.

Den nya kvantfysiken Oseen påpekade gärna att det var framstegen inom matematiken under 1800-talet som skapat förutsättningarna för den nya världsbilden inom fy-

273 Ibid., 401. 274 Hans von Euler, ”Vetenskapen och framtiden”, Vetenskapen och livet 10 (1925), 445. 2. CARL WILHELM OSEEN 91 siken. Särskilt nämnde han framstegen i teorin för de partiella differentialekvationerna.275 Som vi sett ovan misströstade Oseen 1925 om den teoretiska fysikens framtidsutsikter, kanske främst beroende på Millers resultat men även utifrån problemen inom kvantteorin. Tveksamheten om detta senare område delades av W. Wien.

Arbeiten, die mit der Quantentheorie zusammenhängen, kann ich vorläufig nicht vorschlagen. Ich glaube nicht, dass jetzt irgend Jemand beurteilen kann, was sich da als dauerndene wissenschaftlichen Wert erweisen wird. Und der Nobelpreis steht doch zu hoch als dass man ihn für ephemere Leistungen verleihen dürfte.276

Under andra hälften av 1925 började dock saken komma i ett annat läge, och i ett långt brev till Oseen i slutet av januari 1926 sammanfattade Niels Bohr den senaste tidens snabba utveckling av den teoretiska atomfysiken. Länge hade det sett mörkt ut, men nu ”øjnes der igen lysere Dage”. Det var Kramers’ och framförallt Heisenbergs nya idéer om en kvantmekanik som ”er udviklet til en saa vidunderlig Lærebygning af Born”, som lovade gott inför framtiden. Dessutom hade Bohr vid firandet av Lorentz i Leiden tidigare under året fått ta del av Goudsmits och Uhlenbecks spinnhypotes för elektronen – att elektronen spinner runt sin egen axel och därmed åstadkom ett magnetiskt moment. Han hade till en början varit tveksam, men var nu odelat entusiastisk inför spinnhypotesen. ”Alle de Vanskeligheder, som i de senere Aar har hobet sig op ved Analysen af Spektrenes Finstrukturer, Ze- emaneffekter og beslægtede Fænomener, synes nemlig fuldstændig at fors- vinde.” Och de problem som till äventyrs inte genast löstes skulle genom noggrannare kvantmekaniska undersökningar snart vara i full överens- stämmelse med korrespondensprincipen. Den nya teorin gjorde det möjligt att avföra överflödiga delar ur den gamla teorin och den utgjorde i sig en ny grund för atomfysiken. ”I det hele giver Udviklingen paa dette Omraade rigelig Stof til Eftertanke angaaende den Skæbne, som menneskelige Fo- restillinger om Naturen er underkastede.” Bohr funderade om det hade varit en lycka eller en olycka att hans egen teori, med dess mekaniska syn på atomens elektroner i Keplerbanor, hade varit så framgångsrik i att förutsäga vätets spektrallinjer. Det hade ju allt eftersom visat sig att denna väg var oframkomlig, men samtidigt hade det varit just dessa synsätt som lett till ett intresse för problemen som i sin tur ledde till kvantmekaniken. Bohr var ”mindst lige saa optimistisk, som dengang vi var sammen i Göttingen,

275 Jfr Oseens recension av N. E. Nörlunds Bland siffror och tal: Populära uppsatser (Stockholm, 1923) i Nordisk tidskrift för vetenskap, konst och industri (1923), 447. 276 W. Wien till C. W. Oseen, 9/1 1924, OFA AXXIV:4. 92 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN angaaende Muligheden af ved simple Midler at opnaa en i det mindste kvalitativ Forstaaelse af hele Spørgsmaalet om Atomernes Opbygning.” Bohr berättade även för Oseen att dennes elev, Waller, som under hösten fortsatt sitt kristallteoretiska arbete, nu var i färd med undersöka olika kvantteoretiska problem.277 Oseen blev eld och lågor över detta brev och han läste högt ur det på sitt seminarium. Faxén undrade hur i hela friden Bohr hade tid att författa sådana långa och detaljerade brev till alla sina vänner. Oseen hade redan innan han hade fått rapporterna från Köpenhamn bestämt sig för att vårter- minens seminarieövningar skulle ägnas åt Heisenbergs teori. Först hade man studerat Kramers arbeten och sedan hade ”ett sammanträde blivit äg- nat åt Heisenbergs grundläggande uppsats. Övrig dithörande litteratur tän- ker jag behandla på mina föreläsningar”, förklarade Oseen för Bohr. Detta innebar på intet sätt att Oseen fallit pladask för den nya teorin.

Det intryck som Heisenbergs teori har gjort på mig torde bäst kunna uttryckas så: ett stort anlagt försök, i matematisk mening vackert och intresseväckande, i fysisk mening lidande av det felet, att denna teori ytterligare och våldsamt ökar atomteoriens formella karaktär. Något omdöme om denna teoris värde skulle jag ännu icke våga fälla. Den kontroll av dess överensstämmelse med verkligheten, som på grund hittills publicerade undersökningar kan göras, synes mig alldeles otillräcklig, som grundval för ett sådant omdöme. Skulle det visa sig möjligt att med den snurrande elektronen komma till rätta med atomteoriens nuvarande svårigheter, så skulle jag finna denna lösning i fysiskt avseende vara vida att föredraga framför Heisenbergs.278

Hypotesen om elektronspinnet, som han fattade som en alldeles påtaglig bild, utgjorde ett hopp om en bevarad åskådlighet inom atomfysiken ännu ett tag för Oseen. Han var heller inte övertygad om ”att den klassiska atomteorien” ledde fel då man undersökte atomsystem med mer än två laddade partiklar. Däremot erkände han svårigheterna. Om nu Bohrs atomfysikaliska arbete började att bära frukt gällde detsamma för Oseens egen forskning.

Jag minns, att ungefär vid den tid, då Du skickade ut Dina tre uppsatser i Phil. Mag.[,] jag skickade Dig en hydrodynamisk uppsats, där jag första gång uttalade, att den radikala oöverensstämmelsen mellan den hydrodynamik som odlades vid

277 Niels Bohr till C. W. Oseen, 29/1 1926, NBA, BSC. Även i Niels Bohr collected works, V: The emergence of quantum mechanics (Mainly 1924–1926) (Amsterdam, 1984), 405–408, jfr även Erik Rüdinger & Klaus Stolzenburg, ”Introduction”, ibid., 219–240. 278 C. W. Oseen till Niels Bohr, 6/3 1926, NBA, BSC. Jfr UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:16 2. CARL WILHELM OSEEN 93

universiteten (de ideala vätskornas hydrodynamik) och verkligheten, har sin grund däri, att man vid gränsövergången till försvinnande viskositet icke blir förd till de ideala vätskornas teori, utan till ett helt annat resultat. Jag har länge ansett denna uppsats vara den bästa jag gjort i vetenskapen. Och nu har den börjat att bära fruk- ter.279

Det var framför allt Zeilons arbeten utefter Oseens formler som givit så god utdelning, att Oseens ”resultat blivit föremål för intresse även från tekniskt håll.” Det var beviset på det sunda teoretiska arbetet, att teorierna direkt kunde exploateras av teknikerna från verkligheten!

Det mål, som i min ungdom föresvävade mig, att slå en bro över klyftan mellan den teoretiska hydrodynamiken och hydrauliken, synes mig vara nått. Även nu har jag den uppfattningen, att detta mål var stort nog för att vara värd hela min kraft.280

Oseen passade också på att tacka Bohr för dennes vänlighet mot hans docenter och nämnde något om en av sina nya lärjungar, Hallén, som hade gjort ett arbete om bandspektra utifrån Bohrs teori, vilket gladde Oseen.

Det är en mycket begåvad ung man. Han har emellertid ett mycket starkt behov av fast mark under fötterna. Det vågspel, som det innebär att göra gällande en ny hypotes, synes han icke ha mod till. Det är därför troligt, att han i sitt verk mera kommer att gå mina vägar än dina.281

Oseens vägar var inte Bohrs, men han hade att reda ut den nya atomfysiken för Nobelkommittén. Denna kommitté kunde 1927 märka de nya vindarna vilka föranledde dem att konstatera att ”den nu förhärskande riktningen inom fysiken [avspeglas i] det stora flertalet till prisbelöning före- slagna arbeten tillhöra atomfysiken och den med denna förbundna strål- ningslärans områden.” En av kandidaterna det året var Arthur H. Compton som några år tidigare hade presenterat ett experiment som tycktes avgöra frågan huruvida ljuset hade en partikelnatur eller var en vågrörelse. I hans experiment uppträdde ljuset som om det var en partikelström, de flesta hade annars tänkt sig ljuset som en vågrörelse. Den s. k. Comptoneffekten kunde bara några år senare konstateras vara ”fullt säkerställd på experimentell väg.” Huruvida denna nyupptäckta effekt hade något avgörande inflytande på den ”rastlösa utvecklingen inom atomfysiken”, delegerades åt Oseen att utreda. Han konstaterade där att Comptoneffekten hade en ”stor

279 C. W. Oseen till Niels Bohr, 6/3 1926, NBA, BSC. De tre uppsatserna av Bohr var hans trilogi från 1913 där hans atommodell presenterades för första gången. Oseens uppsats är ”Über die Gültigkeitsbereich der Stokes’schen Widerstandsformel”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 9 (1913). 280 Ibid. 281 Ibid. 94 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN betydelse för den teoretiska fysiken”, ”även om förväntningarna, att densamma skulle slutgiltigt avgöra striden mellan undulationsteorien och kor- puskularteorien, ännu ej gått i uppfyllelse.” I ljuset av den nya kvantmekaniken kunde flera av de halvklassiska förklaringarna av Compton- effekten avskrivas.282 Den nya kvantfysiken var bättre på att förklara Comptons experiment, men Oseen var på intet sätt okritisk till den nya kvantfysiken. Om Heisenberg och Borns variant av kvantmekaniken, matrismekaniken, skrev han att: ”Göttingerskolans arbeten äro uppenbarligen tillkomna i stor hast. Man möter på några ställen rena fel. Även på ett mycket viktigt ställe har jag nödgats sätta frågetecken.” Inte heller Schrö- dingers vågmekanik var utan tadel: ”Det synes under dessa omständigheter icke lätt att tillerkänna Schrödingers vågor fysisk realitet. [– – –] Det är icke lätt att förstå, hur Schrödingers teori detta oaktat kan föra till ett riktigt resultat.” Oseen sammanfattade Comptoneffektens teoretiska betydelse med att den inte hade initierat omvälvningen inom atomteorin; ej heller hade atomteorin följt i Comptoneffektens spår, den hade istället mer och mer framträtt såsom en vågteori än som en partikelteori; däremot hade den nya atomteorin gett både kvalitativt och kvantitativt riktiga bilder av Comptoneffekten. Slutsatsen blev därför att Comptoneffekten bidragit till att visa på den klassiska fysikens oförmåga att förklara de atomära förlop- pen, samt att den utgjorde en självklar prövosten för varje atomteori.283 I början av Oseens bekantskap med Bohr hade han bett om flera exemplar av dennes avhandling om metallernas elektronteori för att använda på seminariet i Uppsala. Sjutton år senare upprepade han denna önskan, denna gång gällde det Bohrs uppsats i Die Naturwissenschaften om ”Das Quan- tenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik”.284 Det var i denna uppsats från 1928 som Bohr på allvar utarbetade komplementaritetstanken, att partikel- och vågbilderna av de atomära fenomenen var lika giltiga och fick användas beroende på vad man ville beskriva, och som han först hade presenterat vid Comokonferensen året innan. Först hade Oseen tänkt att man på seminarierna skulle studera Wigner, Heitler och Londons arbeten, men nu funderade han om inte Bohrs mer grundläggande uppsats var nytti- gare för det:

282 Allvar Gullstrand m. fl. till Kungl. Vetenskapsakademien, 2/9 1927, KVANP. 283 C. W. Oseen, ”Comptoneffektens teoretiska betydelse”, 17/4 1927, KVANP. 284 Niels Bohr, ”Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik”, Die Naturwissenschaften 16 (1928), 245–257. Jfr Niels Bohr collected works, VI: Foundatons of quantum physics, I (1926–1932) (Amsterdam, 1985), passim. 2. CARL WILHELM OSEEN 95

huvudsakliga syfte[t] att för härvarande teoretiker av äldre eller yngre årgångar un- derlätta följandet och tillägnandet av den atomfysiska litteraturen. Jag söker verka för detta ändamål genom att upptaga några viktigare avhandlingar till ingående re- ferat och därvid ingå på alla detaljer, så att så vitt möjligt allt skall bli fullkomligt klart.285

Oseens ambition var heltäckande – allt skulle kunna refereras av honom på seminariet. I Köpenhamn gladde man sig åt intresset i Uppsala för vad man höll på med. Bohr var däremot lite bekymrad över de problem som tornade upp sig för den relativistiska varianten av kvantmekaniken. Diracs relativistiska ekvation för elektronen levererade flera paradoxala resultat varje dag, enligt honom. Klein, som enligt Bohr väl förstod sig på de ”symbolske Metoder” vilka krävdes för att hantera den nya fysiken, hade nyligen givit ett tydligt exempel på en mycket paradoxal situation. Åskådligheten riske- rade att ytterligare få offras varnade han sin svenske kollega. Men istället för att beklaga detta faktum, menade Bohr, att man skulle uppskatta att atomfysiken lärde oss ”de menneskelige Anskuelsesformers Begrænsning”. Det är en den klassiska kunskapsteorins obestämbarhetsrelation Bohr synes vilja frammana istället för fysikens ignorabimus-gräns. ”Vanskelighederne [er] i al Filosofi den Omstændighed, at vor Bevidstheds Virkeform forud- sætter et Krav til Inholdets Objektivitet, medens dog Tanken om Subjektet, om vort eget Jeg, er en Del af vor Bevidstheds Inhold.” Hösten innan hade Bohr fört intensiva diskussioner med Einstein som inte hade gillat tanken att ”’der liebe Gott würfelt’” vid Solvaykonferensen i Bryssel, och dessa debatter och den vanligt förekommande kritiska inställningen till tolkningen av kvantmekaniken gjorde att Bohr ständigt var upptagen av dessa frå- gor. Som målsman för den nya fysiken och centralpunkt i den kunskapsteoretiska diskussionen kände sig Bohr träffad av all denna kritik. Till Eins- tein hade han genmält, berättade han för Oseen, att redan de gamla judiska profeterna hade förstått hur vanskligt det var att beskriva Gud med mänsk- liga begrepp. ”Kun for saa vidt vi forlanger at henføre alt til Rum- Tidsbilleder, kan der være Tale om at sammenligne Naturlovene med Terningspil.” Bohr fortsatte att det var just erkännandet av att naturlagarna införde begränsningar för våra ”Anskuelseformer” som tillät oss att fortfarande använda orsaksbegreppet till dess yttersta gräns. Det hade visat sig möjligt att använda alla de klassiska begreppen på ett motsägelsefritt sätt,

285 C. W. Oseen till Niels Bohr, 28/10 1928, NBA, BSC. 96 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN slog han fast. De gällde dock inte de innevarande problemen med den relativistiska kvantmekaniken.286 Oseen gjorde en del arbeten om matematiska aspekter av den nya kvantfysiken, men mest ägnade han sig åt att referera den omfattande utvecklingen på sina seminarier. Nobelpristagaren Johannes Stark var inte särskilt belåten med Einsteins relativitetsteori. Han vände sig till Oseen och bad om dennes dom över de matematiska sidorna, själv hade han inte tid då han var så djupt upptagen av sin experimentella verksamhet. Den nya kvantfysiken hade även den förskräckt Stark, man handskades alltför vårds- löst med fakta och begrepp. För att inte helt förlora hoppet om den teoretiska fysiken hade han beslutat att läsa teoretiska arbeten avfattade ”im Geiste der klassischen Physik”, detta behov avsåg han tillfredsställa genom att läsa Oseens arbeten över hydrodynamik.287 Oseen sågs uppenbarligen som den klassiska teoretiska fysikens banerförare med sina hydrodynamiska teorier. Däremot var han inte direkt inblandad i utvecklingen av den nya kvantfysiken. Hans kritiska arbetssätt och hans önskemål om åskådlig- het, som skulle visa sig svårtillfredsställt, ställde honom utanför denna utveckling. Det var inte bara Oseen som fick följa denna utveckling på håll. Arnold Sommerfeld var inte heller han alldeles förtjust i den ”’unbestimte Physik’” som av unga ”Entusiasten resp. Formalisten in Seminar vorgetra- gen wird”.288 * Oseen var inte lika entusiastisk inför den nya kvantfysiken som han hade varit inför Bohrs första atommodell ett decennium tidigare. Men fortfarande var han via Bohr i nära kontakt med utvecklingen av kvantmekaniken i Köpenhamn framför allt. Även om han visade en positiv inställning till den nya fysiken när han ombads att presentera den för allmänheten, var han mera kritisk till de nya varianterna av kvantfysiken på sina seminarier och i kontakten med andra fysiker. Att för egen del forska om de flytande kristallerna skulle bereda honom större utbyte vid denna tid och några år framåt.

286 Niels Bohr till C. W. Oseen, 5/11 1928, NBA, BSC. Även i Niels Bohr collected works, VI, 430–432. Jfr Jørgen Kalckar, ”Introduction”, 189–198 i ibid. 287 Johannes Stark till C. W. Oseen, 2/10 1929, CWOA, E1:6. 288 Arnold Sommerfeld till C. W. Oseen, 22/2 1930, CWOA, E1:6. 2. CARL WILHELM OSEEN 97

Sammanfattning Vi har i detta kapitel studerat några aspekter av Oseens vetenskapliga verksamhet och hur han försökte skapa utrymme för en modern teoretisk fysik i Sverige. Den teoretiska hydrodynamiken var Oseens första forskningsinriktning. Han var utbildad som matematiker och behöll i många stycken ett matematiskt arbetssätt, vilket också skulle känneteckna några av hans elevers arbete. Det fanns i början av seklet inget för alla självklart internationellt centrum som man kunde referera till, de lokala nationella vetenskapliga kulturerna var inte internationellt homogeniserade. Oseens ambition att bygga upp en nationell fysikdisciplin ledde enbart till att omvärlden i stort var obekant med hans hydrodynamiska arbeten fram till världskriget. De två lokala teoretiska kulturerna, som Oseens skola och Prandtls skola utgjorde, hade på varsitt håll byggt upp varsin teoretisk teknologi med olika tekniker för att formulera problemen och för att producera resultat. Deras olika teorier fick olika genomslag beroende på vem som skulle nyttja dem. För hydrodynamiska precisionsmätningar var Oseens och hans elevers modeller tillämpliga, men för den mer spännande och tillämpliga aerodynamiken var Prandtls modell tillräcklig. När Oseen försökte inrätta ett teoretiskt laboratorium 1921 får man tolka det som ett försök att förändra förutsättningarna för att bedriva teoretisk fysik på. Men det var inte ett hydrodynamiskt laboratorium han öns- kade sig. Han hade nämligen tagit itu med ett nytt forskningsområde, de flytande kristallernas teori, där han hoppades kunna bedriva teoretisk fysik på ett nytt sätt. Trots de mycket måttliga krav på utrymme som han fram- ställde blev professorn i fysik avogt inställd. Denne uppfattade den experimentella fysikens hegemoni hotad. Det var han, i egenskap av prefekt till- lika fysikprofessor, som var den ende som kunde ansvara för kvaliteten på de experimentella undersökningar som skulle företas i Uppsala. Oseen fick hitta på andra sätt att modernisera den teoretiska fysiken på. Istället skulle Oseen året därpå erbjudas möjligheter att förändra fysiken i Uppsala och i Nobelkommittén. Med Manne Siegbahns flytt till Upp- sala och hans inriktning på röntgenspektroskopi skapades möjligheter för teoretiker och experimentalister att enas kring gemensamma atomfysikaliska problem. Varför intresserade Oseen sig då för atomfysiken, och varför intresserade han sig för relativitetsteorierna? De låg ju inte nära de problem han annars sysslade med. Det var möjligheten att bedriva ett för teoretiker och experimentalister gemensamt arbete som lockade honom. Ett sådant samarbete var med hans ord ”sunt”, det var bra för både experimentalister 98 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN och teoretiker att samarbeta med varandra. Hans intresse för relativitetsteorierna skall förstås ur två aspekter. Dels var de symboler för den teoretiska fysiken och dels syntes de erbjuda en viktig funktion i utvecklandet av atomfysiken. Till en början innebar kvantteorin ett område som Oseen kunde fortsätta att bedriva sitt kritiska matematiska arbetssätt på. Med sin ambitiösa matematiska kritik kunde han klargöra förtjänster och tillkortakommanden. Dessa matematiska tekniker kunde däremot inte ge lika viktiga bidrag när den nya kvantfysiken etablerades. De teoretiska teknologierna var i grunden utbytta. Ett exempel. Inom atomfysiken efterlyste Oseen åskådlighet, men när det gällde hydrodynamiken var han mer intresserad av att behandla problemen som rent matematiska problem. Det fanns en matematik bortom och under Prandtls gränslager som gjorde det viktigt att kritisera dennes teori. När det gällde kvantfysiken så hoppades istället Oseen att man skulle bottna i några åskådliga begrepp som kunde tänkas begripliggöra och grundlägga de nya teoretiska teknologierna. Det skulle bli en yngre generation som skaffade sig de teoretiska tekniker som möjliggjorde för dem att arbeta teoretiskt med atomfysiken i fort- sättningen.

Oskar Klein

Vintern 1917 befann sig Niels Bohrs unge holländske assistent Hendrik A. Kramers på resande fot i Sverige.1 Från Stockholm – ”en ’smuk by’” – skrev han till Bohr och berättade att han av svenska fysiker hade fått sig förevisat räknemaskiner och seismografer, och att han dagen därpå skulle få träffa Carl Benedicks, professor i fysik vid Stockholms högskola.2 Denne hade bett honom att hålla ett föredrag för Fysiska föreningen i Stockholm, vilket han hade tackat ja till. Han tänkte sig där tala ”Noget om Anvendelsen af Quantentheorien paa Spektrallinier”, ett ämne som Bohr hade föreläst om föregående termin.3 I ett utförligt brev redogjorde han för hur han tänkte lägga upp sin föreläsning, han skulle bara ha tre kvart på sig så det var knappt om tid för att övertyga de stockholmska fysikerna om den bohrska teorins förtjänster. Ambitionen var hög. Först tänkte han diskutera de vetenskapsteoretiska grunderna och begreppen för att sedan komma in på Rutherfords atommodell, Plancks strålningskvantum och Bohrs atommodell. Sedan tänkte han gå igenom den fotoelektriska effekten och den omvända effekten, förhållandet till den klassiska elektronteorin, Ritz’ kom- binationsprincip, Hamiltons ekvationer, Sommerfelds arbeten, vätets spektrum, begreppet adiabatisk invarians, hur man införde flera kvantvillkor, Sommerfeld och finstrukturen, Epstein och Starkeffekten, att kvantbeting- elserna var adiabatiskt invarianta…4

1 Kramers var bara 22 år när han skulle presentera Bohrs teorier för de svenska fysikerna. Han hade fått en grundlig utbildning i teoretisk fysik i Leiden av Ehrenfest och Lorentz innan han hamnade hos Bohr i Köpenhamn. Se Max Dresden, H. A. Kramers: Between tradition and revolution (New York, 1987), 35 & 101. 2 H. A. Kramers till Niels Bohr, 2/3 1917, BSC 4.2. J. L. Heilbron & L. Rosenfeld intervju med Oskar Klein, 25/2 1963. NBA, AHQP, OHI – O. Klein 3(6). Jfr Oseens och Benedicks brevväxling i KBCB & CWOA, E1:1. 3 H. A. Kramers till Niels Bohr, 5/3 1917, BSC 4.2. 4 H. A. Kramers till Niels Bohr, 6/3 1917, BSC 4.2. 102 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Kramers avsåg med andra ord ta upp snart sagt varje teoretisk aspekt av den dåvarande atomfysiken. Men varför var en ung holländsk fysiker verksam hos Niels Bohr i Sverige vårvintern 1917? Varför var han i Köpen- hamn? Att resa till något krigförande land var inte att tänka på för Kramers, Holland var neutralt så det återstod andra neutrala länder som Danmark och Sverige att resa till. Kramers hamnade hos Bohr genom något av en slump, däremot skulle Bohrs verksamhet under 1920-talet kännetecknas av en internationellt utåtriktad verksamhet som lockade unga ambitiösa fysiker. Niels Bohr var själv en ung och framgångsrik institutionsbyggare. Hans institut/laboratorium i Köpenhamn blev en internationell mötes- och arbetsplats för unga teoretiker under 1920-talet. Bohr hade själv personliga kontakter med England sedan sina år i Manchester och dessutom var de tyska fysikerna välvilligt inställda till hans atomfysikaliska teorier. Efter krigsslutet kunde Bohr framgångsrikt utnyttja denna position till att locka både engelsmän, amerikaner, ryssar och tyskar till sitt institut. Det institut som blev färdigbyggt åt honom 1921 skulle komma att ut- göra en central plats för utvecklingen av den nya kvantfysiken, dess till- lämpningar och dess kunskapsteoretiska konsekvenser. Institutet var dessutom en dansk institution med undervisning och experimentell verksamhet, ett faktum som emellanåt glöms bort för de mer globala historierna. Institutets verksamhet på 1920-talet har efteråt fått ett närmast mytiskt skimmer över sig för efterkommande generationer fysiker. De unga teoretiker som kom till Köpenhamn hade, trots olika nationaliteter, en i hög grad likartad social bakgrund. Oproportionerligt många av dem hade t. ex. fäder som var universitetsprofessorer. Detta bidrog säkert till den gemen- skap dessa fysiker kände. I stort sett samtliga av besökarna blev senare professorer och många blev Nobelpristagare.5 Niels Bohr behövde en dialog för att formulera sina fysikaliska idéer. Denna arbetsmetod tjänade som en förebild för det samarbetsvänliga klimat som etablerades på institutet. Och även om samarbete var vanligt så var samtidigt tävlingsinstinkten påtaglig. Detta kommer vi bl. a. att få exempel på i detta kapitel som skall handla om Oskar Klein. Han formades som fysiker av Bohrs idéer. Mot slutet av 1920-talet var han Bohrs närmaste medarbetare när viktiga delar av det som kom att bli Köpenhamnstolkningen av kvantfysiken formulerades. Dessutom gjorde han flera viktiga bidrag till kvantfysiken.

5 Robertson, 132 f. 3. OSKAR KLEIN 103

Från Arrhenius till Bohr På Fysiska sällskapets i Stockholm möte den 10 mars 1917 hölls först ett föredrag om röntgenstrålar och kristallstrukturer, varefter det var Kramers tur. Han hann inte med allt han tänkt, ”men det var ikke saa slemt, fordi jeg har alligevel fortalt nok som man ikke har forstaaet.” I diskussionen efter föredraget hade flera av åhörarna ifrågasatt att hela tal dök upp i frekvens- relationer, och många kritiserade den för Bohrs teori grundläggande ekvationen hn = E1 – E2; man menade att elektronen skulle behöva en ”upplys- ningsbyrå” för att kunna beräkna den frekvens som skulle utstrålas. For- meln var bara en formel och sade inget om själva mekanismen. Benedicks hade varit mycket tveksam till kvantteorin över huvud taget, men vid en middag hos honom några dagar senare hoppades Kramers kunna diskutera saken vidare. Efter själva föredraget hade den holländske gästen bjudits på supé och tre glas punsch vilket utgjorde hans belöning för föredraget.6 Med sig till Sverige hade han ett brev från Bohr till Oseen. Bohr hade rekommenderat honom att läsa svenskens uppsatser, och Kramers skrev att han läst så gott han kunnat i Oseens arbeten över förhållandet mellan Maxwells teori och olika atommodeller. Flera aspekter av Oseens arbeten syntes honom riktiga om än han inte helt följde med i vektorräkningarna. Han dröjde ytterligare ett tag i Stockholm innan han for upp till Uppsala för att hälsa på Oseen och överlämna brevet, under tiden passade han på att studera Bohrs elektronteori. Kramers hann också med att besöka Nobelinstitutet i Stock- holm där han förevisades en röntgenapparatur, och där han träffade ”en Her Dr Klein, som er Ammanuensis i Arrhenius laboratorium”. Han förklarade för ammanuensen hur Bohr såg på alkoholers elektriska moment, vilket var ett centralt problem i Kleins pågående avhandlingsarbete om elektrolyter. ”Jeg fortalte ham en lidt af hvad De har fortalt mig, og han var meget interesseret.” Detta var första gången Klein och Kramers möttes och redan från deras allra första möte introducerade holländaren Klein till Bohrs teorier, och på denna väg skulle de fortsätta.7 Kramers hade även träffat Arrhenius. ”Han er en typisk Svensker, tror jeg, meget godmodig dertil.” De hade druckit te, ätit kakor och talat om allt möjligt. Arrhenius var inte lika skeptisk till kvantteorin som sina svenska fysikerkollegor, kunde Kramers meddela. På middagen hos Benedicks hade han fått prata med flera svenska fysiker, Ragnar Holm och Eva Ramstedt

6 H. A. Kramers till Niels Bohr, 12/3 1917, BSC 4.2. Även i Niels Bohr collected works, III: The correspondence principle (1918–1923) (Amsterdam, 1976), 10 & 652 f. Jfr Robertson, 51 f. 7 H. A. Kramers till Niels Bohr, 17/3 1917, BSC 4.2.

104 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN nämnde han särskilt. Med Holm hade han diskuterat Langevins paramagne- tiska teori och med Ramstedt hade han diskuterat (fysikern) Darwins teori. Ramstedt ville bl. a. veta vad Bohr trodde om Darwins beräkningar för b- partiklarna. Både Ramstedt och Holm var uppenbarligen intresserade av de bohrska idéerna. Med Benedicks däremot var det ingen idé att diskutera dessa frågor, hade Kramers senare hört från Oseen, som han hade träffat i Uppsala. Dit hade han rest för att träffa Uppsalaprofessorn och för att över- lämna Bohrs brev. Hem till Köpenhamn skrev han om Oseen att: ”Han er saa ligefrem og naturlig som Menneske, og saa skarp og klar som Vi- denskabsmand, at det er en stor Fornøjelse at tale med ham.” Han hade be- rättat för Kramers om sina egna försök att modifiera Maxwells ekvationer till att passa den nya atomfysiken i anslutning till Paschens arbeten. Denne hade gjort experiment som indikerade att vätets finstrukturuppspaltning, tolkad genom Sommerfelds relativistiska modifiering av Bohrs teori, var riktig. Några år tidigare hade Oseen avfärdat Sommerfelds dåvarande teori, men dessa nya experiment hade aktualiserat problemet igen.8 I brevet som Kramers överlämnade förklarade Bohr att han ännu inte hunnit göra färdigt det arbete om kvantteorin som han tidigare skrivit om från England. Han passade också på att berömma Kramers och nämnde nå- got om deras gemensamma arbete över heliums spektrum.9 Kramers möte med Oseen gav mersmak, och holländaren återvände därför till Uppsala en vecka senare. Den 22 mars 1917 skrev han till Bohr och meddelade att han nu avsåg att stanna i staden för två veckor. Han hade fortsatt diskussionerna med Oseen om dennes försök att modifiera Maxwell–Lorentz’ teori till att passa de nya atommodellerna, men det var stora svårigheter förenade med detta. Kramers hade också deltagit i ett seminarium i Upp- sala.10 Kramers agerade diplomat för den bohrska atomfysiken vid sitt besök i Sverige, dels genom att besöka Bohrs gamle allierade Oseen, och dels genom att via föredrag försöka vinna nya anhängare för den bohrska atomteorin. Dessutom hade han att rapportera hem om vad för något man var sysselsatt med i Uppsala och Stockholm.

8 H. A. Kramers till Niels Bohr, 17/3 1917, BSC 4.2. Jfr Helge Kragh, ”The fine structure of hydrogen and the gross structure of the physics community, 1916–26”, Historical Studies in the Physical Sciences 15:2 (1985), 67–125. 9 Niels Bohr till C. W. Oseen, 28/2 1916 [feldat. skall vara 1917], i Niels Bohr collected works, III, 670. Jfr Dresden, 110. 10 H. A. Kramers till Niels Bohr, 22/3 1917, BSC 4.2. 3. OSKAR KLEIN 105

Mera förstånd på kvantteori: Bohr via Kramers Klein hade således träffat Kramers för första gången – holländaren talade så god danska, efter bara ett halvår i Danmark, att Klein länge trodde han var dansk. Dessutom hade han fått en första direktkontakt med Bohrs teorier, men han skulle fortsätta att arbeta hos Arrhenius med elektrolyter ett tag till. Sedan tidigare hade han tänkt sig fara till Göttingen för att hos Pe- ter Debye arbeta vidare med sina elektrolyter och därefter fortsätta till Eins- tein, men då Bohr och Kramers befann sig på vägen tänkte han först hälsa på i Köpenhamn. Mötet med Kramers hade fått honom till att tänka sig ett längre uppehåll hos Bohr.11 Efter att ha rådfrågat Kramers och efter att ha sökt ett stipendium,12 vände sig Klein direkt till Bohr, och frågade först om han kunde tänka sig ta emot honom. Han förklarade att han intresserade sig för ”kvantteoretiska frågor” och gärna önskade arbeta med ett problem kring detta. Han passade även på att framföra hälsningar från Arrhenius. Bohr svarade att han var ”ordentlig velkommen” till Köpenhamn.13 Klein rekommenderades att komma till hösten då sommaren var väl stillsam, men han ville gärna hinna till Köpenhamn innan hösten, då han skulle vara tvungen att göra en mili- tärövning i oktober. Istället föreslog Klein att han skulle komma redan i mitten eller rent av i början av maj. Han förklarade sig villig att ta ett lämp- ligt forskningsuppdrag från dansken under sin vistelse, men berättade också om sina egna arbeten utifrån den debyeska teorien för dielektriciteten. Han var angelägen om att poängtera sitt intresse för Bohrs forskningsinriktning, men det var nog inte bara de kvantteoretiska utsikterna som frestade. Väl så mycket var det Bohrs sätt att arbeta på som lockade. ”Överhuvud taget är jag ganska oerfaren i fråga om metoder”, skrev Klein, ”och vill därför mera på allvar än hittills ägna mig åt matematisk fysik.”14 Bohr svarade att han intresserade sig för Kleins uppsats i samband med sitt eget arbete om kvantteorin och skickade honom den första delen av ”On the quantum theory of line spectra”, vilken skulle ligga till grund för de kommande årens diskussionen om kvantteorin.15 Klein fick också instruktioner om vad han

11 T. S. Kuhn & J. L. Heilbron intervju med Oskar Klein, 25/9 1962. NBA, AHQP, OHI – O. Klein 1(6). 12 J. L. Heilbron & L. Rosenfeld intervju med Oskar Klein, 20/2 1963. NBA, AHQP, OHI – O. Klein 2(6). 13 Oskar Klein till Niels Bohr, 27/3 1918, BSC 4. Niels Bohr till Oskar Klein, 5/4 1918, NBA, Oskar Klein Papers (Hädanefter OKP). 14 Oskar Klein till Niels Bohr, 8/4 1918, BSC 4. 15 Niels Bohr till Oskar Klein, 29/4 1918, OKP. Oskar Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, Svenska Naturvetenskap 1973, 160.

106 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN borde läsa på.16 Han var intresserad av att applicera kvantteorin på sitt elektrolytarbete för att på så vis knyta ihop verksamheten hos Arrhenius med den hos Bohr.17 Klein for till Köpenhamn och under sommaren 1918 introducerade Bohr honom i sina problem och arbetsmetoder. Den unge svensken hoppades att göra något ”kvantteoretiskt”. Han berättade i ett brev till Arrhenius om att Bohr på senaste tiden hade ”gjort flera ytterst märkliga saker”, Bo- hrs nya teori förklarade både Starkeffekten och Zeemaneffekten. Allt var spännande och Klein konstaterade: ”Jag tycks komma att trivas utmärkt här.”18 Kramers var alltjämnt i Köpenhamn som Bohrs assistent och när inte Bohr själv vägledde Klein i kvantteori gjorde Kramers det.19 Klein fortsatte också sina arbeten över dielektricitetskonstanterna för dipolära vätskor och över jonkrafternas betydelse för de starka elektrolyternas osmotiska tryck. I Köpenhamn, på Bohrs inrådan, fick han tillfälle att studera Gibbs statistiska metoder och dansken Bjerrums undersökningar, som bägge var av vikt för hans egen forskning.20 Klein arbetade under hela sommaren och lärde sig mycket av Kramers och Bohr. ”Det är förfärligt roligt att se hur mycket av den gamla mekaniken som får användning tack vare kvantteorin. Satser, som inte ens astronomerna haft något bruk för kommer nu till nytta.”21 Sedan sommaren i Köpenhamn hade förflutit och Klein återvänt till Stockholm skrev han – nu på danska – och tackade Bohr för den angenäma och lärorika vistelsen. Han passade också på att bjuda in Bohr till Stock- holm och såg fram emot att återvända till Köpenhamn till vintern.22 När manuset han arbetade på började bli färdigt skickade han det till Köpen- hamn och kunde då också meddela att militärtjänstgöringen avbrutits i för- tid på grund av den spanska sjukan som grasserade i Sverige. Han upprepade trots detta inbjudan till Stockholm. ”Her vilde alle Fysiker blive glade om De kom og talte om Kvant[e]teori.” Han hälsade också från Arrhe- nius.23 I ett långt och utförligt svarsbrev uppehöll sig Bohr vid Kleins ma-

16 Oskar Klein till Niels Bohr, 2/5 1918, BSC 4. 17 OHI – O. Klein 2(6). 18 Oskar Klein till Svante Arrhenius, 15/5 1918, SAA E1:13. 19 Oskar Klein till Svante Arrhenius, 21/5 1918, SAA E1:13. 20 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 160 ff. Idem, ”Glimt af Niels Bohr som forsker og tænker”, i Niels Bohr: Hans liv og virke fortalt af en kreds af venner og medarbejdere, ed. Stefan Rozental (København, 1964), 72–76. 21 Oskar Klein till Svante Arrhenius, 28/6 1918, SAA E1:13. 22 Oskar Klein till Niels Bohr, 9/9 1918, BSC 4. 23 Oskar Klein till Niels Bohr, 27/9 1918 BSC 4; Carl Benedicks till Niels Bohr, 27/9 1918, BSC 1. 3. OSKAR KLEIN 107 nus om de starka elektrolyterna, som han hade diskuterat med Kramers och Bjerrum. Först redogjorde han för Milners olika arbeten och vilka av dem som kunde vara av intresse för Klein. Han diskuterade även förhållandet till Arrhenius’ teori. Och avslutningsvis erbjöd han sig att även läsa korrekturet om Klein så önskade.24 Klein hade fått ett stipendium för att resa till Tyskland, men han fick ändra resmålet och nyttja det till att åka till Köpenhamn istället. Han ville alltså fortsätta att arbeta under Bohrs ledning, men han var ”bange for at tage Deres Tid op med alle de Dumheder jeg stadig laver.” Han ville nu också göra allvar av sitt intresse för Bohrs egen forskningsinriktning. ”Til nu har jeg ikke set meget paa Kvanteteori i dette Efteraar, der er jo saadan Mængde af den gamle Fysik som jeg kender saa lidt af. Men i Vinter vilde jeg gerne se at komme alvorlig ind i Atommodellspørgsmaalene.” Det skulle han få göra, men inte med Bohrs hjälp. Bohr blev sjuk och Kramers passade då på att fara till Stockholm för att hälsa på. Klein gladde sig mycket åt besöket och meddelade Bohr att de skulle fara till Dalarna för att ”løbe paa Ski[d?]er, og saa vil han [Kramers] lære mig Kvanteteori.”25 De åkte skidor, diskuterade kvantteori och Kleins elektrolyter. Kramers trodde att det fortfarande fanns en del saker att förändra i Kleins uppsats vad det gällde tolkningen av Milner, och skickade med ett smörkort och ett fransk- brödskort i julgåva i ett brev till familjen Bohr. I ett annat brev ett par dagar senare skrev han att professorn i mekanik och matematisk fysik vid Stock- holms Högskola, Ivar Fredholm, var intresserad av Bohrs kvantteori, varför han bad Bohr att skicka honom del I och II av ”On the quantum theory of line spectra”.26 Från Dalarna passade Kramers även på att höra av sig till Oseen i Uppsala och meddelade att han och Klein hoppades att få besöka honom på tillbakavägen. Det blev alltså Kramers som introducerade Klein för Oseen.27 Den spanska sjukan grasserade både i Danmark och i Sverige vid denna tid. I ett vykort från Sverige berättade Kramers att en av Oseens döttrar dött i spanska sjukan.28 Efter nyåret skrev Bohr till Klein och berättade att man även i Köpenhamn hade varit drabbade av spanska sjukan, samt att han själv varit mycket upptagen med att förfärdiga sitt bidrag till en festskrift

24 Niels Bohr till Oskar Klein, 23/10 1918, OKP. 25 Oskar Klein till Niels Bohr, 29/11 & 28/12 1918, BSC 4. 26 H. A. Kramers till Niels Bohr, 28/12 & 30/12 1918, BSC 4.2. Jfr med Klein som påstår att Fredholm försökte följa utvecklingen inom den teoretiska fysiken och att han gav föreläsningar om kvantteori och relativitetsteori. OHI – O. Klein 3(6). 27 H. A. Kramers till C. W. Oseen, 8/1 1919, OFA AXXIV:2. 28 H. A. Kramers till Niels Bohr, odat., BSC 4.2.

108 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN för Arrhenius. Främst uppehöll han sig i brevet emellertid vid det manuskript som Klein tidigare hade sänt honom. Han föreslog en annan behandling vad det gällde dielektricitetskonstanten, och han rekommenderade Klein att diskutera detta med Kramers. Själv arbetade han på den tredje delen av ”On the quantum theory of line spectra”. Han skickade även med kommentarer till en uppsats av Kramers.29 Även Klein drabbades av den spanska sjukan och fick därför dröja med sitt svar på Bohrs förslag. ”Det maa have været overordentlig kedelig med al den sygdom”, skrev han och övergav på Kramers och Bohrs inrådan sin tidigare statistiska behandling, och använde sig istället av Bohrs bevis. Han kunde också meddela att Kramers var i Uppsala för att hålla föredrag och att han själv såg fram emot att snart åter få besöka Köpenhamn.30 Några dagar senare skrev Kramers själv till Bohr och berättade om sitt föredrag. Granquist, Oseen, Sjöström, Beckman och flera andra Uppsalafy- siker hade varit med. ”De var meget interesseret af at se noget om de sidste Fremskridt paa Spektr. lrs. Omraade, og tabte, tror jeg, noget af den Skept- icismus angaaende Kvant[e]teorien som hersker i Uppsala.” Oseen hade varit försiktig i sina omdömen, nästan betänksam, ”og syntes at det hele var mystisk, men han kan dog ikke nægte, at alle Raisonnementer er sunde, og at det er en frugtbar Mystik.” Svensken hade också refererat till Debye som hade påstått att kvantteorin, i motsats till den klassiska elektrodynamiken, var en overklig teori, vilket Kramers hade protesterat emot. Kramers hade även talat i Stockholm, men där hade auditoriet mindre förutsättningar att förstå problemen, även om de var intresserade.31 Han fortsatte alltså att propagera för den bohrska kvantfysiken bland de svenska fysikerna. Klein hoppades att komma till Köpenhamn i början av mars. Under tiden försökte han sätta sig in i kvantteorin genom att läsa den andra delen av Bohrs uppsats ”On the quantum theory of line spectra”. I Uppsala hade han hade träffat fysikdocenten, Martin Sjöström, och hälsade Bohr att denne liksom alla andra skulle glädja sig mycket ”hvis De kom til Sverrig og talte om Kvanteteori. Kramers Besøg har ogsaa gjort meget godt i Retning at give de svenske Fysikere mere Forstand paa Kvanteteori.”32 Men Klein kom inte iväg till Köpenhamn som planerat, i maj skrev han till Bohr och beklagade detta, men hoppades komma till Danmark i början av juni istäl-

29 Niels Bohr till Oskar Klein, 10/1 1918, OKP. Jfr Niels Bohr till Oskar Klein, 9/1 1919, koncept, BSC 4. 30 Oskar Klein till Niels Bohr, 23/1 1919, BSC 4. Niels Bohr till Oskar Klein, 27/1 1919, OKP. 31 H. A. Kramers till Niels Bohr, 27/1 1919, BSC 4.2. Jfr Robertson, 51 f. 32 Oskar Klein till Niels Bohr, 7/2 1919, BSC 4. 3. OSKAR KLEIN 109 let. Samtidigt passade han på att höra om Bohr trodde att hans elektrolytar- beten kunde förslå till en avhandling eller ej. Klein ville gärna avsluta dessa arbeten och komma igång med något arbete inom kvantteorin istället. Han ville också få tillfälle att diskutera sitt avhandlingsarbete med Bjer- rum.33 Klein var här i full färd med att byta inriktning från Arrhenius’ fysikaliska kemi till Bohrs teoretiska fysik. * Inte sällan kallades den fysikaliska kemin för teoretisk fysik i början av 1900-talet. Kring sekelskiftet hade den framstått som det teoretiskt mest spännande området. Arrhenius’ institut befann sig vid världskrigets slut i efterdyningarna av detta och för Klein framstod kvantfysiken i Bohrs tappning som mer intressant och mer lovande som karriärval. Detta innebar inte att Bohr stod främmande inför Kleins avhandlingsarbete, särskilt inte där det hade beröringspunkter med den statistiska fysiken. Klein menade sig sakna de rätta teoretiska förutsättningarna för att bedriva teoretisk fysik. Den teoretiska teknologi han var van vid erbjöd inte de rätta instrumenten för den teoretiska kvantfysiken. Detta avskräckte honom inte från att byta inriktning på sin forskning. Miljön i Köpenhamn med en 34-årig dynamisk Niels Bohr var att föredra framför den 60-årige Arrhe- nius som tronade i sitt institut i Frescati. Att det sökte sig unga och ambi- tiösa forskare från olika länder till Bohr hade denne inget emot, han behöv- de deras hjälp med att utforma teorierna och att propagera för dem.

Neutral konferens i Lund Efter det andra världskrigets slut skapades nya internationella vetenskapliga organisationer under det övergripande internationella vetenskapliga forskningsrådet. Entente-makterna, främst Frankrike, kunde på så sätt utesluta centralmakternas vetenskapsmän från det internationella samarbetet. Sverige och Danmark, som hade gamla och nära vetenskapliga band med Tyskland, hade bägge stått utanför kriget som neutrala stater. De agerade inte i enlighet med bojkotten utan bjöd in tyska vetenskapsmän till konferenser och samarbete. De svenska Nobelkommittéerna ville poängtera sin sakliga inställning och utifrån en neutral politisk position menade de att de objektivt kunde bedöma vilka som skulle få priserna. Neutraliteten och den

33 Oskar Klein till Niels Bohr, 19/5 1919, BSC 4.

110 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN vetenskapliga objektiviteten blev i någon mening synonyma.34 I Danmark kom Niels Bohrs institut att fungera som en neutral mötesplats från dess invigning 1921 och framåt, dit både tyskar, amerikanare, österrikare, ryssar och engelsmän var välkomna.35 Den tyske teoretiske fysikern Arnold Sommerfeld beklagade sig för sina tyska kollegor över Ententens ”Lüge- system”, som han menade hindrade återupptagandet av sunda internationella vetenskapliga kontakter. Den första utlandsresa han företog efter kriget gick till Sverige. Manne Siegbahn hade bjudit in honom till att hålla före- drag vid en atomfysikkonferens i Lund, och efter detta for han vidare till Stockholm för föreläsning på Vetenskapsakademien och till Uppsala där han träffade Oseen, Granquist, Svedberg och Gullstrand.36 I ett brev till Oseen med tacksägelser för Uppsalabesöket skrev han om Ententens skam- löshet, men också om den glädje och uppskattning som han kände över Nobelprisen i fysik. Planck hade fått det innestående priset för 1918 och Starck hade fått 1919 års pris.37 Ovälden hos den svenska Nobelkommittén hade således bevisats, menade tysken. Åter till Lund. I mitten av september 1919 hade både Bohr och Som- merfeld föreläst på en ”atomfysikerkonferens” arrangerad av Siegbahn.38 Sommerfeld hade talat om den anomala Zeemaneffekten och Bohr mer allmänt om atomfysik och strålning. Klein, som kommit iväg till Köpen- hamn i början av sommaren var med i Lund som Bohrs assistent. Han menade att det var mycket intressant att få höra både Bohr och Sommerfeld föreläsa.39 Varför var då Sommerfeld inbjuden till Lund? Manne Siegbahn hade på Fysicum i Lund utvecklat förfinade tekniker för röntgenspektro-

34 Om kopplingen mellan neutralitet och objektivitet, se Sven Widmalm, ”Science and neutrality: The Nobel prices of 1919 and scientific internationalism in Sweden”, Minerva 33 (1995), 339–360. 35 Vid invigningen av institutet poängterade rektorn för Köpenhamns universitet, Otto Jespersen, att det internationella arbetet som avbrutits av kriget kunde fortsättas. Se Politiken 4/3 1921, enligt Robertson, 9. Jfr Niels Bohr collected works, III, 24 f. Jfr också den inriktning som Rask–Ørsted-fonden hade att stötta internationellt samarbete inom vetenskap. Robertson., 49 f. Ingen fransman besökte institutet under 1920-talet, åtminstone ingen längre period. Ibid., 156–159. 36 Svenska Dagbladet, 27/9 1919. 37 Arnold Sommerfeld till C. W. Oseen, 2/11 1919, OFA AXXIV:4. Se också Eck- ert, Die Atomphysiker, 75–78. Om Siegbahn och Sommerfelds samarbete se Kaiserfeld, ”When theory addresses experiment”. 38 Sydsvenska Dagbladet: Snällposten, 8/9 & 11/9 1919. Ett grupporträtt av deltagarna återfinns i Erik Hulthén, ”1900–1925, fysikalisk forskning i Lund under ett kvartsekel”, i Manne Siegbahn 1886 3/12 1951, eds. Lars Melander, m. fl. (Uppsala, 1951), 6. 39 OHI – O. Klein 3(6). Klein, ”Glimt af Niels Bohr som forsker og tænker”, 77 f. 3. OSKAR KLEIN 111 skopi och producerade resultat som teoretikern Sommerfeld hade god an- vändning för då de visade sig ge belägg för hans modifikation av Bohrs teori för atomens uppbyggnad. De hade sedan en tid tillbaka korresponde- rat kring dessa frågor.40 Sommerfeld försökte modifiera Bohrs atommodell från 1913 genom att beräkna elektronbanorna i Bohratomen relativistiskt. Detta år publicerade han dessa resultat i sin stora lärobok på området, Atombau und Spektrallinien, som länge utgjorde standardverket inom detta fält. I förordet bekände han sig till Bohr: ”Für alle Zeiten wird die Theorie der Spektrallinien den Namen Bohrs tragen.”41 Den första upplagan av Atombau slutfördes alldeles innan han for till Sverige. Men det var inte bara Sommerfeld som arbetade med Bohrs gamla teori, dansken själv presenterade vid sitt föredrag, ”On atomic physics and the problem of radiation”, dagsformen för sin atommodell. Den 10 september 1919 höll Bohr sitt föredrag på engelska, som Klein hade hjälpt honom att författa.42 Bohr arbetade under denna tid främst på två områden, dels sökte han förklara grundämnenas atomära egenskaper och struktur, dels försökte han formulera en kvantteori utifrån idéer som senare skulle formuleras i korrespondensprincipen, dvs. att resultaten från kvantteorin skulle överens- stämma med de klassiska resultaten i gränsområdet mellan den atomära nivån som bestämdes av kvantteorin och de mer aggregerade nivåerna som beskrevs av den klassiska fysiken. Dessa bägge områden griper förstås in i varandra, men han uppehöll sig vanligen vid endera i sina arbeten. Året innan hade han publicerat första delarna av ”On the quantum theory of line spectra”.43 Detta arbete uppskattade Sommerfeld, om än han hade invänd- ningar mot Bohrs metod. Efter mötet bjöd Bohr in Sommerfeld till att hålla ett föredrag för danska fysikersamfundet, något som Sommerfeld gärna gjorde, då alla ekonomiska bidrag han kunde få var välkomna – tillståndet i Tyskland första sommaren med fred var inte det bästa. Han föreslog två föredrag för detta tillfälle, ett om ”Molekular-, Atom- und Kernmodelle” och ett om ”Bandenspektren”, det senare för en mindre krets.44 Den 22 sep-

40 Se Kaiserfeld, ”When theory addresses experiment”. 41 Arnold Sommerfeld, Atombau und Spektrallinien (1919) 2. uppl. (Braunschweig, 1921), vii f. 42 ”Lund 10-9-1919”, Niels Bohr manuscripts, NBA, BSM, NB MSS 8.3. Det finns flera olika utkast och manus till föredraget bevarade, både med Bohrs och med Kleins handstil. 43 Niels Bohr, ”On the quantum theory of line-spectra”, D. Kgl. Danske Vidensk. Selsk. Skrifter, Naturvidensk. og mathem. Afd., 8. Række, IV. 1. Omtryckt i Niels Bohr collected works, III, 67–166. 44 Arnold Sommerfeld till Niels Bohr, 5/2 1919, Niels Bohr collected works, III, 16 & 687–688. Arnold Sommerfeld till Niels Bohr, 16/9 1919, BSC 7.3.

