Heisenberg's Nobel Lecture: Goodbye to Visualization, Reality and Physics

The problems of language here are really serious. We wish to speak in some way about the structure of the atoms. But we cannot speak about atoms in ordinary language.

In our search of a mathematical model of atoms which can be given a real physical meaning in the sense of classical continuuum mechanics, it is instructive to study Heisenberg's 1933 Nobel lecture The Development of Quantum Mechanics, arguing that in the new quantum mechanics of Bohr-Hesienberg-Born, reality (visualization) has to be given up:

• The impossibility of harmonizing the Maxwellian theory with the pronouncedly visual concepts expressed in the hypothesis of light quanta subsequently compelled research workers to the conclusion that radiation phenomena can only be understood by largely renouncing their immediate visualization. 
• Classical physics seemed the limiting case of visualization of a fundamentally unvisualizable microphysics, the more accurately realizable the more Planck’s constant vanishes relative to the parameters of the system. 
• the fundamental dissimilarity between the atomic spectrum and the classical spectrum of an electron system imposes the need to relinquish the concept of an electron path and to forego a visual descripion of the atom. 
• In this situation, therefore, the obvious policy was to relinquish at first the concept of electron paths altogether, despite its substantiation by Wilson’s experiments, and, as it were, to attempt subsequently how much of the electron-path concept can be carried over into quantum mechanics. 
• The very fact that the formalism of quantum mechanics cannot be interpreted as visual description of a phenomenon occurring in space and time shows that quantum mechanics is in no way concerned with the objective determination of space-time phenomena. 
• Owing to these limits of accuracy as defined by the uncertainty relations, moreover, a visual picture of the atom free from ambiguity has not been determined.
• Quantum mechanics makes possible the treatment of atomic processes by partially foregoing their space-time description and objectification. 
• But however the development proceeds in detail, the path so far traced by the quantum theory indicates that an understanding of those still unclarified features of atomic physics can only be acquired by foregoing visualization and objectification to an extent greater than that customary hitherto. 
• We have probably no reason to regret this, because the thought of the great epistemological difficulties with which the visual atom concept of earlier physics had to contend gives us the hope that the abstracter atomic physics developing at present will one day fit more harmoniously into the great edifice of Science. 

We read that Heisenberg seeks to convince us that visualization, which is a prime element of classical macrophysics, must be given up in modern microphysics. 

But this is nothing but a complete collapse of physics as the King of Science: What makes science different from religion is that science is about existing reality, and existence which cannot be visualized cannot be real. This is a tragedy, cherished by e.g. Lubos Motl in a recent post. 

Physical Computable Quantum Mechanics: Towards The Periodic Table

The basic mathematical of quantum mechanics is Schrödinger's wave equation in terms of a wave function $\psi (x_1,x_2,...,x_N;t)$ depending on $N$ three-dimensional space coordinates $x_1$,...$x_N$ for an atom/ion with $N$ electrons, together with a time coordinate $t$. The interpretation of the wave function, thus depending on altogether $3N$ space dimensions plus time,  according to the so-called Copenhagen interpretation by Bohr-Heisenberg-Born, is that $\psi (x_1,x_2,...,x_N;t)$ is the probability distribution at time $t$ of finding electron $j$ at position $x_j$ for $j=1,...,N$.

Gerard t'Hooft, Nobel Prize in Physics 1999, summarizes the state of quantum mechanics 73 years after the formulation by Schrödinger of his equation, in the book In Search of the Ultimate Building Blocks:

• Quantum mechanics works beautifully, there is little doubt about that.
• However, a very peculiar question presented itself: what do these equations actually mean? What is it they are describing?
• It seems as if electrons can "exist" at different places simultaneously.
• The rules of quantum mechanics work so well that it has become very hard to refute them. Ingenious tricks discovered by Heisenberg, Dirac and many others further improved and streamlined the general rules.
• But Einstein and Schrödinger always had serous objections to the Copenhagen Interpretation. Maybe it works all right, but where exactly is the electron, at the point $x$ or $y$, in reality? 
• The history books say that Bohr has proved Einstein wrong. But others, including myself, suspect that, in the long run, the Einsteinian view might return.
• Probabilities and statistics are mistreated a great deal, even by physicists. Some have uttered, for instance, the theory that all possibilities for certain events are being realized in "parallel worlds"....To my sober mind this is nonsense.

I agree with t'Hooft/Einstein/Schrödinger: Quantum mechanics may work if handled with proper "tricks", but the $3N$-dimensional wave function as a probability distribution cannot be the right thing to describe electron configurations. The reason is double: First, a probability distribution has no direct physical meaning and thus cannot describe the way electrons actually behave. Second, a $3N$ dimensional wave function is uncomputable as soon as $N$ is not very small like 2.  

The first "trick" used to get a computable wave function introduced by Hartree, was to make an Ansatz as a product of $N$ wave functions $\psi_j(x_j)$  each depending on a three-dimensional space coordinate (plus time):

• $\psi (x_1,...,x_N)=\psi_1(x_1)\psi_2(x_2)...\psi_N(x_N),$ 

which reduces Schrödinger's $N$-electron wave equation in $3N$ space dimensions, to a system of one-electron wave equations in 3d. 