112 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN tember höll tysken, efter turen till Uppsala, sitt föredrag i Köpenhamn. I sitt tacktal till Sommerfeld framhöll Bohr att denne först hade arbetat som matematisk fysiker med matematiskt deduktiva metoder men numer närmade sig mer fysiskt induktiva metoder, något som, enligt Bohr, lovade gott. Det var mera teoretisk fysik än matematisk fysik. Speciellt poängterade han förklaringarna av finstrukturen hos spektrallinjer.45 Sommerfeld åter- gäldade Bohr för de vänliga orden genom att senare under hösten författa ett brev till Carlsbergfonden till förmån för en ansökan om medel för inköp av en spektrograf. Spektrografen var viktig för det planerade institutet, som skulle utgöra en internationell arbetsplats där forskare från länder i Europa, som nu inte hade råd med dyrbar utrustning, kunde arbeta. Det lyckliga Danmark borde således utnyttja sina oförstörda resurser och skaffa sin store son ett institut som kunde hjälpa till att återupprätta den internationella vetenskapliga endräkten, rekommenderade Sommerfeld.46 * Neutraliteten var alltså en tillgång i de nordiska länderna även efter kriget i det att man kunde agera friare i det politiska spänningsfältet. Detta exploa- terades från bägge håll, både från svensk och dansk sida men framförallt ifrån Tysklands sida. Att man försökte manifestera kontakterna mellan Lund och Köpenhamn, mellan Siegbahn och Bohr är också värt att notera. Redan under kriget hade Manne Siegbahn sökt Bohrs råd för att kunna be- söka Rutherford i England. Han kom inte iväg, men det är uppenbart hur Siegbahn vid olika tillfällen sökte liera sig med teoretiker för att på så sätt stärka sin egen verksamhet. Bohr, Sommerfeld och senare Oseen hjälpte fram honom. Det ägde rum ett aktivt utbyte teoretiker och experimentalister emellan i södra Skandinavien några år i början av 1920-talet.

Köpenhamn och Lund Klein stannade i Köpenhamn till slutet av november 1919 innan han for hem till Stockholm. Därifrån önskade han Bohr lycka till med institutions- planerna (Bohr hade på allvar börjat agera för att få till stånd ett eget institut för teoretisk fysik i Köpenhamn), och berättade samtidigt att han hade läst en del svenska artiklar om Einsteins teori. Denna hade rönt stor upp- märksamhet efter det att resultaten av den brittiska solförmörkelseexpedit-

45 Niels Bohr, ”Rede an Sommerfeld”, Niels Bohr manuscripts, NBA, BSM, NB MSS 8.3. Omtryckt i Niels Bohr collected works, III, 18 f. och 217–219. Jfr Kragh, ”The fine structure of hydrogen…”. 46 Arnold Sommerfeld till Carlsbergfonden, 26/10 1919, enligt Robertson, 34 f. 3. OSKAR KLEIN 113 ionen från våren offentliggjorts i Royal Society och som tolkades som be- kräftelser på Einsteins teori. Klein hälsade att danskarna kunde vara glada åt Holsts artikel i ämnet i Politiken som han tyckte var mycket bättre än det som publicerats i de svenska tidningarna. Han hade även talat med Arrhe- nius om att Bohr möjligen skulle komma på besök, och hoppades att dansken skulle komma i mellandagarna och fara med till Dalarna på jul- ferier. Kleins bror och några av hans vänner skulle bli med. Resan var bara rekreation, men han hade nämnt för några fysiker att Bohr möjligen skulle komma till Sverige senare under våren också och då hålla föredrag.47 Bohr meddelade honom till slut att han verkligen ämnade komma på besök, vilket gladde Klein mycket.48 Skidturen i Dalarna blev lyckad. Klein diskuterade sin avhandling med Bohr.49 Dansken hoppades återkomma till Stockholm redan i slutet av mars 1920 för de utlovade föreläsningarna och skrev att han dessutom hade sökt ett stipendium för Klein, att komma och arbeta vid det nya institutet som planerades i Köpenhamn. Men dessa planer blev kortlivade, bara några dagar senare meddelade Bohr att han inte skulle kunna komma till Sverige för föreläsningarna.50 I Stockholm fick Klein istället förbereda sex egna före- läsningar om molekularteori som von Euler bett honom hålla vid Stock- holms högskola under vårterminen.51 Kramers skulle också resa upp till Stockholm för att där hjälpa Klein med hans avhandling. Detta initiativ lov- ordades av Arrhenius som menade att det var viktigt att hinna före amerikanarna vad det gällde undersökningarna över de starka elektrolyternas avvikelse från de allmänna gaslagarna som var ett av problemen i Kleins avhandling. Samtidigt skrev Klein till Kramers och påtalade även han bråds- kan. ”Vi ha således fullt upp att göra tillsammans och jag hoppas att prof. Bohr ger dig lov att stanna rätt länge här”.52 Många ville alltså att Bohr skulle komma till Sverige, och i brist på originalet fick Klein och Kramers

47 Oskar Klein till Niels Bohr, 2/12 & 17/12 1919, BSC 4. 48 Niels Bohr till Oskar Klein, 18/12 1919, OKP. Oskar Klein till Niels Bohr, 20/12 1919, BSC 4. 49 Oskar Klein till Niels Bohr, 16/1 1920, BSC 4. Niels Bohr till Oskar Klein, 12/1 1920, OKP. 50 Niels Bohr till Oskar Klein, 20/2 & 23/2 1920, kopior, BSC. Oskar Klein till Ni- els Bohr, 23/2 1920, BSC 4. 51 Klein fick ett stipendium för besväret. Hans von Euler till Niels Bohr, 3/2 1920, BSC 2; Oskar Klein till Niels Bohr, 26/2 1920, BSC 4. Annars fortsatte försöken att få Bohr till Stockholm, Arrhenius önskade honom dit, man önskade ett poplärt föredrag i högskolans naturvetenskapliga förening. Oskar Klein till Niels Bohr, 5/4 1920, BSC 4. 52 Oskar Klein till H. A. Kramers, 22/5 & 30/5 1920, AHQP 8.6. Svante Arrhenius till H. A. Kramers, 30/5 1920, NBA, Kramers Scientific Correspondence (Hädanefter KSC).

114 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN fungera förmedlare, upprätthållande en aktiv och kontinuerlig kontakt, mellan Stockholm och Köpenhamn. I början av augusti 1920 gratulerade Klein Bohr till att Berlinföredraget från april nu var färdigt för publikation. Bohr hade under våren hållit före- drag i Berlin för fysikerna där om sina senaste rön. Berlin var med Planck, Einstein m. fl. fysikens centrum vid denna tid, och att få föreläsa inför fysiska sällskapet i Berlin var ett tecken på att många var mycket intresserade av hans teorier. Emellertid hade de flesta fysikerna ställt sig frågande, det var här som korrespondensprincipen nämndes uttryckligen för första gången.53 Själv hade Klein under sommaren skrivit på en liten populärve- tenskaplig skrift om relativitetsteori, berättade han, och meddelade också att han hoppades kunna ta sig till Köpenhamn för Ørstedmötet i början av september.54 Klein for till Köpenhamn igen hösten 1920. Till Ørstedmötet i den danska huvudstaden kom även norrmannen Svein Rosseland. På Bohrs in- rådan skrev han tillsammans med Klein en uppsats i atomfysik om stötar av andra slaget. Problemet var att man tidigare hade ansett att elektroner som kolliderade med atomer alltid förlorade energi. Det var nu inte alltid så. En elektron som kolliderar med en redan exciterad atom tar istället upp energi från atomen som faller ner i ett lägre energitillstånd. Bägge dessa kollisionsmekanismer behövs för att kunna balansera blandningar av atomer och fria elektroner termodynamiskt var Klein och Rosselands poäng.55 Uppsatsen blev Kleins första arbete inom den teoretiska atomfysiken. Efter höstterminen i Köpenhamn for Klein till Stockholm, och nyss hemkommen skrev han till Bohr att han ännu inte träffat några av de svenska fysikerna, men att han gladde sig ”at fortælle om Atomerne.”56 Det var inte bara Uppsala och Stockholm som nåddes av dessa underrättelser. Alldeles innan jul 1920 var Kramers i Lund för att föreläsa om Bohrs senaste teorier.57 Var det inte Bohr själv, var det således Kramers eller Klein som propagerade de senaste rönen från Köpenhamn i Sverige. Det var alltså inte tillräckligt att publicera resultaten, det var minst lika viktigt med

53 Niels Bohr, ”Über die Serienspektren der Elemente”, Zeitschrift für Physik 2 (1920), 423–469. Niels Bohr collected works, III, 21 ff., eng. övers. på 241–282. 54 Oskar Klein till Niels Bohr, 6/8 1920, BSC 4. Om Ørstedmötet se B. Traneus, ”Anteckningar från det nordiska H. C. Örstedmötet i Köpenhamn”, Teknisk tidskrift: Elektroteknik (1920), 150–153. 55 Oskar Klein & Svein Rosseland, ”Über Zusammenstösse zwischen Atomen und freien Elektronen”, Zeitschrift für Physik 4 (1921), 46–51. 56 Oskar Klein till Niels Bohr, 23/12 1920, BSC 4. 57 Dresden, 117 f. 3. OSKAR KLEIN 115

Kleins och Kramers upprepade bearbetning av de svenska fysikerna genom samtal, föredrag och artiklar. Klein dröjde på grund av sjukdom med att återvända för vårterminen, han ville vara helt frisk och rask när han skulle komma till Köpenhamn, och önskade dessutom hinna besöka Oseen som sysslat med Milners arbete över det osmotiska trycket.58 ”Jeg glæder mig ogsaa at fortælle Oseen om Atomerne.” Vid besöket hos Oseen diskuterade de arbetet om elektrolyterna och Uppsalaprofessorn uppmanade honom att sända in uppsatsen till Vetenskapsakademien. Detta avsåg Klein och ville därför stanna i Stock- holm för att slutföra uppsatsen innan han for tillbaka till Köpenhamn. Han trodde däremot inte på Oseens kritik av Milners arbete, och menade att denne inte ordentligt förstått sig på Gibbs statistiska teori. Oseens invänd- ningar framgår inte av brevet, däremot så skrev Klein att Oseen längtade efter att se Bohrs nya arbete i tryck. Uppsalaprofessorn hade nämligen under hösten föreläst över valensteori och skulle till våren inleda en kritik av den kosselska teorin på sina seminarier och var därför intresserad av att se det senaste från Bohrs hand på detta område. Han hade också berättat för Klein om hur Gullstrand hela tiden försökte angripa Einsteins teorier, samt att det var denne som förhindrade Einsteins Nobelpris i Nobelkommittén, och att: ”Guldstrand hver Dag kommer med en ny Invendelse mod Einste- ins teori, som imidlertid Oseen hidin[d]til har været i Stand at bemöde.” Klein arbetade på att bli klar med sin avhandling om elektrolyterna, men ville så snart som möjligt till Köpenhamn, och bad Bohr om ett intyg för att söka ett stipendium till Köpenhamnresan vid Högskolan.59 Intyget kom två dagar senare med en förhoppning om att Klein skulle kunna närvara vid invigningen av det nya institutet (man hade länge pratat om det som det nya laboratoriet) omkring den 24 februari (det blev den 3 mars 1921).60 Klein kunde inte vara med på institutets invigning men han fick ett brev från Kramers som berättade allt om begivenheten. Sverige hade istället re- presenterats av Manne Siegbahn.61 I Stockholm arbetade Klein vidare med sin avhandling och träffade Oseen, vilken fungerade som hans handledare, för diskussioner om den nästan färdiga avhandlingen. Klein beklagade sig över att han inte hade varit Bohr behjälplig under denna hektiska tid i Köpenhamn. I flera brev un-

58 C. W. Oseen till Svante Arrhenius, 3/12 1920, 2/1 1921, SAA E1:18. 59 Oskar Klein till Niels Bohr, 12/1, 18/1 & 3/2 1921, BSC 4. 60 Niels Bohr till Oskar Klein, 5/2 1921, med intyg för Oskar Klein, kopior, BSC 4. 61 Manne Siegbahn till Arnold Sommerfeld, 10/3 1921, AHQP 34.3.

116 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN der vintern 1921 försökte han istället locka Bohr på en skidresa under påsken, vilken kanske kunde behövas som en välbehövlig semester.62 Bohr hade inte tid för skidferier i Sverige. Under våren bestämde sig Klein för att disputera på avhandlingen om elektrolyterna som vuxit till omfånget. Han ville få detta arbete ur händerna och gärna disputera under våren för att kunna skaffa sig arbete som lärare eller få ett docentstipendium vid Högskolan. Det fanns ett ledigt docentstipendium i Lund – Siegbahn sökte en docent i mekanik och matematisk fysik – men Klein ville helst stanna i Stockholm då bägge hans bröder skulle utomlands det kommande året och det behövdes någon (med inkomst) som tog hand om modern och villan i Mörby. Chanserna att få ett avlönat arbete var onekligen större om man var disputerad, menade han. Oseen hade några dagar innan rått honom att lämna in avhandlingen till Fredholm och till sig själv. (Klein disputerade för Fredholm – inte för Arrhenius.) Ingen av Oseens då- varande elever var intresserade av docenturen i Lund då de inte avsåg att fortsätta på den akademiska banan. Så snart Klein hade fått avhandlingen färdig ville han återuppta de atomfysikaliska arbetena, och detta skulle han kunna göra i Köpenhamn från första april till och med augusti. Han visste ingenting om Bohrs planer men hoppades att han skulle förstå ”hvor gerne jeg vil arbejde hos Dem og hvor meget jeg haaber at kunde komme ofte og længe til Deres Laboratorium.”63 Det var inte lika lätt att få en docentur eller lektorat i fysik vid denna tid som det hade varit ett decennium tidigare; den tidigare expansionen av naturvetenskaperna var avklarad och möjlig- heter till utkomst var få. En docentur så pass nära Bohr var därför en ovanligt tilltalande arbetsplats. Kleins avhandling godtogs av Fredholm och Kramers tillfrågades som fakultetsopponent. Klein skickade sedan avhandlingen till Bohr med tack för all hjälp han fått sedan 1918 med att lära sig den statistiska mekaniken.64 Bohr tackade i sin tur för avhandlingen och gratulerade till den vunna lärdomsgraden. Apropå den statistiska mekaniken i avhandlingen skrev han inkännande om,

hvilken Lettelse det vil betyde for Dem at have arbejdet Dem saa langt igennem den Skærsild i hvilken vi alle har maattet lide, der hedder den statistiske Teori og som fordrer en Abstraktion fra vor direkte Anskuelse, der ofte kan være lige saa stor, som den vi møder i Arbejdet paa Videnskabens filosofisk set tilsyneladende dybere Gebeter.65

62 Oskar Klein till Niels Bohr, 9/2, 17/2, 6/3 & 9/3 1921, BSC 4. 63 Oskar Klein till Niels Bohr, 9/3 1921, BSC 4. 64 Oskar Klein till Niels Bohr, 19/3 & 12/5 1921, BSC 4. 65 Niels Bohr till Oskar Klein, 24/5 1921, kopia, BSC 4. 3. OSKAR KLEIN 117

Bohr kunde inte närvara vid disputationen. Via Kramers hade han informe- rat Klein om ett stipendium från Rask–Ørsted-fonden. Klein klarade disputationen med så goda betyg att han kunde ansöka om att bli docent. Dispu- tationsdagen hade blivit trevligare än vad han tänkt sig, skrev han till Bohr, och gladde sig mycket åt stipendiet. Han kunde utnyttja detta för att vistas i Köpenhamn ”og prøve at paa Alvor komme ind i Atomspørgsmaalene.” Klein och Kramers försökte så övertala Bohr om att komma till Sverige för en rogivande kanottur. Bohr skulle inte behöva paddla, lovade de, ifall han nu inte ville det!66 Det var under denna kanotfärd utan Bohr, påstod Klein senare, som det slog honom att hela tal i fysiken dyker upp antingen genom atomära företeelser eller vid vågors interferens. Han studerade därför Ha- miltons och Jacobis arbeten och trodde sig ana ett samband mellan kvanttal och vågor.67 Efter sommaren skrev han från Berlin och meddelade Bohr om sina planer. Han bad (som vanligt) om ursäkt för att han inte var tillstädes hos Bohr för att hjälpa honom med dennes arbete, men lovade att han skulle skynda sig till Köpenhamn och bad om sin hälsning till Rosseland.68 Klein befann sig alltså i Köpenhamn som Rask–Ørsted-stipendiat läså- ret 1921/22. Stipendiet innebar att han skulle agera assistent åt Bohr. Som sådan var det meningen att han skulle skriva ned det Bohr dikterade, vilket kunde vara mycket ansträngande då Bohr gärna började på helt ny kula varje dag varför man ytterst mödosamt arbetade sig fram emot färdiga texter.69 Klein har själv målande beskrivit hur arbetet som Bohrs assistent kunde gestalta sig. I ett hyrt rum en bit från familjen Bohrs sommarstuga såg dagarna ut på följande vis:

Med papirblok og blyant foran mig blev jeg placeret ved et bord, omkring hvilket Bohr blev ved at vandre, skiftevis dikterende på engelsk og forklarende på dansk, medens jeg prøvede på at få den engelske tekst sat på papiret. Sommertider blev der lange afbrydelser enten for nøjere at gennemtænke det, der skulle følge, eller fordi Bohr var kommet til at tænke på et eller andet uden for emnet, som han så måtte fortælle om.70

Oskar Klein följde även med Bohr som dennes assistent till Göttingen i juni 1922.71 Dit var Bohr inbjuden för att hålla de s. k. Wolfkehl-föreläs-

66 Oskar Klein till Niels Bohr, 3/6 1921, BSC 4. 67 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 162. 68 Oskar Klein till Niels Bohr, 16/8 1921, BSC 4. 69 OHI – O. Klein 2(6). Robertson, 122 & 134. 70 Klein, ”Glimt af Niels Bohr som forsker og tænker”, 76. 71 Niels Bohr till Oskar Klein, 3/7 1922, OKP. Oskar Klein, ”Wolfgang Pauli: Några minnesord”, Kosmos (1959), 9 f.

118 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN ningarna. Bohr var inte intresserad av att hörsamma bojkotten mot tyska vetenskapsmän och redan i samband med föreläsningarna i Berlin 1920 hade han inbjudits till att hålla föreläsningar i Göttingen 1921. Han var emellertid för överhopad med arbete under 1921 – invigningsåret av institutet – så han kunde först året därpå resa till Göttingen. Det var vid detta tillfälle som Bohr mötte Werner Heisenberg för första gången. Föreläs- ningarna kallades senare av Wolfgang Pauli och Heisenberg för ”Bohr Festspiele”. Bohr blev mycket imponerad framför allt av den unge Hei- senberg som vågade resa invändningar mot Kramers dispersionsteori vilken Bohr hade presenterat. Oseen var också där, de tre skandinaverna bodde på samma pensionat i utkanten av Göttingen.72 Bohrs atomteori, som han presenterade i Göttingen, var alltjämnt mekaniskt uppbyggd, året innan hade han framgångsrikt förklarat det perio- diska systemet utifrån sin atommodell. I slutet av augusti samma år for Bohr, Kramers och Klein till Uppsala för att deltaga i det andra nordiska fysikermötet i Uppsala (se föreg. kapitel). Bohr skulle där hålla huvudanfö- randet och talade ”Om Forklaringen af det periodiske System”. I Uppsala fick han tillfälle att träffa Oseen.73 Det var alltså ett viktigt tillfälle för att motivera den teoretiska atomfysikens centrala roll för de nordiska fysiker- kollegorna. Mötet sågs som något av ett ”kungsmöte” mellan Oseen och Bohr.74 Klein presenterade själv ett föredrag ”Om sammanstötning mellan gasmolekyler” där han diskuterade hur avvikelser från en heltigenom sfä- risk verkningsyta hos molekyler bl. a. kullkastade Debyes teori för krafterna mellan molekyler.75 Klein stannade kvar i Sverige, stipendiet var slut och när höstterminen 1922 började vid Stockholms högskola inledde han sina föreläsningar som oavlönad docent med att tala över atomteori, termodynamik och statistik. Samtidigt försökte han arbeta på en uppsats och funderade över att skriva en populär bok om atomteori för att tjäna lite pengar. På så vis skulle han också få en god anledning att sätta sig in i litteraturen på området.76 Bohr

72 Niels Bohr collected works, IV, 23 ff. och 341–419. OHI – O. Klein 2(6). Klein, ”Glimt af Niels Bohr som forsker og tænker”, 80. Jfr Cassidy, 127–130 och Eckert, Die Atomphysiker, 90–93. Armin Hermann, Die Jahrhundertwissenschaft: Werner Hei- senberg und die Physik seiner Zeit (Stuttgart, 1977), 28 & 54 f. 73 Jfr Andra Nordiska Fysikermötet i Uppsala, den 24–26 augusti 1922. OHI – O. Klein 3(6). Niels Bohr collected works, IV, 25 & 421–424. 74 Jfr Eva von Bahr-Bergius till Klara Oseen, 31/8 1922, OFA AXXV. 75 Autoreferat av föredrag vid Andra Nordiska Fysikermötet i Uppsala, den 24–26 augusti (Uppsala, 1922), 10. Jfr C. W. Oseen, ”Utredning beträffande P. Debije”, odat. 1924, KVANP. 76 Oskar Klein till Niels Bohr, 23/9 1922, BSC 4. 3. OSKAR KLEIN 119 trodde att fysikern James Franck, som han träffat i Berlin ett par år tidigare och som nu befann sig i Köpenhamn för en föreläsningsserie, skulle vara intresserad av att komma till Sverige tillsammans med sin svenska fru. Franck hade i Köpenhamn bland annat talat om nya experiment med väte- molekyler som kolliderade med förångade silveratomer.77 Man diskuterade om det fanns en möjlighet att få Franck till att efter- träda Siegbahn i Lund, då den senare var kallad till professuren i Uppsala. Tysken gjorde vid denna tid experiment som gick ut på att testa Bohrs teori för atomernas struktur, bl. a. undersökte han Kleins och Rosselands teori om kollisioner mellan elektroner och atomer. Möjligheten att få arbeta nära Bohr verkar därför ha varit ett argument att locka Franck till Lund. Samti- digt hade Ekman på Bohrs och Oseens inrådan hört av sig till Klein igen för att erbjuda honom en docentur på 5 000 kr per år i Lund. Det fanns alltså, på samma sätt och samtidigt som i Uppsala, planer i Lund på att för- stärka fysiken genom att satsa på atomfysik – både experimentell och teoretisk sådan. Oseen hade tidigare talat med Klein om docenturen, men då hade denne inte varit intresserad, han hade istället kunnat utnyttja Rask– Ørsted-stipendiet. Men denna höst hade han skrivit till Oseen för att för- höra sig om platsen i Lund fortfarande var ledig. Professorn i Uppsala skrev då till sin kollega i Lund som därefter erbjöd Klein platsen. För Bohr bekände Klein: ”Jeg behøver ikke fortælle Dem at en af de Ting der lokker mig mest til Lund er at jeg paa den Maade igen kommer i Deres Nærhed.” Klein hade också hunnit diskutera med Franck om dennes senaste experiment då tysken gjort ett kort besök i Stockholm. Denne hade inte verkat helt främmande inför utsikten att efterträda Siegbahn i Lund, skrev Klein till Bohr, vilket ”vilde være dejligt”. Till Oseen skrev han att han diskuterat med Bohr om Franck skulle kunna tänka sig att efterträda Siegbahn – ”Bara som en framtidsfaktor”. Klein trodde att det var grannskapet till Bohr som lockade tysken, men han befarade att man hellre ville ha en svensk fysiker, platserna var få.78 Klein var alltså intresserad av docenturen i Lund, framtidsutsikterna där såg nu bättre ut (åtminstone bättre än i Stockholm). Ekman skrev därför till Bohr och bad om dennes bedömning av Kleins ”prestanda”. Man saknade en teoretiker i Lund på docenturen efter det att Heurlinger hade insjuknat. Och då Siegbahn var på väg till Uppsala och den danske matematikern Nørlund var på väg hem till Danmark var åderlåtningen av matematiken

77 Niels Bohr till Oskar Klein, 26/9 1922, kopia, BSC 4. 78 Oskar Klein till Niels Bohr, 25/10 1922, BSC 4. Oskar Klein till C. W. Oseen, 2/9 & 20/9 1922, OFA AXXIV:2.

120 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN och fysiken stor i Lund, enligt Ekman. Bohr hade inget utom lovord för sin svenske elev att rapportera – han framhöll Kleins ”store uegennyttige videnskabelige Begejstring” som särskilt anmärkningsvärd. Bohr var liksom Oseen angelägen om att betona att den teoretiska fysiken måste arbeta i nära kontakt med den experimentella fysiken, och han pekade i detta sammanhang ut Kleins teoretiska arbete tillsammans med Rosseland över elektroners kollisioner med atomer som särskilt lyckat, då det hade utgjort den direkta anledningen till en rad betydelsefulla experimentella undersök- ningar genomförda av James Franck. Dessutom utgjorde Kleins stora över- siktsartikel i Kosmos en utmärkt genomgång av atomteorins ställning och han kunde därför rekommenderas förbehållslöst.79 Klein skrev själv till Ekman och förklarade sig nu villig att söka sig till Lund. Men det visade sig dock bli större konkurens om docentstipendierna än vad de först tänkt sig. Dessutom glunkades det i Lund om varför man i Uppsala hellre för- ordnade en matematikdocent, Hilding Faxén, som docent i mekanik och matematisk fysik istället för att ta Oskar Klein, som var matematisk fysiker, och lät Lund få honom.80 Vad ansåg man egentligen om Klein i Upp- salafakulteten? Ekman bad därför Oseen skriva ett intyg att visa upp för fakulteten i Lund. Klein erbjöds till slut ett docentstipendium om 2 500 kr för vårterminens föreläsningar, men för höstterminen kunde han inte säkert lovas något. Han fick docentstipendiet och började föreläsa inför en talrik skara studenter vårterminen 1923 i Lund. Han trivdes och blev väl emotta- gen av Siegbahn och Ekman.81 I början av november 1922 kungjordes det att Einstein hade tilldelats det från 1921 innehållna Nobelpriset och att Bohr tilldelats priset för 1922. Klein passade förstås på att gratulera Bohr till Nobelpriset och spekulerade i om utmärkelsen kanske kunde innebära att Bohr skulle kunna slippa en del universitetsplikter. Dessutom gladde han sig åt att få träffa dansken i Stockholm vid Nobelfestligheterna i december.82 Under vistelsen i Stock- holm i samband med Nobelceremonierna fick Klein assistera Bohr.83 Efter

79 V. W. Ekman till Niels Bohr, 9/10 1922; Niels Bohr till V. W. Ekman, 12/10 1922, kopia, BSC Suppl. Om Bohrs betoning av vikten av ett nära samarbete mellan teoretiker och experimentalister, se Finn Aaserud, Redirecting science: Niels Bohr, philantropy, and the rise of nuclear physics (Cambridge, 1990), 17 f. 80 Faxén var disputerad för Oseen men hade vid denna tid ett docentstipendium i matematik som han nu ville byta mot ett i mekanik och matematisk fysik. Tydligen var inte detta känt i Lund. 81 V. W. Ekman till C. W. Oseen, 25/10, 3/11 1922, 3/1 & odat. 1923, OFA AXXIV:1. Oskar Klein till C. W. Oseen, 5/2 1923, OFA AXXIV:2. 82 Oskar Klein till Niels Bohr, 20/11 1922, BSC 4. 83 Klein, ”Glimt af Niels Bohr som forsker og tænker”, 81. 3. OSKAR KLEIN 121 det att Bohr hållit den sedvanliga föreläsningen kunde han presentera nyheten att Coster och Hevesy i laboratoriet i Köpenhamn hade framställt grundämnet 72 – hafnium – ledda av förutsägelser från den bohrska teorin.84 Det var något av den bohrska teorins högpunkt. * Niels Bohr (och även Oseen) ansåg att atomfysiken var ett lovande forsk- ningsområde, inte bara för dess inomvetenskapliga potentialer utan väl så mycket för att det gav teoretiker och experimentalister möjligheter till direkt samarbete. Teori och experiment kunde där växelverka, motivera och definiera varandra. De kunde utgöra korrektiv och inspirationskällor för varandra. Detta skulle också stärka fysiken som sådan. För att åstadkomma detta behövde man stöd av varandra, Bohr hade t. ex. gott stöd från Oseen, och Siegbahn hade stöd från både Bohr och Oseen i det nätverk de befann sig i. Klein utgjorde ofta den konkrete förmedlaren av detta utbyte.

Ann Arbor Våren 1923 undrade Bohr om inte Klein nu skulle vara intresserad av att göra en studieresa till USA. Han hade nämligen fått en förfrågan från Wal- ter Colby, professor i teoretisk fysik vid University of Michigan om det fanns någon lämplig teoretiker som var villig att komma till USA för att undervisa i Ann Arbor.85 Klein var intresserad och fick ta ledigt från sin docentur i Lund. I sitt intyg för att Klein skulle få ett stipendium för Ame- rikaresan poängterade Bohr att Klein i USA skulle komma i nära kontakt med den långt utvecklade experimentella vetenskapen där.86 Hursomhelst kunde Klein inte leva på Rask–Ørsted-stipendier eller osäkra docentstipendier i Lund i längden. Han hade funderat på att ta till England, men där var det nog svårt att få en plats trodde Bohr, och rekommenderade Ann Arbor istället.87 Klein följde Bohrs råd och antog erbjudandet från Michiganuni- versitetet. I slutet av sommaren gifte han sig med danskan Gerda Koch och

84 Niels Bohr collected works, IV, 1–43. Bohr hade nämnt den möjliga förekomsten av element 72 i sin föreläsning i Göttingen. Abraham Pais, Niels Bohr’s times, in physics, philosophy, and polity (Oxford, 1991), 209–217. 85 Reste inte amerikanska fysiker till Europa för att lära sig kvantteori försökte man istället få europeiska teoretiker att komma till USA. Sopka, 74–80, 88 ff, 102 ff. & 148 ff. Robertson, 83. 86 Niels Bohr, intyg för Oskar Klein, 1/5 1923, koncept, BSC. 87 Robertson, 52 f. OHI – O. Klein 3(6) och T. S. Kuhn & J. L. Heilbron intervju med Oskar Klein, 15/7 1963. OHI – O. Klein 5(6).

122 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN i början av september for de till USA.88 Lönen var så liten att Klein inte trodde sig kunna resa runt något i USA och se andra universitetsinstitution- er, men med extra stipendier skulle det kanske gå.89 Klein kom att stanna två år vid fysikinstitutet i Ann Arbor och undervi- sade där som instructor i teoretisk fysik. Institutet leddes av Harrison Ran- dall som hade byggt upp en institution med en forskningsinriktning mot IR- spektroskopi. Första året bodde Klein och hans hustru i två rum och kök, men flyttade in i ett litet hus när deras första barn föddes. Första året tjä- nade han 2 400 dollar (9 000 kr) och han fick påökt med 500 dollar (1 900 kr) det andra året, då han övergick från att vara instructor till att arbeta som assistant professor. Det var alltså bättre villkor än i Lund och Köpenhamn om än det var olika levnadsomkostnader. Familjen Klein hade i varje fall råd att göra en lång resa i Klippiga bergen på semestern.90 Bohr gjorde även han sin första resa till USA hösten 1923. På sin väg dit passade han på att föreläsa i Leeds om korrespondensprincipen, varefter han satte sig på ångaren över Atlanten. I början av oktober var det föreläs- ning i Toronto och därefter gav han fem föreläsningar på Amherst college och därpå ett par vid Harvard. Han föreläste vid Columbia och deltog i American Physical Societys möte i Chicago med ett föredrag om kvantteorin för atomer med flera elektroner. Och innan dess, i början av november, hade han vid Yale gett sex Silliman-föreläsningar, vilka utförligt kommen- terades i New York Times.91 Bohr föreläste också när han besökte Klein i Ann Arbor där de också diskuterade Kleins framtidsutsikter.92 På nyårsaf- ton 1923 skrev Klein en hälsning till familjen Bohr och tackade för deras besök. Han diskuterade i brevet de ändringar Bohr och Kramers gjort i hans manus om korsade elektriska och magnetiska fält i väteatomen. Denna uppsats hade han skrivit under sin tid i USA, och den var formulerad uti- från den Bohr–Sommerfeldska teorin och pekade på svårigheter i densamma.93 Trots att han befann sig på en annan kontinent kunde han ändå räkna med att Bohr och Kramers ville se och i någon mening kontrollera vad han gjorde.

88 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 162. 89 Oskar Klein till Svante Arrhenius, 8/6 1923, SAA E1:13. 90 Sopka, 21. Oskar Klein till G. E. Uhlenbeck, 10/12 1926, AHQP 47.2. 91 Sopka, 88 f. Robertson, 81–85. Pais, Niels Bohr’s times, 253 f. 92 OHI – O. Klein 3(6). Jfr Oskar Klein till Svante Arrhenius, 31/12 1923, SAA E1:13. 93 Oskar Klein, ”Über die gleichzeitige Wirkung von gekreutzen homogenen elektrischen und magnetischen Feldern auf das Wasserstoffatom, I”, Zeitschrift für Physik 22 (1924), 109–118. 3. OSKAR KLEIN 123

I USA försökte Klein lära ut Bohrs teori om korrespondensprincipen som gick något stick i stäv med den modell som gavs i Sommerfelds Atombau und Spektrallinien, den vanligaste introduktionen till teorier om atomernas uppbyggnad i USA. När inte Bohr själv föreläste om sina teorier gjorde Klein det. Bohr hjälpte Klein i sin tur med att understödja hans kar- riär. Sedan han återvänt till Danmark från sin resa i USA skrev han ett brev till Kleins professor i Lund – Klein var ju tjänstledig därifrån – och rapporterade om Kleins arbeten vid Randalls institut. Han skrev om de stora ut- vecklingsmöjligheter som vetenskapen hade i USA om än man ännu inte hade någon teoretisk tradition jämförbar med den europeiska. Klein var ett led i denna medvetna strävan i USA att bygga upp en teoretisk fysik genom att locka över lärare och genom att skicka studenter till Europa. Bohr be- römde hans arbeten i USA och tog upp frågan huruvida han kunde få en fast anställning i Sverige. Ekman svarade honom att Klein kunde hoppas på ett docentstipendium i Lund på 5 000 kr om året, mycket mindre än de pengar som erbjöds i USA, varför Ekman rekommenderade Klein att inte överge platsen i USA, särskilt som det gick utmärkt att söka docentstipendiet därifrån. Stipendiet, om Klein fick det, kunde han behålla i sex år, eventuellt sju år.94 Bohr hade inga större invändningar mot Kleins uppsats och gjorde bara några formella ändringar innan han skickade den vidare till redaktören för Zeitschrift für Physik. Han nämnde också för Klein att han diskuterat med Ekman. Bägge professorerna ansåg att Klein borde stanna i Ann Arbor och hoppas på bättre villkor, samt därifrån avvakta de möjligheter som dök upp i Sverige.95 Klein fick de utlovade bättre villkoren och flyttade våren 1924 till ett lite hus i utkanten av Ann Arbor. Han hoppades emellertid att återvända hem till nästa sommar om det gick att få något stipendium i Lund, annars skulle familjen kanske stanna i USA ytterligare ett år. Han var mycket intresserad av att höra om Kramers’ nya uppsats om dispersionen. Kramers hade nämnt om den i ett brev till honom och det lät som den ”indeholde et Fremskridt af lignende Art, som Korrespondensprincippet paa sin Tid.”96 Klein försökte snappa upp så mycket som möjligt av det som skedde i Europa, men han kände sig avkopplad från utvecklingen där även om man

94 Niels Bohr till V. W. Ekman, 26/1 1924, kopia; V. W. Ekman till Niels Bohr, 29/1 1924, BSC Suppl. Det senare brevet finns även i Oseens brevväxling med Bohr i BSC 14. Sopka, 97. Schweber, ” The empiricist temper regnant ”, 72 f. 95 Niels Bohr till Oskar Klein, 31/1 1924, kopia, BSC 13. 96 Oskar Klein till Niels Bohr, 6/5 1924, BSC. Jfr Oskar Klein till H. A. Kramers, 6/5 1924, AHQP 8.7.

124 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN till sommaren skulle få besök av W. L. Bragg och till hösten av Paschen.97 Det var långt mellan universiteten i USA, och där fanns få teoretiker. Men det gjordes målmedvetna satsningar på att bygga upp den teoretiska fysiken i landet. Vanligare än att européer for till USA var det fortfarande att resan var den omvända. Klein skrev till Bohr om sin elev, David Dennison, som öns- kade göra en resa till Köpenhamn. Han var, redan innan Klein kom till Ann Arbor, orienterad i atomfysik och Klein hade förkovrat honom ytterligare i ämnet.98 Dennison for till Europa och var i Köpenhamn från hösten 1924 till och med våren 1927 med undantag för utflykter till Zürich och Cam- bridge.99 Ett annat initiativ för att bygga upp den teoretiska fysiken i USA var den sommarskola i fysik som försiggick i Ann Arbor sommaren 1924. Klein föreläste där över atomteori, men även i elementär elektricitetsteori för yngre studenter. Från slutet av 1920-talet skulle denna sommarskola i Ann Arbor utveckla sig till en självklar träffpunkt för teoretiska fysiker i USA.100 För egen del ägnade sig Klein åt att studera Bohr–Kramers–Slaters (BKS) arbete.101 Här presenterades en teori som för att lösa svårigheterna i kvantfysiken antog att energin och rörelsemängden bara bevarades statistiskt i de individuella atomprocesserna. På så vis hoppades man komma till rätta med problemet om ljusets natur. Maxwells ekvationer ville man inte överge och de förutsatte att ljuset betraktades som en vågrörelse. Men för att komma till rätta med Comptons experiment från året innan, där ljuset verkade bete sig som en partikel, var man tvungen att modifiera de tidigare vågbaserade ljusteorierna. Att överge energikonserveringen sågs därför som en utväg för att komma till rätta med problemen. Att energin bevarades makroskopiskt visste man, så genom att applicera Bohrs korrespon- densmodell kunde man tänka sig att energin bara bevarades statistiskt. Dessutom övergav man i någon mån kausaliteten genom att introducera det virtuella fältet. Colby hade frågat Klein om begreppet virtual radiation i detta sammanhang, varför svensken i ett brev till Bohr undrade om han för- stått (och förklarat) det rätt.102 Klein menade att i och med BKS-arbetet så hade ljuskvantumsynpunkten blivit tillbakavisad. Hursomhelst var man

97 Walter Colby till H. A. Kramers, 6/6 1924, KSC. 98 Oskar Klein till Niels Bohr, 18/2 1924, BSC 13. 99 David M. Dennison, ”Recollections of physics and of physicists during the 1920’s”, American Journal of Physics 42:12 (1974), 1051–1056. 100 Om sommarskolor i USA se Eckert, Die Atomphysiker, 109–112. 101 Jfr Pais, Niels Bohr’s times, 232–239. Robertson, 85–88. 102 Oskar Klein till Niels Bohr, 30/6 1924, BSC 13. 3. OSKAR KLEIN 125 mycket intresserade i Ann Arbor – Colby, Klein och Barker studerade arbetet. Senare skulle denna omstörtande teori vederläggas av experiment, och de flesta fysiker hade redan från början ställt sig frågande. Heisenberg kallade senare BKS-arbetet för det främsta uttrycket för krisen inom den gamla kvantteorin. Men sommaren 1924 uppfattade Klein teorin som mycket lovande. I slutet av augusti passade familjen Klein på att göra en tur till Colorado för att se något av landet utöver Ann Arbor. Semestern var behövlig, Klein hade inte bara undervisat på sommarskolan utan även skrivit färdigt sin ”ljusbok” under sommaren.103 I samband med att han arbetade på denna bok hade han fortsatt sina spekulationer om sambandet mellan kvanttal och vågor.104 Man läste BKS-uppsatsen med intresse även i Uppsala. Faxén som as- sisterade Oseen på redaktörsposten för Fysikersamfundets årsbok Kosmos försökte få Kramers att skriva en uppsats för årsboken om atomteorins utveckling de senaste åren.105 De kom aldrig in någon artikel från Kramers penna, även om Faxén upprepade sina böner.

Vi törsta efter att få veta vad nytt, som smides på Prof. Bohrs verkstad, men frukta att den Store själv är allt för upptagen för att ha tid med Kosmos-artiklar. Därför skulle Ni göra oss en synnerlig tjänst med att upplysa oss om vilken vändning, den Bohrska teorin på senare tid tagit.106

Klein hade ett par år tidigare för Kosmos skrivit två stycken fylliga över- siktsartiklar över Bohrs teorier som hade tagit mycket av hans kraft och tid, varför han inte fick så mycket gjort på sin egen forskning under de åren.107 Men man önskade alltså mer. Även om Kosmos var en populärt hållen års- bok så fungerade den ändock normerande i och med att de flesta yrkesverksamma fysiker i Sverige var medlemmar i Fysikersamfundet och därmed prenumeranter på årsboken. Dessutom var Oseen angelägen om att utnyttja Kosmos som ett språkrör för sin allmänna syn på fysiken, och han såg i detta sammanhang gärna utförliga artiklar om Bohrs teorier. Mot slutet av 1924 resonerade Klein om han skulle kunna avsluta sina förpliktelser i USA i förtid. Han kände sig utanför utvecklingen inom den teoretiska fysiken som till största delen ägde rum i Europa, och även om

103 Oskar Klein, Vad vi veta om ljuset I & II Natur och Kultur, 41–42 (Stockholm, 1925). Oskar Klein till H. A. Kramers, 24/8 1924, AHQP 8.7. OHI – O. Klein 2(6). 104 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 162. 105 Hilding Faxén till H. A. Kramers, 20/6 1924, AHQP 8.6. 106 Hilding Faxén till H. A. Kramers, 29/7 1924 och odat., citat i odat., AHQP 8.6. 107 Oskar Klein, ”Den bohrska atomteorien, I”, Kosmos 2 (1922), 54– 94; idem, ”Den bohrska atomteorien, II”, Kosmos 3 (1923), 72–120. OHI – O. Klein 2(6).

126 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN det var goda förutsättningar i Ann Arbor så saknade han kontakten med andra teoretiker, när nu Dennison farit till Köpenhamn.108 Familjen väntade tillökning nästa sommar och hans fru ville därför fara hem tidigare än efter terminens slut. Att avbryta sejouren i USA i förtid skulle möjligen gå att ordna, men det skulle samtidigt innebära ekonomiska problem, varför Klein hörde med Bohr om det fanns någon möjlighet att få ett stipendium för en Köpenhamnsvistelse, eller om det var möjligt att återuppta docenturen i Lund.109 Bohr erbjöd honom 500 kr per månad i stipendium.110 Men Klein kunde inte resa tillbaka visade det sig, då han i sådana fall skulle vara tvungen att betala tillbaka en halv årslön, så han fick vackert stanna medan hans hustru återvände till Danmark. Han hörde därför med Bohr om stipendiet var möjligt att erhålla till hösten istället, då det var större chanser för honom att han skulle kunna lämna Ann Arbor efter vårterminen. Tanken var också att han skulle återvända till Michiganuniversitetet för påföljande vårtermin, efter Köpenhamnsvistelsen. I Ann Arbor väntade han annars på att Siegbahn skulle hälsa på, han var i USA för att föreläsa över rönt- genspektroskopi på Harvard, men skulle också till Michigan.111 Från Sieg- bahn fick Klein lite information hemifrån vilket föranledde honom att skriva ett brev till sin gamle mentor Arrhenius och något beklaga sig över de knappa villkoren och den omfattande undervisningen. Något hann han forska ändå, även om han ännu inte tordes avgöra om hans funderingar var ”mer än vilda fantasier”. Längtan hem gjorde sig gällande och Klein er- kände för Arrhenius att han inte kunde ”låta bli att hoppas att Stockholms Högskola skall bli min framtids plats. Annars är det visst lättare att komma vartsomhelst än dit.”112 Höstterminen 1924 hade Klein föreläst över elektromagnetismen. I slutet av denna föreläsningsserie härledde han Hamilton–Jacobi-ekvationen (ett sätt att skriva rörelseekvationerna som lämpar sig för kvantmekaniska problem, men även för problem inom den klassiska mekaniken) för en elektron i ett gravitationsfält och ett magnetiskt fält. Då, påstod han själv flera år efteråt, slogs han av likheten mellan hur Einsteins gravitations- potentialer och de elektromagnetiska potentialerna uppträdde i Hamilton– Jacobi-ekvationen. Den elektriska laddningen kunde tolkas som en fjärde impulskomponent så att lösningen i ett fyrdimensionellt rum blev en våg- frontekvation. Hur långt gick den här analogin mellan elektromagnetismen

108 Robertson, 83. OHI – O. Klein 5(6). 109 Oskar Klein till Niels Bohr, 12/12 1924, BSC 13. 110 Niels Bohr till Oskar Klein, 16/1 1925, kopia, BSC 13. 111 Oskar Klein till Niels Bohr, 11/2 1925, BSC 13. Jfr Sopka, 322. 112 Oskar Klein till Svante Arrhenius, 16/4 1925, SAA E1:13. 3. OSKAR KLEIN 127 och gravitationen att driva, frågade han sig, och försökte utifrån en femdimensionell Riemann-geometri att hitta en lösning.113 Hans spekulerande enligt dessa linjer skulle fortsätta i flera år för att emellanåt överges, men han återkom flera gånger till dessa idéer under hela sitt fysikerliv om än i modifierade former. Han trodde att de problem man hade inom kvantfysiken med att beskriva de atomära fenomenen skulle kunna lösas på detta sätt. Klein kom efter vårterminens slut 1925 till Danmark, Bohr hade ordnat med stipendium för honom.114 Under sommaren fortsatte han sina spekulationer om ett samband mellan kvanttal och vågekvationer. Han började nu att försöka förenkla sitt problem till en linjär ekvation. Han försökte att vidareutveckla de tidigare funderingarna över analogin mellan elektromagnetismen och gravitationen och om de skulle gå att samordna i en femdimensionell teori. Resultatet blev nu mer lyckat – det överensstämde med Einsteins ekvationer för gravitationen och med Maxwells ekvationer för elektromagnetismen. I en strängt geometrisk tolkning skulle det bli möjligt att ur denna modell härleda alla fysikaliska storheter var tanken.115 Under vistelsen i Ann Arbor borta från utvecklingen i Europa hade Klein helt på egen hand kunnat utveckla dessa uppslag. Sommaren 1925 hade han möjligen en kvantteoretisk vågmekanik klar, men hans mål var en syntetisk allomfattande femdimensionell teori som skulle vara både relativistiskt och kvantteoretiskt hållbar.116 Han var för ambitiös skulle man kunna säga, och dessutom stötte han på matematiska svårigheter som han inte kunde lösa. Även efter det att Klein hade fått se Schrödingers arbeten var han fortfarande främst intresserad av att genomföra sitt femdimensionella program. När han publicerade sin relativistiska vågekvation våren 1926 var han heller inte särskilt intresserad av att applicera den på några fysikaliska problem, och han sade i uppsatsen inget om dess fysikaliska tolkning eller försökte räkna ut några energiegenvärden att jämföra med experimentella resultat. Hans teori betraktades därför som artificiell, om än intressant.117

113 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 162 f. 114 Oskar Klein till Niels Bohr, 17/6 1925, BSC 13. 115 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 163. 116 Huruvida det är som Klein påstår i intervjuer fyrtio år senare, att han i princip hade en vågmekanik färdig men inte fann den intressant, han hade ju andra målsättning- ar, kan diskuteras. Det finns inga samtida entydiga källor om att så var fallet. OHI – O. Klein 3(6). Jfr Niels Bohr till V. W. Ekman, 15/2 1927, kopia, BSC Suppl. Helge Kragh, ”Equation with the many fathers: The Klein–Gordon equation in 1926”, Ameri- can Journal of Physics 52:11 (1984), 1024–1033. 117 Helge Kragh, On the history of early wave mechanics: With special emphasis on the role of relativity, IMFUFA, tekst, 23 (Roskilde, 1979), 102 f. & 107.

128 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Innan sommaren var slut skulle Klein fara till Sverige för att besöka sina släktingar. Han blev nästan omedelbart svårt sjuk i en influensa som övergick i gulsot.118 Planerna på att vistas vid institutet i Köpenhamn fick skrinläggas. Han var emellertid hoppfull i mitten av september om att snart komma till Köpenhamn i ett brev till Bohr från sjuksängen.119 Bohr beklagade hans sjukdom och meddelade att han själv och Heisenberg skulle fara ut på landet för att diskutera arbetet med den nya kvantmekaniken.120 Sam- tidigt som BKS-arbetet presenterades hade Kramers publicerat arbeten över en ny dispersionsteori baserad direkt på Bohrs korrespondensprincip. Litet senare hade Heisenberg, som anlänt till Köpenhamn hösten 1924, skrivit en mer utförlig uppsats som ledde till Kramers’ dispersionsrelationer. Denna var något av en förövning till det arbete som Heisenberg publicerade sommaren 1925, där en helt ny kvantteoretisk mekanik presenterades. Det var konsekvenserna av denna kvantmekanik som Bohr och Heisenberg skulle diskutera. Klein saknades i USA. Rosseland hade varit påtänkt för en sejour i Michigan, men hade avböjt. Manne Siegbahns elev Erik Hulthén hade där- emot varit där under hösten 1925, man sysslade i Ann Arbor med molekyl- spektra vilket var Hulthéns specialitet.121 Klein blev inte bättre från sin sjukdom och hans ledighet från University of Michigan ställde till med problem. Bohr rekommenderade honom att inte nämna något om sina planer att vara i Köpenhamn under vårterminen istället för, som det var sagt under den av sjukdom spolierade höstterminen. Hursomhelst kunde han inte tillrådas att fara till USA förrän han var helt frisk. Bohr trodde därför att det var bäst om han väntade med att skriva till USA.122 I mitten av december 1925 hade Klein i varje fall fått komma hem från sjukhuset, men var ännu inte alldeles frisk, det dröjde till mars året därpå innan han till slut kunde resa till Köpenhamn.123 Från USA erbjöds han nu ett treårigt kon- trakt. Då sjukdomen hade varit kostsam kunde han inte vara utan en fast inkomst, varför den amerikanska tjänsten frestade, men skulle det gå att få en tjänst på hemmaplan vore en sådan att föredra. Kleins hustru skrev till Bohr och bad om råd. Klein befann sig i en vansklig situation men Bohr

118 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 163 f. 119 Oskar Klein till Niels Bohr, 17/9 1925, BSC 13. 120 Niels Bohr till Oskar Klein, 23/9 1925, kopia, BSC 13. 121 Walter Colby till H. A. Kramers, 10/10 1925, KSC. 122 Niels Bohr till Gerda Klein, 19/11 1925, kopia, BSC 13. 123 Klein skulle förbli i Köpenhamn till och med januari 1931. ”Udenlandske gæster paa Universitetets Institut for teoretisk Fysik”, 1919–27 rekonstruerad, 1927–56 original, NBL, AHQP 35. 3. OSKAR KLEIN 129 fann det ännu vanskligare att ge ett råd i frågan. Han kunde själv bara erbjuda ett halvårsstipendium om 2 500 kr plus ett assistenthonorar om 1 200 kr per termin, vilka bägge skulle gå att förlänga, men någon fast tjänst kunde han inte erbjuda. De tre åren i USA skulle å sin sida binda upp Klein om det skulle bli en plats ledig hemma i Skandinavien. Klein skrev därför till Ekman som upplyste honom om att det under 1927 skulle bli flera docentstipendier lediga i Lund. Med detta besked bestämde Klein sig för att tacka nej till Randalls erbjudande. Möjligen tyckte han sig böra återvända för en kortare vistelse i Ann Arbor, då villkoret för tjänstledigheten hade varit att han skulle fara till Köpenhamn för att lära sig det senaste inom atomfysiken och ta med sig dessa lärdomar till Ann Arbor. Men så blev det inte.124 Klein hade med stort intresse läst både Bohrs Nature-artikel125 och Hei- senbergs126 samt Borns och Jordans uppsatser.127 Den senare uppsatsen var en tolkning av Heisenbergs ursprungliga kvantmekaniska räkneregler i en matrismekanik. Detta var inga särskilt vittspridda matematiska tekniker bland fysiker, och den slags åskådlighet man vant sig vid med bruket av differentialekvationer (som vanligen tillgreps i fysiken) syntes förlorad. Klein, liksom många andra fysiker, erkände att han hade svårt att vänja sig ”til Tanken paa at opgive den Slags Sammenhæng mellem de fysiske Fænomener, som Beskrivelsen med Hjælp af Differentialligninger bety- der.”128 Vågmekaniken i Schrödingers tappning hade ännu inte börjat publiceras när Klein beklagade sig på detta vis. Några veckor innan han for till Danmark var han i Rättvik och skrev där ut sitt arbete över den femdimensionella teorin från sommaren innan. Kopplingarna till vågteoretiska modeller lät han bero – han tänkte ta itu med dessa frågor i Köpenhamn. * När Klein började sin vetenskapliga karriär var Köpenhamn ännu inte ett självklart centrum för den teoretiska fysiken, än mindre fanns Niels Bohrs institut i sinnevärlden. Hur detta institut skulle komma att fungera var heller inte uppenbart, utan formades allteftersom. Lockelsen för Klein måste därför ha varit delvis annorlunda än för senare besökare. För Klein innebar

124 Gerda Klein till Niels Bohr, 20/12 1925; Oskar Klein till Niels Bohr, 23/1 1926, BSC. 125 Niels Bohr, ”Atomic theory and mechanics”, Nature 116 (1925), 845–852. 126 Werner Heisenberg, ”Über quantenmechanische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen”, Zeitschrift für Physik 33 (1925), 879–893. 127 Max Born & Pascual Jordan, ”Zur Quantenmechanik”, Zeitschrift für Physik 34 (1925), 858–888. 128 Oskar Klein till Niels Bohr, 23/1 1926, BSC 13.

130 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

även vistelsen i den danska huvudstaden att han genomförde ett byte från en teoretisk fysik till en annan. Någon teoretisk atomfysikalisk skolning hade han inte med sig i bagaget. Att överge Arrhenius’ institut och Stock- holms Högskola måste ha motiverats av att möjligheterna syntes större inom detta område än på andra för Klein. Dessutom var han till nytta för Bohr på flera sätt. Lockelsen till Köpenhamn berodde väl så mycket på att Bohr själv önskade bygga upp en verksamhet vid sitt nyinrättade institut som skulle vara så framgångsrik som möjligt. För detta mål krävdes internationellt samarbete och unga engagerade forskare. För Kleins del innebar denna flytt något av en omskolning. Nya teoretiska teknologier behövdes byggas upp. Denna omskolning stod främst Kramers för, även om Klein på egen hand kompletterade sina studier med en licentiat i mekanik efter det att han hade disputerat. För Bohr var inte bara Kramers och Klein lärjungar och medhjälpare, de var dessutom påtag- liga förbindelselänkar med Holland och Sverige. Detta gällde även på andra håll. Bohrs resa i USA och Kleins verksamhet i Ann Arbor var viktiga för spridandet av Bohrs fysikaliska teorier. Bohr i sin tur hjälpte Klein med stipendier och rekommendationer för arbeten.

Den nya kvantfysiken Sommaren 1925 var Klein åter i Europa, åter vid Niels Bohrs institut. Tidi- gare den sommaren hade Heisenberg presenterat sin kvantmekaniska algebra som hade omformulerats i en matrismekanik av Born och Jordan. Till denna teori fogades våren 1926 Schrödingers vågmekanik. För de flesta fysiker var vågmekaniken lättare att ta till sig än matrismekaniken då den förra var formulerad i termer som antydde åskådlighet och i former av differentialekvationer som man var van vid att använda. Bägge formerna krävde nya matematiska redskap och rätt snart visade det sig att kvantmekaniken och vågmekaniken stämde överens med varandra – de var ekvivalenta. Detta innebar ett stöd för att se de olika kvantfysikaliska teorierna som instrument att lösa olika slags problem. Kombinationer av de två teoretiska teknikerna användes inte sällan. Det viktiga var att kunna beräkna. För Klein innebar flytten tillbaka till Köpenhamn att han i ett slag hamnade i centrum för utvecklingen och att han, tack vare sina spekulationer i Ann Arbor över den femdimensionella teorin besatt viktiga färdigheter för arbetet på den nya kvantfysiken. Han kunde utnyttja de egenproducerade teoretiska teknologierna han hade med sig från USA. * 3. OSKAR KLEIN 131

I Ann Arbor, relativt isolerad från utvecklingen i Europa, hade Klein för- sökt konstruera en relativistisk teori som skulle omfatta kvantfysiken, gravitationen och elektromagnetismen. Resultatet blev en femdimensionell generalisering av Einsteins allmänna relativitetsteori. När han visade Pauli sitt manuskript om den femdimensionella teorin våren 1926 i Köpenhamn nämnde denne Theodor Kaluzas liknande arbete,129 vilket var obekant för Klein. Sommaren innan, när Klein hade diskuterat sina tankar med Bohr, hade denne nämnt de Broglies doktorsavhandling som också var av intresse för Kleins projekt. Under vårterminen 1926 publicerade Schrödinger sin vågmekanik i Annalen der Physik, varpå Klein valde att modifiera sin egen femdimensionella teori och i slutänden fick han ihop en relativistisk våge- kvation. Schrödingers första meddelande innehöll bara en tidsoberoende statisk vågekvation, så när Klein diskuterade sitt arbete med Heisenberg påpekade denne att han borde kunna beräkna dispersionen i analogi med strålningen från ett stationärt tillstånd till ett annat. Man ansåg att det var viktigare att Kleins formel tog med tidsberoendet än att den var relativistisk. Först gav Klein ett seminarium över sina resultat i Köpenhamn innan han skickade in manuskriptet till Zeitschrift für Physik. Hans teori gick ut på att ta de einsteinska gravitationspotentialerna och de elektromagnetiska potentialerna tillsammans med koefficienterna för ett riemannskt linjeele- ment så att man erhöll en femte dimension. Då uppträdde nämligen rörelse- ekvationerna för de elektriska laddningarna i ett elektromagnetiskt fält som ekvationerna för geodetiska linjer. Om man uttydde dessa ekvationer för vågutbredning erhöll man en partiell differentialekvation av andra ordningen som kunde uppfattas som en generalisering av den vanliga våg- ekvationen. Kopplades sedan dessa ekvationer ihop med Plancks konstant i den femte dimensionen erhölls också en motsvarighet till Schrödingers kvantteori.130

129 Theodor Kaluza, ”Zum Unitätsproblem der Physik”, Sitzungsberichte der preussische Akademie der Wissenschaften (Berlin) (1921), 966–972. I detta arbete försökte Kaluza foga de elektrodynamiska fälten till de gravitationella fälten i en gemensam beskrivning. Hans ambitioner var mer försiktiga än Kleins då han trodde att kvantteorin skulle komma att ifrågasätta alla försök till universella teorier. För Klein blev det tvär- tom fyra år senare. [Vad menas med detta?] 130 Oskar Klein, ”Quantentheorie und fünfdimensionale Relativitätstheorie”, Zeitschrift für Physik 37 (1926), 895–906. Jfr även idem, ”The atomicity of electricity as a quantum theory law”, Nature 118 (1926), 516. OHI – O. Klein 3(6). Några år senare kallade Dirac denna ekvation för Klein–Gordon-ekvationen, då han behövde ett namn på den (då) gamla relativistiska ekvationen. V. Bargmann, ”Relativity”, i The- oretical physics in the twentieth century, eds. M. Fierz & V. F. Weisskopf (New York, 1960), 196–197.

132 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Ursprunget till dessa tankar stod redan att läsa i Vad vi veta om ljuset, som skrevs innan avresan till USA.131 Många blev intresserade av Kleins arbete på en femdimensionell teori och han inbjöds av Lorentzstiftelsen att tillbringa ett par veckor i Leiden i juni 1926 för att där föreläsa om sin teori. Anledningen var att en besökare på väg från Köpenhamn till Cam- bridge hade haft med sig en kopia av det femdimensionella arbetet, och Ehrenfest blev mycket intresserad och föreslog för Lorentz att man skulle bjuda in svensken. Klein blev mycket smickrad av brevet från Lorentz, som alltjämnt var en stor auktoritet i fysiken, och accepterade invitationen. In- nan han for ner till Holland presenterade han sina idéer för Bohr och Hei- senberg i Köpenhamn vilka tvivlande lyssnade till honom. De var inte lika begeistrade som man var i Leiden, där Klein fortsatte att diskutera sina idéer med framför allt Ehrenfest, Goudsmit och Uhlenbeck men även med Lorentz. ”Ehrenfest er meget glad for Tanken om en femte Dimension”, skrev Klein hem till Bohr. Efter det att Lorentz visade dem en nyutkommen uppsats av Dirac om Comptonspridning som de inte begrep fullt ut beslöt sig Klein och Uhlenbeck för att samarbeta om en utveckling av Diracs för- slag fast utifrån Schrödingers vågmekanik istället. Dirac hade, inspirerad av Heisenbergs uppsats från året innan, skrivit sin avhandling som ett alternativ till Heisenbergs kvantalgebra.132 De hann inte fullfölja sitt samarbete under de veckor som Klein befann sig i Leiden, och när Klein kom hem till Köpenhamn väntade andra problem.133 Uhlenbecks och Kleins planer hade gått ut på att applicera Kleins teori på Comptoneffekten, Zeemaneffekten och på dispersionen. Men de stötte på svårigheter med att erhålla samma resultat för dispersionen som Pauli och Heisenberg tidigare fått. Det blev ingen gemensam uppsats, men Uhlenbeck och Ehrenfest skrev tillsammans en liten uppsats utifrån Kleins femdimensionella teori.134 Hösten 1926 besökte Schrödinger Köpenhamn och berättade för fysikerna där om hur han såg på vågmekaniken. Mot hans uppfattning vände sig Bohr och Heisenberg, för den senare var det fråga om tävlan mellan den egna kvantmekaniken och Schrödingers vågmekanik. De två teoretiska ut-

131 Oskar Klein, Vad vi veta om ljuset, Natur och Kultur, 41–42 (Stockholm, 1925). 132 P. A. M. Dirac, ”Relativity quantum mechanics with an application to Compton scattering”, Proceedings of the Royal Society of London A111 (1926), 405–423. Helge Kragh, Dirac: A scientific biography (Cambridge, 1990), 14–47. 133 OHI – O. Klein 3(6). Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 164 f. Oskar Klein till Niels Bohr, 22/6 1926, BSC 13. 134 P. Ehrenfest & G. Uhlenbeck, ”Graphische Veranschaulichung der De Brog- lischen Phasenwellen in der fünfdimensionalen Welt von O. Klein”, Zeitschrift für Phy- sik 39 (1926), 495–498. Jfr Kragh, ”Equation with the many fathers”, 1027 f. 3. OSKAR KLEIN 133 gångspunkterna, vågmekaniken och matrismekaniken, var inte bara olika teorier utan kom dessutom från två skilda håll i flera aspekter. Matrismeka- niken hade kopplingar tillbaka till Bohr och Sommerfelds teorier och var främst sysselsatt med problem inom spektralfysiken och med dispersions- teorier. Vågmekaniken hade sin upprinnelse i mer enskilda initiativ även om det fanns traditioner där också. Helge Kragh har kallat vågmekaniken för kulmen på Einstein–de Broglie–Schrödinger-programmet.135 Schröding- er var i Köpenhamn förstående inför delar av kritiken men tjatades nästan till detta av Bohr och Heisenberg. Svårigheten att skapa en vågmekanik var matematisk snarare än fysikalisk. Schrödinger hade varit tvungen att noggrant studera teorin för differentialekvationer för att kunna vidareutveckla sina egna och de Broglies hypoteser. Detsamma gällde för matrismekaniken där man fokuserade pro- blemformuleringen på den anharmoniska oscillatorn, därför att den utgjorde ett tillämpligt exempel på de matematiska tekniker man byggde upp den fysikaliska teorin med. För vågmekaniken spelade väteatomens energi- nivåer samma roll.136 Klein blev djupt involverad i försöken att sammanjämka våg- och matrismekaniken samt i försöken att tolka den nya kvantfysiken i termer av Bohrs korrespondensprincip. I en fortsättning på sitt femdimensionella arbete skrev han sommaren och hösten 1926 en uppsats som diskuterade den relativistiska generaliseringen av Schrödingers vågekvation till att gälla för de elektriska laddnings- och strömtätheterna. Genom att betrakta de elektromagnetiska fälten som halvklassiska kunde nu Klein erhålla en dispersionsteori liknande Kramers och Heisenbergs. Dessa resultat utökades sedan utifrån korrespondensprincipen till att gälla för sammanjämkningen av Maxwell–Lorentz’ elektronteori med kvantteorin. Klein undersökte också huruvida detta betraktelsesätt gick att applicera på Comptoneffekten och vid störningen av en atom av yttre krafter. Uppsatsen avslutades med några anmärkningar kring en femdimensionell vågmekanik. Det var också först i denna uppsats som Klein i ett tillägg i korrekturet kommenterade Gordons behandling av Comptoneffekten utifrån Schrödingers teori.137 Kle- ins modell var ett mellanting mellan de tävlande ståndpunkterna, mellan

135 Helge Kragh, Historiske studier i den nyere atomfysiks udvikling, IMFUFA, tekst, 35 (Roskilde, 1980), 32. 136 Kragh, On the history of early wave mechanics. 137 Oskar Klein, ”Elektrodynamik und Wellenmechanik vom Standpunkt des Korre- spondenzprinzips”, Zeitschrift für Physik 41 (1927), 407–442. Walter Gordon, ”Der Comptoneffekt nach der Schrödingerschen Theorie”, Zeitschrift für Physik 40 (1927), 117–133.

134 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Bohr och Heisenberg å ena sidan och Schrödinger å den andra, på så sätt att han ansåg att kvantiseringen var nödvändig men att vågbilden hade en djupare innebörd grundad i den femdimensionella teorin. Efter det att Schrö- dingers vågmekanik hade publicerats framstod det för flera fysiker som mycket angeläget att kunna tyda Comptoneffekten i vågmekaniska termer. Comptoneffekten hade, sedan dess upptäckt några år tidigare, varit ett argument för en partikelbild av strålningen. Att kunna beskriva densamma i rent vågmekaniska termer skulle således vara ett mycket viktigt steg för vågmekanikens framgång. Klein ville samtidigt hålla liv i korrespondensprincipen, vars betydelse tycktes förminskad i och med vågmekanikens ut- bredning. I sin tolkning av vågmekaniken hamnade han därför lite vid sidan om Schrödingers egen tolkning.138 Klein hoppades att man med hjälp av den femdimensionella teorin skulle kunna knyta ihop Pauliprincipen med Bose–Einstein-statistiken. Däremot kvarstod svårigheterna med hur man vågmekaniskt skulle beskriva elektronens spin, något som Klein var bekymrad över.139 Kleins och Gordons snarlika resultat accepterades snart som en relativistisk vågekvat- ion även om Pauli och Heisenberg förhöll sig mycket tveksamma, men den förklarade inte viktiga problem som t. ex. finstrukturen eller Zeemaneffek- ten. Dirac som besökte Köpenhamn hösten 1926 var då positivt inställd till Klein–Gordon-ekvationen.140 Även om Klein–Gordon-ekvationen var relativistisk inkorporerade den inte spinnet, trots att de flesta menade att spinnet måste ha en relativistisk förklaring. Våren 1927 gjorde Pauli en modifiering av vågekvationen och införde spin-matriser vilket innebar att spinnet lades till den relativistiska kvantteorin. Men spinnet var fortfarande ett till- lägg till teorin om än man med dessa halvempiriska teorier kunde erhålla god överensstämmelse med experimentella resultat för finstrukturen och Zeemaneffekten. Hösten 1927 hade man alltså Klein–Gordon-ekvationen som var relativistiskt invariant men som inte var förenlig med kvantmekaniken och heller inte förklarade spinnet. Å andra sidan hade man bl. a. Pau- lis teori som innehöll spinnet och som stod i överensstämmelse med kvantmekaniken, men som inte var relativistiskt invariant. De flesta var

138 Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 166. Pauli var kritisk till Kleins försök. Wolfgang Pauli till Niels Bohr, 29/3 1927, [160], i Wolfgang Pauli: Wissenschaftlicher Brie- fwechsel mit Bohr, Einstein, Heisenberg u. a., Band I: 1919–1929, eds. A. Hermann, K. v. Meyenn & V. F. Weisskopf (Berlin, 1979), 389 f. 139 Oskar Klein till G. E. Uhlenbeck 10/12 1926, AHQP 47.2. 140 Kragh, Dirac, 53. K.–G.-ekvationen är en slags relativistisk beskrivning av partiklar utan spin. 3. OSKAR KLEIN 135

övertygade om att relativiteten och spinnet hängde ihop på något sätt, så situationen var inte tillfredsställande.141 I den dittillsvarande kvantteorin hade man fortsatt att betrakta fälten på klassiskt vis, dvs. som kontinuerliga fält. Klein funderade över detta under våren 1927 och blev övertygad om att en generaliserad fältteori måste formuleras kvantmekaniskt och inte med en klassisk fältbeskrivning. Denna kvantfältteori skulle baseras på den femdimensionella teorin var tanken, men riktigt hur detta skulle genomföras var inte uppenbart för honom. Pascual Jordan hade redan 1926 i uppsatsen om matrismekaniken skriven tillsammans med Born och Heisenberg diskuterat förhållandet mellan partikel och våg, och när han kom till Köpenhamn hösten 1927 diskuterade han och Klein detta och författade tillsammans en uppsats om kvantiseringen av fält utgående från Diracs tidigare modell. De föreslog att vågfunkt- ionen för en partikel skulle betraktas som ett fält, som i sin tur skulle beskrivas av kvantmekaniken. De beskrev m. a. o. en koppling mellan fält och partiklar.142 Klein och Jordans fältkvantisering (eller andrakvantisering som det också kallas) gäller för partiklar med heltaligt spin som lyder Bose– Einstein-statistik. Jordan publicerade tillsammans med Eugene Wigner några månader senare en fältkvantisering gällande för partiklar med halvta- ligt spin, dvs. sådana som lyder Fermi–Dirac-statistik (som elektroner t. ex.). För Klein låg hela tiden grundläggningsmöjligheten med den femdimensionella teorin i förgrunden. Och som en försenad sammanfattning publicerade han vintern 1927–28 en utförlig beskrivning av den femdimensionella teorin. Men anledningen var samtidigt att han inte längre trodde att denna teori skulle resultera i en kvantmekanik, så det fick presenteras som den var.143 Ekman försökte i början av 1927 att ordna ett docentstipendium åt Klein från och med den första juni, men Klein hade nu vissa utsikter att kunna fortsätta att arbeta i Köpenhamn.144 Han ville därför ansöka om fortsatt tjänstledighet från docenttjänsten i Lund. Han hade ju varit tjänstledig därifrån sedan 1923. Bohr skrev för detta syfte ett intyg till Lund om alla de framsteg som Klein gjort. I USA hade insatsen främst bestått i omfat-

141 Kragh, Historiske studier i den nyere atomfysiks udvikling, 46 ff. 142 Oskar Klein & Pascual Jordan, ”Zum Mehrkörperproblem der Quantentheorie”, Zeitschrift für Physik 45 (1927). 751–765. Klein, ”Ur mitt liv i fysiken”, 166 f. Fischer- Hjalmars & Laurent, 23. 143 Oskar Klein, ”Zur fünfdimensionalen Darstellung der Relativitätstheorie”, Zeitschrift für Physik 46 (1927/28), 188 ff. och 190 n. *. 144 V. W. Ekman till Niels Bohr, 12/1, 1927; Niels Bohr till V. W. Ekman, 15/1 1927, kopia, BSC Suppl.

136 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN tande undervisning som hade uppskattats av de amerikanska fysikerna, men Klein hade dessutom hunnit med mycken viktig forskning. Framför allt var det hans femdimensionella teori som hade tagit gestalt under vistelsen i Ann Arbor. Om nu Klein kunde slippa undervisningsskyldigheten kunde man vänta sig att han skulle fortsätta att åstadkomma intressanta resultat. Om än tjänstledig var Klein en ”Repræsentant for den nyere teoretisk Fy- sik, som ethvert Universitet vil have stor Fornøjelse af at knytte til sig.”145

Komplementariteten Det var bråda dagar på Bohrs institut. Klein skrev till Waller och berättade om vad som hände vid ”laboratoriet” i Köpenhamn. I nästan samtliga brev påtalade han ”brådskan i atomfysiken” och att resultat behövde publiceras ”så fort som möjligt”.146 Detta gällde honom själv i hög grad – han hade kommit efter med publicerandet under sin vistelse i USA. Nu gällde det att tillämpa de nya teorierna och därmed förlänga meritlistan. Problemet med hur man skulle tolka och förstå kvantmekaniken kvarstod även efter det att de olika formerna av teorin framgångsrikt applicera- des på olika problem. 147 Bohr och Heisenberg försökte i Köpenhamn komma underfund med sådana frågor vintern 1926/27. Hösten 1926 hade Schrödinger besökt institutet och där ansatts av Bohrs intensiva angrepp på hans vågmekanik och hur den skulle tolkas. Schrödinger hade gjort en alldeles för bokstavlig tolkning av vågekvationen, menade Bohr. Men hur skulle man kunna få ihop både en vågbild och en partikelbild av förloppen i atomerna? Heisenberg var här mer övertygad än Bohr om att man kunde lita till den matematiska formalismen för att nå framsteg, men dansken var inte lika hågad för att överge åskådligheten. Dessa två olikartade utgångs- punkter ledde dem till otaliga långa debatter och till slut var Bohr så utmat- tad att han for till Norge på skidsemester för att rekreera sig. Utan Bohrs kritiska öga och öron kunde Heisenberg i februari 1927 i lugn och ro i Kö- penhamn driva sin metod fullt ut. Bohr och han hade förut försökt komma till tals med problematiken genom att konstruera tänkta experiment som skulle belysa våg- och partikelbilderna. Nu övergav Heisenberg detta till- vägagångssätt och vände på frågeställningen hur teorin kunde appliceras på det tänkta experimentet och frågade sig istället hur teorin bestämde det som

145 Niels Bohr till V. W. Ekman, 15/2 1927, kopia, BSC Suppl. 146 Oskar Klein till Ivar Waller, 5/12, 30/12 1926, 5/1, 4/2, 27/7 1927, IWA F1:5. 147 Jfr John L. Heilbron, ”The earliest missionaries of the Copenhagen spirit”, Revue d’histoire des sciences 38 (1985), 194–230. 3. OSKAR KLEIN 137 kunde observeras i ett experiment. Detta ledde honom till slutsatsen att man inte kunde observera läget (q) och rörelsemängden (p) hos en partikel med fullständig noggrannhet vilket formulerades: ∆q ∆p ≤ h/2π.148 Denna obe- stämbarhetsrelation belyser i ett slag skillnaden mellan den klassiska mekaniken och den nya kvantmekaniken. Men alla lät sig inte övertygas av detta. När Bohr kom tillbaka i mitten av mars och fick se Heisenbergs redan färdigskrivna artikel blev han först entusiastisk men efterhand började han komma med invändningar som bl. a. gällde det tankeexperiment Hei- senberg använde sig av i slutet av uppsatsen. Den unge tysken var inte sär- skilt benägen att ge efter för Bohrs påtryckningar om att han skulle dra tillbaka sin uppsats. Samtidigt försåg den engelske fysikern Darwin, som var på besök i Köpenhamn, dem med utförliga beräkningar och Pauli deltog i diskussionen per brev. Bohr hoppades att Pauli skulle komma till Köpen- hamn och deltaga i diskussionerna, men han kunde inte komma med detsamma. Heisenberg å sin sida trodde att Klein, som tidigare fått skarp kritik av honom för sin uppsats om korrespondensprincipen, hade uppfattat det så att han, Pauli och Hund systematiskt rackade ner på Kleins och Bohrs arbeten. I mitten av maj skrev därför Heisenberg till Pauli om en stor personlig missämja mellan sig och ”Bohr–Klein”, och bad Pauli om hjälp med att förklara för Klein att han inte alls systematiskt ifrågasatte dennes idéer. Heisenberg uppfattade det som att han själv kämpade för matrismekaniken mot vågmekaniken. Klein och Bohr kämpade inte för vågmekaniken på det sättet, däremot ifrågasatte de Heisenbergs osäkerhetsrelation utifrån tanke- gångar som skulle komma att mynna i Bohrs komplementaritetstanke.149 Enligt Bohrs komplementaritetstanke, att en partikel har både våg- och partikelnatur, var det experimentalistens val av ena eller andra bilden som introducerade en störning som släppte loss osäkerhetsrelationerna. Valet mellan våg och partikel var det fundamentala, inte det att fixera en variabel i ett experiment, som var Heisenbergs utgångspunkt. Heisenberg erkände att han själv varit styvnackad i diskussionerna, och Klein lyckades till sist få honom att gå med på att diskutera sina och Bohrs kommentarer i ett till- lägg i korrekturet till artikeln. Klein tog alltså ställning för Bohr, och under sommaren övertog han Heisenbergs roll som nära medarbetare till Bohr. Heisenberg hade i början av sommaren fått reda på att han skulle komma att kallas till en professur i Leipzig och han var därför tvungen att överge

148 Werner Heisenberg, ”Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik”, Zeitschrift für Physik 43 (1927), 172–198. 149 Cassidy, 242 ff. Werner Heisenberg till Wolfgang Pauli, 16/5 1927, [163], i Wol- fgang Pauli, I, 394 ff.

138 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN sitt lektorat i Köpenhamn. Bohr själv fick presentera sin komplementari- tetsmodell vid 100-års firandet av Voltas död vid Comosjön i mitten av september 1927. Bohr hade varit tveksam till att tala om sina, som han tyckte, ofärdiga komplementaritetstankar, men tvingades av sin bror Harald till att skriva ihop ett föredrag. Det var Klein som fick assistera honom med detta. Schrödingers vågmekanik och Heisenbergs kvantmekanik var kom- plementära och inte motstridande var Bohrs budskap till fysikerna vid Comokonferensen. Våg- och partikeldualiteten var en fundamental egenskap hos materien och central för kvantfysiken. Vid Solvaykonferensen i slutet av oktober samma år gjorde Heisenberg sitt bästa för att släta över eventuella missförstånd mellan sig och Bohr. Dansken presenterade där ett liknande föredrag som det vid Comokonferensen.150 För Bohr gällde det nu att föra detta resonemang vidare, när nu Heisenberg lagt den matematiska grunden.151 I januari 1928 efterträddes Heisenberg av Klein som lektor vid Bohrs institut. Klein började genast undervisa om den nya kvantteorin på föreläs- ningarna för studenterna. Tidigare hade föreläsningarna framför allt rört mekanik, klassisk elektrodynamik, men nu lades alltså kvantmekaniken till detta.152 Våren 1928 reste Klein till Cambridge och Leiden på en studieresa, fi- nansierad av ett stipendium från Institutet. I Leiden befann sig en rysk fysiker, Igor Tamm, som hade refererat Diracs nya uppsats om den relativistiska elektronen på Ehrenfests seminarium i början av mars. Nu arbetade han själv på detta område, och Klein var därför intresserad av hans ansats, som han diskuterade med Pauli vid hemkomsten till Köpenhamn. Däremot var man i Köpenhamn glada åt att Dirac kom på besök och att hans nya teori för den relativistiska elektronen kunde diskuteras med upphovsman- nen.153 Redan efter besöket i Leiden, där även Niels Bohr hade varit med, hade Klein ensam farit vidare till Cambridge och där träffat Dirac. Denne hade berättat för honom om sina senaste resultat utifrån sin nya relativist-

150 Werner Heisenberg till Wolfgang Pauli, 31/5 1927, [164], i Wolfgang Pauli, I, 396 f. Rosenfeld, ”Men and ideas in the history of atomic theory”, 88 f. Niels Bohr collected works, V, 7–51. Jagdish Mehra, The Solvay conferences on physics: Aspects of the development of physics since 1911 (Dordrecht, 1975), 151 f. Cassidy, 243 f. Flera av Bohrs manuskript med Kleins handstil. Jfr Niels Bohr collected works, V, 478 ff. 151 Cassidy, 226–246. Pais, Niels Bohr’s times, 295–323. Robertson, 110–130. 152 Robertson, 112. 153 Oskar Klein till Paul Ehrenfest, 19/4 1928, EHR-22. Ehrenfest scientific correspondence 1903–33, VI. Jfr Alexei B. Kojevnikov, Paul Dirac and Igor Tamm correspondence. Part 1: 1928–1933, Max-Planck-Institut für Physik/Werner-Heisenberg- Institut MPI-Ph/93-80 (München, 1993), 6 f. 3. OSKAR KLEIN 139 iska vågekvation för elektronen. Denna ekvation löste problemen som häf- tat vid både Kleins och andras tidigare försök, den innehöll spinnet och var relativistiskt invariant.154 Till Cavendishlaboratoriet i Cambridge hade också Schrödinger kommit för att tala om sin vågmekanik vid både Trinity College och i Kapitsa-klubben, en informell sammanslutning av fysiker intresserade av den nya fysiken. ”Schrödingers Stilling til Kvanteteorien er jeg ikke blevet Klog paa”, skrev Klein, som däremot rapporterade till Bohr att ”Dirac optræder klogt og kraftigt i Diskussionerne, og aabenbart har man stor Respekt for ham nu.” Schrödinger hade tagit tillbaka de med- givanden om tolkningen av vågmekaniken han hade gjort halvannat år tidigare i Köpenhamn, Dirac däremot var mannen för dagen i Kleins ögon. Men Klein var inte bara i England för att språka samman med Dirac. Han hade även med sig instruktioner och kommentarer från Köpenhamn till Ge- orge Birtwistle. Denne hade ett par år tidigare gett ut den första läroboken om kvantteori och var nu i färd med att göra en ny upplaga.155 Det var mycket viktigt vad som skulle stadfästas som den nya kvantfysiken i läro- böckerna, och man hade i Köpenhamn inte varit helt nöjd med Birtwistles första upplaga. Sedan Klein hade tagit över efter Heisenberg som lektor vid institutet arbetade han inte bara med undervisning utan framför allt mycket med att hjälpa Bohr förfärdiga manuskript. Han gjorde flera av sina mest kända arbeten under sin tid i Köpenhamn, men skall samtidigt ha påstått sig gjort sina mest originella arbeten när Bohr inte var där.156 Trots detta tidskrä- vande moment, att hjälpa Bohr, fann Klein tid att förfärdiga en del egna arbeten och att samarbeta med besökande forskare. Japanen Yoshio Nishina hade kommit till Köpenhamn redan 1923 men främst varit upptagen av experiment. Våren 1928 kom han tillbaka till Köpenhamn efter ett besök i Hamburg och tillsammans med Klein påbörjade han under sommaren ett samarbete över Comptoneffekten utifrån Diracs nya relativistiska teori för elektronen.157 Deras resultat avvek från resultat som Gordon och

154 Klein övergav här sin femdimensionella teori till Paulis stora glädje. Jfr Kragh, Dirac, 48–66. 155 Oskar Klein till Niels Bohr, 11/3 1928, BSC 13. George Birtwistle, The quantum theory of the atom (1926) 2. uppl. (Cambridge, 1929). 156 Dresden, 481. 157 Jfr Oskar Klein till Ivar Waller, 10/4 1928, IWA F1: 5. Oskar Klein till Niels Bohr, 6/7 1928; Niels Bohr till Oskar Klein, 14/7 1928, kopia, BSC 13.

140 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Dirac kommit till. Det rörde sig alltså om spridningen av ljus mot fria elektroner.158 Diracs relativistiska ekvation för elektronen fungerade som en tillfreds- ställande teori så länge det rörde sig om enpartikelsystem. Den hade en ut- märkt överensstämmelse med vätets spektrum och Kleins och Nishinas spridningsformel gav också stöd åt den. Det som störde i detta läge var där- emot de negativa energitillstånd som dök upp. Även om Dirac själv inte bekymrade sig mycket om dem kvarstod de som irriterande rester i vad som annars framstod som ett steg i rätt riktning.159 Redan i sin uppsats ”Elektrodynamik und Wellenmechanik vom Stand- punkt des Korrespondenzprinzips” från 1927 hade Klein i en not konstaterat att det dök upp negativa energier som inte motsvarade någon verklig rörelse hos elektronen, varför de ”naturgemäß” uteslöts. Detta gällde redan för den klassiska elektronen och var något som följde med relativitetsteorin. Men när nu detta problem blev så tydligt i Diracs teori var diskussionen av vad man skulle göra med detta problem tvunget att flytta upp från fot- notsnivån och kommenteras direkt i texten. Man skrev där om de ”physika- lisch nicht sinnvollen negativen Energiewerten” och att man valde bort de negativa energiegenvärdena – ”wir werden uns dabei selbstverständlich auf positive Werte beschränken”, men för intensitetsberäkningarna i uppsatsen var man tvungen att ta denna avvikelse i beaktande.160 Klein och Nishinas sade sig vilja utnyttja Diracs nya teori, men diskuterade mest Diracs äldre arbete från 1926 och Gordons arbete. Att Klein här samarbetade med en experimentalist visade sig på så sätt att man i artikeln till slut kom fram till en för experimentalfysiker direkt användbar formel för spridningen av ljus mot elektroner. Oftast var teoretiska artiklar annars svårtillgängliga för experimentalister, men Nishina hade mer tillämpade intressen (han hade enbart författat experimentella uppsatser under sin tid vid institutet ditintills)

158 Oskar Klein & Y. Nishina, ”The scattering of light by free electrons according to Dirac’s new relativistic dynamics”, Nature 122 (1928), 398. Idem, ”Über die Streuung von Strahlung durch freie Elektronen nach der neuen relativistischen Quantendynamik von Dirac”, Zeitschrift für Physik 52 (1929), 853–868. Jfr Gösta Ekspong, ”The Klein–- Nishina formula”, i The Oskar Klein memorial lectures, 2: Lectures by Hans A. Bethe and Alan H. Guth with translated reprints by Oskar Klein, ed. Gösta Ekspong (Singa- pore, 1994), 97–112. 159 Bargmann, 192. 160 Oskar Klein, ”Elektrodynamik und Wellenmechanik vom Standpunkt des Korre- spondenzprinzips”, Zeitschrift für Physik 41 (1927), 411 n. 1. Oskar Klein & Y. Nishina, ”Über die Streuung von Strahlung durch freie Elektronen nach der neuen relativistischen Quantendynamik von Dirac”, Zeitschrift für Physik 52 (1929), 856. 3. OSKAR KLEIN 141 och var främst intresserad av vilken roll ljusets polarisation hade i Comptonspridningen.161 Klein själv blev däremot mer och mer bekymrad över de fundamentala problemen i Diracs relativistiska teori för elektronen.162 Ett par månader efter det att han och Nishina hade skickat in sin artikel sände han på Bohrs uppmaning iväg en artikel om ett paradoxalt tankeexperiment.163 I denna artikel utgick han helt och hållet från Diracs teori från 1928. Det tänkta för- söket gick ut på att elektroner, beskrivna av Diracs teori, föll in mot en 2 elektrisk potential. När denna potential översteg ett visst värde (> E + m0c ) uppträdde den paradoxala situation som kunde tydas så att fler elektroner reflekterades av potentialbarriären än som sändes in. Det hela hängde samman med de negativa energier som uppkom, vilka inte lät sig förklaras särskilt lätt. Denna svårighet är något som låder vid varje relativistisk teori, men hade tidigare varit lättare att förbise och helt enkelt utesluta som ofy- sikalisk – de negativa energierna hade tidigare bara uppkommit i principiella betraktelser, nu var exemplen realistiska och därmed mer graverande. Kleins uppsats visade mycket tydligt på att denna svårighet i en relativistisk kvantmekanik inte så lätt lät sig bortförklaras.164

Köpenhamnskonferensen 1929 Våren 1929 planerades en informell konferens vid Niels Bohrs institut. En sådan konferens behövdes för att mönstra resultaten av den senaste utvecklingen på olika områden av den teoretiska fysiken. Andra konferenser (som Solvaykonferenserna t. ex.) var för formella för att kunna erbjuda möjlig- heter till direkt växelverkan mellan fysikerna när aktiviteten nu var så pass intensiv. Konferensen skulle istället vara en arbetskonferens där aktuella problem och pågående forskning skulle diskuteras. Samtidigt fungerande en sådan här informell konferens med gamla institutsbesökare normerande för det internationella nätverk av unga teoretiker som samlats. Tolkningen av kvantmekaniken och vad som skulle utgöra arbetsordningen fastställdes i någon mening, däremot hade konferensen inget i förväg ordnat program. Dessa konferenser genomfördes i största endräkt och med en informell atti- tyd – ”Der Kopenhager Geist” – meningen var att diskussionerna skulle

161 Robertson, 139. 162 Jfr Oskar Klein till Ivar Waller, 17/5 1929, IWA F1:5. 163 Oskar Klein, ”Die Reflexion von Elektronen an einem Potentialsprung nach der relativistischen Dynamik von Dirac”, Zeitschrift für Physik 53 (1929), 157–165. 164 Jfr Oskar Klein till Niels Bohr, 7/5 & 8/5 1930, BSC Suppl.

142 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN formas fritt. Den första konferensen har också uppfattats som en generat- ionsväxling. En ny generation teoretiska fysiker, som inte själva hade be- hövt brottas med den gamla kvantfysikens alla problem, lotsades direkt in i den nya kvantfysiken. De unga teoretikerna bekymrade sig inte över tolkningen utan hade en mer pragmatisk inställning. Den fundamentala om- ställningen av kvantfysiken var avklarad och de yngre fysikerna hade att tillämpa kvantmekaniken på olika problem. De hade dessutom lättare att direkt utgå från kvantmekanikens formalism, vilket oroade de något äldre fysikerna som Bohr och Ehrenfest.165 Avsikten med konferensen hade varit att bjuda in de fysiker som besökt institutet någon gång för att diskutera aktuella problem inom fysiken. Klein hade fått till uppgift att skriva brev till dessa fysiker och bjuda in dem till det som skulle bli den första i raden av återkommande Köpenhamnskonfe- renser våren 1929.166 Den första konferensen blev lyckad och följdes av flera konferenser under trettiotalet. Vad var då resultatet av konferensen? Vid Comokonferensen och Sol- vaykonferensen 1927 hade komplementaritetstanken presenterats för första gången. Det har hävdats att det vid dessa tillfällen snarare var fråga om att inskärpa tolkningen av den kvantmekaniska formalismen och då särskilt obestämbarhetsrelationerna än att verkligen sprida själva komplementaritetstanken. Mycket viktigare för detta syfte var istället Köpenhamnskonfe- rensen 1929, då dessutom komplementariteten var mer fullgången. Mån- dagen den 8 april inleddes konferensen med att Bohr talade över omätbar- heten av elektronen. Dagen därpå talade Pauli om det kontinuerliga b- spektrat och på fredagen den 12 april var det Kleins tur att tala om ”Klein- paradoxen”.167 På förmiddagen lade han själv fram en teori som försökte lösa problemet. Teorin ifrågasattes och efter lunchen tillkännagav han att han inte längre trodde på sitt förslag, paradoxen kvarstod.168 Man diskuterade huruvida det gick att lösa paradoxen och olika tillvägagångssätt prö- vades, men alldeles lätt var det inte och till slut antecknade Ehrenfest:

165 Léon Rosenfeld, Quantum theory in 1929: Recollections from the first Copenha- gen conference, Nordita publications, 387 (København, 1971). Robertson, 136 ff. 166 Se t. ex. Paul Ehrenfest till Oskar Klein, 27/3 1929, koncept, EHR-22. Ehrenfest scientific correspondence 1903–33, VI. Oskar Klein till Samuel Goudsmit, 22/3 & 3/4 1929, AHQP 63.2. 167 Joakim Marner, Bohr’s institute in Copenhagen and the interpretation of quantum mechanics in the Weimar period, Cand. Scient. Thesis, Niels Bohr Institute (Kø- benhavn, 1997), 61 ff. 168 Rosenfeld, Quantum theory in 1929, 8 f. 3. OSKAR KLEIN 143

”Gott weiß was y [ist] Der Mensch kennt h”.169 Man hade en formalism som fungerade men tolkningen var allt annat än självklar. Under sitt sista år i Köpenhamn fortsatte Klein arbeta med problem kring den relativistiska elektronen. Han fortsatte också assistera Bohr, och författade underlag till Bohr för en räcka föreläsningar våren 1930, bl. a. om problemen med den relativistiska teorin för elektronen.170

Sammanfattning När Klein kom till Köpenhamn, lockad av Kramers, fanns inte Niels Bohrs institut. Även om Bohr inte hade resurser i form av ett eget institut ännu, kunde han utnyttja den danska neutraliteten till att undvika bojkotten mot tyska fysiker, vilka var ledande inom atomfysiken vid denna tid. Dessutom kunde han alltfort räkna med stöd från Rutherford i Cambridge, som han hade arbetat under. Dessa för Bohr så viktiga erfarenheter skulle forma politiken på hans institut sedan det väl hade byggts. Redan innan detta skett kunde idéerna om ett internationellt vetenskapligt samarbete praktiseras genom inbjudningar och konferenser. De första två icke-danska medarbe- tarna, Kramers och Klein, kom från neutrala länder. Bägge fick bearbeta de svenska fysikerna, men även fungera som länkar till Bohrs gamle vän i Sverige – Oseen. Det var inte självklart att Bohrs teorier skulle mottas en- tusiastiskt i Sverige, det var fråga om en aktiv export. Bohr och Oseen såg stora möjligheter med atomfysiken som ett gemensamt arbetsområde för experimentalister och teoretiker. Bohr var en ung och dynamisk institutionsbyggare, som behövde Kramers’ och Kleins samarbete. I gengäld hjälpte han dem med deras karriärer. Trots detta bistånd var Kleins karriär i början av 1920-talet inte självklar eller oproblematisk; arbetsmarknaden var ytterst liten. Under första hälften av 1920-talet var Klein upprepade gånger i Kö- penhamn hos Bohr och Kramers, innan han for till Ann Arbor i USA för en ordnad tjänst. Under den andra hälften av decenniet var han nära medarbetare till Bohr och lämnade själv flera viktiga bidrag till den teoretiska atomfysiken. Niels Bohrs institut var då det erkända internationella centret för

169 Paul Ehrenfest, Notebooks, EHR-13, ENB 4–22. 170 Bland Bohrs efterlämnade manuskript återfinns Kleins handstil på flera manuskript. Como föreläsningen 1927, ”Wirkungsquantum und Naturbeschreibung”, ”Kausa- lität und Objektivität”, ”Rum–Tidsbeskrivelse og Bevarelse sætninger”, ”Das Wir- kungsquantum”,”Atomic collision problem”, ”b-ray spectra and energy conservation” och ”Properties of the neutron” t. ex. Oskar Klein till Niels Bohr, 7/5 & 8/5 1930, BSC Suppl. Klein till Bohr, 20/5 1930, BSC 22. Jfr Niels Bohr collected works, VI, 316 f.

144 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN den teoretiska atomfysiken. Det fungerade som ett teoretiskt laboratorium, där teorier kunde prövas och spridas. Klein själv hade inte gått en särskilt rak väg till den teoretiska atomfysiken (det fanns ingen sådan väg att gå). Han formades som teoretisk fysiker i hög grad av Kramers och Bohr. Även mer indirekt stod Bohr för denna gjutning. När Klein på egen hand sammanfattade Bohrs teorier för Kosmos fick han en god utblick över den dåvarande teoretiska atomfysiken. Detta plus bakgrunden från Arrhenius’ institut för fysikalisk kemi samt iso- leringen i Ann Arbor måste förstås som viktiga förutsättningar för hans ar- betssätt, för formandet av hans teoretiska teknologier. Den mest iögonen- fallande av dessa under 1920-talet var hans femdimensionella teori som blev bestämmande för de flesta av hans arbeten fram till 1928. Men han var redan då formad och skulle återvända till dessa idéer senare.

Ivar Waller

I det här kapitlet skall ges exempel på ytterligare en karriär inom den teoretiska fysiken i Sverige under 1920-talet. Det är den forskning som Ivar Waller ägnade sig åt som närmare skall studeras. Han kom att under hela 1920-talet att uppehålla sig vid snarlika problem inom den teoretiska atomfysiken. Dessutom utgjorde hans intressen och forskningsinriktning vid denna tid en viktig och inte alltid i historieskrivningen uppmärksammad mellanfunktion i den allt mer omfattande teoretiska fysiken, där teoretiker som Waller, vilka kunde knyta ihop teoretiskt med experimentellt arbete gjorde viktiga och omfattande insatser för att förena och förmedla de olika specialiseringarna. Detta var inte alltid självklart eller särskilt enkelt. Ivar Waller föddes 1898 i Flen, men hans familj flyttade sedermera väs- terut och Ivar Waller skrevs hösten 1912 in vid Göteborgs realläroverk. Raden av premieböcker och även betygen vittnar om att den unge Waller skötte sina studier med god flit. Det naturvetenskapliga intresset eldades på med läsning av populärvetenskap. Böcker som Wilhelm Ostwalds Grundli- nien der anorganischen Chemie och Die Energie; Svante Arrhenius’ The- orien der Chemie, Stjärnornas öden och Världarnas utveckling; samt The Svedbergs Arbetets dekadens, Forskning och industri och Materien, som Waller läste, låter ana ett sådant intresse.1 I ett brev från 1916 skrev Wal- lers barndomsvän, Axel Corlin, om essän ”Tid, rum och rörelse” ur Sved- bergs bok Arbetets dekadens, att: ”Första gången jag läste det, blev jag verkligen både förbluffad och yr i skallen; energien hoppar fram som kvan- tingar”.2 Men yrseln och förbluffningen hade inte hindrat fascinationen, snarare tvärtom.

1 Jfr Karl Grandin, ”A catalogue of Ivar Waller’s archive”, Forskningsprogrammet Stella: Modern vetenskapshistoria, 1850–2000, Arbetsrapport, 10 (Uppsala, 1996), 69– 88. 2 Axel Corlin till Ivar Waller, 4/1 1916, IWA F1:2. 146 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Våren 1916 avlade Waller studentexamen vid Göteborgs realläroverk och till hösten begav han sig till Uppsala för att skriva in sig vid universitetet. Efter sin kandidatexamen våren 1918 ryckte han in det militära. Som- maren 1919, efter att ha återvänt till Uppsala, åhörde han Oseens föreläs- ningar om ”Atomistiska föreställningar i nutidens fysik”. Under de tio första föreläsningarna vandrade man från termodynamiken och via den statistiska mekaniken till den fotoelektriska effekten för att sluta i Bohrs atomteori. Även om problem kvarstod olösta, talade Oseen om att ”den mest glänsande början” redan var gjord och att av ”allt det vackra, som jag i dessa föreläsningar skall tala om, är den Bohrska atomteorien det vackr- aste.” Den andra delen av föreläsningarna om ”Tid, rum och materia” tog upp Lorentz’ relativitetsteori och Einsteins speciella och allmänna relativitetsteori.3 Hösten 1919 påbörjade Waller sina licentiatstudier. Han nämner själv att det var Oseens föreläsningar som lockade honom till att studera vidare.4 Läsåret 1919/20 föreläste Oseen över elektricitetsteori – om hur Maxwells ekvationer utgjorde grunden för relativitetsteorin, samtidigt som relativitetsteorin erbjöd förnyelse och omformulering av elektricitetsläran.5 Oseen föreslog att Waller som avhandlingsämne skulle välja att under- söka värmeledningen i fasta material, ett område där Peter Debye publicerat ett viktigt arbete 1913.6 Ställd inför problemen kring värmeledningens natur började Waller att studera litteraturen på detta område. Den relevanta litteraturen rörde till stor del kristalldynamik. För att förstå värmerörelsen måste man göra sig en bild av dessa mikroskopiska mekanismer. Under 1800-talet hade man skaffat sig en mekanisk och geometrisk bild av materien som förklarade flera av kristallernas makroskopiska egenskaper. Magnetismen däremot lät sig inte enkelt förklaras av dessa modeller. Uti- från de mer moderna elektronteorierna från sekelskiftet kunde en mer framgångsrik, mikroskopiskt grundad bild, där elektronerna antogs upp- träda i metaller som i en fri elektrongas, appliceras på skilda fenomen. Med sedvanlig kinetik gick det att beräkna de optiska och de magnetiska egen- skaperna hos fasta kroppar. Niels Bohrs avhandling från 1911 t. ex. rörde

3 C. W. Oseen, Atomistiska föreställningar i nutidens fysik: Tid, rum materia (Upp- sala, 1919), citat 15. 4 Ivar Waller, ”Memories of my early work on lattice dynamics and X-ray diffraction”, Proceedings of the Royal Society of London A 371 (1980), 120–124, på 121. 5 Se Ivar Wallers anteckningsbok ”Elektricitetsteori av Prof. Oseen h. t. 1919–v. t. 1920.” IWA F9:1. 6 Redan 1913 diskuterade Oseen de nya teorierna för det specifika värmet ingående i brev med Carl Benedicks. Oseen förespråkade kvanthypotesen medan Benedicks reste invändningar. Se kap. 2. 4. IVAR WALLER 147 metallernas elektronteori och han visade där att en fri elektrongas aldrig kunde uppvisa diamagnetism. Bohr valde fortsättningsvis att intressera sig för hur bundna elektroner kunde tänkas uppträda, och hans atommodell från 1913 kunde med större framgång förklara diamagnetismen. Elektron- banorna kunde tänkas som cirkulära elektriska ledare och mikro–makro- analogin var uppenbar – en elektriskt ledare genererar ett magnetfält och en slinga ger en riktad magnetisk kraft. Man var också intresserade av att för- stå mekanismerna bakom det s. k. specifika värmet, dvs. i vilken grad ett ämne låter sig uppvärmas. Einsteins kvantfysikaliska teori för specifikt värme från 1907 hade prövats och modifierats av andra forskare. Peter Debye, som hade efterträtt Einstein i Zürich, fortsatte att arbeta på detta område och kombinerade idéer om specifikt värme, kristallers gitterstruktur och värmestrålning till en teori för värmerörelse. Samtidigt försökte andra forskare konstruera en mer intrikat modell (där gitterelementen oscillerade under antagandet om att endast de närmaste grannarna i gittret utövade kraftverkan på varandra och där de summerades över hela kristallen.) Denna modell gav en god överensstämmelse även vid låga temperaturer. En av dessa forskare, Max Born, publicerade några år senare en liten bok om gitterdynamik, som kom att få stort inflytande.7 Lågtemperaturtekniker och röntgenstrålar användes för att testa de nya teorierna. En av Sommer- felds medarbetare i München, Peter Paul Ewald, diskuterade med Max von Laue om man kunde tänka sig att röntgenstrålar, likt vanligt ljus i ett op- tiskt gitter, skulle kunna brytas i en kristall. Experiment gjordes som visade att deras hypotes var riktig. Något senare gjorde W. H. och W. L. Bragg i England experiment som ytterligare talade för hållbarheten hos denna modell – röntgenstrålarna kunde i stort ses som analoga med ljusstrålar och beräknas utifrån klassisk optik. De kom att utarbeta metoder för att be- stämma strukturen hos kristaller med hjälp av röntgendiffraktion.8 Med hjälp av de modeller man skaffat sig om hur röntgenstrålar bröts i atomgitter hade man fått instrument att undersöka materiens mikroskopiska uppbyggnad på atomnivå. Den atomära strukturen gick alltså att räkna ut baklänges efter det att röntgenstrålarna brytits genom ämnet. Röntgenstrå- larna spreds mot atomerna, och ifall det var en oregelbunden struktur i det undersökta ämnet spreds strålarna på ett sätt som omöjliggjorde en direkt tydning av strukturen. De upptagna röntgenbilderna blev alldeles suddiga.