I have explored another "trick", which possibly can be elevated from trick to fundamental physical model, with the wave function instead expressed as a sum 

• $\psi (x)=\psi_1(x)+\psi_2(x)+...\psi_N(x)$

in terms of $N$ functions $\psi_1(x),...,\psi_N(x)$ depending on a a common 3d space coordinate $x$ (plus time), with non-overlapping supports $\Omega_j$ filling 3d space. Each wave function $\psi_j(x)$ can then be interpreted as the "charge density" of electron $j$, following the original idea of Schrödinger, subject to the normalization

• $\int_{\Omega_j}\vert\psi_j(x)\vert^2dx =  1.$

The time-independent ground state $\psi (x)$ is then determined as the continuous differentiable function $\psi (x)=\psi_1(x)+\psi_2(x)+...\psi_N(x)$ based on a non-overlapping partition of 3d space into subdomains $\Omega_j$ serving as the supports of the $\psi_j$, which minimizes the total energy functional

• $\frac{1}{2}\int\vert\nabla\psi\vert^2 dx-\int\frac{N\psi^2}{\vert x\vert}dx+\sum_{k\neq j}\int_{\Omega_j}\int_{\Omega_k}\frac{\psi_j^2(x_j)\psi_k^2(x_k)}{2\vert x_j-x_k\vert}dx_jdx_k.$ 

This is a free-boundary electron (or charge) density formulation keeping the individuality of the electrons, which can be viewed as a "smoothed $N$-particle problem" of interacting non-overlapping "electron clouds" under Laplacian smoothing. Preliminary computation (see Quantum Contradictions and Physical Quantum Mechanics) with this model shows a surprisingly good agreement with observations. More precise computations will be reported shortly.

My dream is to rediscover the periodic table from this model. It is not impossible that the dream can come true.

For example, the ground state of Helium in this model consists of two disjoint (contacting) half-spherical electron clouds with energy in close agreement with observation.
This is to be compared with the postulated ground state according to the standard Schrödinger equation considered to be two overlaying spherical electron configurations named as $1s2$, which however has wrong energy and thus is not the true ground state, and thus asks for perturbative correction.

PS1 In the series Quantum Contradictions 1-29 we considered a model closely related to (1) with each one-electron wave function $\psi_j$ a smooth function defined in 3d space satisfying a one-electron wave equation with the Laplacian smoothing acting on the sum of the wave functions,  and not on each individual wave function, with the effect of reducing contributions to the smoothing energy from angular variation. In this case the one-electron wave functions have overlapping support, while being largely separated by repulsion and loosing individuality under overlapping Laplacian smoothing.

PS2  Computing an approximation of the ground-state energy $E$ of Helium using the two normalized separated half-spherical wave functions

• $\psi_1(x)=\sqrt{\frac{2\alpha^3}{\pi}}\exp(-\alpha\vert x\vert )$ for $x=(x_1,x_2,x_3)$ with $x_3\ge 0$
• $\psi_2(x)=\sqrt{\frac{2\alpha^3}{\pi}}\exp(-\alpha\vert x\vert )$ for $x$ with $x_3\le 0$,

 we find with $\alpha =27/16$ the following value:

• $E=-2.902\pm 0.002$,

to be compared with the observed $-2.903$. The standard 1s2 ground state of two overlaying fully spherical wave functions gives a best value of -2.85 asking for so called perturbation correction, which effectively introduces electron separation. We have thus found evidence that the ground state of Helium is not the standard 1s2 state with two overlaying spherical wave functions, without or with perturbation correction, but instead consists of two non-overlapping half-spherical wave functions. If this conclusion indeed shows to be  correct, then electronic wave functions will have to be recomputed for all atoms. Mind-boggling!

PS3 For Li+ we get E = -7.32 (-7.28), for Be2+ we get = -13.72 (-13.65) and for B3+ we get -22.12 (-22.03) with measured value in parenthesis....more to come...

KVAs Nya KlimatUttalande Mörkas av KVA

KVAs nya Akademiuttalande om Den Vetenskapliga Grunden för Klimatförändringar kommer av politiska krafter att användas för att rättfärdiga ett fullföljande av nuvarande svenska klimatpolitik inriktad mot ett fossilfritt samhälle 2050. KVA säger i sitt vetenskapliga uttalanden att "koldioxiden i atmosfären är ett allvarligt problem som kräver aktiva motåtgärder". Ledorden är "allvarligt problem" och "aktiva motåtgärder", vilka kommer att forma framtiden för våra barn och barnbarn.

Trots denna väldiga dimension och betydelse av KVAs uttalande är mediarapporteringen lika med noll. Inte minsta lilla pressmeddelande eller initiativ från KVA för att markera denna milstolpe i svensk klimatvetenskap och klimatpolitik! Ej heller finns uttalandet på engelska så att världens vetenskapsmän och politiker kan ledas på den rätta väg som KVA och svenska politiker stakat ut för den globala klimatpolitik som skall rädda världen från undergång i värmedöd.