7 Max Born, Dynamik der Kristallgitter (Berlin, 1915). 8 Michael Eckert, Helmut Schubert & Gisela Torkar, ”Solid-state physics before quantum mechanics”, i Out of the crystal maze: Chapters from the history of solid-state physics (Oxford, 1992), 15–58. Jfr även Wheaton, The tiger and the shark, 199–232. 148 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Men satt atomerna på bestämda avstånd från varandra, regelbundet ordnade i hela kristallen, som t. ex. i saltkristaller, så kunde man få en tydlig diffrakterad bild och utifrån denna räkna ut avståndet mellan atomernas inbördes plan i kristallen. Nu var inte atomerna alldeles stilla i kristallen, de svängde kring sina jämviktslägen beroende bl. a. på värmerörelsen. Ju varmare en kristall var desto otydligare blir därför den diffrakterade bilden. Och det omvända gällde, ju lägre temperatur desto skarpare diffraktions- bild. Wallers intressen kom emellertid att flyttas från värmeledning som så- dan till den allmännare frågan om växelverkan mellan ett kristallgitter och röntgenstrålning. Först använde han sig av Borns metod för att finna ett gitters normalkoordinater. Normalsvängningarna motsvarade stående si- nusvågor, vars vågvektorer utgick från origo i det reciproka gittret till alla gitterpunkter. (Det reciproka gittret är en fouriertransformation av det direkta gittret som medför att beskrivningen av elektrontätheten blir enklare – möjligheten för röntgenreflektion ges av vektorerna i det reciproka gittret.) Waller invände mot Borns modell att man med den fick dubbelt så många normalkoordinater som kristallen hade frihetsgrader, samt att normalkoordinaterna i Borns tappning ej var oberoende. Att normalkoordinaterna blivit dubbelt så många som antalet frihetsgrader, löste Waller genom att bara ta med normalvibrationerna på ena sidan om ett plan genom origo i det reciproka gittret. Transformerades detta gitter erhölls de rätta normalkoordinaterna och rätt antal frihetsgrader. Denna modifiering av Borns normalkoordinater använde Waller sig av på Debyes teori för termisk inverkan på röntgendiffraktion genom en kristall. Debye hade nämligen även han sökt modifiera Borns metod för normalkoordinater, men utan att vara heltigenom konsekvent, enligt Waller, och han hade därför delvis fallit tillbaka på Einsteins modell med atomerna vibrerande oberoende av varandra. Från början hade man nämligen antagit att de termiska rörelserna hos atomerna var så små i förhållande till avståndet mellan atomerna i kristallen, och att man därmed kunde strunta i denna påverkan.9 Waller kom därför till resultat som avvek från Borns och Debyes. Waller företog ett par studieresor under sin doktorandtid. Han var i München och Wien ett par månader 1921, och fyra månader i Göttingen 1923. Han kunde från den sachsiska universitetsstaden rapportera hem till

9 Jfr Ivar Waller, ”Early history of lattice dynamics”, i Proceedings of the international conference on lattice dynamics, ed. M. Balkanski (Paris, 1978), 5. Paul Forman, ”On the discovery of the diffraction of X-rays by crystals: Why Munich, which X- rays?”, XIIe congrès international d’histoire des sciences, Paris 1968, Actes tome, V: Histoire de la physique – y compris l’astronomie XIXe et Xxe siècles (Paris, 1971), 25. 4. IVAR WALLER 149

Oseen om en intensiv verksamhet. Det var fullt vid föreläsningarna och i laboratoriet de oroliga tiderna till trots. Men samma arbetsro som i Uppsala gick inte att uppbåda.10 Oseen gladde sig åt att Waller knöt kontakter med andra fysiker i Göttingen – både äldre och yngre. Och han påpekade för sin elev att professorn i fysik i Göttingen, James Franck, hade varit inne på samma tankegångar som Waller själv, när det gällde värmelednings- problemet.11 Franck sammanförde, när han fick höra om Wallers vetenskapliga intressen, svensken med en av sina egna doktorander vilken gjorde experimentella undersökningar över den eventuella utbredningen av spektrallinjerna beroende på atomernas värmerörelse. Dock hade de ännu inte kunnat påvisa någon sådan effekt. Franck såg gärna att Waller kompletterade dispersionsteorin på detta område. Professorn i teoretisk fysik i Göttingen, Max Born, önskade också att Waller redogjorde för sina under- sökningar över Debye-effekten på det seminarium han hade tillsammans med Hilbert. Waller hade fått låna korrekturet till Borns bidrag till En- zyklopädie der mathematischen Wissenschaften om kristallfysik. Han hade något beaktat Wallers (och Oseens) kritik vad det gällde normalkoordinaterna och omarbetat det avsnittet, men Waller var inte fullt nöjd ändå.12 Born rekommenderade honom att skicka in resultaten av modifikationerna till Zeitschrift für Physik. När korrekturet kom, skickade Waller ett exemplar till Debye, som svarade och menade att hans modell ”sehr gut richtig sein kann.”13 Faxén hade 1918 modifierat Debyes resultat gällande den diffusa delen av den reflekterade strålningen efter det att Oseen på flera seminarier året innan hade påpekat att Debye gjort en väl drastisk medelvärdesbildning som borde gå att förbättra.14 Men det blev Waller som fullföljde Faxéns arbete. Faxén fortsatte med sina hydrodynamiska arbeten istället.15

10 Ivar Waller till C. W. Oseen, 19/6 1923, OFA AXXIV:4. 11 C. W. Oseen till Ivar Waller, 1/7 1923, IWA F1:7. 12 Ivar Waller till C. W. Oseen, 19/6 1923, OFA AXXIV:4. 13 Peter Debye till Ivar Waller, 6/7 1923, IWA F1:2. 14 UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk- naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:12. Jfr C. W. Oseen, ”Utredning beträf- fande P. Debije”, odat. 1924, KVANP. 15 Ivar Waller, ”Zur Frage der Einwirkung der Wärmebewegung auf die Interferenz von Röntgenstrahlen”, Zeitschrift für Physik 17 (1923), 398–408. ”Det är alltså fråga om en viktig ändring av Debyes resultat.” C. W. Oseens sakkunnigutlåtande om Waller som sökande till Professuren i Matematisk fysik och mekanik vid Stockholms högskola, 1930 (Professuren 1930), O. 21. Se även Max Born, ”Theoretical investigations on the relation between crystal dynamics and x-ray scattering”, Reports on progress in physics 9 (1942–43), 295. Vid den första internationella konferensen om växelverkan mellan fononer och röntgenstrålar och neutroner föreslog P. Ewald att temperaturfaktorn för 150 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Sedan X-strålarna upptäckts 1895 sökte Röntgen och flera andra att, utifrån analogin med ljusstrålars brytning i ett prisma, påvisa en brytning av röntgenstrålar genom ett prisma. Waller gjorde utifrån Ewalds teori be- räkningar och föreslog ett experiment där röntgenstrålarna träffade prismat under en mycket stor infallsvinkel. Den 21 november och den 5 december 1924 talade han om röntgenstrålarnas brytning på det sedan vårterminen för experimentalister och teoretiker nyinrättade gemensamma seminariet, ”Ak- tuella problem inom fysiken”, i Uppsala.16 Den nytillträdde fysikprofessorn, Manne Siegbahn, och en av hans doktorander, Axel Larsson, blev intresserade och genomförde experimentet och fann en mycket god överens- stämmelse. Detta arbete refererades även i pressen – våren 1925 stod föl- jande att läsa:

Strålarnas avvikning ur sin rätliniga bana efter gången genom ett prisma är så obetydlig att den från praktisk synpunkt säkert ej kommer att spela någon roll. Men så mycket större betydelse torde upptäckten komma att få rent teoretiskt, för atomforskningen. [– – – Det] var naturligtvis tack vare en rad föregående rön som det blev möjligt att föra fram Wallers uppslag till en lycklig experimentell lösning.17

Detta arbete fanns utförligt behandlat – liksom uppsatsen från 1923 – i Wallers gradualavhandling, Theoretische Studien zur Interferenz- und Dis- persionstheorie der Röntgenstrahlen.18 Avhandlingen bestod av två delar där den första behandlade hur värmerörelse påverkade spridningen av rönt- genstrålar från en kristall.19 Waller antog att strålningen bestod av en plan våg och bortsåg från växelverkan mellan atomerna i gittret. I avhandlingen

spridning av röntgenstrålar och neutroner mot kristaller skulle kallas ”Debye–Waller faktorn” – förslaget accepterades och namnet återfinns i formelsamlingar och läroböck- er alltjämt. 16 Det gemensamma senminariet fortsattes under rubrikerna ”Atomteori” vårtermi- nen 1925 och ”Aktuella problem inom fysiken” till hösten. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:15–16. Jfr C. W. Oseen till Ivar Waller, 1/11 1924, IWA F1:7. 17 A[xel] Larsson, M[anne] Siegbahn & I[var] Waller, ”Der experimentelle Nachweis der Brechnung von Röntgenstrahlen”, Die Naturwissenschaften 12 (1924), 1212–1213. ”Märklig upptäckt rörande röntgenstrålarna: Man har konstaterat deras brytning i ett prisma: Upptäckten av största betydelse för atomforskningen”, Uppsala Nya Tidning, våren 1925 (framsidan). 18 Ivar Waller, Theoretische Studien zur Interferenz- und Dispersionstheorie der Röntgenstrahlen (Uppsala, 1925), diss. Avhandlingen publicerades även i Uppsala universitets årsskrift, 1925. Denna avhandling renderade Waller högsta betyget – Berömlig – för författandet framförallt p. g. a. hans initiativ till Siegbahns och Larssons under- sökning, enligt C. W. Oseen i dennes sakkunnigutlåtande om Waller som sökande till Professuren 1930, O. 22. 19 Waller, Theoretische Studien, 3–58 4. IVAR WALLER 151 tog han upp problemet utifrån ett allmänt gitter. Svårigheten är nämligen mycket större att beräkna summan av växelverkningarna för ett ändligt gitter med fysikaliska dimensioner, än för ett oändligt gitter där varje gitter- punkt/atom har samma omgivning.20 Waller använde den av Born introducerade matrisräkningen, där egenvärdena och egenvektorerna gav frekven- serna och amplituderna för normalvibrationerna. Han studerade även, uti- från P. P. Ewalds teori, transmissionen av strålning genom en kristall, där han lade till absorptionsfaktorer genom att räkna med komplexa sprid- ningsfaktorer för atomerna.21 Den andra delen av avhandlingen tog upp röntgenstrålarnas dispersion, dvs. hur röntgenstrålarna vågutbredningshastighet berodde av våglängden, med andra ord samma fenomen som manifesteras då de olika våglängderna hos det sammansatta vita ljuset bryts olika vägar genom ett prisma.22 Inom detta område hade Darwin, Compton och framförallt Ewald publicerat flera arbeten. Flera svårigheter återstod dock och Waller tog upp några av dem i sin avhandling. Där behandlades de flesta varianter av olika gitter: icke- rätvinkliga gitter, amorfa gitter, även värmerörelsens inverkan, och vad som inträffade när den infallande strålen var nästan parallell med den re- flekterande ytan.

Den ambulerande docenten Efter disputationen i Uppsala begav sig Waller iväg på en studieresa, målet var Zürich. Där kom han främst att fortsätta beräkningarna utifrån sin i avhandlingen framlagda teori. Vid undersökningen av värmerörelsens inverkan på röntgeninterferensen förfinades beräkningen med termer av tredje och fjärde ordningen i uttrycket för kristallens potentiella energi. Dessa resultat skulle ge avvikelser från den braggska brytningslagen. Debye, som vid denna tidpunkt blivit ordinarie professor i fysik vid den tekniska högs- kolan (ETH) i Zürich, blev mycket intresserad av dessa resultat och tyckte att Waller borde publicera dem så att experimentalisterna fick prova deras riktighet. Waller ville däremot avvakta, han hade för det tredimensionella

20 ”Av denna art är ännu icke den i Wallers gradualavhandling givna teorien och disputationen visade, att denna teori icke för läsaren har samma övertygande kraft, som den haft för författaren. Värdet av Wallers ingående behandling av den spridda strål- ningens temperaturberoende förringas icke härav.” C. W. Oseen i dennes sakkunnigutlå- tande om Waller som sökande till Professuren 1930, O. 22. 21 Waller, ”Memories ”, 123. 22 Waller, Theoretische Studien, 61–130. 152 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN fallet stött på några besvärliga integraler och ville vänta tills han löst dessa. På vägen hem från Zürich planerade han att stanna i Holzhausen i södra Bayern och deltaga i en liten internationell konferens om röntgenstrålning- ens växelverkan med materia anordnad av Ewald, där Bragg, von Laue, Brillouin, Darwin m. fl. skulle närvara. Vid denna sammankomst hoppades han också få flera uppslag i anslutning till det arbete han nyligen sysslat med i Zürich. Till hösten planerade han att fara till Köpenhamn och Niels Bohrs institut dit han fått ett åttamånaders stipendium. Där ”jag både bör och vill ägna mig helt åt atomteori”, skrev han till Oseen.23 Ännu hade inte Heisenbergs kvantmekaniska algebra publicerats, men i Köpenhamn var atomteorin högst på dagordningen hursomhelst. I slutet av augusti skrev Siegbahn till Kramers i Köpenhamn om Wal- lers avhandling. Han hade fått för sig att holländaren hade invändningar mot Wallers teori för röntgenstrålarnas dispersion. Han önskade inte någon teoretisk utläggning i frågan, men väl ”en grafisk framställning” som kunde ”ge en antydan om hur dispersionskurvan enligt Er uppfattning bör se ut.” Enligt Siegbahn arbetade man vidare på detta problem experimentellt i Uppsala och hoppades kunna göra mer precisa bedömningar. Kramers svarade emellertid att han i princip var enig med Waller, däremot intresserade han sig för en del saker som svensken inte riktigt beaktade i sin avhandling, nämligen hur K- och L-absorptionen inverkade på dispersionen i röntgen- området. Siegbahn redogjorde i sin tur för de mätningar man gjort, samt för en ny, om än ej särskilt noggrann mätning, som gav sitt stöd för Kramers dispersionsteori.24 Faxén hade visat Siegbahn några av Wallers arbeten om dispersionen, men denne önskade inte få några ”räkningar e. d. […], därför att han är ren experimentator och befattar sig ej med teori.”25 Tydligen hade det inte gått så bra att samarbeta med experimentalisterna i Uppsala. Om det planerade samarbetet med W. L. Bragg skrev Waller till Oseen: ”Jag är säker på att samarbetet med honom ej kommer att leda till några som helst ledsamheter av det slag, jag förut fått erfara vid samarbete med experimen- tatorer.”26 Ewalds initiativ till konferensen i Holzhausen ledde till att de brittiska och tyska forskarna som arbetade med röntgenstrålars växelverkan med kristaller sammanjämkade sina teorier och begrepp. De av kriget avbrutna internationella kontakterna återupptogs. Året innan hade Ewald tillsam-

23 Ivar Waller till C. W. Oseen, 2/8 1925, CWOA, E1:7. 24 Manne Siegbahn till H. A. Kramers, 31/8 & 22/9 1925; H. A. Kramers till Manne Siegbahn, 16/9 1925, kopior, AHQP 8.10, kopior även i MSA 29:17. 25 Hilding Faxén till Ivar Waller, 13/11 1925, IWA F1:3. 26 Ivar Waller till C. W. Oseen, 23/1 1926, OFA AXXIV:4. 4. IVAR WALLER 153 mans med von Laue tagit över som redaktörer för Zeitschrift für Kristallo- graphie från vilken de meddetsamma kopplade bort ”und Mineralogie” från titeln. Här skulle en mer enhetlig disciplin formeras med ett samordnat forskningsfokus. Engelsmännens fokus på reflektion och tyskarnas fokus på diffraktion skulle stråla samman. Engelsmännen var något mer avance- rade vad det gällde de experimentella teknikerna, medan tyskarna, genom Ewalds dynamiska teori, hade en bättre förståelse för de teoretiska aspekterna av problemen. För att befästa denna utveckling var konferensen i Holzhausen viktig för att etablera området internationellt.27 I Holzhausen träffade Waller de engelska experimentalfysikerna W. L. Bragg och R. W. James, med vilka han skulle komma att samarbeta en hel del de kommande åren.28 På konferensen hade man t. ex. diskuterat hur man bäst skulle beskriva en kristalls struktur – perfekt eller oregelbunden? Målet med konferensen var alltså att skapa gemensamma tolkningar; man kunde bl. a. enas om att graden av ordning hos kristaller bäst skulle be- stämmas med röntgenintensitetsberäkningar. Bragg och James menade sig emellertid inte ha blivit alldeles förstådda under konferensen. Bragg hade dock blivit mycket intresserad av Wallers teori och modell för röntgenstrå- lars spridning. Vid hans laboratorium, ”The physical laboratory”, i Man- chester hade James specialiserat sig på lågtemperaturröntgendiffraktions- tekniker. James’ resultat visade sig stämma väl överens med Wallers modell. En intensiv korrespondens inleddes med Bragg, James och även med teoretikern från Cambridge, C. G. Darwin.29 Waller var efteråt mycket nöjd med konferensen och Oseen gratulerade honom till att han knutit så många viktiga kontakter ”med de på samma område verksamma kollegerna. Det är genom sådana förbindelser, som man är tryggad mot ihjältigandet av sina arbeten. Också för den akade-

27 W. Lawrence Bragg, C. G. Darwin & R. W. James, ”The intensity of reflexion of X-rays by crystals”, Philosophical Magazine, Ser. 7, Vol. 1, No. 5 (1926), 897–922; R. W. James, The optical principles of the diffraction of X-rays (London, 1954); P. P. Ewald, ”Some personal experiences in the international coordination of crystal diffractometry”, Physics Today 6 (1953), 12–17, på 14 f.; Harmke Kamminga, ”Paul P. Ewald and the building of the crystallographic community”, i P. P. Ewald and his dynamical theory of X-ray diffraction, eds. D. W. J. Cruickshank, H. J. Juretschke & N. Kato (Oxford, 1992), 39–43. 28 ”It was of great value for me to attend in September 1925 a conference in Holz- hausen [– – –, which] afforded a unique opportunity of exchanging views and was a great inspration for future work.” Waller, ”Memories ”, 123. 29 W. Lawrence Bragg till Ivar Waller, 13/11 & 25/11 1925, IWA F1:1. P. P. Ewald till Ivar Waller, 11/5 & 23/8 1925; C. G. Darwin till Ivar Waller, 10/9 1925, 9/1 & 25/2 1926, IWA F1:2. R. W. James till Ivar Waller, 2/10, 26/10 & 25/11 1925, IWA F1:4. 154 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN miska karriären är detta av betydelse.”30 Waller och de engelska experimentalisterna som redan innan mötet hade haft viss kontakt med varandra brevledes var efter mötet än mer angelägna om att få samarbeta med varandra. Waller avsåg söka stipendier för denna planerade vistelse i Eng- land understödd av rekommendationer från Bragg, men hade först att avsluta sin vistelse i Köpenhamn hos Bohr. I Köpenhamn hade allt det som timat inom atomfysiken under året diskuterats mycket och Waller hoppades få redogöra för dessa diskussioner för Oseen när han återvänt till Uppsala. Då man var ifärd med om- och tillbyggnationer vid institutet i Köpenhamn satt han i sitt föräldrahem i Göteborg och förberedde ett föredrag vid Niels Bohrs institut om röntgeninterferensproblemet.31 Han arbetade alltså fortfarande med problemen från sin avhandling. James var den perfekte samarbetspartnern för Waller. En fortlöpande korrespondens dem emellan, där Waller skickade sina räkningar och James meddelade sina mätresultat, överbryggade avståndet till en början. Det visade sig att James’ mätningar bekräftade Wallers teori framför Debyes: ”it seems quite certain that your e–2M is much better than Debye’s e–M”, skrev han. Men vid tiden för detta brev, sensommaren 1926, hade Waller redan börjat arbeta på andra problem.32 Redan i slutet av 1925 hade Oseen skrivit till Waller i Köpenhamn och diskuterat det senaste som skett inom atomfysiken. Med Heisenbergs samt Borns och Jordans arbeten hade kvantfysiken kommit i ett nytt läge konstaterade Oseen:

Det är vackert att se Bohrs beredvillighet att låta sin äldre teori träda tillbaka för en ny, som i varje fall icke helt är hans egen. Likväl tror jag att den för mycket vida kretsar skall te sig som ett förintande nederlag för atomteorien, om man definitivt måste avstå från utsikten att kunna ge en beskrivning av atomen i rum och tid. Försöken att finna en sådan beskrivning kunna icke upphöra. Kunde det ske skulle det betyda, att man slog sig till ro med vissheten om att icke kunna nå sanningen. Det skulle bli vetenskapens död. Dess ryggrad är tron på att sanningen kan nås. Den stora betydelsen av Bohrs äldre teori är, att den gav ny näring åt hoppet att sanningen kan nås. Släpper Bohr själv detta hopp, blir det blott för fackmännen hans verk få betydelse. 33

30 C. W Oseen till Ivar Waller, 15/12 1925, IWA F1:7. 31 Ivar Waller till C. W. Oseen, 23/1 1926, OFA AXXIV:4. 32 R. W. James till Ivar Waller, 31/8 1926, IWA F1:4. 33 C. W. Oseen till Ivar Waller, 15/12 1925, IWA F1:7. 4. IVAR WALLER 155

Oseen var angelägen om att diskutera de nya teorierna på sitt seminarium.34 Han följde utvecklingen via det som publicerades och via brevkontakter med Bohr, men framför allt var det Waller som försåg honom med direkt- information. De nya atomteorierna kunde innebära ett hot mot vetenskapen som sådan, menade uppenbarligen Oseen. Att inte ens Bohr kunde stå emot var mycket oroande, åskådligheten och sanningen hängde samman. Denna koppling hotades nu. I Köpenhamn befann sig våren 1926 förutom Waller även Klein, Kra- mers, ungraren George de Hevesy och, för en kortare period, Heisenberg, samt ytterligare ett tiotal andra utländska forskare. Där rådde en febril aktivitet: den nya kvantfysiken, kvantmekaniken i Borns, Heisenbergs och Jor- dans form (matrismekaniken), studerades intensivt, och Waller hade bara varit vid institutet några månader när Schrödingers första uppsats om våg- mekaniken publicerades i början av 1926.35 Waller hade vid början av sin Köpenhamnsvistelse varit upptagen med att avsluta sina röntgenarbeten, men när dessa nu lades åt sidan och tid erbjöds att ta itu med ett atomteore- tiskt arbete kom först och främst Schrödingers nyutkomna uppsatser att intressera honom.36 En av atomfysikens prövostenar vid denna tid var Starkeffekten, som illustrerade hur elektriska fält påverkar atomers ljusabsorption och ljuse- mission: ljusets spektrallinjer polariserades och uppspaltades och intensite- terna ändrades. Redan den klassiska elektronteorin förutsåg en påverkan från det elektriska fältet – emellertid försvinnande liten – men det var fram- förallt Bohrs halvklassiska teori som ditintills hade gett en god överens- stämmelse med de experimentella resultaten. Det var en av den bohrska teorins största framgångar – att kunna förklara denna effekt. För att testa den nya kvantmekaniken var därför Starkeffekten en angelägen och princi- piell uppgift. Waller använde Schrödingers ekvation på Starkeffekten och i juni 1926 var hans uppsats insänd till Zeitschrift für Physik.37 Det hade inte

34 Läsåret 1925/1926 föreläste Oseen tre timmar i veckan över ”Valda kapitel ur atomteorien”, medan seminariena varannan onsdag rörde ”Aktuella problem inom (den teoretiska) fysiken”. Höstterminen 1926 handlade Oseens föreläsningar om ”De verkliga vätskornas hydrodynamik” och seminarierna ägnades ”Aktuella problem i nutidens teoretiska fysik”. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matema- tisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:16. 35 Erwin Schrödinger, ”Quantisierung als Eigenwertproblem, I–IV”, Annalen der Physik 79–81 (1926). 36 Ivar Waller, ”Zur Theorie der Röntgenreflektion”, Annalen der Physik 79 (1926), 261–272. 37 Ivar Waller, ”Der Starkeffekt zweiter Ordnung bei Wassenstoff und die Rydberg- korrektion der Spektra von He und Li+”, Zeitschrift für Physik 38 (1926), 635–646. 156 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN varit alldeles utan problem för honom. Han hade skrivit till Oseen om hjälp. Dennes råd löd: ”Jag tror att det måste betecknas som en matematiskt olöslig uppgift, till vilken Du blivit förd. M. a. o. om Du löser den så bety- der det, så vitt jag ser rätt, ett framsteg icke blott för den matematiska fysiken, utan även för den rena matematiken.”38 Waller hade visat att med den nya vågmekaniken så fick man, för den del av Starkeffekten som var pro- portionell mot fältstyrkans kvadrat, en god överensstämmelse med de experimentella värdena, vilket inte gällde för Bohrs teori i samma utsträck- ning.39 Samtidigt som han blev klar med sin uppsats, anlände en uppsats om samma problem författad av Gregor Wentzel.40 Waller var dock mer detaljerad i sitt försök att beskriva atomer med två elektroner vartill han hade fått hjälp av Heisenberg.41 Metoden med vilken Waller löste det ”olösliga” problemet kallade Oseen för ”vacker och väl försvara sin plats bredvid Schrödingers egen [metod].” Och något lättare hade Oseen för Schrödingers kvantfysik än för den från Göttingen – den nya teorien var ”minst jämngod med den gamla beträffande [Starkeffekten].”42 När Waller fick korrekturen på sin artikel om Starkeffekten passade han på att skriva till Schrödinger, de två hade mötts i Zürich sommaren innan. Waller skrev att han utifrån Schrödingers vågmekanik försökte behandla en vätemolekyl med bara en elekotron, och även om han ännu inte lyckats lösa problemet så var han hoppfull om att kunna göra det.43 Någon vecka efter

Waller hade för den vågmekaniska beskrivningen av väteatomen i ett yttre elektriskt fält, användt paraboliska koordinater varvid det tredimensionella problemet kunde delas upp i tre ordinära differentialekvationer. Wallers resultat stämde överens med de resultat Schrödinger kom fram till i tredje delen av sina uppsatser. Jagdish Mehra & Helmut Rechenberg, The historical development of quantum theory, vol. 5: 2 (New York, 1987), 711–714. Denna uppsats innehöll den första kvantmekaniska beräkningen av polariserbarheten av joner. Idem, The historical development of quantum theory, vol. 2 (New York, 1982), 105 n. 135. Det var fler än Waller som intresseerade sig för samma saker detta vågmekanikens födelseår. Amerikanen Van Vleck hade samtidigt med Wal- ler använt sig av Diracs q-nummer för att beräkna effekten av polarisering för Rydberg- formeln. Denna samtidighet är omvittnad från denna tid. I detta sammanhang talar man även om det som ett tävlingsmoment. Mehra & Rechenberg, 5: 2, 710–723. Se även Coben, 457 f. 38 C. W. Oseen till Ivar Waller, 15/5 1926, IWA F1:7. 39 Oseen uttrycker det som ”att den nya teorin bättre överensstämmer med verkligheten än den gamla [min kurs.]”. C. W. Oseen i dennes sakkunnigutlåtande om Waller som sökande till Professuren 1930, O. 23. 40 Gregor Wentzel, ”Eine Verallgemeinerung der Quantenbedingungen für die Zwecke der Wellenmechanik”, Zeitschrift für Physik 38 (1926), 518–529. 41 Mehra & Rechenberg, 5: 2, 715 f. 42 C. W. Oseen till Ivar Waller, 3/7 1926, IWA F1:7. 43 Ivar Waller till Erwin Schrödinger, 16/7 1926, AHQP 41.11. 4. IVAR WALLER 157 det att han skickat in sin uppsats om Starkeffekten var han vid gott mod och uttryckte förhoppningen att arbetet om Starkeffekten kunde ”visa, att de nyare metoderna inom kvantteorien ej behöva bereda större svårigheter i matematiskt hänseende än de äldre.” Waller hade till en början inte tyckt sig ha fått det utbyte han förväntat sig av sin vistelse i Köpenhamn, men de sista månaderna våren 1926 hade blivit mycket intressanta och han tillstod för Oseen att det skulle bli svårt att lämna arbetet där, möjligen hoppades han på att återvända under hösten. Stipendiet för vistelsen i Köpenhamn var emellertid slut och alla möjligheter till fortsatt utkomst var av intresse att undersöka. I detta sammanhang betraktade han en eventuell lärarbana som ”ett ytterst svårt avbrott i det vetenskapliga arbetet” och möjligheterna till sådan tjänst uppfattade han ändå som små. Han ville dock styra kosan till Uppsala för han ansåg sig behöva komplettera sina ”matematiska kunskaper i anslutning till de problem den nya kvantmekaniken, särskilt i Schrö- dingers form, ger upphov till.” Han trodde vidare ”att den, som är väl he- mastadd på hithörande matematiska gebit, ej behöver sakna arbetsuppgifter för de närmaste åren.”44 De nya teorierna, även Schrödingers mer lättill- gängliga variant, krävde av de flesta fysiker utvidgade teoretiska tekniker. Waller fortsatte att arbeta utifrån den nya kvantfysiken under läsåret 1926/1927 hemma i Uppsala. Docenttillvaron där medgav viss tid till egen forskning; på seminarierna presenterade han sitt arbete om Starkeffekten och refererade flera uppsatser om Klein; bl. a. Kleins femdimensionella kvantteori.45 Problemet han arbetade med var att räkna på väteatomen med störningsteori och med relativistiska hänsyn. Han var mycket optimistisk om möjligheterna att lösa dessa problem även om ”den vågmekaniska formuleringen av inverkan av elektronens egenrotation ej är klar”.46 Han hoppades kunna få arbeta på detta problem hos Bohr i Köpenhamn, men det var svårt att få besked om huruvida han kunde få tjänstledigt från sina före- läsningar för detta. Köpenhamnsbesöket sköts därför litet framåt i tiden, till våren 1927. Våren 1927 föreläste Waller i matematik – analytisk geometri.47

44 Ivar Waller till C. W. Oseen, 25/6 1926, CWOA, E1:7. 45 6/19, 3/11 & 17/11 1926; 5/2 & 23/2 1927. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filoso- fiska fakultetens arkiv, Matematisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:16– 17. 46 Ivar Waller till Niels Bohr, 29/12 1926, BSC 16. Oseen talade om den snurrande elektronen på seminariet i Uppsala våren 1927. 9/3 & 23/3 1927. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk-naturvetenskapliga sektionens dag- böcker, FIb:17. 47 Ivar Waller till Niels Bohr, 3/1 1927, BSC 16. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filo- sofiska fakultetens arkiv, Matematisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:17. 158 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

I ljuset av de nya kvantfysikaliska teorierna ville Waller undersöka problemet med spridning av röntgenstrålar mot en godtycklig konfiguration av atomer under inflytande av termiska vibrationer med hjälp av kvantmekanik. Det var en problemställning som förenade hans gamla forskningsin- tressen med den nya atomteorin. Detta dispersionsproblem hade tidigare undersökts av Schrödinger och Klein som modifierat Kramers–Heisenbergs dispersionsformel. Wallers undersökning visade att den spridda strålningen uppträdde i en koherent och en inkoherent del. Den koherenta spridningen motsvarade det tidigare klassiska fallet, och den inkoherenta uppträdde in- elastiskt (vibrationsenergin hos kristallen ändrades under spridningen), och antogs ha en kvantfysikalisk orsak.48 Max von Laue hade 1926 gett ut ett arbete, som ifrågasatte en medel- värdesbildning gemensam för både Debye, Faxén och Waller med flera, vars av honom föreslagna förändrade beräkningar med beaktande av Dopp- lereffekten dock ledde till samma slutresultat. Waller genmälde och visade på den goda överensstämmelsen mellan sin teori och mätningar gjorda av James, varpå han med en enkel betraktelse visade att Dopplereffekten inte hade något inflytande på Röntgenstrålarnas interferens.49 Att ha direktkontakt med de nyaste experimentella resultaten var en uppenbar tillgång. Wal- ler utvidgade här sin ursprungliga teori och tog med termer för den potentiella energin av högre ordning än 2 för de termer som innehåller gitterkoor- dinaterna, på så vis gick det att få med kristallens värmeutvidgning.50 Hans arbete över dessa frågor avsatte flera uppsatser om det mer allmänna problemet med röntgenstrålningens växelverkan med materia utifrån de nya kvantmekaniska teorierna.51

48 Ivar Waller, ”The transition from ordinary dispersion into Compton effect”, Na- ture 120 (1927), 155–156. Idem, ”Zur Frage der Verallgemeinerung der Kramers– Heisenbergschen Dispersionsformel für kurze Wellen beim Mehrelektronenproblem”, Die Naturwissenschaften 15 (1927), 969. Idem, ”Memories ”, 123 f. 49 Ivar Waller, ”Die Einwirkung der Wärmebewegung der Kristallatome auf Inten- sität, Lage und Schärfe der Röntgenspektrallinien”, Annalen der Physik 83 (1927), 153– 183. 50 Oseen skriver ”Härvid gives en exakt teori för detta gitters normalkoordinater, varigenom en i fråga om gradualavhandlingen framhållen lucka kan anses fylld.” Pro- fessuren 1930, O. 24. 51 Se Waller, ”The transition from ordinary dispersion into Compton effect”; idem, ”Zur Frage der verallgemeinerung der Kramers–Heisenbergschen Dispersionsformel für kurze Wellen beim Mehrelektronproblem”; idem, ”On the scattering of radiation from atoms”, Philosophical magazine, Ser. 7.4, (1927), 1228–1237; idem, ”Über eine verallgemeinerte Streuungsformel”, Zeitschrift für Physik 51 (1928), 213–231. 4. IVAR WALLER 159

I mitten av maj 1927 gav Waller sig av till Braggs laboratorium i Man- chester för att direkt på plats samarbeta med James.52 Där fanns också Douglas Hartree, en teoretiker. Waller och Hartree gjorde tillsammans be- räkningar på experiment med bergssalt vid temperaturen av flytande luft utförda av James och dennes elev E. M. Firth. De fann att man utifrån de nya kvantteorierna borde förutsätta en nollpunktsenergi, som modifierade antagandena för värmerörelsen.53 Atomernas vibrationer vid dessa låga temperaturer kunde inte tillskrivas atomernas värmerörelse i kristallen enbart, utan till denna rörelse måste man lägga den vibration som kom sig av den s. k. nollpunktsenergin. Detta var första gången nollpunktsenergin direkt kunde påvisas experimentellt.54 Waller försökte även använda en metod för att lösa en del problem som han och Hartree stött på genom att utnyttja några arbeten om symmetrierna hos atomer och atomsystem.55 Tack vare samarbetet med James, som tillhandahöll de experimentella teknikerna, och med Hartree, som bidrog med sin teoretiska teknik, kunde Waller ta itu med ovan nämnda problem. Haretree hade uppfunnit en metod där elektronerna tänktes röra sig i ett medelfält alstrat av atomkärnorna och de övriga elektronerna. De självkonsistenta lösningarna på Schrödinge- rekvationen för dessa elektroner räknades fram genom upprepade iteration- er. Man hade därför med dessa tekniker möjligheten att beräkna spridningen av röntgenstrålarna så pass noggrant att den mycket lilla nollpunktsenergin kunde detekteras. Själva effekten var principiellt väldefinierad men för att kunna påvisa den experimentellt krävdes teoretiska tekniker som kunde gräva fram effekten ur experimentella data.

52 Redan sommaren innan hade Waller börjat att planera för att samarbetet per korrespondens skulle övergå i direkt samarbete. Ivar Waller till Erik Holmgren, 28/8 1926, Erik Holmgrens arkiv, KVA (EHA). 53 De publicerade resultaten härav: Ivar Waller & R. W. James, ”On the temperature factors of X-ray reflexion for sodium and chlorine in the rock-salt crystal”, Proceedings of the Royal Society of London A 117 (1927), 214–223, och Ivar Waller, R. W. James & D. R. Hartree, ”An investigation into the existence of zero-point energy in the rock-salt lattice by an X-ray diffraction method”, Proceedings of the Royal Society of London A 118 (1928), 334–350, förbigick Oseen i sin bedömning av Waller för professuren i Stockholm då Oseen menade att det var oklart vem som gjort vad. Professuren 1930, O. 26. W. L. Bragg till Ivar Waller, 25/4 & 3/5 1927, IWA F1:1. R. W. James till Ivar Wal- ler, 19/2 & 27/3 1927, IWA F1:4. Jfr John C. Slater, Solid-state and molecular theory: A scientific biography (New York, 1975), 56. 54 K. Mendelssohn, Vägen mot den absoluta nollpunkten (Stockholm, 1966), 144. 55 Dessa försök tog dock endast formen av manuskript. Dock bifogades dessa när Waller sökte professuren i Stockholm. Professuren 1930, W. 1, O. 26. 160 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Docenttjänstgöring Sedan Oseens hemmavarande docent i Uppsala, Hilding Faxén, erbjudits att upprätthålla professuren i mekanik och matematisk fysik vid Stock- holms Högskola efter Fredholm höstterminen 1927, behövdes Waller till att föreläsa.56 Han fick därför återvända till Uppsala för att hålla i föreläsning- arna i mekanik med början hösten 1927. I ett brev till Pascual Jordan beklagade han sig över att han kände sig isolerad i Uppsala, och att han såg fram emot att Jordan eventuellt skulle komma till Sverige och föreläsa över kvantmekaniken. Tyvärr fanns det inga medel, varken i Stockholm eller Uppsala för att bekosta en inbjudan.57 I Bryssel, i slutet av oktober, hölls den femte Solvaykonferensen, där de senaste årens revolutionerande framsteg inom den nya kvantfysiken summerades och diskuterades. Bohr, Einstein, Schrödinger, Heisenberg, Born, de Broglie, Dirac, Pauli, Ehrenfest, Compton, Brillouin, Debye, Kramers, Planck och W. L. Bragg m. fl. var där. Lawrence Bragg öppnade konferensen, vars tema var ”Elektroner och fotoner”, med att tala om reflektionen av röntgenstrålar. Senare skulle Schrödinger komma att tala om vågmeka- nik, Born och Heisenberg om kvantmekanik, Compton och de Broglie talade också, varpå Bohr avslutade med att tala om de kunskapsteoretiska problem som de nya teorierna förde med sig. Det var vid detta tillfälle den välkända diskussionen, som skulle fortsätta flera år, mellan Einstein och Bohr inleddes om dessa frågor.58 Bragg nämnde i sitt föredrag något om de resultat Waller tillsammans med James i Manchester och Hartree i Cam- bridge kommit fram till. Mätningarna och beräkningarna var gjorda utifrån koksalt, men även KCl-kristaller som man använt sig av under sommaren visade sig tala för existensen av en nollpunktsenergi.59

56 C. W. Oseen till Ivar Waller, 11/8 1927, IWA F1:7. Waller fick föreläsa i grund- kursen – rationell mekanik, under oktober t. o. m. december 1927 samt januari t. o. m. halva mars 1928. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matema- tisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:17. 57 Ivar Waller till Pascual Jordan, 18/10 1927, 16/4 1928, AHQP 18.9. Pascual Jor- dan till Ivar Waller, [28/10 1927], 9/5 1928, IWA F1:4. 58 Jagdish Mehra, The Solvay conferenses on physics: Aspects of the development of physics since 1911 (Dordrecht, 1975), 132–181. Beskrivningar av denna Solvaykonfe- rens låter ofta debatten mellan Einstein och Bohr fullständigt ta överhanden. I en nyutkommen bok om Solvaykonferenserna nämns Braggs föredrag knappt. Jfr Pierre Ma- rage & Grégoire Wallenborn, eds., The Solvay councils and the birth of modern physics (Basel, 1999), 134–160, på 141. 59 Ivar Waller till Niels Bohr, 19/2 1928, BSC 16. W. L. Bragg till Ivar Waller, 4/10 & 2/11 1927, IWA F1:1. R. W. James till Ivar Waller, 26/10, 19/11 & 5/12 1927, 18/1, 27/1 & 6/2 1928, IWA F1:4. 4. IVAR WALLER 161

På vägen hem från England fortsatte Waller i Köpenhamn med dispers- ionsproblemet. Han ville ”avsluta ett fullständigare arbete än det till Phil. Mag. insända om spridning av elektromagnetisk strålning från atomer.”60 Det resulterade i en liten notis i Die Naturwissenschaften.61 Föreläsningar- na i Uppsala väntade den kommande terminen. 1928 inleddes för Wallers del med lärargöromål i Uppsala, men han fick med stöd från Bohr ett stipendium som möjliggjorde en resa till Kö- penhamn och till England.62 Han var framför allt angelägen om att träffa Pauli om denne skulle dyka upp i Köpenhamn.63 Alldeles innan han for skickade Waller särtryck på sina uppsatser om spridning av strålning mot atomer till Jordan, som efterträtt Pauli som assistent åt fysikprofessorn i Hamburg. I april 1927, alldeles efter det att Bohr, Klein och Heisenberg hade debatterat den senares arbete om obestämbarhetsrelationen, kom Wal- ler till Köpenhamn för en kortare sejour på sin väg till England. Kramers och Heisenbergs dispersionsformel, formulerad innan den moderna kvantmekanikens genombrott, gällde fortfarande med god överensstämmelse när ljusets våglängd var större än atomernas dimensioner. Vid det omvända fallet, då våglängden var mindre än de atomära måtten, uppträdde Compto- neffekten. Utifrån vågmekaniken hade Klein åstadkommit en dispersionsteori som behandlade även Comptoneffekten. Under sin egen vistelse i Kö- penhamn fortsatte Waller undersökningarna på detta område, för att i anslutning till Kleins teori arbeta ut en mer allmän dispersionsformel som skulle klara övergången till Comptoneffektens våglängder. Resultatet av denna undersökning publicerades genom W. L. Braggs försorg i Philo- sophical Magazine.64 Waller hade som hastigast träffat engelsmannen Dirac på Bohrs institut. Waller tyckte att kvantteorin gått in ”i ett lugnare skede, sedan de mest lät- tillgängliga problemen behandlats”, och även om den ”’statistiska’ uppfattningen” syntes ha trängt igenom, så fanns det problem kvar. Många ägnade nämligen nu, och en tid framåt, mycken kraft åt problemet med symmetrin

60 Ivar Waller till C. W. Oseen, 24/9 & 28/9 1927, CWOA, E1:7. 61 Ivar Waller, ”Zur Frage der Verallgemeinerung der Kramers–Heisenbergschen Dispersionsformel für kurze Wellen beim Mehrelektronenproblem”, Die Naturwissenschaften 15 (1927), 969. 62 Niels Bohr till Ivar Waller, 20/2 1928, IWA F1:1. I detta brev medföljde en rekommendation att Waller skulle få ledigt. 63 Ivar Waller, Niels Bohr, 19/2 1928, BSC 16; Niels Bohr till Ivar Waller, 20/2 1928, IWA F1:1. 64 Ivar Waller, ”On the scattering of radiation from atoms”, Philosophical Magazine Ser. 7.4 (1927), 1228–1237. En notis i Nature dök först upp. Idem, ”The transition from ordinary dispersion into Compton effect”, Nature 120 (1927), 155–156. 162 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN för en positiv och negativ enhetsladdning som uppkom vid lösningen av Diracs relativistiska vågekvation för elektronen. Dirac hade under vintern publicerat en relativistisk ekvation för elektronen. Om detta, samt att Pauli och Heisenberg arbetade på en egen variant av en relativistisk formulering av kvantmekaniken, skrev han i ett brev till Oseen. Heisenberg misströs- tade emellertid om sitt och Paulis försök, vilket kunde bero på att Diracs arbeten syntes fruktbarare, trodde Waller. ”Dirac synes verkligen nu inta ledarplatsen inom kvantmekaniken. Det är märkligt, då man hör, att han blott är 25 år.”65 Wallers kontakter med Dirac fortsattes också på så vis att han utifrån en del äldre arbeten av engelsmannen återvände till spridnings- problemet. Med dessa metoder, som Dirac ansåg lämpliga, menade sig Waller få en ”systematiskt mer tillfredsställande behandling än den Schrö- dinger–Gordon–Kleinska” som han förut använt.66 Han skrev senare att han inte kunde lämna ifrån sig sina särtryck av Diracs uppsatser, då han behöv- de dem dagligen.67 Från Danmark begav han sig på sin väg till England först till Holland. Men allra först hälsade han på hos Jordan i Hamburg innan han i början av juni for till Ehrenfest i Leiden. Där träffade han återi- gen Dirac, som där föreläste utifrån texter som skulle komma att utgöra delar av den lärobok om kvantmekaniken som kom av trycket två år senare. Från Leiden for Waller till London i mitten av juni och därefter till Cam- bridge.68 Resan möjliggjorde för honom att direkt följa utvecklingen inom den moderna kvantfysiken på ort och ställe. Dessutom var det ett sätt att upprätthålla kontakter i det internationella nätverk som alltjämnt var över- blickbart på detta område. Att kombinera resestipendier och docentstipendier som Waller ditintills gjort kunde inte fortgå hur länge som helst. Han hade under våren 1928 erbjudits en tjänst som ”Assistant professorship in applied mathematics” vid Imperial College i London på förslag av Niels Bohr.69 Och även om lönen

65 Oseen ville ha sig tillsänt särtryck av Diracs arbeten. Waller hade bett Dirac att skicka dessa till Oseen. Waller hoppades ”snarast återkomma med mera utförliga meddelanden angående de riktlinjer enligt vilka man nu synes arbeta på kvantmekanikens område.” Ivar Waller till C. W. Oseen, 3/5 & 13/5 1928, CWOA, E1:7. 66 Ivar Waller till C. W. Oseen, 3/5 1928, CWOA, E1:7. Om Diracs arbeten skrev Waller ”att de huvudsaskligen innehålla ansatser till teorier, men det är väl intet tvivel underkastat, att dessa ansatser äro av den största betydelse.” Ivar Waller till C. W. Oseen, 27/8 1928, CWOA, E1:7. 67 Ivar Waller till C. W. Oseen, 27/8 1928, CWOA, E1:7. 68 Ivar Waller till Paul Ehrenfest, 5/6 1928, AHQP/EHR-22. Ehrenfest scientific correspondence 1903–33, X. Ivar Waller till Pascual Jordan, 10/6 1928, AHQP 18.9. Ivar Waller till C. W. Oseen, 18/6 1928, CWOA, E1:7. Kragh, Dirac, 67. 69 Imperial College [Sydney Chapman] till Ivar Waller, 24/4, 11/5, 30/5, 8/6, 15/6 & 22/6 1928, IWA F1:4. 4. IVAR WALLER 163 var bra så menade han att det var ”dyrt att leva i London” och dessutom ville han ”ej gärna lämna Uppsala.”70 Oseen skrev tillbaka att ”det för mig och för studierna här i Uppsala skulle vara en mycket kännbar förlust, om Du mottog detta anbud”71. Senare skrev han att platsens i London värde var ”tvivelaktigt” om den skulle binda Waller med undervisning i högre grad än docenturen i Uppsala. Holmgren, professor i matematik, menade också att han ej skulle ”reflektera på platsen i London”, då det var nu han skulle åstadkomma sina mest betydelsefulla vetenskapliga verk. ”Att kasta bort dessa år på en omfattande och krävande undervisning ansåg Holmgren oriktigt.”72 Men även om det var mycken undervisning förbunden med platsen i London – så ansåg Waller att den var ”en plats för framtiden, vilket man ej kan säga att docenturen i Uppsala är.”73 Tvekan var som synes stor.

Vad som gör att jag ej kunnat definitivt besluta mig för att avslå, är naturligtvis, att utsikterna för anställning hemma, som är betryggande för framtiden, synas så små. Tanken på, att inom en ej alltför avlägsen framtid behöva börja konkurrera om lektorat, till vilka jag för övrigt ännu ej har full kompetens, är ju ej så lockande. F. n. föredrar jag dock docenturen i Uppsala framför platsen i London av flera skäl, kanske dock främst av den anledningen, att jag därigenom får utföra mitt väsentliga arbete hemma.74

Sedan Waller hade diskuterat om platsen i London for han till Cambridge över Hamburg. I slutet av juli var han åter på plats i England och med på en konferens i Cambridge, arrangerad av Rutherford, om b- och g-strålar. Där hade man även diskuterat Heitler och Londons teori för molekylbindning- ar.75 Framemot hösten skulle det att även i Uppsala gå att få ta del av dessa nya teorier. Oseen tog då upp Wigners, Heitlers och Londons arbeten på

70 Waller var inte positiv till att skriva på för tre år som erbjudandet från Prof. S. Chapman löd, det var framförallt den myckna tjänstgöringen som fick honom att tveka. Ivar Waller till C. W. Oseen, 3/5 13/5 & 18/6, 1928, CWOA, E1:7. I det senare brevet hade Waller även fått reda på att tjänsten vid Stockholms högskola annonserats ut – Waller befann sig då i Leiden på väg till London för att diskutera tjänsten vid Imperial College – och meddelade Oseen att han från högskolan i Stockholm begärt upplysningar om ansökningsförfarandet. 71 C. W. Oseen till Ivar Waller, 6/5 1928, IWA F1:7. 72 C. W. Oseen till Ivar Waller, 16/5 1928, IWA F1:7. 73 Ivar Waller till C. W. Oseen, 17/5 1928, CWOA, E1:7. 74 Ivar Waller till C. W. Oseen, 30/5 1928 CWOA, E1:7. Jfr utkast till detta brev där Waller skriver: ”Tanken på att inom en ej alltför avlägsen framtid behöva övergå till lärarebanan förefaller mig avskräckande.” Ivar Waller till C. W. Oseen, odat. utkast, IWA F1:7. 75 Ivar Waller till C. W. Oseen, 28/7 1928, utkast, IWA F1:7. 164 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN sina seminarier och Waller föreläste om ”kvantteori”.76 Det var denna uppgift som han hade att fylla som docent – att hålla sig ajour med de nya atomteorierna. Oseen och hans övriga docenter läste om de nya teorierna, men det var Waller som aktivt forskade på området. Dessutom kunde tillta- get att hålla en kurs i kvantteori vara ett sätt att meritera sig för professuren i Stockholm för den som misstänkte att det var sådana meriter som önska- des dit. Vägen hem till Uppsala gick för honom återigen över Köpen- hamn.77 Vid den matematisk-naturvetenskapliga sektionens möte den 15 februari 1929 föreslog Oseen Waller till ännu ett forskarstipendium, men då det fanns flera ansökningar utsågs sakkunniga, och det blev Niels Bohr och Max von Laue som skulle bedöma Waller. Bohr berömde honom och menade att man kunde ställa stora förväntningar på hans framtida forsknings- verksamhet. Det Bohr främst nämnde var hans arbeten rörande dispersions- fenomenen och samarbetet med engelska forskare (James och Hartree), där Wallers teoretiska resultat verifierats experimentellt.78 I det internationella nätverk av teoretiker där Bohr upptog den centrala platsen vägde hans ord tungt. Han försökte ständigt ordna platser för de yngre fysiker som på ett eller annat sätt hade haft anknytning till hans institut. Som vi såg i det föregående kapitlet hölls våren 1929 en konferens på Bohrs institut.79 Det man främst diskuterade under konferensen var konsekvenserna av den nya, av Dirac formulerade, relativistiska kvantteorin för elektronen.80 Engelsmannen hade i början av 1928 publicerat sin ekvation för elektronen, där han förenade kvantmekaniken och den speciella relativitetsteorin. Genom att utgå från energioperatorn, och med vad som har kal- lats en lyckad gissning, modifierade han Paulis spinnoperatorer från 2´2- matriser till 4´4-matriser. Matriselementen bestämdes utifrån givna villkor. Ur detta tillvägagångssätt erhölls en relativistisk ekvation för elektronen, som var invariant under Lorentz-transformation och linjär i både ∂/∂t och ∂/∂x. Genom att introducera ett fält, erhöll Dirac två extra termer jämfört med tidigare teorier. Från dessa ekvationer fick man de korrekta spinn- och

76 UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk- naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:17. 77 Ivar Waller till C. W. Oseen, 27/8 1928, CWOA, E1:7. 78 Niels Bohr till Matematisk-naturvetenskapliga sektionen vid Uppsala universitet, 15/3 1929, kopia, BSC. 79 Jfr Léon Rosenfeld, Quantum theory in 1929: Recollections from the first Copen- hagen conference, Nordita publications, 387 (København, 1971). 80 För en biografisk skildring av Diracs insatser i detta hänseende se Kragh, Dirac, 87–117 4. IVAR WALLER 165 magnetiska momenten för elektronen.81 Även om detta var en stor fram- gång var Dirac redan från början medveten om att det var problem för- bundna med hälften av lösningarna till ekvationen, nämligen de med negativa energiegenvärden. Men han var inte så allvarligt bekymrad över dessa till synes ofysikaliska lösningar. Klein påtalade däremot, mot slutet av 1928, ett paradoxalt förhållande i detta sammanhang, att för elektroner, beskrivna av Diracekvationen, som föll in mot en tillräckligt hög potential- barriär, reflekterades fler elektroner än vad som sändes in.82 Detta diskuterades mycket under den första Köpenhamnkonferensen. Det utgjorde ett iögonenfallande problem för teoretikerna – hur man skulle tolka de matematiska resultaten av Diracs teori fysikaliskt. Huruvida fysiken skulle be- höva revolutioneras ytterligare eller om man utifrån kvantmekaniken skulle gå vidare med modifikationer var det strategiska beslutet de inblandade var tvungna att fatta. Det blir här tydligt att kvantmekaniken hade gått in i en andra fas. De vid Köpenhamnskonferensen närvarande yngre fysikerna hade i högre grad tagit till sig den nya formalismen och accepterade de nya matematiska metoderna som rätt instrument att beskriva atomfenomenen, medan de äldre, som Bohr, var mer bekymrade om tolkningen av desamma.83 Även om Pa- uli skrev att Bohr var på fel spår, var denne till och med beredd att överge principen om energins bevarande, bl. a. med anledning av Kleins paradox. Bohr hade redan förut varit beredd till detta i och med BKS-teorin.84 Under 1929 ägnade sig Waller åt att vidareutveckla sin teori för spridning av strålning mot atomer. Han inkorporerade Diracs strålningsteori och densammes relativistiska teori för elektronen i sina egna modeller.85 Han fann under sitt räknande att det vid spridning av strålning mot elektroner,

81 P. A. M. Dirac, ”The quantum theory of the electron”, Proceedings of the Royal Society of London A 117 (1928), 610–624. Jfr Kragh, Dirac, 48–66 även 87–117. 82 Detta skillde sig från Schrödingerekvationen. Oskar Klein, ”Die Reflexion von Elektronen an einem Potentialsprung nach der relativistischen Dynamik von Dirac”, Zeitschrift für Physik 53 (1929), 157–165. Se även Abraham Pais, Inward bound: Of matter and forces in the physical world (Oxford, 1988), 312 f. & 349. Paradoxen kom att lösas i och med Diracs positronteori, se nedan. 83 Rosenfeld, Quantum theory in 1929, 8 ff. 84 Jfr Niels Bohr collected works, V (Amsterdam, 1984), 3–96, särsk. 13–19; Niels Bohr collected works, VIII (Amsterdam, 1987), 3–36‚ Niels Bohr collected works, IX (Amsterdam, 1986), 4–14. 85 Under slutet av vårterminen hade han refererat Diracs ”The quantum theory of the electron” på seminariet i Uppsala och i början av hösten hade han diskuterat ”Svå- righeterna i Diracs elektronteori”. 24/4, 8/5 & 25/9 1929. UUA, Fakulteternas arkiv 4. Filosofiska fakultetens arkiv, Matematisk-naturvetenskapliga sektionens dagböcker, FIb:18. 166 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN bundna i atomer, uppkom mellantillstånd, som skulle kunna vara vilket till- stånd som helst, det var inte alls självklart att bara välja de tillstånd med ”fysikaliskt riktiga” positiva energier. Vid strålning med låg frekvens här- rörde nämligen den större delen av spridningen från processer där mellan- tillstånden hade en negativ energi. Han kunde inte förklara hur man skulle tolka dessa negativa energier, men då han jämförde sina beräknade resultat med de experimentella resultaten från James, fann han att han var tvungen att ta med de negativa energierna i sina räkningar – annars gick det inte att få någon överensstämmelse med James’ noggranna experimentella resultat. Waller ville därför inte automatiskt utesluta dessa lösningar som man tidigare hade gjort. Han trodde så pass mycket på Diracs teori, på James’ resultat och på sina egna räkningar, att han skrev till Dirac för att påtala för- hållandet och för att fråga om några saker i Diracs teori i anslutning till detta.

I have been thinking of writing to you about a few points which I have found it difficult to get clear about. During the last months I have not known, however, where to send a letter because I have heard that you were making a trip round the world. I suppose that you are now back in Cambridge and I permit myself to mention those points to you, in the hope that you shall perhaps drop me a few lines about them. [– – –] 2) The other difficulty refers to the scattering formula which follows from your relativistic dynamics of the electron. This scattering formula may be deduced by using the Schrödinger–Gordon–Klein density method or your radiation theory. De-

noting the electric vector of the incident radiation by the real part of . x being the position vector from a fixed point, and the initial state of the atom by J', it is then found, that the components of the radiation scattered in the direction n' are given as the sum of dipol moments (the real parts of these should be taken):

, where

(I) I ~~~~~~~======~<======where

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~~~~~~~~~~~- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~ ~ ~ ~ ~I, the integrations

being performed over the whole space (volume element dv). are wave funct-

ions with four components (i = 1, 2, 3, 4). the energy value corresponding 4. IVAR WALLER 167

to the state , and . Neglecting relativity and spin correct-

ions (i. e. using the ordinary Schrödinger equation) I have found that

(II)

We must now be able to get (II) from (I) by neglecting relativity and spin cor- rections. It is then found that the first term in { } of (II) which is the essential term

for high frequencies n, comes essentially from that part of in (I) which refers

to negative energies , whereas the other part of in (I) (gives) corresponds

to the other terms in (II). (I have made the calculations in detail but I shall not trouble you about it). Now I really find it difficult to see how far it is justified to use your radiation theory for deducing (I), because one has then to consider transitions

® to negative energy values . By using the density method these states enter more formally into the calculation, so the difficulty is perhaps not so serious there.86

Waller var försiktig och föreslog alltså att de negativa mellanenergitill- stånden kanske bara uppkom i en formell, matematisk mening, som inte motsvarades av något reellt fysikaliskt tillstånd. Dirac besvarade Wallers brev, men tvivlade på hans resultat:

If one worked out the corresponding expression for scattering with neglect of relativity and spin, I think one would find that it corresponds term by term, i. e. each term in the non-relativity expression would approximately equal one of those

terms in the relativity expression (A) belonging

to a positive energy. It therefore seems to me that (A) would be approximately correct if one neglected the negative energy terms. In any case I think the negative energy terms are very small when one takes the proper retardation effects into account in calculating the matrix elements.87

86 Ivar Waller till P. A. M. Dirac, 2/11 1929, Florida State University Libraries, Paul Adrien Maurice Dirac Papers (Hädanefter PAMDP). 87 P. A. M. Dirac till Ivar Waller, 18/11 1929, IWA F1:2. 168 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

I detta brev från den 18 november, menade alltså Dirac att man kunde strunta i de negativa energitillstånden eller åtminstone att man kunde för- summa dem då de var så små. Waller svarade efter en vecka men hade inte låtit sig övertygas av Diracs argument om att man nog kunde strunta i de negativa energitillstånden.

It was very kind of you to send me your fully and interesting answers to my questions. It has helped me very much to understand better the problem concerning the transformation function connecting q- and p-variables for light quanta. I find it difficult, however, to see how it would be possible to exclude in the dispersion formula derived from your dispersion theory and your spin theory those

terms which corresponds to negative energies for the intermediate states . I shall therefore permit myself to tell you briefly how I use the connection between the dispersion-formula just mentioned and that which follows from the non relativistic theory. I should be most grateful to hear your criticism, of course. [– – –] It seems to follow without doubt from experiments on the scattering of X-Rays

by atoms that this term gives the essential part of the scattered radiation for large ns, as long as relativity effects may be neglected. The scattering formula (3)

can also be found from your spin theory and the Schrödinger–Gordon–Klein dis-

persion theory. Since in your dispersion theory the intermediate states play a rather formal roll [sic.], as long as resonance effects do not occur, the presence of

the may perhaps not be too serious.88

De negativa energierna kunde inte förbigås i räkningarna om dessa skulle fås att stämma med de experimentella resultaten, det var ingen tvekan om detta. Utvägen ur problemet som Waller såg det var att åtminstone erkänna de negativa energitillstånden en ”formell” existens under räkningarnas gång. Dirac hade i Cambridge börjat fundera över problemet på egen hand, delvis utifrån Wallers frågor. Men innan han hann ta del av Wallers förny- ade argument hade han kommit fram till en lösning på den negativa energi- paradoxen, vilket han lät meddela i ett ofta citerat brev till Niels Bohr.89

88 Ivar Waller till P. A. M. Dirac, 26/11 1929, PAMDP. 89 P. A. M. Dirac till Niels Bohr, 25/11 1929, BSC, även i Niels Bohr collected works, IX( Amsterdam, 1986), 548–550. Kragh, Dirac, 87–117. 4. IVAR WALLER 169

Dagen därpå skrev han också till Waller och redogjorde på ett liknande sätt för sin lösning – ”hålteorin”.

St. John’s College Cambridge 27-11-29.

Dear Waller,

I am afraid my answer to your second question was wrong and I am sorry I doubted the accuracy of your result. I have been looking into the question of the scattering of radiation by a free electron on the relativistic spin theory (the Klein– Nishina work) and I find that the same thing that you found for atomic scattering occurs there, namely; – the greater part of the scattering comes from ’double transitions’ in which the intermediate state is one of negative energy for the electron. I have recently obtained, I think, a solution of the negative energy paradox and can on this basis give an answer to your question. My idea is to assume that there are so many electrons in the world that all the states of negative energy are filled up, and that there are some electrons left over, which are obliged by the Pauli principle always to have positive energy. This will mean an infinite density of electrons with –ve energy, but since their distribution is quite uniform they will not be obser- vable. If there is a state of negative energy that is not occupied, the resulting ’hole’ will have a positive energy, and will also move in an external field as though it had a +ve charge. We can therefore interpret this hole as a proton. I hope, by taking the Austausch interaction into account, to get an explanation of the different masses of proton and electron, but have not yet done this. If we apply these ideas to the problem of scattering, we see that double transitions in which for the intermediate state the electron has negative energy must be excluded by the Pauli principle. On the other hand we can have double transitions in which firstly one of the distribution of –ve electrons jumps to a state of +ve energy and secondly the original +ve electron jumps down and fills up the hole. These processes will just make up for those excluded above, (in which the electron jumps to a –ve energy for the intermediate state) and justify our including the latter in our scattering formula.

With best wishes Yours sincerely, P. A. M. Dirac.90

Denna modell kunde alltså ”lösa” Wallers problem med mellantillstånden, de negativa energierna hade fått litet mer fysikalisk legitimitet. Waller svarade:

It was very interesting to hear about your new idea concerning electrons and protons. I am very keen to hear how it will work. I have looked into the question of the scattering by free electrons too and I have recently been trying to extend the results taking the ”reaction” of the scattered

90 P. A. M. Dirac till Ivar Waller, 27/11 1929, IWA F1:2. 170 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

radiation etc. into account but I haven’t finished the calculations yet. There do not seem to be any good measurements of the intensity of scattered radiation for very short wave lengths (under 10–2 Å. U.) available at present. I have heard, however, that experiments of this kind have been performed in the laboratory of Fräulein Meitner, so I think that a calculation of that kind will be of some interest.91

Dirac skrev i en uppsats om dessa saker att man, när man löste den relativistiska vågekvationen för en elektron, fick inte bara de önskade positiva kinetiska energierna utan även ”an equal number of unwanted solutions with negative kinetic energy for the electron, which appear to have no physical meaning.”92 En oönskad egenskap hos de negativa energilösningarna var att en partikel med negativ energi skulle accelerera i motsatt riktning till kraften som verkade på den – ju mer man bromsade partikeln desto for- tare skulle den gå. Dirac tänkte sig istället att alla de negativa energitill- stånden i världen var upptagna och uniformt fördelade så att de inte märk- tes. Detta antagande ledde till att vakuum bestod av ett ”hav” av elektroner som fyllde ut de negativa energinivåerna. Mekanismen tänktes fungera så att om man tillförde en elektron med negativ energi mer än dubbla dess viloenergi så skulle den kunna hoppa upp till positiva energinivåer, varvid ett ”hål” i den negativa energifördelningen skulle uppkomma.93 ”These ho- les will be things of positive energy and will therefore be in this respect like ordinary particles […] possessing a charge + e.”94 Till en början tolkade Dirac dessa hål som protoner – man antog vid denna tid att det bara var protonen och elektronen som utgjorde elementarpartiklarnas skara och trodde följaktligen att det var dessa två byggstenar naturen hade att bygga med. Dirac förfäktade att teorier om naturfenomen borde vara ”vackra” och en aspekt av den skönheten innebar att de borde vara symmetriska.95 Att protonen och elektronen hade olika massor men lika stora, om än motsatta, laddningar, störde honom.96 Han hoppades därför att man utifrån hans teori,

91 Ivar Waller till P. A. M. Dirac, 5/12 1929, PAMDP. 92 P. A. M. Dirac, ”A theory of electrons and protons”, Proceedings of the Royal Society of London A 126 (1930), 360–365. 93 Dessa tankar tar P. A. M. Dirac upp först i ett brev till Niels Bohr daterat till den 26/11 1929. Enligt Kragh, Dirac, 90 f. 94 Dirac, ”A theory of electrons and protons”, 363. Den amerikanske teoretiske fysikern J. R. Oppenheimer hade liknande intressen som Waller. Hösten 1929 skrev han en uppsats där han i likhet med Dirac antog att de negativa energiegenvärdena var obesatta. Oppenheimer motsatte sig dock i likhet med Pauli att Dirac till en början tolkade elektronerna med negativa energiegenvärden som protoner. Se t. ex. Schweber, ”The empiricist temper regnant”, 87 f. 95 Kragh, Dirac. 96 Dirac, ”A theory of electrons and protons”, 364. 4. IVAR WALLER 171 som var symmetrisk, bättre skulle kunna förstå skillnaden. Även om han i inledningen skrivit att de negativa lösningarna inte verkade ha någon fysikalisk betydelse, så tog han upp de mekanismer som styrde spridningen av strålning mot en elektron. Vid beskrivningen av mellantillstånden (de in- termediära tillstånden), som fanns med i den tänkta mekanismen för spridningen, uppkom dessa negativa lösningar. Tidigare hade man menat att dessa mellantillstånd inte hade någon fysikalisk betydelse. Waller som stött på samma problem i sina spridningsfall, ansåg att de negativa energiegen- värdena för elektronerna inte kunde negligeras, då de konstituerade flera av mellantillstånden vid nästan all spridning. Dirac medgav själv i en fotnot att ”I am indebted to I. Waller for calling my attention to this difficulty.”97 Dirac kom att 1930 formulera sig mer explicit och verkligen tolka hålen i det negativa ”Dirachavet” som verkliga partiklar – positroner. Vad som fattades var emellertid experimentellt bevis för sådana partiklar. 1932 presenterade amerikanen Andersson resultat från kosmisk strålning, där partikeln förutsagd av Dirac för första gången visade sig.98 Utifrån dessa resultat arbetade Waller på en artikel om spridningen av strålning mot atomer, vilken erhöll följande omdöme från den stränge Wol- fgang Pauli: ”Ihr Resultat, betreffend die Klein–Nishina’sche Streuformel ist ja sehr befriedigend. – Ich hoffe sehr, daß Sie Ihre Rechnungen bald publizieren werden!”99 Det var också Pauli, vilken gärna delade ut diverse räkneuppdrag, som uppmanade Waller att inte bara applicera ett liknande tillvägagångssätt på bundna elektroner utan även att räkna på fria elektroner. I vår tid, med en formlig flora av partiklar, kanske inte detta förutspå- ende synes särskilt märkligt, men vi bör då ha i minnet att det inte är samma sak att utifrån två kända partiklar våga extrapolera sig till en tredje, som att från flera exempel våga sig vidare på en redan inslagen färdrikt- ning. Diracs förutsägelse betraktas också som ett av den teoretiska fysikens förnämsta bidrag. Exemplet är här valt för att poängtera det viktiga incita- ment som Wallers kritik och frågor utgjorde. Den förtrogenhet han besatt

97 Dirac, ”A theory of electrons and protons”, 365. Ivar Waller, ”Die Streuung von Strahlung durch gebundene und freie Elektronen nach der Diracschen relativistischen Mechanik”, Zeitschrift für Physik 61 (1930), 837–851. 98 Diracs förutsägelse av positronen räknas till de vackrare exemplen på en teoretisk förutsägelse som verifierats experimentellt. Se t. ex. artikeln ”prediction” i David Knight, A companion to the physical sciences (London, 1989), 120. Jfr Norwood Rus- sell Hanson, The concept of the positron: A philosophical analysis (Cambridge, 1963) m. fl. 99 Wolfgang Pauli till Ivar Waller, 22/1 1930, IWA F1:7. 172 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN med spridningsproblematikens både teoretiska och experimentella sidor gjorde att Wallers frågor inte kunde avvisas av Dirac.

Sammanfattning När 1920-talet gick mot sitt slut så summerades Wallers insatser av C. W. Oseen:

Vid en återblick på Wallers arbeten faller det i ögonen, att de med ett enda undantag alla sammanhänga med teorien för strålningens diffraktion i en kristall. Med ett undantag har alltså Waller hittills ägnat sig åt ett enda problem. Detta problem sammanhänger emellertid så nära med den nya fysikens centrala område, läran om atomens struktur, att Waller genom detsamma blivit föranledd att deltaga i arbetet på detta, den teoretiska fysikens sista och för närvarande mäst fascinerande kapitel. Det synes mig under dessa omständigheter icke riktigt att mot Waller rikta en före- bråelse för ensidighet.100

Waller hade alltså uteslutande ägnat sig åt strålnings växelverkan med materia.101 Detta är emellertid helt centralt för den nya fysiken – för att under- söka materien och dess konstitution så utgår man från strålnings växelver- kan med materien. Och detta område behärskade Waller, vilket lovade gott för hans professionella framtid.102 Waller är intressant som exempel på att den teoretiska fysiken som växte fram i anslutning till atomfysiken var differentierad. Hans påstådda ensidighet är ett exempel på denna differentiering. ”Ensidigheten” var möj- lig först när området blivit differentierat. Teoretikerna var nu så pass många att en uppdelning av arbetssätt, metoder m.m. var möjlig. Hans inriktning på de mer tillämpade delarna av den teoretiska fysiken behövdes för att knyta samman de allt mer svårtillgängliga nya atomteorierna med de allt mer specialiserade experimenten. På samma sätt som mellantillstånden i spridningsfallen inte kunde förbises, bör man heller inte bortse från denna intermediära teoretiska fysik.

100 Undantaget var uppsatsen om Starkeffekten. Professuren 1930, O. 27. 101 Matematikprofessorn vid Stockholms högskola, Torsten Carleman, noterade också att Waller koncentrerat sina insatser – de utgjorde ”en rad sammanhängande teoretiska undersökningar rörande den elektromagnetiska strålningens växelverkan med materien.” Professuren 1930, C. 17. Bohr skrev ”Dr. Wallers videnskablige Arbejder falder alle indenfor den nyere Atomfysiks Omraade.” Ibid., B. 12. 102 ”Den overlegne Beherskelse af den ofte vanskeligt tilgaengelige kvanteteoretiske Symbolik, [...] turde berettige meget store Forventninger til Forfatterens fremtidige videnskablige Virksomhed.” Professuren 1930, B. 14.

Matematisk eller teoretisk fysik?

Vi skall i det här avslutande kapitlet utifrån två exempel studera hur man i Sverige till slut tog ställning till den nya fysiken, och därmed hur en ny teoretisk teknologi etablerades i landet. De två exemplen är tillsättningen av professuren i mekanik och matematisk fysik vid Stockholms Högskola 1930 och den svenska Nobelkommitténs i fysik agerande när den hade att ta ställning till priskandidater från den teoretiska atomfysiken vid samma tid. I samband med professorstillsättningen utsågs sakkunniga som förfat- tade utförliga utvärderingar av de sökandes vetenskapliga meriter, liknande rapporter producerades av Nobelkommittén om priskandidaterna. Dessa bägge rapporter är mycket intressanta då man i dessa tvingats formulera vad för slags fysik man ville se företrädd respektive belönad. Utvärdering- arna belyser olika aspekter av en och samma förändring. Gränsen mellan teoretisk fysik och matematisk fysik hade i Sverige diskuterats utförligt redan kring sekelskiftet 1900 när Janne Rydberg och Victor Bäcklund m. fl. konkurrerade om en professur i Lund. Bäcklund an- sågs till en början helt falla utanför konkurrensen, då han var matematisk fysiker snarare än vanlig fysiker. En matematisk fysiker kunde nämligen inte komma ifråga för en professur i fysik. Bäcklund var redan extraordinarie professor vid universitetet i matematisk fysik. Rydberg i sin tur placerades efter några av de andra sökande då han, jämfört med dessa, hade en alltför liten erfarenhet av experimentellt arbete. Den ordinarie professuren som det här var frågan om innebar att dess innehavare skulle vara prefekt för institutionen och därmed ansvara för den laborativa verksamheten och den kostbara utrustningen. Dessutom var Rydbergs arbete utfört utifrån resultaten av andras undersökningar, vilket inte gillades av de sakkunniga. Dessa placerade därför Rydberg sist av de sökande och Bäcklund kompe- tensförklarades inte ens. Rydberg drog då igång en kampanj, och med hjälp av välrenommerade utländska forskares uttalanden om hans arbeten kom 176 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN konsistoriet i Lund att till slut förorda honom istället. Detta ledde till en räcka överklaganden från de inblandade, där förhållandet mellan en mer teoretiskt inriktad fysik och en experimentellt inriktad fysik utgjorde hu- vudfrågan. Rydberg menade att experimentalfysiken bestod av en praktisk och en teoretisk del. Den senare delen var inte detsamma som Bäcklunds matematiska fysik emellertid. Däremot var den teoretiska delen av experimentalfysiken det viktigaste momentet och det var den delen som Rydberg företrädde, menade han själv. Andra sökande genmälde att det bland dessa kategorier snarare var den praktiska delen av experimentalfysiken som borde vara mest central. Det hela fick en överraskande vändning när det till slut blev Bäcklund som förordnades som professor. Denne ansåg att man genom att ge honom professuren hade markerat att den matematiska fysiken var väl så viktig som den experimentella. För att gjuta olja på vågorna föreslog han dessutom att hans efterträdare som extraordinarie professor skulle bli prefekt och institutionsledare istället. Året efter blev också Ryd- berg extraordinarie professor och prefekt för fysikinstitutionen i Lund, och 1909 blev han tillsammans med alla andra extraordinarie professorer i landet ordinarie professor genom en lagändring. Denna uppfattning, att fysikprofessorn borde vara experimentalist och i första hand ansvarig för institutionen och dess instrument, var inbyggd i systemet och omfattades av de flesta fysiker även av teoretikerna.1 Liknande tongångar hördes i Uppsala. Oseen var en av de som beslutade att kalla Granqvist till fysikprofessuren i Uppsala.2 Det hade redan från början i samband med detta ärende varit Granqvists stora omsorg om fysikinstitutionen som givit honom goda vitsord. ”Uppsala universitet bör skatt- tas lyckligt att äga en vetenskapsman, åt hvilken en så dyrbar egendom med trygghet kan anförtros.”3 På en sentida läsare tyder sådana här exempel på att fysikprofessorn, tillika prefekten, närmast var att betrakta som en intendent. Att stora resurser på något sätt skulle vara självklara för att bedriva experimentalfysik, och att experimenten skulle äga rum i en dynamisk och föränderlig miljö var inte självklart. Den ”förläning” man fått skulle framför allt vårdas för att kunna räcka till så mycken omsorgsfull forskning som möjligt inom ett på förhand väldefinierat område. Denna anda ändrades under 1920-talet. När den mer dynamiske ledaren av fysikinstitutionen i Uppsala, Manne Siegbahn, äskade medel för sin

1 Sven Widmalm, Det öppna laboratoriet, (under utgivning). kap. 4; Paul C. Hamil- ton, ”Reaching out: Janne Rydberg’s struggle for recognition”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1992), 269–292. 2 UUA, Fil.fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:12. Bilaga 11/3 1910 §8. 3 Ibid. Bilaga 2/4 1910 §3C. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 177 verksamhet 1925 lät det annorlunda. ”Det är tillgången till moderna och användbara instrument som är ett oeftergivligt villkor för att överhuvudta- get ett vetenskapligt undervisnings- och undersökningsarbete i ett rent experimentellt ämne som Fysik skall kunna bedrivas”, skrev han till sektionen och förtydligade sig. ”På grund av den snabba utvecklingen inom expe- rimentaltekniken är en ständig partiell nyanskaffning nödvändig om en en gång vunnen standard i utrustningsväg skall kunna upprätthållas.” Det mer än fördubblade anslaget motiverades vidare. ”Ävenledes har genom de senaste 20 årens upptäckter – enastående i Fysikens historia – ämnets omfattning vuxit enormt och de helt nya områdena kräva med nödvändighet beaktande även ifråga om anslag till instrumentanskaffning.”4 Det bör först observeras några saker innan de bägge exemplen presenteras närmare. Vid denna tid var fysiken i de flesta länder dominerad av experimentalfysik, och frågan om den på något sätt trängde undan eller direkt aktivt hindrade den teoretiska fysiken måste besvaras nekande. Det var snarare frågan om en process där fysiken som sådan först måste expandera så pass mycket att utrymme för specialiserade teoretiska fysiker skapades. Man kan diskutera det som ett ”marknadsfenomen” i den meningen som Schweber gjort.5 Jungnickel och McCormmach skriver också att det i köl- vattnet av kvantmekaniken uppstod ett stort behov av teoretiker med inriktning mot atomfysik.6 Detta bör observeras som en förutsättning för moderniseringen av den teoretiska fysiken i Sverige, nämligen att experimentalfysiken först behövde moderniseras innan den teoretiska fysiken kunde expandera. Det ofta uttalade och önskade nära samarbetet mellan teori och experiment var minst lika mycket en retorisk figur som det var en faktisk realitet. De teoretiska fysikernas nya anspråk framstod i bättre dager på detta sätt, samtidigt som experimentalisternas allt mer specialiserade tekniker och resultat behövde teoretikernas stöd.

Professuren i Stockholm 1930 Ivar Bendixson skrev i mars 1926 till Niels Bohr och bad om råd i ”en an- gelägenhet af stor vikt för Stockholms Högskola liksom för den fysiska vetenskapen i Sverige”. Professuren i fysik vid Högskolan hade sedan flera år varit vakant och man var nu angelägen om att återbesätta den. Huruvida man skulle kalla någon eller ledigförklara professuren rådde det delade

4 UUA, Fil.fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:27. Bilaga 6/5 1925 §8A. 5 Schweber, ”The empiricist temper regnant”, 57 ff. & 72 ff. 6 Jungnickel & McCormmach, II, 366.

178 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN meningar om i kollegiet. Man ville vara säker på att få en synnerligen kompetent person som särskilt besatt de för Högskolan viktiga egenskaper- na: ”uppslagsrikedom, vetenskaplig forskarentusiasm och framstående lära- reförmåga”. Man intresserade sig särskilt för den svenske docenten, Hans Pettersson, som var verksam vid Radiuminstitutet i Wien, och man utbad sig om Bohrs omdöme om svensken, då svenskens resultat var ifrågasatta av forskare ”från Rutherfords skola”.7 Bohr svarade efter en månad att det inte rådde någon enighet kring Petterssons resultat inom kärnfysiken, och att han inte hade en bestämd uppfattning i frågan, vilket berodde på att han själv inte sysslat direkt med dessa frågor. Läsningen av Petterssons och Kirschs nya bok i frågan hade heller inte skingrat hans tveksamhet. Istället borde man från Stockholm vända sig till Rutherford för att få ”virkelig vejledende Oplysninger.” Kontroversen var svåröverskådlig även för de inblandade och hade sin grund i olikartade experiment och olika teorier. Det var en fråga om olika vetenskapliga kulturer och metoder, men framför allt var det en fråga om vetenskaplig auktoritet. Från Wien hade man utma- nat Rutherford, kärnfysikens nestor, med egna alternativa teorier. Kontro- versen var ännu inte bilagd 1926, först halvannat år senare lades wienarnas anspråk åt sidan. Mellan raderna avrådde Bohr från att kalla Pettersson, och på hans svar replikerade Bendixson att man nu inte skulle kalla någon utan istället anslå professuren till ansökan ledig.8 Tillsättningen av fysikprofessuren vid Stockholms Högskola skulle komma att ta tid. Den hade varit obesatt alltsedan Carl Benedicks 1922 av- gått för att enbart ägna sig åt föreståndarskapet för Metallografiska institutet. Huvudkonkurrenterna var Hans Pettersson och Erik Hulthén, men även Gustaf Ising och Ragnar Holm sökte tjänsten. Pettersson var Benedicks kandidat, medan Hulthén, skolad hos Bohr och Siegbahn, var den senares kandidat. Våren 1928, då kontroversen som Pettersson var upptagen av i en mening redan var avgjord, hade Manne Siegbahn besökt både Cambridge och Paris för att höra vad man på dessa orter ansåg om Petterssons forskning om de artificiella atomsprängningarna. I Cambridge hade han talat med Rutherford och Chadwick om diskrepanserna mellan deras resultat och Wienskolans. Chadwick hade några månader innan varit i Wien för att

7 Ivar Bendixson till Niels Bohr, 18/3 1926, BSC Suppl. 8 Niels Bohr till Ivar Bendixson, 16/4 1926, kopia; Ivar Bendixson till Niels Bohr, 19/4 1926, BSC Suppl. Jfr Jeffrey Hughes, The radioactivists: Community, controversy and the rise of nuclear physics (Cambridge, 1992), kap. 3. Roger Stuewer, ”Artificial disintegration and the Cambridge–Vienna controversy”, i Observation, experiment, and hypothesis in modern physical science, eds. Peter Achinstein & Owen Hannaway (Cambridge, Ma., 1985), 239–307, särsk. 291. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 179 undersöka orsakerna till skillnaden, och hade efter besöket inte ändrat sin uppfattning att man i Wien helt enkelt mätte fel. Rutherford skrädde inte orden utan deklarerade, ”att Wienarna i sitt sätt att bedriva vetenskap voro ’barnsliga’ och gingo på utan de enklaste kontrollåtgärder vid sina experiment.” Om Pettersson ansåg Rutherford att han komplett saknade ”’vetenskapligt omdöme’”. På Mme Curies institut i Paris ställde man sig däremot avvaktande till hela frågan. ”Den största försiktighet vore av nöden på detta område ansåg Mad. Curie.”9 Därmed torde inte Pettersson ha haft så stor chans längre till att få professuren i Stockholm. Hans alltför spektakulära resultat kunde inte överleva med sådana auktoritativa genmälen. Hulthéns bandspektroskopiska undersökningar befann sig på mindre spektakulär mark. Pettersson hade en tillskyndare i Benedicks, som sökte bistå honom med hjälp av ett intyg från Perrin om hans arbetens förträfflig- het, varför Hulthén i sin tur bad Bohr om hjälp att särskilt uttala sig om de arbeten han gjort vid Bohrs institut. Högskolans lärareråd beslöt till slut att lita mer till Hulthéns än till Petterssons resultat.10 Hulthén hann inte mer än tillträda sin professur i Stockholm förrän han blev invald i Nobelkommittén i fysik. Och i ett senkommet tackbrev till Bohr kunde han meddela om nästa tillsättningsärende vid högskolan att Oseen till slut accepterat att bli sakkunnig för professuren i teoretisk fysik. Denne hade tvekat ”emedan han icke ville döma mellan sina tre lärjungar”. Men nu hade ”han alltså beslutat sig för det obehagliga.”11 Knappt hade alltså Högskolan lyckats till- sätta sin fysikprofessur förrän det var dags att tillsätta professuren i mekanik och matematisk fysik. Då ingen fysikprofessor hade funnits på plats hade det till dess att Hulthén tillträtt varit matematikerna vid Högskolan som fått ta ansvar för detta tillsättningsärende. De hade ingen särskild brådska utan tillät ovanligt tilltagna specimenstider.12 Men nu tog Hulthén över ansvaret. Han fortsatte därför sin korrespondens med Bohr om tillsätt- ningen av professuren i mekanik. Bohr gjorde i sin tur reklam om hur bra

9 Manne Siegbahn till C. W. Oseen, 2/4 1928, CWOA. E1:6. 10 Erik Hulthén till Niels Bohr, 7/11 1928; Niels Bohr till Erik Hulthén, 9/11 1928, kopia, BSC 12. Thomas Kaiserfeld, ”Professorstillsättningar i fysik under 1900-talets första hälft”, Lychnos 1993, 88–94, idem, Vetenskap och karriär, 96–98. 11 Erik Hulthén till Niels Bohr, 10/3 1929, BSC 12. 12 Matematikerna hade motiverat den långa specimentiden med att de ansökande skulle beredas tid att inkomma med omfattande arbeten. Rimligare var väl att de då möjligen skulle slippa ansvaret för hela utredningen i slutänden. Oseen var heller inte säker på att ”ett större arbete är det naturliga uttrycket för en vetenskapsmans verksam- hetslust.” C. W. Oseen till Ivar Waller, 28/6 1928, IWA F1:7.

180 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Hulthén trivdes i Stockholm, han visste att Klein önskade sig till Högsko- lan och uppmuntrade honom att söka.13 Den förre professorn i mekanik och matematisk fysik, Ivar Fredholm, hade avlidit i augusti 1927, och efter honom upprätthöll Uppsaladocenten Hilding Faxén professuren. Under 1928 utannonserades den, och fyra svenskar anmälde sig som sökande. Den första ansökan kom från Oskar Klein i Köpenhamn. Från Cambridge, där han för tillfället befann sig, an- sökte Ivar Waller och samtidigt blev Hilding Faxéns ansökan ivägskickad, och som siste man inkom David Enskog med sin ansökan från Gävle. Alla fyra kompletterade under vintern 1929 sina ansökningar. Som sakkunniga utsågs Arnold Sommerfeld, Niels Bohr, C. W. Oseen och Torsten Carle- man.14 Av de fyra sökanden hade två kommit över till den teoretiska fysiken från angränsande områden, Enskog hade gått över från fysiken under sin tid som doktorand, och Klein hade startat sin vetenskapliga bana inom den fysikaliska kemin. Året efter disputationen för Fredholm kompletterade Klein med licentiatkursen i matematisk fysik och mekanik; sin ursprungliga li- centiatexamen hade han i fysik för Benedicks. Waller och Faxén hade efter berömligt betyg på licentiatavhandlingarna för Oseen helt genomfört sina karriärer inom mekanikens och den matematiska fysikens hägn. Alla utom Klein hade alltså disputerat för Oseen i Uppsala.15 Både Faxén och Waller hade erhållit högsta betyget – berömlig – på författandet av sina avhandlingar och Faxén även för försvarandet, medan Waller fick med beröm godkänt för sitt försvar. Klein hade för sin avhandling vid Stockholms Högskola erhållit betyget med beröm godkänt för författandet och med ut- märkt beröm för försvarandet. De skralare betygen Enskog företedde, med beröm godkänt för avhandlingens författande och icke utan beröm godkänt för dess försvarande, gav honom inte docentkompetens och hade tvingat honom till omvägen över läroverkstjänstgöring. Samtidigt som Enskog och Faxén sökte professuren vid Högskolan sökte de professuren i mekanik och

13 Niels Bohr till Oskar Klein, 5/8 1929, koncept, BSC 13. 14 Professuren 1930. 15 Att Oseen i många stycken satt sin prägel på den teoretiska fysiken i Sverige vittnar inte enbart detta utan även ett brev till Oseen från Niels Bohr där Bohr meddelar Oseen att han skickat in sitt sakkunnigutlåtande om de sökande till professuren i Stock- holm: ”Ikke mindst har det været mig en stor Glæde at faa Anledning til at trænge dybere ind i den Problemkreds, hvor Du har gjort saa stor en Indsats.” Brev från Niels Bohr till C. W. Oseen, 7/3 1930, CWOA, E1:1. Se även Elisabeth Crawford, ”The bene- fits of the Nobel prizes”, i Science in Sweden, ed. Tore Frängsmyr (Canton, Ma., 1989), 240 f. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 181 matematik vid KTH, vilken Enskog till slut fick efter rekommendationer av Sydney Chapman.16 Thomas Kaiserfeld har i en undersökning om svenska fysikprofessurer funnit att de sakkunniga endast sällan kommenterade den internationella uppmärksamhet de sökande fått, utan att det viktigaste syntes ha varit deras betyg på avhandlingen. Detta verkar inte ha varit fallet här i och med att två internationellt välkända forskare, Sommerfeld och Bohr, medverkade som sakkunniga, samt att den som till slut fick professuren, Klein, inte hade det högsta betyget. Vidare hävdar Kaiserfeld att de som fick professurerna oftast hade liknande karriärvägar som de sakkunniga och därmed att svensk fysikforskning uniformerades i den hårdnande konkurrensen om tjänster. Valet av Klein kan därför ses som ett undantag och möjligen som ett tecken på att den teoretiska fysiken här var inne i en genomgripande förändring och att dess nya legitimitet var internationellt förankrad först och främst. Den lediga professuren i Stockholm innebar att de sökande under den ut- sträckta specimenstiden försökte producera så många avhandlingar som möjligt. Något som krånglade till saker och ting var att andra för de inblandade intressanta platser också var under tillsättning. De inblandade hade att väga sina ambitioner mot de möjligheter som gavs. Professuren i mekanik och matematik vid Tekniska högskolan var ledig sedan Kobb hade gått i pension. I KTH:s lärareråd diskuterade man om man skulle kalla Zeilon, professor i matematik i Lund, till tjänsten. Oseen befarade dock att det i så fall skulle innebära en svår missräkning för Faxén som var intresserad av denna tjänst.17 Den första fråga man hade att ta itu med i samband med tillsättningen av professuren vid Stockholms Högskola var den om vilka som skulle kallas som sakkunniga, konstaterade Oseen i ett brev till Waller.

Att finna sådana, som äga den kännedom om svenska förhållanden, att de kunna fullgöra uppdraget på det sätt man här i landet väntar, och som dessutom äro be- redda att påtaga sig det mycket omfattande och mycket krävande arbete, som ett sådant sakkunniguppdrag medför, det blir säkerligen en mycket svår sak.18

16 Mats Fridlund, ”International acclaim and Swedish obscurity: The fall and rise of David Enskog”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 250 ff. 17 C. W. Oseen till Ivar Waller, 7/9 1928, IWA F1:7. Jfr Thomas Kaiserfeld, ”Pro- fessorstillsättningar i fysik under 1900-talets första del”, Lychnos 1993, 71–107, idem, ”Universitet, läroverk och industri: Svenska fysikers karriärvägar 1890–1929”, Trita HST Working paper No 94/1 (Stockholm, 1994), idem, Vetenskap och karriär, passim. 18 C. W. Oseen till Ivar Waller, 2/8 1928, IWA F1:7.

182 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Och det viktigaste av allt: ”Av sakkunnigvalet måste ju åter utgången i hög grad bli beroende.” Det var ett maktpåliggande och krävande värv att vara sakkunnig, och det var viktigt att de sakkunniga väl kände de specifikt svenska förhållandena. Man syntes vid Stockholms Högskola angelägen om att framstå som mer progressiv och bejaka den nya utvecklingen inom den teoretiska fysiken. Detta var inte direkt uttalat men dyker upp i diskussionen, som vi skall se senare. Oseen var från början själv ovillig men gick till slut med på att agera sakkunnig över sina egna adepter. Han skrev brev till Bohr, som även han hade en elev med i konkurrensen, och bad att få kopior av Kleins opublicerade manuskript. Oseen passade på att beklaga att Bohr tvingats till ett så stort arbete, och bad ”att såsom svensk få tacka Dig för detta arbete.”19 De två övriga sakkunniga var Arnold Sommerfeld och Torsten Carleman. Normalt såg man helst bara svenska sakkunniga men det var i detta fall inte lätt att finna svensk sakkunskap. Det dröjde olika länge innan sakkunnigutlåtandena flöt in, de två svenskarna tog mest tid på sig, medan Sommerfeld tidigt kom in med sitt slutomdöme. Bohr hade lagt ner mycket arbete på sitt sakkunniguppdrag. Han hade trott att utlåtandena skulle levereras redan efter nyåret 1930, men hade från Hulthén fått reda på att de svenska sakkunniga inte skulle vara klara förrän till sommaren.20 Alla sakkunnigutlåtanden skulle öppnas samtidigt och förmodas ha lika stor vikt, men Hulthén försäkrade Bohr att dennes utlåtande ”kommer att väga mycket tungt.” Dessutom visste han redan vilken han önskade till Stockholm. ”Jag har intrycket av att Upsala, liksom Stockholm i hög grad sakna en teoretiker, som kunde intressera sig för våra arbeten. Jag måste för min del säga, att Klein komme att mottagas med öppna armar här i Stockholm.”21 Hulthén kände Oskar Klein sedan tidigare. De hade bägge varit verksamma i Lund i början av 1920-talet och Hulthén hade då intresserat Klein för hur molekyler var uppbyggda.22 Dessutom hade han varit i Ann Arbor efter Klein. Niels Bohr ägnade femton sidor åt att redogöra för de fyra sökandes arbeten. Enskogs gasteoretiska arbeten berömdes, medan däremot hans insatser inom atomfysiken var av mindre betydelse, ”idet det synes vanske-

19 C. W. Oseen till Niels Bohr, 5/3 & 11/3 1930, BSC 24; Niels Bohr till C. W. Oseen, 7/3 1930, CWOA, E1:1. 20 Niels Bohr till H. A. Kramers, 23/12 1929, kopia, BSC 4.2. 21 Niels Bohr till Erik Hulthén, 11/12 & 23/12 1929, kopior, BSC 12; Erik Hulthén till Niels Bohr, 16/12 1929, BSC 12; 19/3 1930, BSC 21. 22 Oskar Klein, ”Über die gleichzeitige Wirkung von gekreutzen homogenen elektrischen und magnetischen Feldern auf das Wasserstoffatom, I”, Zeitschrift für Physik 22 (1924). 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 183 ligt at bringe de Antagelser, som disse Betragtninger hviler paa, i fornøden Forbindelse med Kvanteteoriens nuværende Udviklingstrin.”23 Faxéns arbeten hörde till Oseens hydrodynamiska skola och hade förutom sina rent teoretiska förtjänster avsättning på sedimentationen för kolloidala lösning- ar. Dessutom hade den matematiska färdighet som Faxén skaffat sig genom studiet av hydrodynamiken kommit till nytta vid ett arbete av rent matematisk karaktär och vid hans arbeten inom atomfysiken. Slutomdömet från Bohr berörde även Faxéns och Oseens artikel till Frank och von Mises nyutgåva av Riemann–Weber, och var gott.24 På samma sätt som det var vanskligt för Oseen att bedöma sina egna elever hade det varit litet kinkigt hur Bohr skulle utforma både intyg för Kleins verksamhet och samtidigt göra utvärderingen av densamma.25 Bohr nämnde till att börja med Kleins kemiska och fysikalisk kemiska arbeten. Men rätt snart kom han in på Kle- ins senare vetenskapliga arbeten som ”beskæftiger sig alle med det for Atomteoriens nyere Udvikling karakteristiske Problem om Udformningen og Anvendelsen af Kvanteteorien.” Klein besatt på dessa områden en god översiktlig kunskap och hade så gjort sedan början på 1920-talet, och kunde därför antas ha ett moget förhållande till allt det nya. Och då han dessutom givit egna, originella bidrag till den nyare kvantfysiken kunde man vänta mycket gott av honom på dessa områden. De populärvetenskap- liga uppsatserna och skrifterna av Kleins penna såg Bohr som vittnesbörd om en vid utblick hos författaren över hela fysiken.26 Waller var även han väl förtrogen med den nyare atomfysiken, men hade inte samma utblick och erfarenhet som Klein, menade Bohr, däremot berömde han uppslagen till experiment och samarbetena med olika experimentalister. Han var li- kaså hoppfull för Wallers framtida forskargärning utifrån dennes ”overlegne Beherskelse af den ofte vanskeligt tilgængelige kvanteteoretiske Symbolik, […] turde berettige meget store Forventninger til Forfatterens fremtidige videnskabelige Virksomhed.”27 Sammanfattningsvis fann Bohr att alla fyra sökande var kvalificerade för professuren i mekanik och matematisk fysik. Första rummet måste tilldelas Klein ”i Betragtning af hele Beskaffenheden af hans videnskabelige Virksomhed.” Och därefter var Faxéns vetenskapliga produktion av en ”saadan Natur” att den borde ge honom företräde framför Waller och En-

23 Professuren 1930, B. 3. 24 Ibid., B. 3–6. 25 Niels Bohr till Oskar Klein, 6/2 & 12/2 1929, koncept och kopia, BSC 13. 26 Professuren 1930, B. 6–12. 27 Ibid., B. 12–14.

184 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN skog. De två senare särskildes inte av Bohr.28 Hendrik Casimir, som hjälpte Bohr att skriva sakkunnigrapporten, skriver i sin självbiografi att han uppfattade det som att Bohr redan på förhand ansåg det klart att det var Klein som borde få professuren. Om Enskog och Faxén skriver han att de inte hade haft någon kontakt med modern teori varför de inte kunde komma ifråga för en allmän professur i teoretisk fysik, för en sådan krävdes det kännedom och erfarenhet av kvantmekanik och relativitetsteori. Hotet mot Klein, som Casimir uppfattade det, var således Waller, men denne var yngre och hade en snävare inriktning än Klein. Även om Bohr i princip var klar över hur han ville ordna kandidaterna, så studerade han och Casimir noggrant alla fyras artiklar, och utlåtandet författades i nio olika versioner innan det skickades iväg.29 Arnold Sommerfeld inledde sin utredning med att sortera in Klein bland de allra främsta inom kvantmekaniken, och Waller stod inte Klein efter vad gäller begåvning och originalitet. ”Herr Faxén wäre sicher ein sehr competenten Candidat, wenn er nicht in Konkurrenz stände mit den Hn. Waller und Klein”, fortsatte han vidare. Enskog hade för en tid arbetat hos Sommerfeld (vilket också Faxén och Waller gjort) och hade sina främsta arbeten inom gasteorin. Men denna inriktning var inte den mest moderna, konstaterade Sommerfeld. Det var alltså det han (liksom Casimir och Bohr ovan) förmodade att professuren gällde – den moderna fysiken. Alla kandidaterna var hursomhelst kompetenta för en professur i matematisk fysik, men om ovan nämnda kvalifikation gällde, att det var fråga om modern teoretisk fysik, kom Klein och Waller på första plats, Faxén och Enskog därefter.30 Matematikprofessorn vid Stockholms högskola, Torsten Carleman, deklarerade sina bedömningar utifrån vad de sökandes insatser hade för matematisk svårighetsgrad och därmed för värde för den matematiska fysiken.31 Till Wallers lagrar lade Carleman hans undersökningar av felkällor

28 Ibid., B. 14 f. 29 Casimir skriver att det fråga om ”formulating the basic priciples of physics” och utifrån dessa bedöma vilken som skulle tilldelas det första förslagsrummet. Något tvivel, i efterhand, över vilken sorts fysik som skulle komma ifråga luftade han inte. Hend- rik Casimir, Haphazard reality: Half a century of science (New York, 1983), 94 ff. 30 ”O. Klein ist als Mitarbeiter von N. Bohr in der modernsten Physik wohlbekannt und hoch geschätzt. [Er] steht unter den Kennern der neusten QuantenMechanik in der vorderstern Reihe.” Arnold Sommerfeld i sitt sakkunnigutlåtande om de sökande till Professuren 1930, S. 1 f., citatet S. 1. 31 Han skriver att ”mitt åtagande i denna befordringsfråga inskränker sig till be- dömning av sökandes insatser, vad beträffar användning och eventuell utveckling av den matematiska fysikens matematiska metoder [... och har] sökt giva en uppfattnig om 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 185 samt att Waller ”jämfört sina beräknade resultat med experimentellt be- stämda data”.32 Att Waller rättat välkända utländska forskare, och samarbe- tat med experimentalister samt fört sin modifikation av von Laues och Debyes formler till ett lyckligt slut, var tecken på ett sunt teoretiskt arbets- sätt och synnerligen värt att framhålla. Han hade även förstått de nya atomteorierna. Av Klein hade Carleman däremot önskat en ”större matematisk skärpa”, även sedan han diskvalificerat de tidiga arbetena i kemi samt de populärvetenskapliga alsterna. Kleins främsta specimina ansåg Carleman de senare arbetena inom den moderna kvantfysiken vara, om än ej dessa tillhörde ”de banbrytande arbetena inom detta gebit”.33 Sedan kom han till Enskog, vars arbeten av mer klassisk, matematisk, karaktär föll honom i smaken, emedan han placerade, med understrykande av sina i inledningen givna förbehåll, Enskog i första rummet.34 Däremot skulle ordningsföljden bli annorlunda om det var den moderna teoretiska fysiken som skulle komma ifråga. Då kom denna ”bedömningsfråga” att resultera i att Waller kom före Klein och sedan Enskog.35 Faxén var ej med i Carlemans utredning då denne tagit tillbaka sin an- sökan innan Carlemans sakkunnigutlåtande var inlämnat. Faxén förklarade sitt återtagande med att:

Detta får icke fattas som motiverat av missnöje med Högskolan, med någon av dess lärare eller övriga tjänstemän. Jag är tvärtom mycket tacksam för de tre år, jag haft äran och nöjet att upprätthålla professuren i fråga. På ämbetets blivande innehavare bör Vetenskapsakademien kunna ställa sär- skilt stora krav, såsom exempelvis en även för en professor ovanlig förmåga att genast upptäcka och till fulla värdet uppskatta varje mera betydande originellt uppslag eller arbete inom teoretiska eller experimentella fysiken, som framkommer i den samtida litteraturen. De sakkunnigas yttranden äro, som jag antar, ännu oöppnade och givetvis för mig obekanta, men då Högskolan har flera synnerligen kompetenta sökande, vilka erhållit imponerande stipendier och pris, så anser jag mig kunna återkalla min an- sökan.36

Det var med en illa dold ironi som Faxén återtog sin ansökan. Han som upprätthållit professuren i tre år borde i vanliga fall med tillförsikt ha kun-

de uppträdande matematiska problemens karaktär och svårighetsgrad.” Torsten Carle- man i sitt sakkunnigutlåtande om de sökande till Professuren 1930, C. 1. 32 Ibid., C. 17. 33 Ibid., C. 18. 34 Ibid., C. 19. 35 Ibid., C. 20. 36 Hilding Faxén till Stockholms Högskolas styrelse, 16/8 1930, Professuren 1930.

186 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN nat se fram emot utgången av sakkunnigförfarandet.37 Även om han fram- för allt hade ägnat sig åt den klassiska teoretiska fysiken såsom hydrome- kanik hade han även publicerat ett arbete inom den moderna kvantfysiken och läsåret 27/28 hållit föreläsningar över kvantmekanik.38 Oseen skrev en omfattande redogörelse (29 sidor) för de sökandes vetenskapliga arbeten. ”Enskogs vetenskapliga verksamhet faller till sin största del inom den statistiska mekanikens område,” slog han fast med detsamma. Framförallt var det Enskogs doktorsavhandling som alltjämnt var hans viktigaste arbete även om Oseen hade en del invändningar. Under 1920-talet hade Enskog fortsatt att undersöka olika delar av problematiken kring gasers teori samt gjort ett par rent matematiska arbeten som också rönt intresse från utlandet. Mot slutet av 1920-talet hade han kommit att intressera sig för kärnfysikaliska problem. Gentemot dessa arbeten invände Oseen att de byggde på den gamla bohrska atommodellen och inte på ”atomteoriens nuvarande ståndpunkt.” Om däremot dessa arbeten i en framtid skulle komma att grundläggas i vågmekanik eller matrismekanik hoppades han att det som tedde ”sig som godtyckliga antaganden, därvid skall framträda som en följd av allmänna lagar.” Oseens slutomdöme blev därför att Enskog var kompetent till en professur i teoretisk fysik, även om dennes alster på området ej var alldeles i fas med den senaste utvecklingen på området.39 Faxéns vetenskapliga produktion var ovanligt rik, menade Oseen. Först nämnde han de mer matematiska arbetena som renderat Faxén en docentur i matematik i början av 1920-talet. Faxéns huvudarbeten inom hydrodynamiken följde annars i Oseens spår. I sin doktorsavhandling hade han utfört beräkningar i enlighet med Oseens teori på de fall där en vätska var begrän- sad och inte som hos föregångaren obegränsat utsträckt. Oseen poängterade hur mödosamt detta arbete rent matematiskt hade varit: ”Jag tro icke, att det finnes många matematiker, som skulle haft mod att angripa denna uppgift eller kraft att lösa den.” Att dessutom Schiller i Leipzig på senare år funnit att Faxéns resultat stämde överens med experiment innebar att ”ett nytt teoretiskt och experimentellt genomforskat kapitel av hydrodynamiken” lagts till handlingarna. Annat berömvärt var en uppsats om en diffe-

37 Att Oseen bland sina adepter (utom Klein) skulle behöva rangordna dem föran- ledde rykten: ”Är irriterad av ett rykte, som cirkulerar här angående ett yttrande som jag skulle ha fällt om dig och Waller. Dylikt skvaller kan man ej göra något åt.” Hilding Faxén till C. W. Oseen, 8/7 1928, CWOA, E1:2. 38 Faxén och Waller hade t. ex. bägge lånat avskrifter av Bohrs senaste arbete från Oskar Klein. Enligt brev från Oskar Klein till C. W. Oseen, 24/1 1928, CWOA, E1:3. 39 Professuren 1930, O. 1–8. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 187 rentialekvation i den fysikaliska kemin – ”ett vackert exempel på Faxéns ständiga beredvillighet att ställa sitt matematiska vetande till experimenta- torernas tjänst.” Kommen så här långt i lovprisandet av Faxéns arbeten, som bara rört matematiken och mekaniken, hade Oseen ”slutligen att giva en redogörelse för hans teoretiskt-fysiska arbeten.” Det första av dessa var förbättringen av Debyes teori för temperaturens inverkan på röntgendiff- raktionen. Senare hade han fortsatt detta arbete och dessutom nämnde han Faxéns uppsats tillsammans med Holtsmark. Då Oseen inte ville beakta uppsatser som författats gemensamt (det gick då inte att bedöma omfattningen av respektive persons insats) hade Faxén skaffat ett intyg från norrmannen där den matematiska delen av uppsatsen förklarades för Fax- éns intellektuella egendom, ”medan den fysiska delen är samegendom.” Hursomhelst visade dessa uppsatser att han förstått sig på vågmekaniken. Slutomdömet blev därför att Oseen fann, ”att Faxén genom sina skrifter ådagalagt sin kompetens till en professur i mekanik. Han har därutöver givit mindre bidrag till den teoretiska fysiken.”40 Klein hade börjat sin vetenskapliga karriär som fysikalisk kemist. Nå- got större internationellt genomslag hade dessa arbeten inte fått. Detta kunde bero på att de inte var bekanta för den vetenskapande världen eller, trodde Oseen, kunde det ha sin förklaring i att Kleins formler inte var grundligen härledda. Klein hade heller inte skickat med intyg på vad som var hans intellektuella egendom i de uppsatser, som han författat tillsammans med andra, varför Oseen lämnade dem obeaktade. Detta kan synas som ett allvarligt slag mot Klein som hade skrivit flera av sina viktigaste arbeten inom den moderna atomteorin tillsammans med andra forskare. Som tur var för honom hade han ändå publicerat flera egenhändiga artiklar på näraliggande områden, och dessutom hade han skickat med flera opublicerade uppsatser som Oseen uppskattade. Särskilt gillade han ett senare manuskript väsentligen över Diracs elektronteori som, trots att det bestod av flera olika delar, var ”en ganska tungt vägande merit.” Detta särskilt som dessa problem låg i centrum för det samtida teoretiska intresset. Oseen såg framför sig hur dessa ansatser skulle utgöra ”en mycket god grundval för en undervisningsverksamhet på detta område” helst i formen av en lär- obok. Slutligen fann han att Klein ”såsom teoretiker varit verksam inom molekylarfysiken, den statistiska mekaniken, relativitetsteorien och atomfysiken. Något inom den egentliga mekaniken fallande arbete har han icke

40 Ibid., O. 8–12.

188 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN offentliggjort. Hans skrifter ådagalägga emellertid enligt min åsikt hans kompetens till en professur i teoretisk fysik.”41 Slutligen, kommen till Wallers vetenskapliga arbeten, fann Oseen att de alla ”fallit inom strålningsfysiken eller därmed sammanhängande kapitel av atomfysiken.” Till en början redogjorde han för Wallers viktiga ändring av Debyes resultat för interferensfläckarnas intensitet. Detta var också en del av Wallers doktorsavhandling där författarens kritik också riktades mot Borns behandling av samma problem. Oseen var också mån om att fram- hålla Wallers initiativ som lett till att Siegbahn och Larsson företog ett experiment angående röntgenstrålarnas brytning. Detta initiativ hade gett Waller det höga betyg han fått för avhandlingens författande. Att han här var gemensam författare med två experimentalfysiker var således inte något hinder för att bedöma denna flerförfattaruppsats. Var det flera teoretiker däremot gick det inte att bedöma vars och ens insats, men var de övriga medförfattarna lätt urskiljbara experimentalister var rågången klar, verkar Oseen ha resonerat. De arbeten av Waller som grundlades i den nya atomfysiken för att lösa de problem han sedan tidigare intresserat sig för ansåg Oseen vara betydelsefulla framsteg. Till dessa framsteg hörde Wallers, Ja- mes’ och Hartrees påvisande av en nollpunktsenergi. (Själva uppsatserna förbigick Oseen eftersom han inte kunde bedöma Wallers andel i dem.) Dessutom hade han varit snar att intressera sig för Diracs relativistiska ekvation för elektronen. I ett handskrivet manus hade han bifogat korrektion- er till Diracs teori. Alla Wallers arbeten rörde teorien för strålningens diffraktion i en kristall, vilket skulle kunna tyda på ensidighet. Oseens slutom- döme framhöll att det snarare vittnade om den centrala och viktiga roll dessa problem hade för den moderna teoretiska atomfysiken.42 Därmed hade Oseen redogjort för alla sökandes förtjänster och brister och hade så att avfatta sitt slutomdöme. En helt ”ny vetenskap, atomteorien” hade uppstått under de senaste decennierna inom den matematiska fysiken, skrev han. Den hade ”egna mål, metoder och begreppsbildningar.” Dess materia var redan så pass omfattande att det i sig var ett heltidsarbete att forska om atomteori. ”Att begära av en person, att han skall företräda både atomteorien och de discipliner, som förr ansågos ingå i mekaniken och den matematiska fysiken, vore en orimlighet.” Nu var det inte så, som det kan vara lätt att förledas till att tro, att de övriga delarna av den matematiska fysiken hade ”förtvinat” samtidigt som den nya atomteorin vuxit fram. Hade det varit så hade det ju varit naturligt att välja en representant

41 Professuren 1930, O. 12–20. 42 Ibid., O. 20–27. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 189 för atomteorin till ny professor. Men så var det inte alls, var Oseen angelä- gen om att framhålla. Tvärtom, så blomstrade den klassiska teoretiska fysiken – mekaniken – som aldrig förr, skrev han. Det var ”tydligt, att vid sidan av atomteorien mekaniken lever ett kraftliv.” Därför var det ej längre ”möjligt att sammanhålla mekaniken och den matematiska fysiken inom en professurs ram.”43 Allra bäst skulle detta lösas genom att inrätta två professurer, en i använd matematik och en i teoretisk fysik, på det sätt man gjort i Cambridge. Men var inte detta möjligt hade man att välja på vilken slags inriktning man ville se företrädd. Var det fråga om mekanik kunde endast Faxén komma ifråga. Var det däremot teoretisk fysik som skulle represen- teras var de tre övriga kompetenta. Och blev valet den senare inriktningen så var det enligt Oseens åsikt ”numera atomteorien [som var] den centrala delen av den teoretiska fysiken.” Detta sagt, så hamnade Enskog efter Klein och Waller emedan han ej ”trängt in i atomteoriens sista fas”. Åter- stod Waller och Klein. Wallers största förtjänst var att han gett ”impulser” till experiment, samt hans nära samarbeten med experimentalister. För Waller hade atomteorin varit mera ”ett hjälpmedel vid studiet av verkligheten än ett självständigt intresseobjekt.”44 Klein hade däremot lämnat ”en rad av bidrag till principdiskussionen.” Hur skulle man då skilja dem åt?

Huruvida man vill högst skatta en verksamhet av Wallers art eller en verksamhet av Kleins art, måste bli en omdömesfråga. Båda äro för vetenskapen nödvän- diga. Avgörande blir för mig under dessa omständigheter, att Klein utom sin atom- teoretiska verksamhet kan blicka tillbaka på en mångårig verksamhet inom molekylarfysiken och den statistiska mekaniken. På grund av denna större mångsidighet måste jag ge honom företrädet.45

Samtliga sakkunniga erkände alla fyra sökande som kompetenta till professuren. Det intressanta att märka är att de svenska sakkunniga, Oseen och Carleman, var angelägna om att göra skillnad på mekanik och matematisk fysik å ena sidan och modern teoretisk fysik å andra sidan, samt att diskutera denna skillnad som en principfråga. Denna frågeställning besvä- rade inte alls Bohr och Sommerfeld i samma grad. Det blir därför tvetydigt att försöka utröna vem som enligt de sakkunniga borde tillerkännas det första förslagsrummet – klart är att Klein kom först följd av Waller om det var den moderna teoretiska fysiken som främst skulle företrädas. Om det däremot var mekanik och matematisk fysik som skulle företrädas, blev En- skog och Faxén föreslagna i det första rummet av de svenska sakkunniga.

43 Ibid., O. 27. 44 Ibid., O. 28. 45 Ibid., O. 29.

190 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Den moderna teoretiska fysiken var alltså enligt Bohr och Sommerfeld det (outtalat) självklara centrala momentet för bedömningen av de sökande. Även om de berömde Faxén och Enskog så gjorde de det utifrån uppfattningen att det var den moderna, till atomfysik knutna, teoretiska fysiken som var ämnets och därmed professurens kärna. Sedan Faxén återtagit sin ansökan fanns det, enligt Oseens resonemang, ingen kompetent sökande till en professur i mekanik, vilket säkerligen gjorde det lättare för lärarkollegiet vid Högskolan att välja den teoretiska fysiken som inriktning. Det måste vara viktigt att veta hur man resonerade vid Stockholms Högskola i dessa frågor. Vad för slags inriktning önskade man vid detta försök att återuppväcka fysikforskningen vid Högskolan genom att tillsätta de sedan länge obesatta professurerna i fysik och matematisk fysik? Det kan synas som att man redan genom valet av Bohr och Sommerfeld som sakkunniga velat få sig den teoretiska atomfysiken föreslagen. Men några uttalade intentioner åt detta håll är svåra att urskilja. Högskolan hade sedan sin start ofta motiverats genom sin satsning på naturvetenskaperna, vilka från huvudstadens horisont hade ansetts styvmoderligt behandlade vid universiteten, i den industriella moderniseringsprocess man då befann sig i. Efter hand som omfattningen på verksamheten utökades vid Högskolan tog andra ämnen större plats och efter det att den stora anstormningen kring 1910 (när både universitet och högskolor hade anlöpts av studenter som efter läroverksreformen 1905 såg möjligheter till en karriär som lektorer i naturvetenskap) hade bedarrat, minskade antalet studenter i naturvetenskapliga ämnen. På 1920-talet satte även en reaktion in mot naturvetenskapernas iögonenfallande resursbehov. Antalet studenter och doktorander minskade.46 Frågan är därför om man nu ville återupprätta entusiasmen för de naturvetenskapliga ämnena genom att satsa på den mest moderna teoretiska fysiken. Den 4 oktober 1930 var det dags för den naturvetenskapliga fakulteten vid Högskolan att slutbehandla återbesättandet av professuren i mekanik och matematisk fysik. Faxén hade återtagit sin ansökan, de resterande för- klarades för kompetenta till professuren. Professorn i försäkringsmatematik och matematisk statistik, Harald Cramér, poängterade att man främst borde betona de sökandes ”förmåga att verksamt deltaga i arbetet på den snabba utveckling, den teoretiska fysiken under senare år undergått.” Denna beto-

46 Jfr Per Thullberg, ”Stockholms universitets historia, 1878–1978”, Stockholms universitet, 1878–1978, Stockholmsmonografier, 39 (Uppsala, 1978), 12–36. Kaiserf- eld, Vetenskap och karriär. Sven Tunberg, Stockholms högskolas historia före 1950 (Stockhom, 1957), 126 f. & 140. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 191 ning ställde Enskog sist i raden av de sökande och Klein fick företräde framför Waller sedan han visat ”större mångsidighet”. Cramér stödde sig här främst på Oseens bedömning. Även professorn i geologi, Lennart von Post, följde ”den klargörande och övertygande motivering, som givits av professor Oseen”. Bohrs och Sommerfelds uttalande gick ju inte emot Ose- ens utlåtande varför han uppförde de tre kandidaterna på samma rum som Cramér, om än med betonande av den ringa skillnaden mellan Waller och Klein. Geografiprofessorn, Hans W:son Ahlman, angav även han Klein, Waller och Enskog som sitt förslag utan närmare motivation. Detsamma gjorde zoologiprofessorn, Nils Holmgren; professorn i mineralogi, Percy Quensel; kemiprofessorn, Hans von Euler; och botanikprofessorn Otto Ro- senberg.47 Erik Hulthén, som nyligen blivit professor i fysik vid Högskolan, angav ett rätt utförligt yttrande för att motivera sin rangordning. Han tillstod att han i sin bedömning ville ”värdesätta vissa mycket betydelsefulla moment i nutidens fysik” och det han mer specifikt hade i tankarna var ”den skarpa väsensskillnad, som föreligger mellan den sedan ett årtionde framväxande atomteorien och den äldre klassiskt-matematiska fysiken.” Även om Oseen hade påpekat att den gamla inriktningen ”ingalunda för ett tynande liv”, så hade ”den nya utvecklingen [inneburit] ett stort jordskred till förmån för atomteorien.” För att befästa detta påstående nämnde Hulthén att överallt i världen, och runt om i Sverige också för den delen, stod atomteorien i centrum för intresset. Utomlands hade detta intresse till och med motiverat in- rättandet av institutioner för teoretisk fysik, vilka enbart sysslade med ut- forskandet av atomfysiken och där det inte bara var ett teoretiskt utan dessutom ett experimentalfysiskt utforskande av atomfysiken som bedrevs. Han ville dock inte antyda att denna den teoretiska fysikens nära samröre med experimentalfysiken på något sätt hade fjärmat ämnet från den matematiska vetenskapen, tvärtom fanns ”det många exempel på en starkt befruktande växelverkan mellan dessa.” Då det i Sverige hade blivit så att

samtliga lärostolar i teoretisk fysik vid våra universitet och tekniska högskolor redan eller inom en mycket nära framtid [är] besatta med representanter för den klassiska fysiken. Det synes mig därför av viss vikt, ifall Stockholms högskola bryter med dessa förhållanden – i synnerhet med tanke på det starka intresse, som redan existerar för atomfysiken vid högskolans fysiska och kemiska institutioner. 48

47 Riksarkivet, Stockholms Högskolas arkiv, Matematisk-naturvetenskapliga avdelningens protokoll (Hädanefter SHA, Mat-nat:vet. avd. prot.), 4/10 1930, §7. 48 Ibid.

192 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Utifrån dessa utgångspunkter hamnade Enskog sist av de tre kandidaterna. Utifrån sitt betonande av samarbetet mellan experimentalister och teoretiker fortsatte Hulthén sin granskning av Wallers och Kleins arbeten. Både Klein och Waller hade förmått att tränga djupt in i den nya atom- mekanikens problem och var bägge väl kvalificerade, men Kleins ”större idérikedom” och mångsidighet gav honom företrädet före Waller. Kemiprofessorn Arne Westgren, som enligt Hulthén skulle tillhöra de som hyste ett intresse för atomfysik, talade inte om professuren som en i teoretisk fysik utan använde den officiella beteckningen, mekanik och matematisk fysik i sitt resonemang. Han tog också fasta på Carlemans sär- skiljning av en professur i teoretisk fysik eller en i mekanik och matematisk fysik. Om det var fråga om ”modern teoretisk fysik” så skulle Waller och Klein komma före Enskog, skulle däremot den matematiska fysikens matematiska metoder stå i centrum så hade Enskog ett företräde före sina medtävlare. Men som redan Hulthén antytt, så var man från fysik- och ke- mihåll angelägna om att få en representant för den moderna teoretiska fysiken. ”Våra dagars teoretiska fysik är genom sitt impulsgivande och vägle- dande inflytande på grannvetenskaperna av utomordentlig betydelse för utvecklingen av de exakta vetenskaperna i sin helhet,” sade Westgren. Han hade emellertid lite svårare att skilja Waller från Klein än vad Hulthén haft, vilket kan ha haft att göra med att Westgren med ett förflutet som metallo- graf i mycket varit inne på Wallers intresseområden kring röntgenstrålars växelverkan med kristaller. Till sist anslöt han sig dock till Oseens om- döme och placerade även han Klein främst.49 Sedan kom turen till en av de sakkunniga, Torsten Carleman, som var professor i matematik vid Högskolan. Han tillade till sitt sakkunnigutlå- tande, ”att den modärna kvant- och vågmekaniken med all sannolikhet kommer att vara av dominerande betydelse för den teoretiska och matematiska fysikens fortsatta utveckling,” varför hans andra rangordning utifrån de sökandes lämplighet inom den matematiska fysiken inte kom ifråga. Däremot placerade han Waller före Klein då han menade ”att Waller på anmärkningsvärt kort tid medhunnit en vetenskaplig produktion, som näp- peligen kan förklaras vara mindre betydande än Kleins.” Fritz Carlson, även han professor i matematik, menade att ordningsföljden berodde på ”vilken ämnesgren, som närmast skall bli företrädd.” Även han menade att det vore önskvärt att man till Högskolan fick ”en representant för den moderna teoretiska fysiken”. Detta kunde i och för sig medföra det olyckliga att mekaniken och den matematiska fysiken skulle ”skjutas åt sidan”. Men

49 Ibid. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 193 då nu utvecklingen inom den teoretiska fysiken syntes så intensiv var det all anledning för Högskolan att satsa på den moderna teoretiska fysiken. Om än Waller hunnit mycket på kort tid var Kleins vetenskapliga produktion mer omfattande än Wallers varför Carlson placerade Klein före Waller och Enskog.50 Resultatet blev till slut att Klein uppfördes på det första förslagsrummet med tio röster med en för Waller, Waller uppfördes på det andra rummet med tio röster mot en på Klein och Enskog fick alla elva rösterna till det tredje rummet. Sedan fakulteten gett Klein 10 av 11 röster till första för- slagsrummet den 4 oktober och Högskolans lärarråd röstat med 20 av 21 röster på Klein den 25 oktober beslutade Högskolans styrelse att besätta professuren i mekanik och matematisk fysik från och med den 1 januari 1931 med Oskar Klein.51 Redan efter det att de sakkunnigas utvärderingar blivit offentliga, där det stod klart att Klein skulle få professuren, dök nya möjligheter upp för de inblandade. Det såg ut som att Faxén skulle få en professur i matematik vid chalmerska institutet och att Enskog skulle komma ifråga för en professur i mekanik och matematik vid Tekniska hög- skolan. Och ända ner till Danmark hade man nåtts av ”ett rykte om att Oseen skulle få Nobelinstitutet. Då blev det kanske plats för oss alla fyra i Sverige”, skrev Klein förhoppningsfullt till Waller.52 Det var självklart för honom att Waller skulle efterträda Oseen. Genom beslutet att satsa på den teoretiska atomfysiken hade Stock- holms Högskola ännu en gång visat sin progressivitet och modernitet. Ini- tiativet hade varit förlorat åtminstone för fysikens del under större delen av 1920-talet. Sedan ett par år var fysikinstitutionen fullt upptagen med experimentell atomfysik i Stockholm. Den verksamheten var möjlig utan ett omfattande samarbete med teoretiker, men man förmodade att ett direkt samarbete skulle vara till båtnad för bägge disciplinerna och strävade där- för i denna riktning. En annan drivkraft var samtidigt att inte vara för mycket beroende av varandra, varför utvecklingen inte var entydig. Kom- munikationen och samarbetet kunde ju lika gärna bedrivas per korrespondens och på resande fot. Fördelen med samarbete på plats var snarast att man tillsammans kunde motivera det gemensamma forskningsområdet äm- nespolitiskt.

50 Ibid. 51 SHA, Styrelsens protololl, 5/11 1930, §6. Jfr bilagorna 236 och 237. 52 Oskar Klein till Ivar Waller, 10/6 1930, IWA F1:5.

194 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN Nobelkommittén och den nya fysiken Vilken vikt som skulle läggas vid den nya atomfysiken var inte bara ett problem vid tillsättandet av professurer. Nobelkommittén hade att anställa sakkunnigutredningar över den nya atomfysiken från slutet av 1920-talet. Medlemmarna av Nobelkommittén konstaterade i sin rekommendation till Vetenskapsakademien 1929 att atomfysiken var central ”inom våra dagars fysik”. Några av kandidaterna detta år var Heisenberg, Schrödinger och Dirac, vilka främst ägnat sig åt att systematisera det ”atomfysiska materi- alet”. De hade ännu inte åstadkommit en logiskt genomarbetad version av sina nya teorier, och kunde därför inte komma ifråga för ett pris innevarande år. Samma år resonerade Nobelkommittén istället utförligt om den internationella telefonin, några år gammal, som hade flera vetenskapliga innovationer att tacka för sin existens. En annan nymodighet ”av den högsta kulturella betydelse” var rundradion, vars ”tillkomst och utveckling [var] grundad på termioneffektens tillämpning”.53 Vetenskapen, nymodiga tekniker och den internationella kulturen hängde ihop, menade man i No- belkommittén. Det blev också arbeten kring termjoneffekten som belöna- des med det innestående Nobelpriset från 1928. De unga atomteoretikerna som föreslogs för Nobelpris skulle komma att kräva flera utredningar. Man hade sedan tidigare poängterat att en nydanande teori helst skulle generera nya experimentella upptäckter av grundläggande natur. Det var just detta faktum som hindrade Heisenbergs, Schrödingers och Diracs kandidaturer till en början. Ett exempel: Sedan man experimentellt funnit att väte existerade i två allotropa former, vilket Heisenberg förutspått utifrån sin teori, kom hans kandidatur i ett nytt ljus. Men då infann sig istället frå- gan om vartill upptäckten av vätets allotropa former hörde. Oseen menade i sin utredning 1930 att upptäckten snarast hörde till kemin och att därmed teorin skulle komma ifråga för ett kemiskt Nobelpris. Han fann till slut att det var möjligt att belöna Heisenberg med Nobelpris i fysik om Nobel- kommittén i kemi ansåg att upptäckten av vätets allotropa former var värd att belönas med ett kemipris och att detta faktum i sin tur inte hindrade att teorin belönades med ett fysikpris.54 Frågeställningen uttrycktes koncisare året efter: kunde ”en teoretikers förutsägelse av ett kemiskt faktum belönas med ett Nobelpris i fysik”? Oseen tvekade inför detta och hur man skulle ställa sig till atomteoretikerna i allmänhet, antalet nomineringar hade mins- kat under 1931 konstaterade han. I linje med sin egen inställning såg han

53 C. W. Oseen et al. till Kungl. Vetenskapsakademien, 2/9 1929, KVANP. 54 C. W. Oseen, ”Utredning rörande W. Heisenberg och andra atomteoretiker”, 25/3 1930, KVANP. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 195 nu att ”en mera kritisk stämning” infunnit sig gentemot de nya atomteorierna. Det var framför allt problemen med de oändliga egenenergierna som besvärade. Sedan det fanns flera priskandidater på området, måste också alla deras insatser utvärderas. Det var Heisenberg som hade gjort den första och mest radikala innovationen, konstaterade Oseen, medan Schrödingers vågmekanik blivit flitigast utnyttjad för vidareutvecklingen av teorierna för atomfysiken. Att hålla isär dessa bägge kandidater blev därför svårt. Den ene kunde inte självklart väljas framför den andre.55 Nästa år, 1932, fick Erik Hulthén ta över utredningsstafetten från Oseen och reda ut förhållan- det mellan kvantmekaniken och den experimentella atomforskningen.56 Någon entydig rekommendation kom han inte med. I ett särskilt yttrande av Oseen konstaterade denne att det ”skulle utan tvivel både för kommittén och Akademien vara av värde att få denna fråga avförd från diskussionen”, men svårigheterna var fortfarande för många och för djupgående för att han skulle kunna rekommendera ett pris. Det var de dagsaktuella problemen med att förena kvantteorin med relativitetsteorin som alltjämnt var det största hindret. Men det började möjligen anas en ljusning. Oseen skrev om en:

upptäckt , som möjligen kan bli av betydelse för lösningen av några av svårigheter- na. Jag syftar härmed på upptäckten, att neutronen, d. v. s. en elektriskt neutral för- ening av en vätekärna och en elektron, ingår som ett konstitutivt element i atom- kärnorna. Hur stor betydelsen av denna upptäckt kan bli, kan endast framtiden visa.57

Hulthén, som inte givit någon rekommendation i sin utredning, skrev även han ett särskilt yttrande och konstaterade där, att trots de invändningar som var möjliga såg han inget ”hot mot teoriens användbarhet inom övriga om- råden av atomfysiken.” Och föreslog på denna grundval att Heisenberg och Schrödinger skulle prisbelönas med 1931 års innestående pris.58 Kommittén som helhet valde dock att gå på Oseens försiktigare linje och man avvak- tade ytterligare ett år.59 Schrödingers och Heisenbergs kandidaturer hade under flera år föresla- gits Nobelkommittén. Dirac hade bara någon gång omnämnts som efterföl- jare till Heisenberg, om än en originell sådan. I den utredning om Dirac

55 C. W. Oseen, ”Utredning rörande W. Heisenberg och E. Schrödinger”, 15/4 1931, KVANP. 56 Erik Hulthén, ”Kvantmekaniken och den experimentella atomforskningen”, 23/5 1932, KVANP. 57 C. W. Oseen, ”Särskilt yttrande av herr Oseen”, odat [1932], KVANP. 58 E. Hulthén, ”Särskilt yttrande av herr Hulthén”, odat [1932], KVANP. 59 Henning Pleijel et al. till Kungl. Vetenskapsakademien, 21/9 1932, KVANP.

196 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN som Oseen gjorde 1933 gicks däremot Diracs variant av kvantfysiken igenom. Bl. a. togs hans uppfinning av d-funktion upp.60 Denna ”funktion” hade visat sig mycket användbar även om det inte fanns något bevis för den, däremot konstaterade Oseen, ”att införandet av d-funktionen väsentligt bidragit till den känsla av otrygghet, som icke få forskare erfarit inför atomfysiken.” Invändningar mot Diracs lärobok i kvantmekanik leverera- des också, men även lovord. Det var ”en imponerande arbetsprestation” som förelåg. Framförallt var det engelsmannens relativistiska elektron- ekvation som:

i hög grad [hade] sysselsatt samtiden. Trots allt, som skrivits om denna teori, måste den dock i stort sett anses vara vetenskapens hittills sista ord i denna fråga. Men den är inte vetenskapens definitiva ord. Det kan fällas, först då klarhet vunnits om grunden till olikheten mellan positiv och negativ elektricitet.

Detta omdöme fällde Oseen i mars 1933, året innan hade en amerikansk forskare, Anderson, meddelat att partiklar i kosmisk strålning uppträtt som om de hade en positiv laddning trots att de i allt övrigt hade samma egenskaper som elektronerna. I februari 1933 publicerade Blackett och Occhi- alini en uppsats där de visade att Andersons partikel och Diracs partikel var en och samma.61 Det blev P. A. M. Dirac som fick dela 1933 års Nobelpris med Erwin Schrödinger, man passade samtidigt på att ge det innestående priset från föregående år till Werner Heisenberg. Alla tre fördes samman som måls- män för den nya atomfysiken i en presentation för Kosmos’ läsare författad av Oseen. Han skrev att kvantmekaniken och vågmekaniken – den nya atomfysiken – var omöjlig att referera på grund av den starkt matematiska prägeln. Han uppehöll sig ändock kort vi de olika delarna i deras arbeten, och var noga med att framhålla att det inte hade varit fråga om någon lätt- sinnig modenyck som renderat de tre deras priser. Det var snarare det om- vända som gällde, för teorier som innebär ”en så djupgående revision av vetenskapens grundläggande begrepp, måste göra stora tjänster för att bli accepterad.” Det var mängden av spektrografiska data som motsade de klassiska teorierna som hade utgjort incitamentet att förnya teorierna för materien, enligt Oseen. Han var mycket mån om att peka på dessa experi-

60 , d(x) = 0 för x ≠ 0, dvs. funktionen har ett värde endast i origo.

61 D C. W. Oseen, ”Utredning om P. A. M. Dirac”, odat. mars 1933, KVANP. Helge Kragh, Dirac: A scientific biography (Cambridge, 1990), 87–117. Norwood Russell Hanson, The concept of the positron: A philosophical analysis (Cambridge, 1963), 135– 165. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 197 mentella grundvalar för de nya teorierna: ”Läran om spinnet har i detta kapitel av atomfysiken en fast empirisk grundval.” Allt var inte bekräftat emellertid, Diracs hålteori stod ännu inte på fast mark. ”Något experimentellt faktum, som tyder på existensen av dessa märkvärdiga elektroner med negativ energi, är icke bekant.” Men möjligen var Diracs teori riktig då man på ”allra sista tiden [gjort] den märkliga upptäckten […], att under vissa omständigheter uppträda positivt laddade partiklar med lika stor laddning och med approximativt lika stor massa som elektronen, så kallade positroner.”62 Det var positronen som till slut förlöste hela problemkomplexet. ”Kommittén anser, att den tidpunkt nu är kommen, då frågan om en belö- ning av den nya atomteoriens grundläggare bör upptagas till avgörande.” Det var upptäckten av den positiva elektronen i kosmisk strålning som hade:

förvandlat en av de svåraste betänkligheterna mot den nya atomteorien till ett stöd för denna teori. Kommittén finner under dessa omständigheter tillräcklig anledning föreligga att nu föreslå en belöning av den nya atomfysikens upphovsmän.63

När det gällde Nobelpriset hade man varje år direktkontakt med kon- junkturerna bland de vetenskapliga kollegorna i andra länder, vilka hade givits möjlighet att föreslå priskandidater. Något entydigt förhållande mellan nominerandet och det slutliga prisbeslutet går inte att upptäcka. Oseens tveksamhet inför de nya atomteoretikernas kandidaturer, lånade det minskade antalet nomineringar till argument, men var grundad i hans egen tveksamhet inför de faktiska problemen i den då dagsaktuella teoretiska atomfysiken. Han var länge kommitténs ende riktige expert på den teoretiska fysikens område. När till slut den nya fysiken belönats med Nobelpris föll det på hans lott att argumentera för denna fysik som sunt grundad i experimentella fakta.

Slutsatser Den matematiska fysiken förklarades inte obrukbar bara för att Oskar Klein fick professuren vid Stockholms högskola, men nya teoretiska tekniker och en ny teoretisk teknologi hade börjat etableras vid universiteten. (Vi kan betrakta Stockholms Högskola som motsvarande ett universitet vid denna tid.) Enligt den historieskrivning som finns över hydrodynamiken framstår

62 C. W. Oseen, ”Om den nya atomfysiken”, Kosmos 11 (1933), 9 ff. & 13. 63 Henning Pleijel et al. till Kungl. Vetenskapsakademien, 25/9 1933, KVANP.

198 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN det som självklart, att den idag främst är representerad i tekniska tillämp- ningar och vid tekniska högskolor, det tas aldrig upp som ett problem att den definierades ut från sin tidigare centrala position vid universitetens institutioner. Utdefinierandet, eller hellre omdefinierandet, innebar inte att värdet av hydrodynamiken ifrågasattes. Snarare innebar det en förstärkning av den nymornade forskningen vid de tekniska högskolorna, vilka var väl så angelägna att stå för mer forskning. Hydrodynamiken var alltså ersatt av den teoretiska atomfysiken som teoretisk teknologi vid universitetsinstitutionerna. Fysiken hade på så sätt tillerkänts ett större utrymme i och med att den gamla teoretiska teknologin fick fortsätta vid Tekniska högskolan. I detta kapitel har två aspekter av samma problem undersökts: hur man skulle ställa sig till den nya fysiken? Professorstillsättningen var därvidlag ett direkt beslut om forskningsinriktning, medan Nobelprisdiskussionerna mera indirekt angav inriktningen. I samband med professorstillsättningen var Hulthéns kontakter med Bohr avslöjande. Han var angelägen om att få Klein till Stockholm, vilket till viss del kan ses som att han, Klein och Bohr tillhörde samma gruppering av fysiker, vilken inte bara hölls samman av sociala och personliga sympatier, utan framför allt hölls samman av gemensamma teoretiska teknologier. Förhoppningen var alltså att man skulle exploatera gemensamma atomfysikaliska problem, att de teoretiska och de experimentella teknologierna skulle verka tillsammans. Den experimentella kulturen, med dess experimentella teknologier och tekniker, var i en mening autonom och kunde upprätthålla sin egen verksamhet. Däremot var man angelägen om möjligheter till samarbete med teoretiker. Dessa intentioner var uttalade men inte alltid realiserade. Oftast så stannade intentionerna vid retoriken, vilken är en väl så viktig funktion. Det har ofta påpekats att svensk fysik varit dominerad av experimentalister. Den experimentalfysiska kulturen har emellertid inte varit allenarå- dande, och man har vid flera tillfällen varit angelägen om att gemensamt med teoretiker formulera problem och motivera inriktning, på forskningen. Oseens och Siegbahns gemensamma seminarier under 1920-talets första hälft initierade några få sådana gemensamma projekt, men hade sin viktigaste funktion i att de angav att det var atomfysiken som borde stå i fokus för bägge gruppernas intresse. Varför var Oseen intresserad av en sådan utveckling? Hans egen forskning hade främst rört principiella hydrodynamiska problem, och för honom kan det inte ha varit självklart att den teoretiska atomfysiken hade ett ”naturligt” företräde såsom ett mer principiellt och grundläggande problem. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 199

Hans erfarenheter av svårigheterna att samarbeta med experimentalfysiker och att på egen hand skaffa sig experimentellt utrymme bör däremot ha spelat in. Den avgörande faktorn torde därför ha varit möjligheten att inom atomfysiken göra gemensam sak med experimentalisterna. Oseens inställ- ning, att fysiken fungerade bäst om teoretiker och experimentalister nära samarbetade, var även influerad av kontakten med Bohr.

Epilog ”Det har i våra dagar blivit sed att tala å ena sidan om den klassiska fysiken, å den andra om atomfysiken eller, som vi här vilja säga, den nya fysiken.” Så inledde Oseen en artikel om ”Determinism och indeterminism” i första årgången av Sveriges religiösa reformförbunds tidskrift Religion och kultur 1930.64 Där skrev han att den nya fysiken hade vuxit fram ur experiment rörande strålningens natur sedan 1890-talet, medan den klassiska fysiken var grundad i mekaniken. Men det var inte detta – hur den nya fysiken hade uppkommit – som var den primära frågan i uppsatsen. Oseen skrev ”att den nya fysiken till fråga om världsförloppets entydiga bestämd- het intar en ståndpunkt, som är rakt motsatt den klassiska fysikens. Den nya fysiken är lika bestämt indeterministisk som den klassiska fysiken var de- terministisk.”65 Det var inför utsikten om en från fysiken sanktionerad indeterminism som man från olika håll intresserade sig för fysikens senaste rön vid denna tid. Indeterminismen kunde lova den fria viljan åter hoppades många, och på så vis kunde utrymme ges tillbaka till religionen. Fem år tidigare, 1925, hade Oseen skrivit att det var ”den teoretiska fysikens uppgift att beräkna framtiden”66, nu skrev han:

Om det icke är möjligt att för ett ögonblick fastställa lägen och hastigheter för de korpuskler, varav världen består, kan den fysiska teoriens uppgift icke bestå däri att för framtiden beräkna dessa lägen och hastigheter. […] Teoriens mål måste efter den nya fysiken bli ett annat än efter den gamla.67

Det var här sannolikhetsdiskussionen kom in, ty den ”nya fysiska teorien är till sitt väsen en statistisk teori.” Vad innebar då detta för människans frihet? Oseen diskuterade detta men var mer intresserad av vad den nya ve-

64 Jfr Silverbark, Fysikens filosofi, 204 ff. 65 C. W. Oseen, ”Determinism och indeterminism”, Religion och kultur 1 (1930), 143 & 145. 66 C. W. Oseen, ”Vetenskapen och framtiden”, Vetenskapen och livet 10 (1925), 400. 67 Oseen, ”Determinism och indeterminism”, 152.

200 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN tenskapen förde med sig för vetenskapandet i stort. ”Det synes mig härav framgå, att den nya fysiken icke blott är ett mycket stort framsteg inom denna särskilda vetenskap utan också ett framsteg beträffande harmonien inom vetenskapernas system.” Och även om inga fysikaliska teorier kunde tänkas regera i evighet förutspådde han att den nya fysikens vederläggning av den klassiska fysiken åtminstone skulle bestå. Det fanns ingen återvändo i så måtto. Alla försök att skapa mekaniska system, som skulle svara för alla fenomen, var numera definitivt avskrivna, och svårigheterna bestod, menade han, i ”att mekaniken så länge stått orubbad, att den föreställningen vunnit fäste, att den vore absolut sann.” Så den nyvordna indeterministiska och statistiska fysiken gällde även för vad man hade att vänta i framtiden. ”Det skall troligen dröja länge, innan på nytt inom fysiken den tanken skall uppkomma, att den i någon av sina utsagor har nått den absoluta sanningen.”68 En annan svensk fysiker, som till största delen alltjämnt befann sig i 1800-talets mekaniska universum med dess absoluta sanningar, var Henrik Petrini sedan ett par år pensionerad lektor från Norra Real. Han hade varit en av Oseens konkurrenter om professuren i Uppsala 1909. Han kritiserade Oseen i ett senare nummer av Religion och kultur i uppsatsen ”Determin- ism eller indeterminism”. Det var doften av det slutande 1800-talets stora stridsfråga som hade fått honom att reagera och avfyra kritik mot den i hans ögon förskräckande pånyttfödelsen av metafysiska spekulationer i vetenskapen. De hade man rensat ut ur vetenskapen en gång för alla hade han trott. Och i en analys, mera av den populära uppfattningen av vad fysiken numera ägnade sig åt, konstaterade han att det hos många fanns en vilja till att det skulle finnas en ovetbarhetsgräns, för vilka Heisenbergs osäkerhets- lag utgjorde en ”metafysisk grundprincip”. Och när ”nu metafysiken väl är insläppt i vetenskapen, så har man fått bevittna dess härjande framfart.”69 Han hävdade själv att den gamla mekaniken höll sig strängt till sak, medan den moderna mekaniken minsann blandade in känslotänkande i vetenskapen. Förut hade man mätt i samvetsgrant nit, och även om Oseen hade för- säkrat att den gamla mekaniken alltjämt var vid god hälsa, så var Petrini rädd att de områden där den nya fysiken var verksam skulle korrumperas.

Den modernaste mekaniken kan räkna sin upprinnelse från vågteorien för atomerna, och med dennas dunkla utgångspunkter har följt ett slags modernism i vetenskapen. I den klassiska mekaniken har man laborerat med klara utgångspunkter och stränga

68 Ibid., 152 ff. 69 Henrik Petrini, ”Determinism eller indeterminism”, Religion och kultur 2 (1931), 105. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 201

matematiska deduktioner. Nu äro vi inne i en period, där hypoteserna sakna åskåd- lighet och f. ö. oupphörligt avlösa varandra i hastigt tempo, den ena vildare än den andra. Och den matematiska behandlingen gör intryck av det sublimaste godtycke.70

Det var samma anda som hans kristendomskritik från sekelskiftet. Nu var Petrini mer frustande och mindre konsekvent i sitt underkännande av den nya fysiken, som han själv inte var sysselsatt med annat än på avstånd. Sin egen ignorabimus-gräns lade han vid underkännandet av att kausaliteten inte gällde i mikrokosmos, ty ”därom veta vi ingenting.” Det var i och för sig inte detta som var upprörande för honom, det var snarare vad han uppfattade som själva inställningen till forskningen. Man borde kavla upp är- marna, spotta i nävarna och se till att upptäcka nya naturlagar som förde vetenskapen framåt och inte, som han uppfattade att man numera gjorde, ge slaget om begripligheten förlorat. ”Och man kommer längre i naturvetenskapen med den klassiska arbetshypotesen, att det finns naturlagar att upp- täcka än med den moderna trötthetshypotesen: naturlagarna ha tagit slut, inom elektronernas värld är det den rena slumpen som regerar.” Det låg en fara i att exponera ungdomar för de moderna idéerna – det var viktigt med determinism för deras fostran, menade han. Och om man envisades med att vilja tro på den fria viljan, så gick det alldeles utmärkt att förlita sig på den ”gamla redliga klassiska mekaniken”, annars kunde han själv bekänna att den fria viljan bleknade vid mer mogna år och slutligen rekommenderade han det ”deterministiska betraktelsesättet [som] har ett mycket välgörande inflytande på känslolivet.”71 Vi har ovan sett hur Oseen var angelägen om att förhålla sig kritisk till den nya fysiken i Nobelprissammanhang och på sina seminarier. När han hade att vända sig till en lekmannapublik tonades kritiken däremot ned. Ett exempel finns i det nummer av den modernistiska kulturtidskriften Spektrums andra årgång där vi kan läsa Karin Boyes och Erik Mestertons ”auktoriserade översättning” av T. S. Eliots ”Det öde landet” och Wilhelm Reichs ”Sexuallivets splittring”. Där återfinner vi även Oseens uppsats ”Empirismen och sannolikhetsbegreppet” som tänktes intressera modernistiskt sinnade läsare. Sedan de ”mest grundläggande begreppen, rum, tid, kausalitet, som den fysiska vetenskapsidkaren haft gemensamma med den icke fysikdrivande mänskligheten, ha ställts under diskussion” och därmed ett gap öppnats mellan fysikernas och lekmännens världsbild var det för Oseen dags att ta till orda. Den omvälvning, ”vartill tidigare intet mot- stycke funnits”, hade fört till dessa hastiga förändringar. Vad skulle man ta

70 Ibid., 107. 71 Ibid., 107 ff.

202 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN fasta på i den nya ström av intryck, ”detta myller av fysikaliska begrepp och formler, som uppställas idag och ställas på huvudet i morgon”? Fanns det en verklighet som man närmade sig med all den nya hektiska forskningen, frågade sig Oseen. Han nämnde något av det intresse för kunskapsteori som stammade från Wien och Prag. I Erkenntnis-kretsen återfanns ju flera gamla bekanta till honom, Philipp Frank och Richard von Mises bl. a. Den förhoppning man därifrån närde om en enhetsvetenskap genom meto- disk positivism och materialism ställde sig Oseen emellertid tvekande in- för. Han skrev att ”förutsättningarna för en enhetsvetenskap icke vara för handen”, då sannolikhetsbegreppet som är ett så centralt begrepp i fysiken ännu icke hade fått en enig förklaring. ”Tanken att sammanfatta alla sanna satser till en enda, logiskt ordnad och genomarbetad vetenskap är en stor och vacker tanke”, men enhetsvetenskapen var fjärran, menade han.72 Fysi- ken själv var inte hotad, men dess allmänna innebörder var obestämda. Redaktionen för kulturtidskriften Spektrum hoppades att Oseen skulle vilja fortsätta medverka i tidskriften. Man funderade på olika temanummer i framtiden. Det man framför allt tänkte sig var att tidens frågor som ”sexu- alfrågor, arkitektur, film och teater samt rättsfrågor, allt detta med tonvikt lagd på socialt och kulturellt lika berättigande” skulle ventileras, men man kunde också tänka sig ”eventualiteten populärvetenskap”, varför man vände sig till Oseen.73 Den nya fysiken uppfattades som modern och ett modernistiskt argument; om fysiken var moderniserad borde annat följa. * Det skulle bli en dragkamp om Arrhenius gamla Nobelinstitut för fysikalisk kemi. Redan i mars 1927 hade man tillsatt en kommitté, bestående av två ledamöter från vardera (fysik och kemi) Nobelkommittén, att utreda framtiden för Nobelinstitutet.74 Bror Holmberg, professor i organisk kemi vid KTH, var intresserad av att överflytta sin verksamhet till Arrhenius gamla laboratorium för att få ”befrielse från undervisning, examination, nådiga (!) remisser och kommittéarbete”. Dessutom ställde han sig frågande inför ett av förslagen som skulle gå ut på att använda byggnaden till bibliotek, ”vad skulle det tjäna till?” Att ”förlägga ännu ett bokförråd (och av vad för slag?) utanför staden” verkade på honom märkligt, särskilt som ”byggnaden ursprungligen är inrättad till laboratorium, och då vore det väl skäligt, att denna möjlighet till bedrivande av experimentell forskning ej avskures,

72 C. W. Oseen, ”Empirismen och sannolikhetsbegreppet”, Spektrum 2 (1932), 53 & 60. 73 Spektrum till C. W. Oseen, 23/5 1932, OFA AXXIV:4. 74 Jfr koncept bilagt Allvar Gullstrand till C. W. Oseen, 20/1 1929, CWOA, E1:2. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 203

även om lokaliteten ej är den bästa tänkbara från ultramodern synpunkt.” Han var dessutom angelägen om att institutet ej blev ”en mer eller mindre förtäckt pensioneringsinrättning.”75 Andra var också intresserade. The Svedberg hade hört sig för med kemiprofessorn, Sven Odén, om denne skulle vara intresserad av att flytta in i de gamla lokalerna efter Arrhenius. Odén hade dock hört från Pleijel att Oseen hade nya planer för Nobelinstitutet.76 Oseen hade sommaren 1931 talat med Wilhelm Palmær, som var den som fortsatt med fysikalisk kemisk forskning i Arrhenius’ institut efter dennes död, om vad man skulle göra med Nobelinstitutet. Palmær ansåg, att man helst borde uppföra en nybyggnation för teoretisk fysik i Frescati, med bostad, bibliotek och kon- ferensrum. Dessa lokaler skulle hursomhelst behövas om man ämnade komplettera institutet till ett institut för experimentell fysik förutspådde han.77 Palmær utredde hösten 1931 kostnaderna för att göra om institutet till ett Nobelinstitut för kemi. Oseen frågade istället KVA:s sekreterare, H. G. Söderbaum, om man utrett kostnaderna för ett Nobelinstitut för teoretisk fysik. Söderbaum kände inte till någon sådan utredning, men om Oseen ville göra en sådan skulle man förstås beakta den.78 I ett av förslagen om Nobelinstitutets framtida användning framhöll man att det var svårare att rekrytera kompetenta personer till den fysiska Nobelkommittén än till den kemiska, då antalet fysikprofessorer i Sverige var mindre än antalet kemiprofessorer. Detta hade accentuerats än mer då Akademien hade dragit in sin egen professur i fysik 1922. Därmed blev granskningsuppgiften av Nobelpriskandidaterna i fysik besvärlig. För att uppmärksamma detta missförhållande hade man lagt fram ett förslag om att minska antalet ledamöter i Nobelkommittén för fysik. Något Nobelinstitut att experimentellt pröva upptäckters kandidaturer hade man heller inte fått, statuterna till trots. Nu kom en försvarlig del av alla förslag till fysikpris från den teoretiska fysikens område, varför planerna på att kalla en teoretisk fysiker till Nobelinstitutets avdelning för fysik var fullt rimliga.79

75 Bror Holmberg till C. W. Oseen, 29/5, 5/11 1929 & 21 november 1942, CWOA, E1:3. Bror Holmberg fick vänta till krigsåren innan han kallades till en personlig professur vid Vetenskapsakademien, hösten 1943 började han att flytta in sin verksamhet på Nobelinstitutet. 76 Sven Odén till The Svedberg, 23/12 1929 & 2/1 1930, kopior; Sven Odén till C. W. Oseen, 3/1 1930, CWOA, E1:5. 77 Wilhelm Palmær till C. W. Oseen, 19/7 1931, CWOA, E1:5. 78 H. G. Söderbaum till C. W. Oseen, 2/5 1932, OFA AXXIV:4. 79 ”P. M. angpående Nobelinstitutet och dess eventuella framtida användning.” Manne Siegbahn till C. W. Oseen, odat., CWOA, E1:6. Jfr Thomas Kaiserfeld, ”Staten, kapitalet och vetenskapen: Om fysikens institutionalisering i Sverige under 1900-talets

204 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

I ett brev till Waller, som var i USA, berättade Oseen om hur det gick med planerna för Nobelinstitutet. ”Hur det skulle gå, har ju länge varit ganska klart”, skrev han. Vetenskapsakademien hade den 10 maj 1933 beslutat ”att upprätta en Nobelinstitutets avdelning för fysik samt att till dess föreståndare kalla en teoretisk fysiker.” Och det var Oseen som avsågs med denne ”teoretiske fysiker”. Två veckor senare träffades överenskommelsen ”enhälligt och utan debatt”. På detta viset frigjordes också den plats han några år tidigare utlovat Waller.80 Bjerknes gratulerade honom till hans nya ställning. ”Naar man har det helt overmenneskelige ansvar for Nobelpri- sene i teoretisk fysik i vor tid, maa det väre en stor lettelse at bli befriet for andre pligter.”81 I början av oktober samma år skrev Oseen ånyo till Waller och berättade om sitt liv vid Nobelinstitutet.

Min hustru säger, att det liv jag nu för närmast liknar ett slavliv. Det är något sannt i det. Vad det vill säga, att på kvällen vara fullständigt uttröttad av dagens arbete och vara helt beroende av nattens vila för att på morgonen kunna återtaga arbetet, har jag knappast någonsin förr erfarit. Då måste ju alltid kraften sparas för föreläs- ningarne. Jag vet dock intet annat liv, som jag skulle tycka mer om.82

Thomas Kaiserfeld skriver att Oseens tillträde som chef för Nobelinstitutet var krönet på en lång strävan att skaffa sig ett eget institut.83 Oseens miss- lyckade försök 1921 att få ett eget laboratorium för studier över flytande kristaller i Uppsala skulle härmed ha revanscherats. Nu finns det inget som tyder på att det skulle vara samma strävan i de bägge fallen. I det första fallet var det snarast frågan om att skaffa sig möjligheter att i anslutning till den egna professuren göra enklare hydrodynamiska experiment och under- sökningar av flytande kristaller, och vid det senare fallet att utredandet av Nobelpriskandidaturerna skulle kunna beredas mer tid. Dessutom skapade Oseens avhopp från Uppsala universitet, efter 24 år som professor där, utrymme åt Waller att få en professur. Oseen blev genast mycket engagerad i Vetenskapsakademiens dagliga arbete. Han var preses 1934/35 och ledamot av Vetenskapsakademiens för- valtningsutskott och dess beredningsutskott från 1935 till sin död 1944. Under sin presestid kom Oseen med förslaget att man skulle inrätta ett första hälft”, Forskningsprogrammet Stella: Modern vetenskapshistoria, 1850–2000, Arbetsrapport, 9 (Uppsala, 1996), 10 ff. 80 C. W. Oseen till Ivar Waller, 25/5 1933, IWA F1:7. 81 Vilhelm Bjerknes till C. W. Oseen, 18/11 1933, CWOA, E1:1. 82 C. W. Oseen till Ivar Waller, 5/10 1933, IWA F1:7. 83 Thomas Kaiserfeld, ”Staten, kapitalet och vetenskapen: Om fysikens institutionalisering i Sverige under 1900-talets första hälft”, Forskningsprogrammet Stella: Mo- dern vetenskapshistoria, 1850–2000, Arbetsrapport, 9 (Uppsala, 1996), särsk. 9–12. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 205

Nobelinstitut för experimentell fysik och att Siegbahn skulle bli dess ledare. Några år senare när detta institut började realiseras tackade Siegbahn för detta initiativ och hoppades att ”i framtiden få rika tillfällen att med Dig få diskutera fysikens för oss båda gemensamma problem”.84 Det var alltså tredje gången som Oseen hjälpte fram Siegbahn. Först hade han sett till att kalla honom till Uppsala och sedan att välja in honom i Nobelkommittén. Försäkringarna om samarbete hade emellertid inte mynnat i så mycket konkret ännu. * I januari 1931 tillträdde Klein professuren vid Stockholms Högskola. Se- jouren i Köpenhamn var över, men kontakten var inte bruten. Under 1932 var han opponent på C. Møllers avhandling, deltog i Köpenhamnskonfe- rensen samt besökte Bohr i december samma år. Under 1930-talet byggde han upp verksamheten på institutionen i Stockholm. Han fann även tid till debatt, populärvetenskaplig författarverksamhet och annat. Efter nazister- nas maktövertagande i Tyskland ordnade han genom ”Insamlingen för landsflyktiga intellektuella” understöd åt Walter Gordon, som hade fått lämna sin plats i Hamburg. Han erbjöd i samråd med Bohr Gordon att arbeta i Stockholm.85 Klein skrev flera populärvetenskapliga böcker i Natur och Kulturs små- skriftsserie under 1930-talet. En volym om relativitetsteori kom 1933 och en volym om den nya atomteorin kom två år senare.86 Bägge dessa volymer hade sina ursprung i radioföredrag som han hållit. Till formen var de skrivna som dialoger, kalkerade på Galileos förlaga. Hans elever kunde utnyttja det stora kontaktnät han hade fått under sin tid i Köpenhamn. Lamek Hulthén t. ex. var flera omgångar hos Kramers under trettiotalet.87 Klein fortsatte att fundera över sin femdimensionella teori. Pauli hade ju aldrig varit särskilt glad i den, men Klein ville gärna diskutera sina nya idéer med honom – de utväxlade några brev över ämnet 1935.88 Projektet

84 Manne Siegbahn till C. W. Oseen, 6/4 1936, CWOA, E1:6. 85 Redogörelse och vädjan: Insamlingens för landsflyktiga intellektuella verksamhet 1933–1936 (Stockholm, 1937), 8 & 12. Aaserud, 117. 86 Oskar Klein, Einsteins relativitetsteori i allmäntillgänglig form, Natur och Kul- tur, 118 (Stockholm, 1933) och idem, Orsak och verkan i den nya atomteorins belysning, Natur och Kultur, 126 (Stockholm, 1935). 87 Lamek Hulthén till H. A. Kramers, 11/1, 29/2, 28/9 & 20/11 1936, 13/4 & 22/5 1937, AHQP 10.4. 88 Wolfgang Pauli till Oskar Klein, 17/7, 18/7, 8/8, 20/8, 21/8 & 7/9 1935, [416– 421] i Wolfgang Pauli, II, 422–431. I Paulis samling finns bara kopior av breven från Pauli, inte breven från Klein. Karl von Meyenn förmodar att Pauli förstört dessa brev

206 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN låg vilande ett tag men 1938 kunde Klein berätta för Rosenfeld att Yuka- was idé om en utbytespartikel svarandes mot kärnkraften hade fått honom att återigen fundera över en femdimensionell kvantfältteori.89 I slutet av maj skickade han Bohr en första version av detta arbete som han förberett för en konferens i Warszawa. Han försökte där applicera den allmänna femdimensionella fältteorin på den nya teorin för kärnkrafterna som Bohr gjort honom uppmärksam på under jullovet.

Det varede ikke længe før jeg indsaa at Optagelsen af den tunge Elektron og de paagældende Betragtningen af Yukawa m. fl. stillede mit lidt fortvivlede Forsøg paa helt at forlade Feltteorien i et nyt Lys og i Stedet for viste paa nye Muligheder for Gennemførelsen af det gamle 5-dimensionale Kvantefeltprogram, som jeg havde opgivet under Indflytelse af Diracs Teori for Elektronen og selvenergi- vanskelighederne.90

* Waller besökte vid upprepade tillfällen Pauli i Zürich i början av 1930-talet och arbetade där med tillämpningar av kvantmekaniken på olika problem. Vid ett kort besök vintern 1930 hade han försökt att utifrån Diracs strål- ningsteori beskriva strålningens spridning mot en fri elektron.91 Hösttermi- nen 1930 kunde han med hjälp av ett Rockefellerstipendium besöka Pauli i Zürich.92 Han ägnade sig vid detta tillfälle främst åt att studera nyare arbeten om magnetism samt termisk och elektrisk ledningsförmåga hos metaller. Allra mest undersökte han ”frågan om ferromagnetiska ämnens förhål- landen vid Curiepunkten.”93 Senare under vintern, mot slutet av sin vistelse skrev han till Oseen:

Du säger, att Paulis brådmognad och redan utförda betydande intellektuella arbete kunde inge farhågor för att hans produktiva period kunde bli kort. Jag är dock ej säker på, att detta är skälet till, att hans produktivitet just nu är mindre än förr. Snarare torde skälet vara, att den fortsatta fysiska teoribildningen nu stöter på stora som kunde tänkas alltför farliga att lämna efter sig när Pauli flydde från Schweiz till USA. Ibid., 718. 89 Oskar Klein till Léon Rosenfeld, 24/2 1938, LRP I: 2. 90 Oskar Klein till H. A. Kramers, 10/5 1938, AHQP 10.5. 91 Ivar Waller, ”Bemerkungen über die Rolle der Eigenenergie des Elektrons in der Quantheorie der Strahlung”, Zeitschrift für Physik 62 (1930). Jfr Wolfgang Pauli, II, 74 f. 92 Waller fick 150 dollar per månad i stipendium från Rockefellerstiftelsen. Ivar Waller till C. W. Oseen, 5/7 1930; W. E. Tisdale till C. W. Oseen, 18/8 & 22/9 1930, CWOA, E1:6. 93 Ivar Waller till C. W. Oseen, 10/12 1930, CWOA, E1:7. Jfr Karl von Meyenn, ”Pauli und seine Assistenten an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich: 1930–39”, i Wolfgang Pauli, II, vii–xxxiv. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 207

svårigheter; beträffande den relativistiska utformningen i synnerhet. Kanske äro kvantelektrodynamikens svårigheter dock det verkliga skälet. Vad som nu återstår av verkligt intressanta problem inom våg- och kvantmekaniken är ju ej så stort. De problem vilkas lösbarhet kan överblickas, innebära i allmänhet invecklade numeriska räkningar, och kunna väl knappast väntas ge så mycket av allmänt fysiskt intresse. Jag vill därmed ej säga, att på detta gebit problem helt och hållet saknas, ex.v. återstår väl mycket att göra beträffande kvantmekanikens tillämpning på ferromagnetism och elektrisk ledningsförmåga. Supraled- ningens problem är ju ex.v. ännu olöst och till synes borde det dock kunna lösas med nuvarande allmänna principer.94

De principiella problemen med kvantelektrodynamiken syntes ofta oöver- stigliga vid denna tid, och vana som man var vid de föregående årens raska framsteg blev otåligheten efter hand märkbar. Annars är det att märka att Waller menade att kvantmekaniken nu var avklarad i princip. Några nya genombrott var inte att vänta. Det som låg för handen var istället det som han själv intresserade sig för just då, nämligen tillämpandet av kvantmekaniken på olika problem. Det var inte längre fråga om att reda ut vätes och heliums beteende i principiella situationer, utan nu kunde man börja angripa mer sammansatta problem. Att tillämpa de kvantmekaniska modellerna på agregerade problem som magnetism, elektrisk ledningsförmåga och värmeledningsförmåga var därför av intresse. Pauli tyckte att det var mycket lämpligt att låta doktorander ta itu med just sådana problem.95 Han hade 1927 med hjälp av kvantmekanik och Fermi–Dirac statistik försökt förklara paramagnetismen. Fram till dess hade man fortfarande laborerat med en modell byggd på Drudes och Lo- rentz’ klassiska elektronteorier där elektronerna tänktes uppföra sig i metal- len som i en ideal gas. Paulis arbete innebar att en, om inte fullständig, kvantmekanisk beskrivning infördes. Hans uppsats utgjorde en utmärkt startpunkt för vidare undersökningar om paramagnetismen.96 Pauli föreslog därför Waller att undersöka problemen på området.97

94 Ivar Waller till C. W. Oseen, 13/3 1931, CWOA, E1:7. 95 Lillian Hoddeson, Gordon Baym & Michael Eckert, ”The development of the ouantum mechanical electron theory of metals, 1926–1933”, i Out of the crystal maze: Chapters from the history of solid-state physics, eds. Lillian Hoddeson, m. fl. (Oxford, 1992), 114 ff. 96 Wolfgang Pauli, ”Über Gasentartung und Paramagnetismus”, Zeitschrift für Phy- sik 41 (1927). Hoddeson, Baym & Eckert, 89, 95 ff. & 123 f. 97 Ivar Waller, ”Über die Magnetisierung von paramagnetischen Kristallen in We- chselfeldern”, Zeitschrift für Physik 79 (1932). Jfr A. A. Manenkov & R. Orbach, eds., Spin–lattice relaxation in ionic solids (New York, 1966), ix f. G. C. Gorter, Para- magnetic relaxation (New York, 1947), 25–28, 91 & 94 ff. G. E. Pake, Paramagnetic resonance: An introductory monograph (New York, 1962), 120–126. J. H. Van Vleck, ”The theory of paramagnetic relaxation”, Proc. XIth Colloque Ampère (1962), 1.

208 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

I början av februari 1932 for Waller åter ner till Zürich. Experimental- fysikerna där intresserade sig för hans undersökningar över spridningen av röntgenstrålar från kristaller, varför han åter tog upp sitt gamla problem. Apropå detta samarbete luftade han sin förhoppning om ”att det efterhand skall vara möjligt komma närmare i kontakt med experimentella arbeten i Uppsala.”98 Innan det var dags för honom att återvända från Zürich återkom han till frågan om hur experimentalister och teoretiker bäst hade att samarbeta. Oseen hade nämligen i förväg avslutat sina föreläsningar över bandspektra, vilket förvånade Waller, men som förmodade att det berodde på att det i Uppsala inte fanns någon experimentalfysiker som arbetade med dessa frågor.99 Efter det att Oseen hade flyttat till Frescati blev professuren i Uppsala ledig och det var Waller och Faxén som i första hand kunde tänkas vara intresserade av tjänsten. För Faxén, som sedan 1930 var professor i matematik vid Chalmers, fanns ett annat alternativ, en professur i mekanik vid Chalmers. Han hade möjlighet att bli kallad till denna men ville först för- säkra sig om att Waller inte skulle protestera häremot. Han kunde vara lugn, Waller var enbart intresserad av professuren i Uppsala och hälsade att han hoppades att Faxén skulle kallas utan besvär.100 Wallers kvarstående konkurrent till Uppsalaprofessuren, Einar Hogner, drog tillbaka sin ansökan, och Waller blev därför den ende sökande. Oseen tog i sitt yttrande om honom återigen upp den i sakkunnigutlåtandena i Stockholm framförda förbehållet, att det var nödvändigt ”att göra ett val mellan en representant för den gamla ’mekaniken och matematiska fysiken’ och en representant för vad man skulle kunna kalla teoretisk fysik.”101 An- nars hade Oseen redan 1930 ansett Waller som kompetent till en professur i teoretisk fysik och kompetensen hade med ytterligare uppsatser stärkts sedan dess. Ifall inriktningen skulle vara teoretisk fysik var han väl lämpad. Och då han var den ende sökande var inriktningen på professuren given. Waller blev utan konkurrens Oseens efterföljare som professor i mekanik och matematisk fysik vid Uppsala universitet. Han föreläste under vå- ren 1934 om ”Kvantmekanik med tillämpning på teorin för spektra” och under hösten, den första terminen som ordinarie professor om ”Teorien för spektra”. Han höll sin installationsföreläsning den 9 mars 1935 om ”Grund-

98 Ivar Waller till C. W. Oseen, 18/2 & 5/4 1932, OFA AXXIV:4. 99 Ivar Waller till C. W. Oseen, 5/4 1932, OFA A XXIV:4. 100 Ivar Waller till Hilding Faxén, 29/11 1933, CWOA, E1:2. 101 Oseens sakkunnigutlåtande om Waller, 21/2 1934, UUA, Fil.fak., Mat-nat:vet. sekt. prot., AIc:36. Bilaga 3/5 1934 §1A. 5. MATEMATISK ELLER TEORETISK FYSIK? 209 tankar i modern fysik”.102 Vi får där exempel på den sedvanliga retoriken där experimentalfysiker motiverade sig utifrån tekniska och medicinska tillämpningar och teoretiska fysiker förklarade sig med att de redde ut den experimentella fysikens data. Waller inledde sin föreläsning med: ”Det är välbekant, att den experimentella fysiken under de senaste årtiondena gjort storartade framsteg”, och han fortsatte:

Genom en allt längre driven förfining och utveckling av metoderna har det varit möjligt att iakttaga redan kända fenomen med allt större noggrannhet och att ut- sträcka vårt vetande till nya områden. Genom strävan att systematisera det nya erfa- renhetsmaterialet ha under de senaste trettiofem åren inom den teoretiska fysiken utvecklats två omfattande tankebyggnader, relativitetsteorin och kvantteorin.103

* Efter det att professuren vid Stockholms Högskola tillsattes var den moderna teoretiska atomfysiken på allvar etablerad i Sverige. Klein påbörjade det mödosamma arbetet att bygga upp en modern institution och försökte samtidigt hålla liv i vetenskapliga kontakter och intressen. En viktig insats var hans populärvetenskapliga författarskap. Även Oseen var angelägen om att förklara den nya fysiken för vidare kretsar. Den nya teoretiska atomfysiken måste motiveras framför allt för en äldre generation fysiker, vilka inte riktigt förstod hur fysikämnet höll på att omgrupperas. Innebörden av sats- ningen på forskning vid Tekniska högskolan var inte uppenbar. Det var heller inte oviktigt hur man betraktade den nya fysiken än mer utifrån. Fysi- kens omdaning uppfattades som ett argument för modernisering även på andra utomvetenskapliga områden, och det fanns ett allmänt intresse för fysikens nyaste rön som det var viktigt att hantera. Genom att Oseen flyttade till Vetenskapsakademiens Nobelinstitut kunde han ägna sig på heltid åt forskning, Nobelutredningar och vetenskapshistoria, vilket säkert var tillräckliga personliga motiv för honom. Dessutom kunde han tillsammans med Siegbahn agera för ytterligare satsningar på atomfysik under 1930-talet. Det viktigaste resultatet var dock att ytterligare utrymme skapades för den teoretiska atomfysiken i Sverige i och med att Waller kunde ta över Uppsalainstitutionen. Vid tillsättningen av professuren efter Oseen var det självklart att det var teoretisk atomfysik som skulle vara inriktningen.

102 Ivar Waller, ”Grundtankar i modern fysik”, Lychnos 1936, 272–278. Om install- ationen av Waller kunde man läsa i UNT, 11/3 1935; SvD, 10/3 1935; DN 10/3 1935; Upsala, 11/3 1935. 103 Waller, ”Grundtankar i modern fysik”, 272.

Summary

This dissertation considers how a new theoretical physics was established in Sweden in the 1920s. The most common association made when one thinks of theoretical physics from that period is with relativity theory and quantum mechanics. Modern quantum physics in particular was a field in which many theoreticians of that time worked in an attempt to solve those problems that could not be solved by classical theoretical physics. Howev- er, there were many issues being studied besides relativity theory and quantum physics at that time. Some researchers claim that theoretical physics evolved when theoretical physicists were needed to aid the experimental physicists in their research or with their teaching duties. However, one could claim that the re- verse was also true because both theoreticians and experimentalists strengthened their positions by arguing for co-operation, and thus, for a better, more rational and sound way of doing research. In particular, this applied to atomic physics, where the division into a theoretical and an experimental atomic physics culture invigorated both disciplines. In this dissertation, these cultures will be examined in terms of ‘theoretical technologies’. With the latter concept I would like to emphasise the slower developments and the craftsman-like elements of the theoretical work. Tradi- tions, mathematical techniques and the degree to which these were compat- ible with the local experimental physics then became crucial. The dissertation consists of four case studies (Chapter 2–5), where examples are given of the different attitudes, prevailing at that time, to how theoretical physics should be pursued in Sweden In Chapter Two, we are given examples of C. W. Oseen’s scientific work and his ambition to create room for modern theoretical physics in Sweden. Theoretical hydrodynamics was his first line of research. In this connection, his aim was to develop a discipline that was purely Swedish by solely publishing his works in Swedish journals, the only result being that it was not until the outbreak of the First World War that foreign scientists 212 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN became aware of his work. In their respective countries, Oseen and Ludwig Prandtl built up their own schools of hydrodynamics, with their corresponding theoretical technologies, and with different techniques for the formulation of problems and with which to produce results. Oseen’s and his pupils’ theory was good for hydrodynamical precision measurements, whereas Prandtl’s model was applicable to aerodynamics. In 1921 Oseen tried to establish a laboratory dedicated to experimenta- tion intended to solve problems concerning theoreticians. This has to be regarded as an attempt to change the conditions for pursuing theoretical physics. But it was not a hydrodynamic laboratory that he wished for as he had set about doing research on the theory of liquid crystals, a field in which he hoped to be able to pursue theoretical physics in a new way. However, the head of the department of experimental physics in Uppsala perceived this to be a threat to the hegemony of experimental physics. In his position as head of the department, he felt that and no one else he should be responsible for the quality of the experimental research done in Uppsala. Oseen was to be given an opportunity to change the way physics was done in Uppsala and through his work on the Nobel committee. With the move of Manne Siegbahn and his research school for X-ray spectroscopy to Uppsala, new possibilities were created for theoreticians and experimentalists to collaborate on a common atomic research agenda. It was this opportunity to pursue such joint research work that tempted Oseen. Such a co-operation was, in his wording, “sound”; it was beneficial to both experimentalists and theoreticians to co-operate. It is often said that experimentalists have dominated Swedish physics. However, the experimental physics culture has not always – if ever – reigned supreme. Rather, in several instances experimental physicists have been anxious to formulate problems to change the direction of research together with theoretical physicists. The joint seminar given by Oseen and Siegbahn in the first half of the 1920s served its primary purpose, that of putting the spotlight on atomic physics. One might ask why Oseen took an interest in such a development. His own research was mainly concerned with fundamental problems relevant to hydrodynamics, and it could not have been obvious to him that theoretical atomic physics should have “natural” precedence as a more fundamental problem. His experiences of the difficulties in co-operating with the older experimental physicists ought to have played a role, though. The crucial factor in his positive opinion of atomic physics lies in the possibilities of

SUMMARY 213 co-operation and the pooling of resources with the experimentalists in the new field of atomic physics. His opinion in this respect was much influ- enced by his contact with Bohr. The interest that Oseen took in relativity theory, which did not offer itself to such direct co-operation, has to be understood in two different re- spects. Partly relativity theory was a symbol of theoretical physics, as such, and partly it offered an important step forward in the development of atomic physics. In the early days of modern quantum theory, Oseen was able to contribute through his profound criticism. His ambitious mathematical cri- tique, that had been so successful in dealing with the problems of hydrodynamics, could demonstrate good points about and shortcomings of the early quantum theories. These mathematical techniques would prove less successful when it came to making a contribution to the new quantum physics; theoretical developments had moved on too far. In atomic physics Oseen wanted greater clarity, but when it came to the problems in hydrodynamics, he was happy to deal with them as mathematical problems. The mathematics underlying Prandtl’s boundary layers made it crucial to criticise his theory. In contrast, as far as quantum physics was concerned, Oseen hoped for lucid concepts that might lay the foundation for the new theoretical technologies and thus make them more intelligible. This hope was not fulfilled in the sense Oseen wished for during the studied period. In the two next chapters there are examples of two different paths within the modern theoretical physics, namely the careers of Oskar Klein and Ivar Waller. In some instances they were occupied with similar problems, but studying them offers examples of two different ways of doing theoretical physics. Klein was occupied with more fundamental problems, whereas Waller dealt more with applied theoretical problems. In the chapter on Klein, we are given examples of how Niels Bohr used the Danish neutrality to avoid the allied boycott against German physicists, who were amongst the leading figures in atomic physics at this time. He also counted on the support of Ernest Rutherford in Cambridge, with whom he had worked previously. These political experiences would constitute important experiences for Bohr and, later, would form the policy adopted in his institute. These ideas were also being realised through conferences where international co-operation could be pursued. Bohr’s first two non- Danish collaborators, H. A. Kramers and Klein, both came from neutral countries. They tried to influence Swedish physicists to take an interest in Bohr’s theories, and they also played a role as links to Bohr’s old friend in

214 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Sweden, Oseen. It was not obvious that Bohr’s ideas would receive a fa- vourable reception in Sweden without any effort. His ideas had to be ac- tively exported. Bohr and Oseen both saw atomic physics as fertile common ground for experimentalists and theoreticians to work on. The co- operation with Kramers and Klein was crucial for Bohr in building up his enterprise; in return he helped them by promoting their careers. Despite this backing, this was a difficult professional time for Klein in a way, because the job market for theoretical physicists was very small. During the first half of the 1920s Klein stayed with Bohr and Kramers in Copenhagen on several occasions before he went to Ann Arbor in the United States to work. During the second part of the decade he worked in Copenhagen as a close collaborator with Bohr, and he himself made several important contributions to theoretical atomic physics. Niels Bohr’s institute was the acknowledged international centre in this area at that time. It served as a theoretical laboratory where theories could be designed, tested and spread. To a great extent, Kramers and Bohr moulded Klein as theoretical physicist. By reviewing Bohr’s theories in Kosmos Klein was able to get a very good overview of the status of theoretical atomic physics at that time. This, his background from Svante Arrhenius’ institute for physical chemistry, and his isolation in Ann Arbor, are crucial factors in the shaping of his way of working, his theoretical technologies. The most obvious example of this is his preoccupation with the five dimensional theory. In the fourth chapter, we can see how Ivar Waller was occupied primar- ily with the problem of the interaction of radiation with matter. This area was crucial to the new physics. Waller provides us with an interesting example of how the theoretical physics that developed in connection with the atomic physics became specialised. His preoccupation with one and the same problem is indeed an example of this development. The theoreticians now were so numerous that a division could be made into methods, ways of working, etc. His own occupation with the applied parts of theoretical physics was needed to connect the atomic theories, that became more and more difficult to understand, with the experiments, that in turn became more and more complex. This ‘intermediate’ theoretical physics, lying in between theory and experiment, was as important as the more fundamental physics done by Klein. In the fifth chapter, two aspects of one problem are investigated: what line should be taken in regard to the new physics in Sweden. A direct decision on what line of research was to be adopted was taken in making the

SUMMARY 215 professorial appointment in Stockholm in 1930, whereas in the Nobel Prize discussions, more indirect decisions were made. Erik Hulthén’s contacts with Bohr are revealing in connection with the appointment of the new professor in Stockholm. He was anxious to get Klein to Stockholm, since he, Klein and Bohr were all part of the same group of physicists. This group was not only kept together by social and personal sympathies, but above all by common theoretical technologies. The ambition was that they would investigate their joint atomic physics problems together, and that their theoretical and experimental technologies should work together. The question the experts had to address in Stockholm in 1930 was whether one should choose the traditional research agenda, that is, mathematical physics in the form of hydrodynamics, or whether one should choose the new theoretical physics, that is, theoretical atomic physics. They chose the latter. However, the mathematical physics was not declared un- usable just because Oskar Klein was given the professorship at Stockholm Högskola, but new theoretical technologies had thus begun to be established at the university departments. According to most histories of hydrodynamics, it poses no problem that theoretical hydrodynamics is now rep- resented counted amongst the technical applications and that it is mostly pursued at technical colleges. It is never put forward as a problem that it moved from its central position at the university departments, but this was considered to be a problem at the time. The process does not imply that the value of hydrodynamics was put in question, rather it signifies invigoration of the newly founded research at the technical colleges. Thus hydrodynamics was replaced by theoretical atomic physics as the dominant theoretical technology at the university departments. In this process, physics and physics research were granted greater scope or space as the old theoretical technology continued at the technical colleges. When Klein was appointed professor in Stockholm, modern theoretical physics became well established in Sweden. Klein immediately began to develop a modern department. Besides this, he also made an important contribution through his popular science writings. Oseen too was anxious to explain the new physics to his older colleagues, who did not always understand the changes that were going on. By moving to the Nobel Institute Oseen could spend all his time on research, the history of science and Nobel Prize evaluations. In collaboration with Manne Siegbahn he could work for even more effort to be put into the field of atomic physics in the 1930s. The most important result, however, was that even more space was devoted to theoretical atomic physics in

216 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Sweden as Waller took over the department of mechanics and mathematical physics in Uppsala. When the decision came for the professor after Oseen to be nominated, it was apparent that the field of theoretical atomic physics was what mattered.

Källor och litteratur

Otryckta källor

Riksarkivet, Stockholm (RA) Stockholms Högskolas arkiv (SHA) Matematisk-naturvetenskapliga avdelningens protokoll (Mat-nat:vet. avd. prot.)

Kungliga biblioteket, Stockholm (KB) Carl Benedicks efterlämnade papper, Accession 1959/6 (KBCB) Brev till Carl Benedicks, 1. Korr. 1902–1951

Uppsala universitetsbibliotek, Uppsala (UUB) Uppsala universitets arkiv (UUA) Fysikalisk-kemiska institutionen The Svedberg, F4A The Svedberg, F4CA 4. Fakulteternas arkiv Filosofiska fakultetens arkiv (Fil. fak.) Fysikalisk-kemiska institutionen Matematisk-naturvetenskapliga sektionens protokoll, Aic (Mat-nat:vet. sekt. prot.) Dagböcker, FIb Handskriftsavdelningen, D Naturalhistoria, medicin etc. Allvar Gullstrands efterlämnade ms. (AGMS) Brev till Allvar Gullstrand, D 1080 k

Professuren i Matematisk fysik och mekanik vid Stockholms högskola, 1930 [Stockholm], okat.

Landsarkivet i Lund Enskilda arkiv, 238 Oseenska familjearkivet (OFA) Brev till C. W. Oseen, AXXIV Brev till Klara Oseen, AXXV 218 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Föredrag C. W. Oseen, BIV Kungliga Vetenskapsakademien, Stockholm (KVA) Centrum för vetenskapshistoria Kungliga Vetenskapsakademien Protokoll (KVAP) Protokoll angående Nobelärenden (KVANP) Nobelkommittén för fysik, protokoll Ms. Sekreterarens arkiv, 27b C.W. Oseens självbiografi Svante Arrhenius arkiv (SAA) Brev till Svante Arrhenius, E1 Vilhelm Carlheim-Gyllenskölds arkiv (VCGA) Brev till Vilhelm Carlheim-Gyllensköld David Enskogs arkiv (DEA) Brev till David Enskog Erik Holmgrens arkiv (EHA) Brev till Erik Holmgren C. W. Oseens arkiv (CWOA) Inkommande brev, E1 Wilhelm Palmærs arkiv (WPA) Brev till Wilhelm Palmær Ernst Riesenfelds arkiv (ERA) Brev till Ernst Riesenfeld Manne Siegbahns arkiv (MSA) Brev till Manne Siegbahn Ivar Wallers arkiv (IWA) In- och utgående korrespondens, F1 Handlingar anteckningsböcker, F9 Handlingar rörande Waller, F10

Niels Bohr Arkivet, Köpenhamn, Danmark (NBA) Bohr Scientific Correspondence (BSC) Bohr Scientific Correspondence, Supplement (BSC Suppl.) Bohr Scientific Manuscripts (BSM) Oskar Klein Papers (OKP) Kramers Scientific Correspondence (KSC) Léon Rosenfeld Papers, Correspondance particulière (LRP) Archives for the History of Quantum Physics (AHQP) Oral History Interviews (OHI) Ehrenfest Scientific Correspondence (EHR)

Niels Bohr Library, American Institute of Physics, College Park, MD, USA (NBL) Archives for the History of Quantum Physics (AHQP) Oral History Interviews (OHI)

Florida State University Libraries, Tallahassee,Florida, USA Paul Adrien Maurice Dirac Papers (PAMDP)

KÄLLOR OCH LITTERATUR 219

Opublicerade manuskript

Hughes, Jeffrey Alan, The radioactivists: Community, controversy and the rise of nuclear physics, opubl. PhD dissertation, University of Cambridge, 1993. Marner, Joakim, Bohr’s institute in Copenhagen and the interpretation of quantum mechanics in the Weimar period, Cand. Scient. Thesis, Niels Bohr Institute (København, 1997). Staley, Richard, Max Born and the German physics community: The education of a physicist, opubl. PhD dissertation, University of Cambridge, 1992. Widmalm, Sven, Det öppna laboratoriet, ms. 1999. —, Vetenskap som politik: Internationella förbindelser och nationell identitet i mellankrigstidens Sverige, ms. 1999.

Tryckta källor och litteratur

XIIe congrès international d’histoire des sciences, Paris 1968, Actes tome, V: Histoire de la physique – y compris l’astronomie XIXe et Xxe siècles (Paris, 1971). Aaserud, Finn, Redirecting science: Niels Bohr, philantropy, and the rise of nuclear physics (Cambridge, 1990). Achinstein, Peter & Hannaway, Owen, eds., Observation, experiment, and hypothesis in modern physical science (Cambridge, Ma., 1985). Andra Nordiska Fysikermötet i Upsala, den 24–26 augusti 1922: Program och deltagareförteckning (Uppsala, 1922). Autoreferat av föredrag vid Andra Nordiska Fysikermötet i Upsala, den 24–26 augusti (Uppsala, 1922). Bahr, Eva von, ”On the quantum-theory and the rotation-energy of molecules”, Philosophical Magazine 28 (1914), 71–83. Balkanski, M., ed., Proceedings of the international conference on lattice dynamics (Paris, 1978). Bargmann, V., ”Relativity”, i Theoretical physics in the twentieth century: A memorial volume to Wolfgang Pauli, eds. M. Fierz & V. F. Weisskopf (New York, 1960), 196–197. Bernhard, Carl Gustaf, Crawford, Elisabeth & Sörbom, Per, eds., Science, technology and society in the time of Alfred Nobel, Nobel symposium, 52 (Oxford, 1982). Birtwistle, George, The quantum theory of the atom (1926) 2. uppl. (Cambridge, 1929). Bohr, Niels, ”Atomic theory and mechanics”, Nature 116 (1925), 845–852. —, ”Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik”, Die Naturwissenschaften 16 (1928), 245–257. —, ”On the constitution of atoms and molecules”, Philosophical Magazine 26 July (1913), 1–25. —, ”On the quantum theory of line-spectra”, D. Kgl. Danske Vidensk. Selsk. Skrifter, Naturvidensk. og mathem. Afd., 8. Række, IV. 1. Se Niels Bohr collected works, III, 67–166. —, ”On the effect of electric and magnetic fields on spectral lines”, Philosophical Magazine March (1914), 506–524. —, ”Über die Serienspektren der Elemente”, Zeitschrift für Physik 2 (1920), 423–469. Bonniers konversationslexikon, bd VI & suppl. (Stockholm, 1925 & 1929). Born, Max, Dynamik der Kristallgitter (Berlin, 1915). 220 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

—, ”Theoretical investigations on the relation between crystal dynamics and x-ray scattering”, Reports on progress in physics 9 (1942–43), 294–333. Born, Max & Jordan, Pascual, ”Zur Quantenmechanik”, Zeitschrift für Physik 34 (1925), 858–888. Bragg, W. Lawrence, Darwin, C. G. & James, R. W., ”The intensity of reflexion of X- rays by crystals”, Philosophical Magazine, Ser. 7, Vol. 1, No. 5 (1926), 897–922. Broberg, Gunnar, Eriksson, Gunnar & Johannisson, Karin, eds., Kunskapens trädgårdar: Om institutioner och institutionaliseringar i vetenskapen och livet, (Stockholm, 1988). Bynum, W.F., Browne, E.J. & Porter, Roy, eds., Dictionary of the history of science, (London, 1983). Bäcklund, A. V., ”Om Einsteins gravitationskraft”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 16:11 (1921). Böhme, Gernot, ”Autonomization and finalization in science: A comparison of fermentation research and fluid mechanics”, i Finalization in science: The social orientation of scientific progress, ed. Wolf Schärfer (Dordrecht, 1983), 53–91. Böök, Fredrik & Upmark, Gustaf, eds., Sverige i våra dagar: En översikt av vårt lands andliga och materiella kultur, Vol. I (Stockholm, 1927). Cassidy, David C., Uncertainty: The life and science of Werner Heisenberg (New York, 1992). Coben, Stanley, ”The scientific establishment and the transmission of quantum mechanics to the United States, 1919–32”, The American historical review 76:1 (1971), 442–466. Collins, Harry & Pinch, Trevor, The Golem: What everyone should know about science. (1993) 2. uppl. (Cambridge, 1994). Crawford, Elisabeth,, Nationalism and internationalism in science, 1880–1939: Four studies of the Nobel population (Cambridge, 1992). —, ”The universe of international science, 1880–1939”, i Solomon’s house revisited: The organization and institutionalization of science, ed. Tore Frängsmyr, Nobel symposium, 75 (Canton, Ma., 1990), 251–269. Crawford, Elisabeth & Friedman, Robert Marc, ”The prizes in physics and chemistry in the context of swedish science: A working paper”, i Science, technology and society in the time of Alfred Nobel, eds. Carl Gustaf Bernhard, Elisabeth Crawford & Per Sörbom, Nobel symposium, 52 (Oxford, 1982), 311–331. Crawford, Elisabeth, Heilbron, J. L. & Ullrich, Rebecca, The Nobel population, 1901– 1937: A census of the nominators and nominees for the prizes in physics and chemistry (Berkeley, 1987). Cruickshank, D. W. J., Juretschke, H. J. & Kato, N., eds., P. P. Ewald and his dynamical theory of X-ray diffraction: A memorial volume for Paul P. Ewald, 23 January 1888–22 August 1985 (Oxford, 1992). Dahllöf, Urban, Akademiska avhandlingar vid Sveriges universitet och högskolor 1890– 1939: En kompletterande sammanställning, Pedagogiska institutionen, pedagogisk forskning, 73 (Uppsala, 1987). Dennison, David M., ”Recollections of physics and of physicists during the 1920’s”, American Journal of Physics 42:12 (1974), 1051–1056. Desser, Michael, Zwischen Skylla und Charybdis: Die ”scientific community” der Physiker 1919–1939 (Wien, 1991). Dirac, P. A. M., ”A theory of electrons and protons”, Proceedings of the Royal Society of London A 126 (1930), 360–365. —, ”Relativity quantum mechanics with an application to Compton scattering”, Proceedings of the Royal Society of London A111 (1926), 405–423. KÄLLOR OCH LITTERATUR 221

—, ”Theory of electrons and positrons”, i Nobel lectures: Including presentation speeches and laureates biographies – Physics 1922–1941 (Singapore, 1998), 320– 325. —, ”The quantum theory of the electron”, Proceedings of the Royal Society of London A 117 (1928), 610–624. Dresden, Max, H. A. Kramers: Between tradition and revolution (New York, 1987). Dressel, Ludwig, S. J., Elementare Lehrbuch der Physik nach den neuesten Anschauungen, 2 vol. (Freiburg, 1913). Earman, John & Glymour, Clark, ”Relativity and eclipses: The British eclipse expeditions of 1919 and their predecessors”, Historical Studies in the Physical Sciences 11:1 (1980), 49–85. Eckert, Michael, Die Atomphysiker: Eine Geschichte der theoretischen Physik am Beispiel der Sommerfeldschule (Braunschweig/Wiesbaden, 1993). —, ”Gelehrte Weltbürger: Der Mythos des wissenschaftlichen Internationalismus”, Kultur & Technik (1992), 26–34. —, ”Propaganda in science: Sommerfeld and the spread of the electron theory of metals”, Historical studies in the physical and biological sciences 17:2 (1987), 191–233. Eckert, Michael, Schubert, Helmut & Torkar, Gisela, ”The roots of Solid-state physics before quantum mechanics”, i Out of the crystal maze, eds. Lillian Hoddeson, Ernest Braun, Jürgen Teichmann & Spencer Weart (Oxford, 1992), 3–87. Eddington, A. S., Report on the relativity theory of gravitation (London, 1920). Edqvist, Olle & Lindqvist, Svante, ”Fysikerna och deras verktyg: Ett förslag till ett forskningsprogram, januari 1986”, Stockholm Papers in History and Philosophy of Technology, TRITA-HOT-2016 (Stockholm, 1986). Ehrenfest, P. & Uhlenbeck, G., ”Graphische Veranschaulichung der De Broglischen Phasenwellen in der fünfdimensionalen Welt von O. Klein”, Zeitschrift für Physik 39 (1926), 495–498. Ekspong, Gösta, ”The Klein–Nishina formula”, i The Oskar Klein memorial lectures, 2, ed. Gösta Ekspong (Singapore, 1994), 97–112. Ekspong, Gösta, ed., The Oskar Klein memorial lectures, 2: Lectures by Hans A. Bethe and Alan H. Guth with translated reprints by Oskar Klein (Singapore, 1994). Elzinga, Aant, ”Einstein in the land of Nobel: An episode in the interplay of science, politics, epistemology and popular culture”, Physics, philosophy and the scientific community, eds. Kostas Gavroglu, John Stachel & Marx W. Wartofsky (Dordrecht, 1995), 73–103. Eriksson, Gunnar, Kartläggarna: Naturvetenskapens tillväxt i det industriella genombrottets Sverige 1870–1914, Umeå studies in the humanities, 15 (Umeå, 1978). Eriksson, Gunnar & Svensson, Lena, Vetenskapen i underlandet (Stockholm, 1986). Eriksson, Nils, ”I andans kraft, på sannings stråt…”: De skandinaviska naturforskar- mötena 1809–1936, Gothenburg Studies in the History of Science and Ideas, 12 (Göteborg, 1991). Euler, Hans von, ”Vetenskapen och framtiden”, Vetenskapen och livet 10 (1925), 444– 446. Ewald, P. P., ”Some personal experiences in the international coordination of crystal diffractometry”, Physics Today 6 (1953), 12–17. Falkenhagen, H., ”Klassische Hydrodynamik”, i Hydro- und Aerodynamik, ed. Ludwig Schiller (Leipzig, 1931), I, 43–237. Faxén, Hilding, ”Relativitetsprinciperna”, Tidskrift för elementär matematik, fysik och kemi 2 (1918–1919), 82–100. 222 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Faxén, Hilding & Oseen, C. W., ”Flüssigkeitsbewegung mit Reibung”, Die Differential- und Integralgleichungen der Mechanik und Physik: Zweiter physikalischer Teil ed. Philipp Frank (Braunschweig, 1927). Fierz, M. & Weisskopf, V. F., eds., Theoretical physics in the twentieth century: A memorial volume to Wolfgang Pauli (New York, 1960). Fischer-Hjalmars, Inga & Laurent, Bertel, ”Oskar Klein”, Kosmos (1978), 19–29. Forman, Paul, ”On the discovery of the diffraction of X-rays by crystals: Why Munich, which X-rays?”, XIIe congrès international d’histoire des sciences, Paris 1968, Actes tome, V: Histoire de la physique – y compris l’astronomie XIXe et Xxe siècles (Paris, 1971). —, ”Scientific internationalism and the Weimar Physicists: The ideology and its manipulation in Germany after World War I”, Isis 64 (1973), 150–180. Forman, Paul, Heilbron, John L. & Weart, Spencer, ”Physics circa 1900: Personnel, funding, and productivity of the academic establishments”, Historical Studies in the Physical Sciences 5 (1975), 1–185. Frank, Philipp, Die Differential- und Integralgleichungen der Mechanik und Physik: Zweiter physikalischer Teil (Braunschweig, 1927). Franklin, Allan, The neglect of experiment (Cambridge, 1986). Friedman, Robert Marc, ”Americans as candidates for the Nobel prize: The Swedish perspective”, i The Michelson era in American science, 1870–1930, eds. Stanley Goldberg & Roger H. Stuewer (New York, 1988), 272–287. —, ”Nobel physics prize in perspective”, Nature 292 (1981), 793–798. —, ”Nobelprisen och de vetenskapliga disciplinernas historia: Preliminära tankar och principer”, i Kunskapens trädgårdar, eds, Gunnar Broberg, Gunnar Eriksson & Karin Johannisson (Stockholm, 1988), 136–152. —, ”Text, context, and quicksand: Method and understanding in studying the Nobel prizes”, Historical studies in the physical and biological sciences 20:1 (1989), 63– 77. —, ”The Nobel prizes and the invigoration of Swedish science: Some considerations”, i Solomon’s house revisited, ed. Tore Frängsmyr (Canton, Ma., 1990), 193–207. Frängsmyr, Tore, ed., Solomon’s house revisited: The organization and institutionalization of science, Nobel symposium, 75 (Canton, Ma., 1990). Galdabini, Silvana & Giuliani, Giuseppe, ”Physics in Italy between 1900 and 1940: The universities, physicists, funds, and research”, Historical Studies in the Physical and Biological Sciences, 19:1 (1988), 115–136. Galison, Peter, ”History, philosophy, and the central metaphor”, Science in Context 2:1 (1988), 197–212. —, How experiments end (Chicago, 1987). —, Image and logic: A material culture of microphysics (Chicago, 1997). —, ”Material culture, theoretical culture and delocalization”, i Science in the twentieth century, eds. John Krige & Dominique Pestre (Amsterdam, 1997), 669–682. —, ”Re-reading the past from the end of physics: Maxwell’s equations in retrospect”, Functions and uses of disciplinary histories, eds. L. Graham m. fl. (Dordrecht, 1983), 35–51. Galison, Peter, & Hevely, Bruce, eds., Big Science: The growth of large scale research (Stanford, 1992). Gavroglu, Kostas, Stachel, John & Wartofsky, Marx W., eds., Physics, philosophy and the scientific community: Essays in the philosophy and history of the natural sciences and mathematics In honor of Robert S. Cohen, Boston Studies in the Philosophy of Science, 163 (Dordrecht, 1995). KÄLLOR OCH LITTERATUR 223

Gieser, Suzanne, ”Philosophy and modern physics in Sweden: C.W. Oseen, Oskar Klein, and the intellectual traditions of Uppsala and Lund, 1920–1940”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 24–41. Glick, Thomas F., ed., The comparative reception of relativity, Boston Studies in the Philosophy of Science, 103 (Dordrecht, 1987). Goldberg, Stanley & Stuewer, Roger H., The Michelson era in American science, 1870– 1930, AIP Conference Proceedings, 179 (New York, 1988). Gordon, Walter, ”Der Comptoneffekt nach der Schrödingerschen Theorie”, Zeitschrift für Physik 40 (1927), 117–133. Gorn, Michael H., The universal man: Theodore von Kármán’s life in aeronautics (Washington, 1992). Graham, L. m. fl., eds, Functions and uses of disciplinary histories (Dordrecht, 1983) Grandin, Karl, ”A catalogue of Ivar Waller’s archive”, Forskningsprogrammet Stella: Modern vetenskapshistoria, 1850–2000, Arbetsrapport, 10 (Uppsala, 1996). —, ”Daedalus och Icarus: Om vetenskapen och framtiden”, i Teknikens landskap, eds. Marika Hedin & Ulf Larsson (Stockholm, 1998), 179–198. —, ”Tillbaka till källorna: Om hydrodynamikens historieskrivning”, i Från moderna helgonkulter till självmord, ed. Thomas Kaiserfeld, TRITA-HOT 2028 (Stockholm, 1996), 143–155. —, ”C. W. Oseen and the establishment of a modern theoretical physics in Sweden”, i The emergence of modern physics, eds., Dieter Hoffman, Fabio Bevilacqua & Roger Stuewer (Pavia, 1996), 359–370. Grenander, Max, Einsteins relativitetsteori: En revolution inom vetenskapen (Stockholm, 1920). Guinchard, J., ed., Sveriges land och folk: Historisk-statistisk handbok, Vol. I (1898) 2. uppl. (Stockholm, 1915). Gårding, Lars, Matematik och matematiker: Matematiken i Sverige före 1950 (Lund, 1994), 292–297. Hacking, Ian, Representing and intervening: Introductory topics in the philosophy of natural science (Cambridge, 1992). Haglöf, Arne, ”Fysiska Sällskapet i Uppsala, 1887–1987”, Fysiska Sällskapet 100 år (Uppsala, 1987), 87–110. Hanle, Paul A., Bringing aerodynamics to America (Cambridge, Ma., 1982). Hanson, Norwood Russell, The concept of the positron: A philosophical analysis (Cambridge, 1963). Hedin, Marika & Larsson, Ulf, eds., Teknikens landskap: En teknikhistorisk antologi tillägnad Svante Lindqvist (Stockholm, 1998). Heilbron, J. L., ”Fin-de-siècle physics”, i Science, technology and society in the time of Alfred Nobel, eds., Carl Gustaf Bernhard, m. fl. (Oxford, 1982), 51–73. —, ”Hydrodynamics and hydrostatics”, i Dictionary of the history of science, eds. W.F. Bynum, E.J. Browne & Roy Porter (London, 1983), 193–195. —, ”The earliest missionaries of the Copenhagen spirit”, Revue d’histoire des sciences 38 (1985), 194–230. Heisenberg, Werner, ”Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik”, Zeitschrift für Physik 43 (1927), 172–198. —, ”Über quantenmechanische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen”, Zeitschrift für Physik 33 (1925), 879–893. Hermann, Armin, Die Jahrhundertwissenschaft: Werner Heisenberg und die Physik seiner Zeit (Stuttgart, 1977). 224 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Hermann, A., Meyenn, K. v. & Weisskopf, V. F., eds., Wolfgang Pauli: Wissenschaftlicher Briefwechsel mit Bohr, Einstein, Heisenberg u. a., Band I: 1919–1929 (Berlin, 1979). Hoddeson, Lillian H. & Baym, G., ”The development of the quantum mechanical electron theory of metals: 1900–28”, Proceedings of the Royal Society of London A 371 (1980), 8–23. Hoddeson, Lillian, Braun, Ernest, Teichmann, Jürgen & Weart, Spencer, eds., Out of the crystal maze: Chapters from the history of solid-state physics (Oxford, 1992). Hoffman, Dieter, Bevilacqua, Fabio & Stuewer, Roger, eds., The emergence of modern physics: Proceedings of a conference commemorating a century of physics, Berlin 22–24 March 1995 (Pavia, 1996). Holm, Ragnar, ”Rum, tid och eter i den moderna fysiken”, Populär naturvetenskaplig revy 2 (1912), 169–183. Hulthén, Erik, ”1900–1925, fysikalisk forskning i Lund under ett kvartsekel”, i Manne Siegbahn 1886 3/12 1951, eds. Lars Melander, m. fl. (Uppsala, 1951), 1–8. Ising, Gustaf, ”Fysiken”, i Sverige i våra dagar, I, eds. Fredrik Böök & Gustaf Upmark (Stockholm, 1927),239–248. James, R. W., The optical principles of the diffraction of X-rays, The Crystalline State, 2 (1948) 3. uppl. (London, 1954). Jonsson, Kjell,”Den obegripliga fysiken: Några kulturella perspektiv på Einstein och relativiteten”, Kulturella perspektiv1994:2 (1994), 2–19. —,”Människan och naturvetenskapens tid: Den nya fysikens tidsuppfattning som kulturfenomen”, Horisont 39 1992:2 (1992), 48–62. —, ”Naturvetenskap i press”, i Från hermetism till rationell distribution, ed. Bosse Sundin (Umeå, 1993), 77–86. —, ”Naturvetenskap, världsåskådning och metafysiskt patos i mellankrigstidens Sverige”, Lychnos (1992), 103–146. —, ”Physics as culture: Science and Weltanschauung in inter-war Sweden”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 3–23. —, Vid vetandets gräns: Om skiljelinjen mellan naturvetenskap och metafysik i svensk kulturdebatt 1870–1920, Arkiv avhandlingsserie, 26 (Lund, 1987). Jungnickel, Christa & McCormmach, Russell, Intellectual mastery of nature: Theoretical physics from Ohm to Einstein, Vol. I: The torch of mathematics 1800– 1870 (Chicago, 1986). —, Intellectual mastery of nature: Theoretical physics from Ohm to Einstein, Vol. II: The now mighty theoretical physics 1870–1925 (Chicago, 1986). Kaiserfeld, Thomas, ”’Hellre för många än för få’: Om svenska fysikers föreningsliv under 1900-talets början”, Fysik-Aktuellt nr 1 (1995), 3–13. —, ”Staten, kapitalet och vetenskapen: Om fysikens institutionalisering i Sverige under 1900-talets första hälft”, Forskningsprogrammet Stella: Modern vetenskapshistoria, 1850–2000, Arbetsrapport, 9 (Uppsala, 1996). —, Vetenskap och karriär: Svenska fysiker som lektorer, akademiker och industriforskare under 1900-talets första hälft, Arkiv avhandlingsserie, 46 (Lund, 1997). —, ”When theory addresses experiment: The Siegbahn–Sommerfeld correspondence, 1917–1940”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 306–324. Kaiserfeld, Thomas, ed., Från moderna helgonkulter till självmord: Föredrag från idé- och vetenskapshistorisk konferens 1995 TRITA-HOT 2028 (Stockholm, 1996). Kalckar, Jørgen, ”Introduction”, i Niels Bohr collected works, VI (Amsterdam, 1985), 189–198. KÄLLOR OCH LITTERATUR 225

Kaluza, Theodor, ”Zum Unitätsproblem der Physik”, Sitzungsberichte der preussische Akademie der Wissenschaften (Berlin) (1921), 966–972. Kamminga, Harmke, ”Paul P. Ewald and the building of the crystallographic community”, i P. P. Ewald and his dynamical theory of X-ray diffraction, eds. D. W. J. Cruickshank, H. J. Juretschke & N. Kato (Oxford, 1992), 39–43. Kármán, Theodore von & Levi-Civita, Tullio, eds., Vorträge aus dem Gebiete der Hydro- und Aerodynamik (Innsbruck 1922) (Berlin, 1924). Kármán, Theodore von & Edson, Lee, The wind and beyond: Theodore von Kármán, pioneer in aviation and pathfinder in space (Boston, 1967). Kim, Dong-Won, ”The emergence of theoretical physics in Japanese physics community between the two World Wars”, Annals of Science 52 (1995), 383–402. Klein, Oskar, ”Über die Löslichkeit von Zinkhydroxyd in Alkalien”, Meddelanden från Kungl. Vetenskapsakademiens Nobelinstitut 2:18 (1912). —, ”Beitrag zur Kenntnis der Dielektrizität unter besonderer Berücksichtigung der Theorie der molekularen Dipole”, Meddelanden från Kungl. Vetenskapsakademiens Nobelinstitut 3:24 (1917). —, ”Calculation of scattered radiation from a plate exposed to a beam of X-rays”, Philosophical Magazine 37 (1919). —, ”Om det osmotiska trycket hos en elektrolyt”, Meddelanden från Kungl. Vetenskapsakademiens Nobelinstitut 5:6 (1919). —, Zur statistischen Theorie der Suspensionen und Lösungen (Uppsala, 1921) diss. Även i Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 16:5 (1921). —, ”Den bohrska atomteorien, I”, Kosmos 2 (1922). —, ”Om upptäckten av Hafnium”, Svensk Kemisk Tidskrift (1923). —, ”Den bohrska atomteorien, II”, Kosmos 3 (1923). —, ”The simultaneous action on a hydrogen atom of crossed homogeneous electric and magnetic fields”, The Physical Review 23 (1924). —, ”Über die gleichzeitige Wirkung von gekreutzen homogenen elektrischen und magnetischen Feldern auf das Wasserstoffatom, I”, Zeitschrift für Physik 22 (1924). —, Vad vi veta om ljuset I, Natur och Kultur, 41 (Stockholm, 1925). —, Vad vi veta om ljuset II, Natur och Kultur, 42 (Stockholm, 1925). —, ”The atomicity as a quantum theory law”, Nature 118 (1926). —, ”Quantentheorie und fünfdimensionale Relativitätstheorie”, Zeitschrift für Physik 37 (1926). —, ”Elektrodynamik und Wellenmechanik vom Standpunkt des Korrespondensprinzips”, Zeitschrift für Physik 41 (1927). —, ”Zur fünfdimensionale darstellung der Relativitätstheorie”, Zeitschrift für Physik 46 (1927/28). —, ”Die Reflexion von Elektronen an einem Potentialsprung nach der relativistischen Dynamik von Dirac”, Zeitschrift für Physik 53 (1929). —, ”Zur Frage der Quantelung des assymetrischen Kreisels”, Zeitschrift für Physik 58 (1929). —, ”Nogle Træk af Atomtheoriens nyeste Udvikling”, Fysisk Tidsskrift 28 (1930). —, ”Kausalitet och komplementaritet”, Kosmos 8 (1930). —, ”Zur quantenmechanischen Begründung des zweiten Haupsatzes der Wärmelehre”, Zeitschrift für Physik 72 (1931). —, ”Om vågföreställningenss betydelse för atomteorien”, Kosmos 9 (1931). —, ”Zur Berechnung von Potentialkurven für zweiatomige Moleküle mit Hilfe von Spektraltermen”, Zeitschrift für Physik 76 (1932). —, ”Zur Frage der quasimechanischen Lösung der quantenmechanischen Wellengleichung”, Zeitschrift für Physik 80 (1933). 226 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

—, ”Paul Ehrenfest: Några minnesord”, Kosmos 11 (1933). —, Einsteins relativitetsteori i allmäntillgänglig form, Natur och Kultur, 118 (Stockholm, 1933). —, ”Ein Rekursionsverfahren zur Lösung der eindimensionalen Wellengleichung der Quantenmechanik”, Åttonde skandinaviska matematikerkongressen i Stockholm 1934 (Lund, 1935). —, ”Den elektriske Elementarladning og Kvantetheorien”, Fysisk Tidsskrift 33 (1935). —, ”Eine Veralgemeinerung der Diracschen relativistischen Wellengleichungen”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 25A:15 (1936). —, ”Teoretiska föreställningar om atomkärnorna”, Kosmos 14 (1936). —, ”Quelques remarques sur le traitement approximatif du problème des électrons dans un réseau cristallin par la mécanique quantique”, Le journal de physique et le radium Ser. VII Tome IX Nº 1 (1938). —, Orsak och verkan i den nya atomteorins belysning, Natur och Kultur, 126 (Stockholm, 1938). —, Entretiens sur les idées fondamentales de la physique moderne, övers. från svenskan av L. Rosenfeld, (Paris, 1938). —, ”On the theory of charged fields”, New theories in physics: Conference organized in collaboration with the International Union of Physics and the Polish Intellectual Co-operation Committee Warsaw, May 30th–June 3rd 1938 (Paris, 1939). Även på franska ”Sur la théorie des champs associés a des particules chargées”, Les nouvelles théories de la physique (Paris, 1939). —, ”Atomer, atomkärnor och kosmiska strålar”, Vetenskap av i dag, eds. Gunnar Apelin & Göte Turesson (Stockholm, 1940). —, ”Något om atomerna och deras kärnor”, Vi och vår värld: en naturvetenskaplig översikt efter Sherwood Taylor utökad och bearbetad av svenska fackmän , ed. Gunnar Dahlberg (Stockholm, 1941). —, ”Einsteins Relativitetsteori: En orientering”, H. Gordon Garbedian, Albert Einstein: Skaparen av en ny världsbild, (Stockholm, 1941). —, ”Isaac Newton: Med anledninng av trehundraårsdagen avv hans födelse”, Kosmos 20 (1942). —, ”On the meson pair theory of nuclear interaction”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 30A:3 (1943). —, ”On the magnetic behaviour of electrons in crystals”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 31A:12 (1944). —, ”On the origin of cosmic radiation”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 31A:14(1944). —, ”On the specific heat of the superconductive state”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 33B:2 (1945). —, ”Meson field and nuclear interaction”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 34A:1 (1946). —, ”On a case of radiation equilibrium in general relativity theeory and its bearing on the early stage of stellar evolution”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik 34A:19 (1947). —, ”Mesons and nucleons”, Nature 161 (1948). —, ”Sur la théorie thermodynamique de la fréquence des eléments chimiques”, Rayons X et structure atomique (Paris, 1949). —, ”Våra grundämnens uppkomst”, Atomåldern, (Stockholm, 1949). —, ”On the emission of sound waves from an electron in a metal and the theory of superconductivity”, Arkiv för Fysik 5 (1952). —, ”Theory of superconductivity”, Nature 169 (1952). KÄLLOR OCH LITTERATUR 227

—, Från klassisk fysik till kvantteori, Verdandi Småskrifter, 525 (Stockholm, 1952). —, ”När materien var ny”, Boken om naturen, ed. Gunnar Jedenius (Stockholm, 1953). —, ”Kroppars rörelse”, Boken om naturen, ed. Gunnar Jedenius (Stockholm, 1953). —, ”On a class of spherically symmetric solutions of Einstein’s gravitational equations”, Arkiv för Fysik 7 (1954). —, ”Some cosmological consideration[s] in connection with the problem of the origin of the elements”, Mémoires de la Société royale des sciences de Liège 14 (1954). —, ”Aktuella problem kring fysikens små och stora tal”, Kosmos 32 (1954). —, ”Generalisations of Einstein’s theory of gravitation considered from the point of view of quantum field theory”, Proceedings Fünfzig Jahre Relativitätstheorie, eds. André Mercier & Michel Kervaire (Basel, 1956); även i Helvetica Physica Acta Supplementum 4 (1956). —, ”On the Eddington relations and their possible bearing on an early state of the system of galaxies”, Proceedings Fünfzig Jahre Relativitätstheorie, eds. André Mercier & Michel Kervaire (Basel, 1956); även i Helvetica Physica Acta Supplementum 4 (1956). —, ”Quantum theory and relativity”, Niels Bohr and the development of physics: Essays dedicated to Niels Bohr on the occasion of his 70th bithday, eds. W. Pauli, L. Rosenfeld & V. Weisskopf (London, 1955). —, ”Nobelpriset för år 1957”, Les prix Nobel en 1957, (Stockholm, 1958). —, ”The Dirac theory of the electron in general relativity theory”, Kongelige Norske Videnskabers Forhandlinger 31 (1958). —, ”Some considerations regarding the earlier development of the system of galaxies”, Institut International de Physique Solvay (Bruxelles, 1958). —, ”On the systematics of elementary particles”, Arkiv för Fysik 16 (1959). —, ”Zur Theorie der Elementarteilchen”, Deutscher Physikertag, (Berlin, 1959). —, ”Wolfgang Pauli: Några minnesord”, Kosmos 37 (1959). —, ”On the treatment of the gravitational field in connection with the general relativistic Dirac equation”, Arkiv för Fysik 17 (1960). —, ”Einige Probleme der allgemeinen Relativitätstheorie”, Werner Heisenberg und die Physik unserer Zeit, ed. Fritz Bopp (Braunschweig, 1961). —, ”Mach’s principle and cosmology in their relation to general relativity”, Recent developments in general relativity, ed. NN (London, 1962). —, ”Om Niels Bohrs videnskabelige Gerning”, Fysisk Tidsskrift 60 (1962). —, ”Niels Bohr”, Kungl. Vetenskaps-Societens Årsbok (Stockholm, 1963). —, ”Glimt af Niels Bohr som forsker og tænker”, i Niels Bohr: Hans liv og virke fortalt af en kreds af venner og medarbejdere, ed. Stefan Rozental (København, 1964). —, ”Some general aspects of Einstein’s theory of relativity”, Astrophys. Norvegica 9 (1964). —, ”Instead of cosmology”, Nature 211 (1966). —, ”Boundary conditions and general relativity”, Preludes in theoretical physics in honour of V. Weissskopf, ed. Amos De-Shalit (Amsterdam, 1966). —, ”Glimpses of Niels Bohr as scientist and thinker”, Niels Bohr: His life and work as seen by his friends and colleagues, ed. S. Rozental (1964; Amsterdam, 1968). —, ”On the foundations of general relativity theory and the cosmological problem”, Arkiv för Fysik 39 (1969). —, ”Auktoritet och revolution”, [Speach given at the banquet after the act of conferment of doctoral degrees at the University of Stockholm on September 17, 1971], opubl. —, ”Ur mitt liv i fysiken”, Svenska Naturvetenskap 1973. 228 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Klein, Oskar & Alfvén, Hannes, ”Matter and antimatter annihilation and cosmology”, Arkiv för Fysik 23 (1962). Klein, Oskar, Beskow, G. & Treffenberg, L., ”On the origin of the abundance distribution of chemical elements”, Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik (Stockholm) 33B:1 (1945). Klein, Oskar & Jordan, Pascual, ”Zum Mehrkörperproblem der Quantentheorie”, Zeitschrift für Physik 45 (1927). Klein, Oskar & Nishina, Y., ”The scattering of light by free electrons according to Dirac’s new relativistic dynamics”, Nature 122 (1928). —, ”Über die Streuung von Strahlung durch freie Elektronen nach der neuen relativistischen Quantendynamik von Dirac”, Zeitschrift für Physik 52 (1929). Klein, Oskar & Rosseland, Svein, ”Über Zusammenstösse zwischen Atomen und freien Elektronen”, Zeitschrift für Physik 4 (1921). Klein, Oskar & Runnström, J., ”Considerations on the kinetics of respiration with special reference to the inhibition caused by carbon monoxide”, AKMG 14A:4 (1940). Klein, Oskar & Svanberg, O., ”Gefrierpunkte binärer wässeringer Lösungen von Elektrolyten”, Meddelanden från Kungl. Vetenskapsakademiens Nobelinstitut (Stockholm) 4:1 (1918). Knight, David, A companion to the physical sciences (London, 1989). Kojevnikov, Alexei B., Paul Dirac and Igor Tamm correspondence. Part 1: 1928– 1933, Max-Planck-Institut für Physik/Werner-Heisenberg-Institut MPI-Ph/93-80 (München, 1993). Kragh, Helge, Dirac: A scientific biography (Cambridge, 1990). —, ”Equation with the many fathers: The Klein–Gordon equation in 1926”, American Journal of Physics 52:11 (1984), 1024–1033. —, Historiske studier i den nyere atomfysiks udvikling, IMFUFA, tekst, 35 (Roskilde, 1980). —, On the history of early wave mechanics: With special emphasis on the role of relativity, IMFUFA, tekst, 23 (Roskilde, 1979). —, ”Particle Science”, i Companion to the history of modern science, eds. R.C. Olby m. fl. (London, 1990), 661–676. —, ”The fine structure of hydrogen and the gross structure of the physics community, 1916–26”, Historical Studies in the Physical Sciences 15:2 (1985), 67–125. Krige, John & Pestre, Dominique,eds., Science in the twentieth century (Amsterdam, 1997). Kuhn, Thomas S., Heilbron, J. L., Forman, Paul & Allen, Lini, Sources for history of quantum physics: An inventory and report (Philadelphia, 1967). Lagerwall, Torbjörn & Stebler, Bengt, ”Vätskekristallers fysik”, Kosmos 50 (1973), 51– 77. Larsson, A., Siegbahn, M. & Waller, Ivar, ”Der experimentelle Nachweis der Brechung von Röntgenstrahlen”, Die Naturwissenschaften 12 (1924), 1212–1213. Lindman, K. F., ”Om resultaten av några försök rörande Hertz’ska vågor”, Kosmos 3 (1923), 133–152. Lindqvist, Svante, ed., Center on the periphery: Historical aspects of 20th-century Swedish physics, Uppsala Studies in History of Science, 17 (Canton, Ma., 1993). Lindqvist, Svante, ”Introductory essay: Harry Martinson and the periphery of the atom”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), xi–lv. Lindroth, Sten, Uppsala universitet 1477–1977 (Uppsala, 1976). Lothigius, Sten, Esquisse d'une théorie nouvelle de la lumière (Stockholm, 1920). KÄLLOR OCH LITTERATUR 229

Lundgren, Anders, ”Discipliner och institutionalisering inom 1900-talets svenska vetenskaper”, i Från hermetism till rationell distribution, ed. Bosse Sundin, (Umeå, 1993), 99–110. —, ”The ideological use of instrumentation: The Svedberg, atoms, and the structure of matter”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 327– 346. MacLachlan, James, ”Defining physics: The Nobel Prize selection process, 1901– 1937”, American Journal of Physics 59:2 (1991), 166–174. Manne Siegbahn 1886 3/12 1951, se Melander, L. Marage, Pierre & Wallenborn, Grégoire, eds., The Solvay councils and the birth of modern physics, Science Netwoerks, 22 (Basel, 1999). Mehra, Jagdish, The Solvay conferences on physics: Aspects of the development of physics since 1911 (Dordrecht, 1975). Mehra, Jagdish & Rechenberg, Helmut, The historical development of quantum theory, vol. 2: The discovery of quantum mechanics 1925 (New York, 1982). Mehra, Jagdish & Rechenberg, Helmut, The historical development of quantum theory, vol. 5: Erwin Schrödinger and the rise of wave mechanics, del 2: The creation of wave mechanics; Early response and applications 1925–1926 (New York, 1987). Melander, Lars, m. fl., eds., Manne Siegbahn 1886 3/12 1951 (Uppsala, 1951). Mendelssohn, K., Vägen mot den absoluta nollpunkten: Lågtemperturfysikens betydelse (Stockholm, 1966). Nagel, Bengt, ”Kvantmekanikens utveckling”, Kosmos 1987, 95–120. Niels Bohr collected works, I: Early work (1905–1911) (Amsterdam, 1972). Niels Bohr collected works, II: Work on atomic physics (1912–1917) (Amsterdam, 1981). Niels Bohr collected works, III: The correspondence principle (1918–1923) (Amsterdam, 1976). Niels Bohr collected works, V: The emergence of quantum mechanics (Mainly 1924– 1926) (Amsterdam, 1984). Niels Bohr collected works, VI: Foundatons of quantum physics, I (1926–1932) (Amsterdam, 1985). Niels Bohr collected works, VIII: The penetration of charged particles through matter (1912–1954) (Amsterdam, 1987). Niels Bohr collected works, IX: The penetration of charged particles through matter (1912–1954) (Amsterdam, 1986). Nielsen, J. Rud, ”Introduction [to electron theory of metals]”, i Niels Bohr collected works, I (Amsterdam, 1972), 93–123. Nielsen, Niels, ed., Beretning om den Anden Skandinaviske Matematikerkongres i Kjøbenhavn 1911 (Kjøbenhavn, 1912). Nobel lectures: Including presentation speeches and laureates biographies – Physics 1922–1941 (Singapore, 1998). Olby, R. C., Cantor, G. N., Christie, J. R. R. & Hodge, M. J. S., eds., Companion to the history of modern science (London, 1990). Oseen, Carl Wilhelm, ”Über die allgemeinste Abbildung der geodätischen Kreise einer Fläche durch Berührungstransformationen”, Öfversigt af Kongl. Vetenskaps Akademiens förhandlingar 57 (1900). —, Über die endlichen, continuierlichen, irreduciblen Berührungstransformationens- gruppen im Raume (Lund, 1901) Diss. —, ”Über einige irreduciblen Gruppen von Berührungstransformationen im Raume”, Öfversigt af Kongl. Vetenskaps Akademiens förhandlingar 58 (1901). 230 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

—, ”Bidrag till teorien för vågrörelse i strömmar”, Lunds universitet årsskrift, 37, II: 7 (1901). —, ”Om ett fall av virvelrörelse i en vätska”, Öfversigt af Kongl. Vetenskaps Akademiens förhandlingar 59 (1902). —, ”Om ett system av partiella differentialekvationer”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 1 (1904). —, ”Zur Theorie der verzweigten Potentialfunktionen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 1 (1904). —, ”Om konjugerade potentialfunktioner av tre variabler”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 1 (1904). —, ”Über einige elektrostatische Probleme”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 2 (1905). —, ”Om några potentialfunktioner”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 2 (1905). —, ”Sur un théorème de M. Le Roy”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 2 (1906). —, ”Über eine Klasse von verallgemeinerten Funktionentheorien”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 2 (1906). —, ”Om några speciella Apellska funktioner”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 2 (1906). —, ”Om Dirichlets problem vid värmeledningsekvationen”, Lunds universitet årsskrift Ny följd, 2, II: 12 (1907). —, ”Zur Theorie der unstetigen Bewegungen eines Elektrons”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 3 (1907). —, ”Zur Theorie der Beweguung einer reibenden Flüssigkeit, 1–5”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 3 (1907); 4 (1908). —, ”Eine Bemerkung über die analytische Fortsetzung von Funktionen mehrerer Veränderlichen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 3 (1907). —, ”Om några olikheter i hydrodynamiken”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 4 (1908). —, ”Über elektrische Ströme in ebenen Leitern”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 4 (1908). —, ”Note über die Berechning der durch eine Kugel hervorgerufenen stationären Bewegung einer reibenden Flüssigkeit”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 6 (1909). —, ”Zur Hydrodynamik der Kugel”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 6 (1909). —, Frågan om viljans frihet, betraktad från naturvetenskaplig synpunkt. Heimdals småskrifter, 6 (Uppsala, 1909) —, ”Ein Satz über die Singularitäten, welche in der Bewegung einer reibenden und unzusammendrückbaren Flüssigkeit auftreten können”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 6 (1910). —, ”Über die Bedeutung der Integralgleichungen in der Theorie der Bewegung einer reibenden, unzusammendrückbaren Flüssigkeit”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 6 (1910). —, ”Über eine in der Theorie des Kreisels auftretende Familie von Flächen sechstes Grades[, 1]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 6 (1910). —, ”Über die Stokes’sche Formel und über eine verwandete Aufgabe in der Hydrodynamik[, 1]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 6 (1910). —, ”Om integralekvationernas betydelse för hydrodynamiken”, Beretnning om den anden skandinaviske matematikerkongres i Kjøbenhavn 1911, ed. Niels Nielsen (Kjøbenhavn, 1912). KÄLLOR OCH LITTERATUR 231

—, ”Note sur les zéros d’une certaine classe de fonctions dans la physique mathématique”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 6 (1911). —, ”Sur les formules de Green généralisées qui se présentent dans l’hydrodynamique et sur quelques-unes de leurs applications”, Acta mathematica 35 (1911). —, ”Über die Stokes’sche Formel und über eine verwandete Aufgabe in der Hydrodynamik, 2”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1911). —, ”Vereinfachte Darstellung einiger in der Hydrodynamik auftretenden Funktionen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1911). —, ”Über Wirbelbewegung in einer reibenden Flüssigkeit”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1911). —, ”Über das Stabilitätsproblem in der Hydrodynamik[, 1]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1911). —, ”Neue Lösung des Sommerfeldschen Diffraktionsproblemes[, 1]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1911). —, ”Über eine in der Theorie des Kreisels auftretende Familie von Flächen sechstes Grades, 2”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1912). —, ”Über einen hydrodynamischen Satz von Herrn Smoluchowski”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1912). —, ”Om en elektromagnetisk vågs böjning omkring en plan skärm med rätlinig kant”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1912). —, ”Neue Lösung des Sommerfeldschen Diffraktionsproblemes, 2–3”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 7 (1912). —, ”Über die Beugung elektromagnetischer Wellen an einem geradlinigen Rande”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 8 (1912). —, ”Über die elektromagnetischen Schwingungen an dünnen Ringen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 9 (1913). —, ”Über die Gültigkeitsbereich der Stokes’schen Widerstandsformel”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 9 (1913). —, ”Über die elektromagnetischen Schwingungen an einem dünnen Ankerring”, Physikalische Zeitschrift 14 (1913). —, ”Über die Möglichkeit ungedämpfter Schwingungen nach der Maxwell– Lorentzschen Theorie und über die Planck’sche Strahlungstheorie”, Annalen der Physik 43 (1914). —, ”Über einen Satz von Green und über die Definition von rot und div”, Rendiconti de Circolo matematico di Palermo 38 (1914). —, ”Über den Wechselstromwiderstand kurzer Spulen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 9 (1914). —, ”Über das elektromagnetische Spektrum eines dünnen Ringes”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 9 (1914). —, ”Über die elektromagnetischen Schwingungen an dünnen Stäben”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 9 (1914). —, ”Zur Theorie des Flüssigkeitswiderstandes”, Nova Acta Regiæ Societatis Scientiarum Upsaliensis (1914). —, ”Über einen hydrodynamischen Satz von Herrn L. Amoroso”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 10 (1915). —, ”Beiträge zur Hydrodynamik, 1–3”, Annalen der Physik 46 (1915). —, ”Über die Wechselwirkung zwischen zwei elektrischen Dipolen und über die Drehung der Polarizationsebene in Kristallen und Flüssigkeiten”, Annalen der Physik 48 (1915). —, ”Das Bohrsche Atommodell und die Maxwellschen Gleichungen”, Physikalische Zeitschrift 16 (1915). 232 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

—, ”Über den Widerstand gegen die gleichmässigen Translation eines Ellipsoids in einer reibenden Flüssigkeit”, Archiv der Mathematik und Physik 24 (1915). —, ”Mekanik och matematisk fysik”, i Sveriges land och folk, I, ed. J. Guinchard (Stockholm, 1915), 575–577. —, ”Zur Kritik der Elektronentheorie der Metalle”, Annalen der Physik 49 (1916). —, ”Über die ultrarote Strahlung einer dünnen Metallplatte”, Annalen der Physik 50 (1916). —, ”En blick på hydrodynamikens utvecklingshistoria”, Nyt Tidsskrift for Matematik 27:B (1916). —, ”Über die Extinktion des Lichtes, 1–2”, Physikalische Zeitschrift 17 (1916). —, ”Sur une application des méthodes sommatoires de MM. Borel et Mittag-Leffler”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 12 (1917). —, ”Sambandet mellan ljus och elektricitet”, Vetenskapen och livet 4 (1918). —, ”Zwei Bemerkungen über das Problem, eine Taylorsche Reihe analytisch fortzusetzen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 13 (1918). —, ”Verallgemeinerung eines funktionentheoretischen Satzes von Herrn H. v. Koch”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 13 (1918). —, ”Lösung eines hydrodynamischen Problemes”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 14 (1919). —, ”Über das Stabilitätsproblem in der Hydrodynamik, 2”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 14 (1919). —, Atomistiska föreställningar i nutidens fysik: Tid, rum och materia – Femton föreläsningar (Uppsala, 1919). —, ”Om Einsteins speciella relativitetsteori”, Tidskrift för elementär matematik, fysik och kemi 4 (1920/21). —, ”Omkring relativitetsteorien”, Kosmos 1 (1921). —, ”Nyare åsikter om atomens byggnad”, Sjunde allmänna svenska kemistmötets förhandlingar (Stockholm, 1921). —, ”Versuch einer kinetischen Theorie der kristallinischen Flüssigkeiten, 1”, Vetenskapsakademiens handlingar 61 (1921). —, ”Versuch einer kinetischen Theorie der kristallinischen Flüssigkeiten, 2”, Vetenskapsakademiens handlingar 63 (1922). —, ”Eine Methode, die Zustandsgleichung beliebiger Flüssigkeiten oder Gase exakt zu berechnen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 16 (1921). —, ”Über das allgemeine statistische, kugelsymmetrische Gravitationsfeld nach der Einsteinschen Theorie. (Bemerkung zu einer Arbeit von Herrn Prof. A. Gullstrand)”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 16:9 (1921). —, ”De flytande kristallernas teori”, Fysisk Tidsskrift 20 (1922). —, ”Den Einsteinska lagen”, Kosmos 2 (1922). —, ”Die Einsteinsche Nadelstichstrahlung und die Maxwellschen Gleichungen”, Annalen der Physik 69 (1922). —, ”Über ein hydrodynamisches Problem, 1”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 17 (1922). —, ”Versuch einer kinetischen Theorie der kristallinischen Flüssigkeiten, 3”, Vetenskapsakademiens handlingar 63 (1923). —, ”Beiträge zur Theorie der anisotropen Flüssigkeiten, 1–5 [1.Über einen Versuch von Herrn Ch. Mauguin; 2. Über die konischen Srörungen; 3. Über ebene Molekülstrukturen; 4. Über die Fortpflanzung des Lichtes durch eine anisotrope Flüssigkeit; 5. Versuch einer Erklärung der von Friedel und Grandjean entdeckten ’Fokalkegelschnitte’]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 18 (1923, 1924). KÄLLOR OCH LITTERATUR 233

—, ”Die analytische Theorie der Bewegungsgleichungen einer inkompressiblen zähen Flüssigkeit”, i Vorträge aus dem Gebiete der Hydro- und Aerodynamik, Innsbruck 1922, eds. Th. von Kármán & T. Levi-Civita (Berlin, 1924). —, ”Albert Viktor Bäcklund: Minnesteckning”, Vetenskapsakademiens årsbok (1924). —, ”Über eine Randwertproblem in der Hydrodynamik”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 18 (1924). —, ”Beiträge zur Theorie der anisotropen Flüssigkeiten, 6–7 [6. Über die Struktur des Cholesterintypus; 7. Neue Grundlegung der Theorie]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 19A (1925). —, ”Relativitetsteorien”, Svenska kalendern 20 (1925). —, Samuel Klingenstiernas levnad och verk (Uppsala, 1925). —, ”Vetenskapen och framtiden”, Vetenskapen och livet 10 (1925). —, ”Vad veta vi om relativitetsteoriens sanning?”, Vetenskapen och livet 10 (1925). —, ”Über eine mögliche Erklärung der von Ingersoll entdeckten unmagnetischen Nickelsichten”, Zeitschrift für Physik 32 (1925). —, ”Über ein hydrodynamisches Problem, 2”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 19A (1926). —, ”Über ein hydrodynamisches Problem, 3”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 20A (1927). —, ”Über eine potentialtheoretische Randwertaufgabe aus der Hydrodynamik”, Nova Acta Regiæ Societatis Scientiarum Upsaliensis (1926). —, ”Exakte Lösungen der hydrodynamischen Differentialgleichungen, 1–2”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 20A (1927). —, Neuere Methoden und Ergebnisse in der Hydrodynamik (Leipzig, 1927). —, ”Über eine in der Theorie der plastischen Körper auftretende partielle Differentialgleichung zweiter Ordnung”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 20A (1928). —, ”Über eine in der Theorie des Erddrucks auftretende partielle Differentialgleichung zweiter Ordnung”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 20A (1928). —, ”Beiträge zur Theorie der anisotropen Flüssigkeiten, 8–11 [8. Die ebenen Strukturen; 9. Die Fortpflanzung des Lichtes durch eine helikoidal verdrehte Struktur, parallel der Achse derselben; 10. Über die Fortpflanzung einer schräg einfallenden Lichtwelle in einer helikoidal verdrehten Struktur; 11. Über das Reflektionsgesetz einer schräg abgeschnittenen helikoidal verdrehten Struktur]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 21A (1928, 1929). —, ”Die anisotropen Flüssigkeiten: Tatsachen und Theorien”, Fortschritte der Chemie, Physik und physikalischen Chemie 20 (1929). —, ”Über die Energie eines elastischen Körpers bei endlichen Formänderungen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 21A (1929). —, ”Albert Viktor Bäcklund”, Jahresber. d. Deutschen Math.-Verein 38 (1929). —, ”Exakte Lösungen der hydrodynamischen Differentialgleichungen”, i Opuscula mathematica Andreae Wiman dedicata (Uppsala, 1930). —, ”Über die Fundamentalintegrale einiger wellenmechanischen Differential- gleichungen”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 22A (1930). —, ”Das hydrodynamische Randwertproblem”, Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik 10 (1930). —, ”Das Turbulenzproblem”, Verhandlungen des 3. internationale Kongress für technische Mechanik (Stockholm, 1930). —, ”Beiträge zur Theorie der anisotropen Flüssigkeiten, 12–15 [12. Die Beziehungen zwischen der molekularen Struktur und den Dichteschwankungen; 13. Über die optische Aktivität der verdrillten Strukturen; 14. Über mögliche Strukturen der 234 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

nematischen Substanzen; 15. Die geometrische Optik der nematischen Substanzen]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 22A (1930, 1931). —, ”Determinism och indeterminism”, Religion och kultur 1 (1930). —, ”Das Fundamentalintegral des wellenmechanischen Keplerproblems”, Jahresber. d. Deutschen Math.-Verein 40 (1931). —, ”Probleme für die Theorie der anisotropen Flüssigkeiten”, Zeitschrift für Kristallographie 79 (1931). —, ”Beiträge zur geometrischen Optik, 1–3”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 23A (1932). —, ”Die Wellenmechanische Theorie des harmonischen Oszillators”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 23A (1932). —, ”Beiträge zur Theorie der anisotropen Flüssigkeiten, 16–19 [16. Thermoynamische Theorie der Bewegung einer anisotropen Flüssigkeit; 17. Über doppelt verdrillte Strukturen und ihre Optik; 18. Über die Strukturen der cholestrin-nematischen Substanzen; 19. Die Temperaturabhängigkeit der Anisotropie bei Gegenwart äuserer Kräfte]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 23A (1932, 1933). —, ”Empirismen och sannolikhetsbegreppet”, Spektrum 2 (1932). —, ”Über die Grundlagen der mathematisch-physikalischen Wahrscheinlichkeits- rechnung”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 23A (1933). —, ”The theory of liquid crystals”, Transactions of the Faraday Society 29 (1933). —, ”Fysikens rumskonstruktion”, Kosmos 10 (1932). —, ”Sur un généralisation des fonctions spheriques”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 24A (1933). —, ”Über eine partielle Differentialgleichung vierter Ordnung in der Theorie der Plastizität”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 24A (1933). —, ”Om den nya atomfysiken”, Kosmos (1933). —, ”Beiträge zur Theorie der anisotropen Flüssigkeiten, 20 [Über die Symmetrie der freien Energie und über die Orientierung der Moleküle in den einfachsten Fällen]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 24A (1934). —, ”Contributions à la théorie des fluides anisotropes, 21 [Sur les forces moléculaires, qui produisent les cristaux liquides]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 24A (1934). —, ”Sur la seconde approximation dans la théorie des fluides visqueux”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 24A (1934). —, ”Deux remarques sur la méthode des perturbations dans la mécanique ondulatoire”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 25A (1934). —, ”Über Beziehungen zwischen Potentialtheorie und Liniengeometrie”, Mathematische Zeitschrift 38 (1934). —, ”Allvar Gullstrand”, Levnadsteckningar över Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Ledamöter, 107 (1935). —, ”Platons idélära och matematiken”, Vetenskapsakademiens årsbok (1935). —, ”Sur une représentation géométrique de la théorie des fonctions analytiques”, Prace Matematyczno-Fizyczne (Warzawa, 1935). —, ”Deux géneralisations de l’équation des ondes”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 25A (1936). —, ”Le problème de Newton dans la mécanique ondulatoire”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 25A (1936). —, ”Une méthode nouvelle de l’optique géométrique”, Kungliga Svenska Vetenskaps- akademiens Handlingar, 15 [3 ser.] (1936). —, ”Newtons tid och vår”, Lychnos (1936). KÄLLOR OCH LITTERATUR 235

—, ”Probleme der geometrischen Optik”, Comptes rendus du Congrès International des Mathématique (Oslo, 1936). —, ”Contributions à la théorie analytique des marées[, 1]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 25A (1937). —, ”Contributions à la théorie de relativité, 1–2”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 25A (1937). —, ”Bemerkungen zu der Theorie der Relativität, Kosmologie und Gravitation von Herrn E.A. Milne”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 26A (1937). —, ”Contributions à la théorie des fluides anisotropes, 22 [22. Théorie des essaims]”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 26A (1937). —, ”En svensk lärdomshistoriker från romantikens tid”, Lychnos (1937). —, ”Ett manuskript av Emmanuel Swedenborg med en inledning”, Lychnos (1937). —, ”Allvar Gullstrand”, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens årsbok (1937). —, ”Sur une équation aux dérivées partielles dans la théorie du movement d’un corps plastique”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 26B (1938). —, ”Det kosmologiska problemet från fysikens synpunkt”, Populär astronomisk tidskrift 19 (1938). —, ”Isaac Newton”, Kosmos 16 (1938). —, Johan Carl Wilcke: Experimentalfysiker (Uppsala, 1939). —, ”Linné och bröderna Wilcke”, Svenska Linné-sällskapets Årsskrift 22 (1939). —, ”Torbern Bergman och Carl Wilhelm Scheele”, Levnadsteckningar över Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens ledamöter, 113 (1940). —, ”En episod i den svenska kemiens historia”, Lychnos (1940). —, ”Contributions à la théorie analytique des marées, 2”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 28A (1942). —, ”Contributions à la théorie analytique des marées, 3–5”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 29A (1942). —, Carl Wilhelm Scheele: Manuskript 1756–1777, 2 vols. (Stockholm, 1942). —, ”Le principe de Huygens et les équations de Maxwell pour le vacuum”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 31A (1944). Oswatitsch, K. & Wieghardt, K., ”Luwig Prandtl and his Kaiser-Wilhelm-Institut”, Annual Review of Fluid Mechanics 19 (1987), 1–25. Pais, Abraham, Inward bound: Of matter and forces in the physical world (Oxford, 1988). —, Niels Bohr’s times, in physics, philosophy, and polity (Oxford, 1991). Pestre, Dominique, Physique et physiciens en France 1918–1949 (1984) 2. uppl. (Paris, 1992). Pleijel, H., ”Physics 1932 and 1933”, i Nobel lectures: Including presentation speeches and laureates biographies – Physics 1922–1941 (Singapore, 1998), 283–289. Prandtl, Ludwig, ”Einführung in die Grundbegriffe der Strömungslehre”, i Hydro- und Aerodynamik, ed. Ludwig Schiller (Leipzig, 1931), I, 1–41. —, ”Mein Weg zu Hydrodynamischen Theorien”, Physikalische Blätter 4 (1948), 89– 92. Rosen, A. von, Minnesskrift i anledning av Romanäs sanatoriums 10-åriga tillvaro, 1907–1917 (Stockholm, 1918). Rosenfeld, Léon, ”Men and ideas in the history of atomic theory”, Archives for History of Exact Sciences 7 (1971), 69–90. Rosenfeld, Léon, Quantum theory in 1929: Recollections from the first Copenhagen conference, Nordita publications, 387 (København, 1971). Rouse, Hunter, Hydraulics in the United States, 1776–1976 (Iowa City, 1976). 236 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Rozental, Stefan, ed., Niels Bohr: Hans liv og virke fortalt af en kreds af venner og medarbejdere (København, 1964). Runeby, Nils, ed., Framstegets arvtagare (Stockholm, 1998). Rüdinger, Erik & Stolzenburg, Klaus, ”Introduction”, i Niels Bohr collected works, V (Amsterdam, 1984), 219–240. Schiller, L[udwig]., ”Fallversuche mit Kugeln und Scheiben”, i Hydro- und Aerodynamik, ed. Ludwig Schiller (Leipzig, 1932), II, 337–387. Schiller, Ludwig, ed., Hydro- und Aerodynamik, I: Strömungslehre und allgemeine Versuchstechnik, Handbuch der Experimentalphysik, IV (Leipzig, 1931). Schiller, Ludwig, ed., Hydro- und Aerodynamik, II: Widerstand und Auftrieb, Handbuch der Experimentalphysik, IV (Leipzig, 1932). Schiller, L[udwig]. & Schmiedel, H., ”Widerstandsmessungen an Kugel und Scheibe bei kleinen Reynoldsschen Zahlen”, Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt 19:21 (1928), 497–501. Schlichting, Hermann, Boundary-layer theory (1951) 7. uppl., eng. övers. (New York, 1979). Schröder-Gudehus, Brigitte, Deutsche Wissenschaft und internationale Zusammenarbeit, 1914–1928: Ein Beitrag zum Studium kultureller Beziehungen in politischenisen Krisenzeiten (Genève, 1966). Schrödinger, Erwin, ”Quantisierung als Eigenwertproblem, I–IV”, Annalen der Physik 79–81 (1926). Schweber, Sylvan S., ”Physics, community and crisis in physical theory”, Physics, philosophy and the scientific community, eds. Kostas Gavroglu, John Stachel & Marx W. Wartofsky (Dordrecht, 1995), 125–152. —, ”The empiricist temper regnant: Theoretical physics in the United States 1920– 1950”, Historical Studies in the Physical and Biological Sciences, 17:1 (1986), 55– 98. Schärfer, Wolf, ed., Finalization in science: The social orientation of scientific progress (Dordrecht, 1983). Sears, William R., ”Some recollections of Theodore von Kármán”, i Theodore von Kármán 1881–1963: In memoriam (Philadelphia, 1965), 1–9. Sears, William R., ”Von Kármán: Fluid dynamics and other things”, Physics Today January (1986), 34–39. Shapin, Steven & Schaffer, Simon, Leviathan and the air-pump: Hobbes, Boyle, and the experimental life (Princeton, 1985). Siegbahn, Manne, Struktur der Röntgenstrahlen (1924) 2. uppl. (Berlin, 1931). Silverbark, Thord, ”Den nya fysiken och kunskapens möjligheter”, i Framstegets arvtagare, ed. Nils Runeby (Stockholm, 1998), 105–130. —, Fysikens filosofi: Einstein, den nya fysiken och filosofin i Sverige under mellankrigstiden (Stockholm, 1999). Slater, John C., Solid-state and molecular theory: A scientific biography (New York, 1975). —, ”Quantum physics in America between the wars”, Physics Today, January (1968), 43–51. Sommerfeld, Arnold, Atombau und Spektrallinien (1919) 2. uppl. (Braunschweig, 1921). Sopka, Katherine Russell, Quantum physics in America: The years through 1935, The History of Modern Physics 1800–1950, 10 (New York, 1988). Statistisk årsbok för Sverige Stawström, Carl-Olov, ”Hur mottogs relativitetsteorin av svenska fysiker?”, Kosmos 1987, 189–197. KÄLLOR OCH LITTERATUR 237

—, ”Idéhistoriska synpunkter på innehållet i vissa skriftliga arbeten av C. W. Oseen”, Stockholm Papers in History and Philosophy of Technology, TRITA-HOT-2019 (Stockholm, 1986). —, ”Synpunkter på hur svenska fysiker och filosofer uppfattat Einsteins relativitetsteorier”, Stockholm Papers in History and Philosophy of Technology, TRITA-HOT-2018 (Stockholm, 1986). —, ”Relative acceptance: The introduction and reception of Einstein’s theories in Sweden, 1905–1965”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 293–305. Stuewer, Roger, ”Artificial disintegration and the Cambridge–Vienna controversy”, i Observation, experiment, and hypothesis in modern physical science, eds. Peter Achinstein & Owen Hannaway (Cambridge, Ma., 1985), 239–307. Sundin, Bo, Ingenjörsvetenskapens tidevarv: Ingenjörsvetenskapsakademin, Pappersmassekontoret, Metallogafiska institutet och den teknologiska forskningen i början av 1900-talet, Acta Universitatis Umensis: Umeå Studies in the Humanities, 42. (Umeå, 1981). Sundin, Bosse, ed., Från hermetism till rationell distribution: Föredrag vid svensk idéhistorisk konferens 1992, Institutionen för idéhistoria: Idéhistoriska skrifter, 14 (Umeå, 1993). Svenska Dagbladet, 1919. Sydsvenska Dagbladet: Snällposten, 1919. Tani, Itiro, ”History of boundary-layer theory”, Annual Review of Fluid Mechanics 9 (1977), 87–111. Theodore von Kármán 1881–1963: In memoriam (Philadelphia, 1965). Tokaty, G. A., A history and philosophy of fluid mechanics (Henley-on-Thames, 1971). Traneus, B., ”Anteckningar från det nordiska H. C. Örstedmötet i Köpenhamn”, Teknisk tidskrift: Elektroteknik (1920), 150–153. Truesdell, C., ”History of classical mechanics: Part II: The 19th and 20th centuries”, Die Naturwissenschaften 63 (1976). Upsala, 1922 Upsala Nya Tidning, 1922, 1924 Waller, Ivar, ”Prövningsmöjligheterna av Einsteins allmänna relativitetsteori”, Kosmos 2 (1922). —, ”Zur Frage der Einwirkung der Wärmebewegung auf die Interferenz von Röntgenstrahlen”, Zeitschrift für Physik 17 (1923). —, Theoretische Studien zur Interferenz- und Dispersionsionstheorie der Röntgenstrahlen, Uppsala: Uppsala universitets årsskrift, 1925 Diss. —, ”Der Starkeffekt zweiter Ordnung bei Wassenstoff und die Rydbergkorrektionen der Spektra von He und Li+”, Zeitschrift für Physik 38 (1926). —, ”Zur Theorie der Röntgenreflexion”, Annalen der Physik, IV 79 (1926). —, ”Die Einwirkung der Wärmebewegung der Kristallatome auf Intensität, Lage und Schärfe der Röntgenspektrallinien”, Annalen der Physik, IV 83 (1927). —, ”Zur Frage der Verallgemeinerung der Kramers–Heisenbergschen Dispersionsformel für kurze Wellen beim Mehrelektronenproblem”, Die Naturwissenschaften 15 (1927). —, ”On the scattering of radiation from atoms”, Philosophical Magazine Ser. 7.4 (1927). —, ”The transition from ordinary dispersion into Compton effect”, Nature 120 (1927). —, ”Några drag ur den nyare kvantteorien”, Kosmos 6 (1927–28). —, ”Über eine verallgemeinerte Streuunsformel”, Zeitschrift für Physik 51 (1928). 238 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

—, ”Die Streuung kurzwelliger Strahlung durch Atome nach Diracschen Strahlungstheorie”, Zetschrift für Physik 58 (1929). —, ”Theoretische Untersuchungen über die Streuung von Röntgenstrahlen”, Physikalischer Zeitschrift 30 (1929). —, ”Die Streuung von Strahlung durch gebunde und freie Elektronen nach der Diracschen relativistischen Mechanik”, Zeitschrift für Physik 61 (1930). —, ”Bemerkungen über die Rolle der Eigenenergie des Elektrons in der Quantentheorie der Strahlung”, Zeitschrift für Physik 62 (1930). —, ”Nyare teorier för ferromagnetismen”, Kosmos 10 (1932). —, ”Über die Magnetisirung von paramagnetischen Kristallen in Wechselfeldern”, Zeitschrift für Physik 79 (1932). —, ”Über die Rückwirkung der Strahlung bei der Streuung durch freie Elektronen”, Zeitschrift für Physik 88 (1934). —, ”Grundtankar i modern fysik”, Lychnos (1936). —, ”Bemerkung über die spezifische Wärme von paramagnetischen Kristallen bei niedrigen Temperaturen”, Zeitschrift für Physik 104 (1936–37). —, ”The relationship between the size and shape of crystal particles and the width of Debye–Scherrer lines”, Nova acta Regiæ Societatis Scientiarum Upsaliensis Ser. IV 11:7 (1939). —, ”Nyare framsteg inom teorin för metallernas egenskaper”, Kosmos 17 (1939). —, ”Teorin för den elektriska ledningsförmågan i metaller”, Kosmos 18 (1940). —, ”On the conductivity of a metal in a magnetic field”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 28B (1942). —, ”Röntgenstrålars spridning och interferens”, Teknisk Tidskrift 72 (1942). —, Nobelpriset i fysik för år 1945 (Stockholm, 1947). —, [Carl?] Wilhelm Oseen, Levnadsteckningar över Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens ledamöter (1950). —, ”On the theory of the diffusion and the slowing down of neutrons, 1–3”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 34A (1946). —, Teorin för kärnreaktioner, Kurs i kärnfysik (Stockholm, 1947). —, Carl Wilhelm Oseen, Kungliga Vetenskaps Societeten Årsbok (1948). —, ”Hideki Yukawa: 1949 års nobelpristagare i fysik”, Kosmos 27 (1949). —, Nobelpriset i fysik för år 1949 (Stocholm, 1950). —, Nobelpriset i fysik för 1951 (Stockholm, 1952). —, Nobelpriset i fysik 1954 (Stockholm, 1955). —, ”Den europeiska organisationen för kärnforskning (CERN)”, Kosmos 32 (1954). —, Nobelpriset i fysik 1955 (Stockholm, 1956). —, On the influence of the heat motion of the atoms on neutron diffraction in crystals”, Proceedings of the meeting on the use of slow neutrons to investigate the solid state (1958). —, ”On the time-energy distribution of slowed-down neutrons”, Proceedings of the 2nd United Nations international conference on the peaceful use of atomic energy (1958). —, Nobelpriset i fysik 1961 (Stockholm, 1962). —, Nobelpriset i fysik 1962 (Stockholm, 1963). —, ”On the emission and absorption of g-rays by an impurity atom in a crystal”, Arkiv för Fysik 24 (1963). —, ”On the effect of the impurities on neutron scattering by crystals”, Crystallography and crystal perfection: Proceedings of the symposium (Madras, 1963). —, Nobelpriset i fysik 1963 (Stockholm, 1964). KÄLLOR OCH LITTERATUR 239

—, ”Elementary theory of neutron scattering by crystals”, Advanced methods of crystallography (1964). —, On the elastic and inelastic Mössbauer effect for impurity atoms in a crystal and the effect of such atoms on neutron scattering”, Lattice Dynamics: Proceedings of the international conference held at Copenhagen 1963 (1964). —, ”Theoretical investigations of the influence of anharmonicity and impurities on neutron scattering by crystals and on the Mössbauer effect”, Proceedings of a symposium, Bombay 15–19 December, 1964 (Vienna, 1965). —, Nobelpriset i fysik 1965 (Stockholm, 1966). —, Nobelpriset i fysik 1966 (Stockholm, 1967). —, Nobelpriset i fysik 1969 (Stockholm, 1970). —, ”Early history of lattice dynamics”, i Proceedings of the international conference on lattice dynamics, ed. M. Balkanski(Paris, 1978), 5. —, ”Memories of my early work on lattice dynamics and X-ray diffraction”, Proceedings of the Royal Society A371 (1980). Waller, Ivar & Ebbsjö, I., ”On the calculation of the bulk modulus of a liquid metal using the pressure fluctuations in a microcanonical ensémble and a numerical application to liquid aluminium”, Journal of Physics C 12 (1979). Waller, Ivar, Ebbsjö, I. & Kinell, T., ”Calculation of the dynamical structure factor for liquid aluminium”, Journal of Physics C 11 (1978). —, ”The dynamical structure factor for liquid aluminium”, Journal of Physics C 13 (1980). Waller, Ivar, Ebbsjö, I., Schofield, P. & Sköld, K., ”Diffusion in liquid mixtures of isotopes”, Journal of Physics C 7 (1974). Waller, Ivar & Fröman, O., ”On neutron diffraction phenomena according to the kinemathical theory”, Arkiv för Fysik 4 (1951). Waller, Ivar & Goodman, B., ”On the derivation of the Van Hove–Glauber formula for the scattering of thermal neutrons by a system of atomic nuclei”, Arkiv för Fysik 32 (1966). Waller, Ivar & Hansson, L., ”On a spherical neutron diffusion problem”, Arkiv för matematik, astronomi och fysik 36A (1948). Waller, Ivar & Hartree, D.R., ”On the Intensity of total scattering of X-rays”, Proceedings of the Royal Society, A 119 (1929). Waller, Ivar & James, R.W., ”Is crystal reflection of X-rays entirely a classical phenomenon?”, Nature 122 (1928). Waller, Ivar & James, R.W., ”On the temperature factors of X-ray reflexion for sodium and chlorine in the rock-salt crystal”, Proceedings of the Royal Society, A 117 (1927). Waller, Ivar, James, R.W. & Hartree, D.R., ”An investigation into the existence of zero-point energy in the rock-salt lattice by an X-ray diffraction method”, Proceedings of the Royal Society, A 118 (1928). Waller, Ivar & Kapral, R., ”Spatial and temporal structure in systems of coupled nonlinear oscillators”, Physical Review A 30 (1984). —, ”Synchronization and chaos in coupled nonlinear oscillators”, Physics Letters A 105A (1984). Waller, Ivar, Larsson, A. & Siegbahn, M., se Larsson, A. Waller, Ivar & Lax, M., ”Influence of local phonon damping on Mössbauer spectra”, Physical Review 138 (1965). —, ”Influence of local phonon damping on Mössbauer spectra”, Bulletin of the American Physical Society II:10 (1965). 240 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Waller, Ivar & Lundqvist, S.O., ”Some remarks on the rôle of overlapping in the X-ray scattering by crystals”, Arkiv för fysik 7 (1953). Waller, Ivar, Lundqvist, S.O., Lundström, V. & Tenerz, E., ”On the lattice vibrations and specific heat of KCl and NaCl at low temperatures”, Arkiv för Fysik 15 (1959). Waller, Ivar & Svenonius, P., ”On the rôle of spin in the non-relativistic theory of the scattering of radiation”, Arkiv för Fysik 6 (1952). Waller, Ivar, Westin, A. & Lundqvist, S.O., ”Remarks on the coherent X-ray scattering by the lithium hydride crystal”, Arkiv för fysik 22 (1962). Warburg, E. ed., Physik, Die Kultur der Gegenwart: Ihre Entwicklung und ihre Ziele, Dritter Teil: Mathematik – Naturwissenschaftern – Medizin, Dritter Abteilung: Anorganischen Naturwissenschaften, Erster Band (Leipzig, 1915). Warwick, Andrew, ”Cambridge mathematics and Cavendish physics: Cunningham, Campbell and Einstein’s relativity 1905–1911, Part I: The uses of theory”, Studies in History and Philosophy of Science 23:4 (1992), 625–656. —, ”Cambridge mathematics and Cavendish physics: Cunningham, Campbell and Einstein’s relativity 1905–1911, Part II: Comparing traditions in Cambridge physics”, Studies in History and Philosophy of Science 24:1 (1993), 1–25. —, ”Einstein’s theory of relativity and British physics in the early twentieth century”, Ideas and production, 82–95. —, ”International relativity: The establishment of a theoretical discipline”, Studies in History and Philosophy of Science 20 (1989), 139–149. —, ”The laboratory of theory or what’s exact about the exact sciences?”, i The values of precision, ed. M. Norton Wise (Princeton, 1995), 311–351. Weart, Spencer R., ”The birth of the solid-state physics community”, Physics Today, July (1988), 38–45. Weichert, E., ”Die Mechanik im Rahmen der allgemeinen Physik”, i Physik, ed. E. Warburg (Leipzig, 1915), 1–78. Wentzel, Gregor, ”Eine Verallgemeinerung der Quantenbedingungen für die Zwecke der Wellenmechanik”, Zeitschrift für Physik 38 (1926), 518–529. Wheaton, Bruce R., The tiger and the shark: Empirical roots of wave-particle dualism (Cambridge, 1983). Wheeler, John Archibald, ”Preface”, Sources for history of quantum physics: An inventory and report, Thomas S. Kuhn, J.L. Heilbron, Paul Forman & Lini Allen (Philadelphia, 1967), v–ix. Widmalm, Sven, ”Big Science in a small country: Sweden and CERN II”, i Center on the periphery, ed. Svante Lindqvist (Canton, Ma., 1993), 107–140. —, ”Science and neutrality: The Nobel prices of 1919 and scientific internationalism in Sweden”, Minerva 33 (1995), 339–360. —, ”Uppsalaskolan inom svensk fysik ca 1850–1910”, i Från hermetism till rationell distribution, ed. Bosse Sundin (Umeå, 1993), 87–97. —, ”Vetenskapens korridorer: Experimentalfysikens institutionalisering i Uppsala 1858–1910”, Lychnos 1993, 35–69. Wien, W., ”Ziele und Methoden der theoretischen Physik”, Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik 12:3 (1915), 241–259. Wise, M. Norton, ed., The values of precision (Princeton, 1995).

Personregister

Ahlman, Hans W:son 191 Bragg, W. H. 147 d’Alembert, Jean le Rond 24 f., 34 Bragg, W. L. 124, 147, 152–154, Althoff, Friedrich 27 f. 159 f., 162 Anderson, C. D. 171, 196 Brillouin, L. 152, 160 Arrhenius, Svante 62, 66, 68, 70 f., 84, Broglie, L. de 131 f. , 160 103, 105–109, 113, 116, 127, 130, Burgers, J. M. 39, 41, 44 144, 145, 203 Bäcklund, A. V. 22, 175 f.

Bahr-Bergius, Eva von 58, 65, 69 f. Carleman, Torsten 180, 182, 184 f., Barker 125 189, 192 Beckman, B. 108 Carlheim-Gyllensköld, Vilhelm 51, 66, Bendixson, Ivar 177, 178 71 Benedicks, Carl 51–53, 55, 67, 101, Carlson, Fritz 192 103 f., 178–180 Casimir, Hendrik 184 Biezeno, C. B. 41 Chadwick, J. 179 Birtwistle, George 140 Chapman, Sydney 181 Bjerknes, C. A. 22, 36 Clausius, R. J. E. 25 Bjerknes, Vilhelm 22, 40 f., 43, 66, 81, Colby, Walter 121, 125 204 Compton, Arthur H. 94 f., 125, 151, Bjerrum, Niels 54, 58, 106 f., 109 160 Björck, Henrik 13 Corlin, Axel 145 f. Björkquist, Manfred 80 f. Coster, D. 121 Blackett, P. M. S. 196 Cramér, Harald 190 f. Bohr, Harald 50, 57, 138 Curie, M. 179 Bohr, Niels 2 f., 5, 11, 39, 43, 46, 49– 51, 53 f., 57–66, 68 f., 92–97, 101– Darwin, C. G. 104, 138, 151 f., 154 134, 136–144, 146, 147, 152, 154– Debye, Peter 30, 70 f., 89, 105, 108, 156, 158, 160–166, 169, 177–180, 118, 146–149, 152, 154, 158, 160, 182–184, 189–191, 198 f., 205 f. 185, 187 f. Boltzmann, Ludwig 25, 33 Dennison, David 124 Born, Max 4 f., 11, 32, 64, 92, 95, 129, Dirac, Paul A. M. 11, 96, 133, 135, 131, 135, 147–149, 151, 154 f., 139–141, 160, 162, 165–172, 188, 160, 188 194, 196 f., 206 Boye, Karin 202 Drude, P. K. L. 208 Boyle, Robert 25 242 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Earman, John 75 f. Eddington, A. S. 74–76 Haldane, J. B. S. 90 Ehrenfest, P. 132 f., 139, 142 f. , 160, Hallén, E. 94 162 Hamilton, W. R. 101, 117 Einstein, Albert 2, 4 f., 16, 34, 52, 60, Harms, F. 36 62 f., 66, 68–70, 72, 74–89, 96 f., Hartree, Douglas 159, 161, 164, 188 105, 113–115, 121, 127, 131, 133, Hasselberg, Bernhard 66–68, 85 146–148, 160 Heilbron, John L. 26 Ekman, Vagn Walfrid 22, 26, 39 f., 80 f., 119–121, 123, 129, 136 Heisenberg, Werner 3, 5, 11, 26, 31 f., 92 f., 95, 118, 125 f., 129–135, Eliot, T. S. 202 137–140, 152, 154–156, 158, 160– Enskog, David 180–186, 189–193 162, 194–196 Enström, Axel F. 41 Heitler, W. 95, 164 Epstein 101 Helmholtz, Hermann von 23, 25 Eriksson, Gunnar 21 Hertz, H. 86 Euler, Hans von 91, 113, 191 Heurlinger, T. 120 Euler, Leonard von 22, 25, 34 Hevesy, G. De 121, 155 Ewald, Peter Paul 147, 150–153 Hilb, E. 32 Hilbert, David 30, 78, 149 Falkenhagen, H. 36 Hildebrandsson, Hugo 66 f. Faxén, Hilding 18, 24, 29–32, 35–37, Hogner, Einar 38 f., 40, 86, 209 39, 42, 61 f., 73 f., 77, 83 f., 89, 93, Holm, Ragnar 76 f., 104, 178 120, 125 f., 150, 152 f., 158, 160, 180 f., 183–187, 189 f., 193, 208 f. Holmberg, Bror 203 Firth, E. M. 159 Holmgren, E. 163 Fourier, C. 34 Holmgren, Nils 191 Fowler, A. 75 Holst, H. 113 Franck, James 32, 119 f., 149 Holtsmark, J. 187 Frank, Philipp 32–35, 183, 202 Hulthén, Erik 129, 178–180, 182, 191 f., 195 Fredholm, Ivar 107, 116, 160, 180 Hulthén, Lamek 206 Friedman, Robert Marc 13 Hund, F. 138

Hückel, E. 35 Galileo Galilei 22, 206

Galison, Peter 9, 15, 31 Ising, Gustaf 7 f., 178 Gibbs, J. W. 106, 115

Gieser, Suzanne 12 Jacobi, C. G. J. 117 Glymour, Clark 75 f. James, R. W. 153 f., 158 f., 161, 164, Goldstein, S. 36 166, 188 Gordon, Walter 134 f., 140 f., 205 Jeans, James 75 Goudsmit, S. A. 92, 132 Jonsson, Kjell 12, 15 Granqvist, Gustaf 43–49, 54–56, 64, Jordan, Pascual 5, 11, 129, 131, 135 f., 66–68, 72, 85, 98, 108, 110, 176 154 f., 160–162 Grenander, Max 80 Jungnickel, Christa 4, 177 Guilleaume, C. E. 81 Kaiserfeld, Thomas 12 f., 181, 205 Gullstrand, Allvar 47, 62, 66, 68 f., 71, Kaluza, Theodor 131 86 f., 110, 115 PERSONFÖRTECKNING 243

Kant, Immanuel 78 Millikan, R. A. 66 Kármán, Theodore von 6, 23, 34, 36– Milner, S. R. 107, 115 38, 41 Mises, Richard von 32 f., 41, 183, 202 Kelvin, Lord 23, 25 Mittag-Leffler, Gustaf 49 Kirchoff, G. R. 23 Møller, C. 205 Kirsch, G 178 Klein, E. 113 Navier, Louis 23 Klein, Felix 27 f., 30 Newton, Isaac 22, 74 f. Klein (Koch), Gerda 122 Nishina, Yoshio 140 f., 169, 171 Klein, Oskar 1, 10–12, 18, 96, 102– Nordenson, Harald 65, 73, 81–84 144, 155, 157 f., 161, 165 f., 169, Nordström, Gunnar 69 171, 180–185, 187, 189, 191–193, Nørlund, N. E. 120 198, 205 f., 209

Kobb, G. 181 Occhialini, A. 196 Kragh, Helge 133 Odén, Sven 203 Kramers, H. A. 92, 93, 101–103, 105– 108, 113–118, 123–126, 128, 130, Odencrants, Arvid 72 f. 134, 144, 152, 155, 158, 160 f., 206 Oldenburg, Henry 25 Kuhn, Thomas S. 8 Olsson, O. 22 Oseen, Carl Wilhelm 11–13, 19–74, Ladenburg, R. 36 f. 78–99, 103 f., 107 f., 110, 112, 115 f., 118–121, 125 f., 144, 146, Lagrange, J. L. 33 149, 152–157, 160, 162–164, 172, Laplace, P. S. de 33 176, 179–183, 186–189, 191 f., Lamb, Horace 20, 58 194–197, 199–205. 207 f., 210 Larsson (Nordhult), Axel 150, 188 Oseen, Klara 65, 204 Laue, Max von 147, 152 f., 158, 164 Ostwald, Wilhelm 2, 145 Lenard, Philipp 25, 62, 81 f., 87 Lindmark, Tore 41 Palmgren, Axel 11 Lindroth, Sten 15 Palmær, Wilhelm 203 Lindskog, N. 22 Paschen, F. 70, 104, 124 Lodge, Oliver 75, 81 Pauli, Wolfgang 1, 11, 118, 131 f., 135, London, F. 95, 164 137, 139, 143, 161 f., 165, 169, Lorentz, H. A. 25, 30, 36, 58, 72, 88, 171, 206–208 92, 132, 134, 146, 208 Pestre, Dominique 7 Lothigius, Sten 84, 87 f. Petrini, Henrik 200 f. Perrin, J. 179 Marx, K. 87 Pettersson, Hans 178, 179 Maxwell, James Clerk 25, 53 f., 56, 82, Planck, Max 2, 4 f., 23, 52–56, 62, 68, 103, 104, 125, 127, 134, 146 74, 101, 110, 114, 132, 160 McCormmach, Russell 4, 177 Pleijel, Henning 41, 73, 88 Mebius, C. A. 81 Pohl, R. W. 30 Meissner, E. 41 Poincaré, Henri 52, 72 Meitner, Lise 65, 170 Poisson, S. D. 34 Mesterton, Erik 202 Post, Lennart von 191 Miller, D. C. 88–90, 92 244 ETT SLAGS MODERNISM I VETENSKAPEN

Prandtl, Ludwig 6, 21, 23–25, 27–31, Spinoza, Baruch 25, 78 35–38, 40, 42, 98 f. Stark, Johannes 56, 97 Pöschl, T. 35 Stawström, Carl-Olov 12, 27 Stock, J. 36 Quensel, Percy 191 Stokes, G. G. 23, 30, 36 f. Svedberg, The 66, 110, 145, 203 Ramstedt, Eva 104 Söderbaum, H. G. 203 Randall, Harrison 122 f., 129 Reich, Wilhelm 202 Tamm, Igor 139 Ritz, W. 101 Tandberg, John 80 Rosenberg, Otto 191 Thomson, J. J. 50, 62, 77 Rosenfeld, L. 206 Rosseland, Svein 114, 117, 119 f., 129 Uhlenbeck, G. 92, 132 f. Russell, Bertrand 90 Rutherford, Ernest 2, 57 f., 101, 112, Waals, Johannes van der 72 144, 164, 178 f. Waller, Ivar 10–12, 18, 85, 93, 136, Rydberg, Janne 53, 175 f. 145 f., 148–164, 166–173, 180 f., Röntgen, W. C. 150 183, 185, 188 f., 191–193, 204–210 Warwick, Andrew 9, 16 f. Sandström, J. V. 22 Weibull, Waloddi 41 Schaffer, Simon 17 Wentzel, Gregor 156 Scheel, Karl 65 Wereide, Th. 64 f. Schiller, L. 35, 186 Verne, Jules 86 Schlick, Moritz 66 Westgren, Arne 192 Schrödinger, Erwin 3, 34, 95, 128, Westin, Oscar Edvard 84 f. 130–134, 137–139, 155–158, 160, Weyssenhoff, J. 30 194–196 Widmalm, Sven 13 Schweber, Sylvan S. 7, 9, 177 Wien, Wilhelm 6, 7, 25, 31, 36, 56, 58, Shapin, Steven 17 92 Siegbahn, Manne 14, 32, 63, 66–68, Wigner, E. 95, 136, 164 71 f., 98, 110–112, 115 f., 119–121, Wright, O. 37 126, 129, 150, 152, 177 f., 188, Wright, W. 37 199, 205, 210 Volta, A. 138 Silverbark, Thord 12 Vorländer, A. 48 Sitter, W. de 76

Sjöström, Martin 108 Yukawa, H. 206 Smoluchowski, R. 34

Sommerfeld, Arnold 4 f., 26, 33, 53, 61, 63, 70, 87, 97, 101, 104, 110– Zeilon, Nils 22, 40, 42, 94, 181 112, 123, 133, 147, 180, 182, 184, 189 f. Ångström, Knut 44 f., 65