KVA vill uppenbarligen inte att uttalandet alls skall uppmärksammas, trots att det är det viktigaste uttalande som KVA någonsin gjort.  Detta är mycket klokt av KVA, då uttalandet inte tål granskning, vilket visas av mina tidigare poster i ämnet. Men uttalandet tjänar ändå bra som det vetenskapliga kvittot på att koldioxidjakt måste ges högsta prioritet framför övriga mänskliga behov.

KVA har därmed levererat det vetenskapliga rättfärdigande som efterfrågas av koldioxidalarmismen, detta utan att egentligen ha gjort något uttalande alls.

Frågan är hur många av KVAs ledamöter som har läst uttalandet och av de som läst, hur många som står bakom?

KVA svarar naturligtvis inte på mina upprepade brev med begäran om en diskussion om uttalandets innehåll. Mörkningen är total, därför att uttalandet tål ljuset lika lite som det faktum att skallindexets och svensk rasbiologis skapare Anders Retzius fortfarande står (som enda) staty framför KVAs imposanta ärevördiga byggnad.

KlimatUpplysningen om KVAs KlimatUttalande: "BRA"

Så här tycker några av Klimatupplysningens huvudskribenter om KVAs Akademiuttalande om Den Vetenskapliga Grunden för Klimatförändringar.

Peter Stilbs:

• Välbalanserat och bra.

Pehr Björnbom (kommentar 105):

• Jag tycker uttalandet är bra, jag har svårt att se att man kan göra det så mycket bättre. Jag får det intrycket att den grupp personer som utformat uttalandet har ansträngt sig att göra ett uttalande som avspeglar deras syn på klimatvetenskapens samlade synsätt på klimatfrågan med ambitionen att lämna de klimatpolitiska synpunkterna till den demokratiska processen. Att helt belysa klimatfrågan vetenskapligt utan att säga någonting som inte är av klimatpolitisk karaktär tror jag är omöjligt, så därför hänger jag inte upp mig på att det finns vissa sådana formuleringar i uttalandet.
• Jag uppfattar från uttalandet att man i huvudsak bygger på FNs klimatpanels senaste vetenskapliga rapport från 2013 men att man inte helt okritiskt tagit till sig allt där. Speciellt ser jag en inverkan av senare tiders vetenskapliga studier av klimatkänsligheten baserade på observationer som tyder på ett lägre klimatkänslighetsintervall än det klimatpanelen kommit fram till i senaste rapporten.

Ingemar Nordin (kommentar 34):

• Det jag tycker är bra med KVAs yttrande, liksom med LBs kommentarer, är att man är tydlig med att det finns starka naturliga faktorer som kan ha bidragit till den uppvärmning vi sett under 1900-talet, att även andra antropogena faktorer än koldioxid har bidragit, att H2O är en växthusgas, att medeltidsvärmen och Lilla istiden finns med, att extrema stormar och skyfall avfärdas, att man öppnar upp för solens påverkan, att osäkerheterna i kunskapen om det komplexa klimatsystemet är stora (moln, aerosoler t.ex.), samt, det viktigaste i mina ögon, att man avstår från alarmistiska uppmaningar till att politikerna omedelbart måste ta i med hårdhandskarna.
• Om man nu skall uttala sig å en stor akademisk organisations vägnar (vilket är illa nog), så är det skönt att slippa de politiska pekpinnarna. Alla i KVA kan omöjligt ha samma politiska ståndpunkt om vad man bör göra, eller om man bör göra något särskilt överhuvudtaget.

KU tycker alltså att KVAs uttalande är "bra" och att den lilla kritik som uttrycks i några sprida kommentarer ändrar inte detta positiva huvudomdöme.

KVA kan nu gratulera sig till den framgång det innebär att landets främsta klimatskeptiska blogg lagt sig platt på marken inför KVA. Svensk klimatpolitik kan därmed fortsätta på den inslagna vägen mot en fossilfri framtid med skeptikerna beskedligt i led bakom Åsa Romson med KVAs uttalande i ryggen. Enda hoppet är att en ny svensk klimatalarmism-skepticism nu kanske kan få luft.

KlimatUpplysningen Får Inte Kritiseras

Jag har kritiserat (för flathet) KlimatUpplysningens rapportering av KVAs nya klimatuttalande, som presenterades på KU av Lennart Bengtsson, tillika författare av KVAs uttalande, i kommentarer till Bengtssons post (och en post om back radiation och pyrgeometern). Det faktum att LB för KUs räkning inbjuds att recensera sin egen skrivelse, är minst sagt anmärkningsvärt.

KU redaktör Ingemar Nordin har censurerat min kritik av detta förhållande med följande motivering skickad som email:

Ämne: Varning

Claes,

Tyvärr måste jag varna dig. Du har i väldigt många kommentarer diskuterat bloggen och hur den (miss)sköts istället för att diskutera ämnet. Detta strider explicit mot våra debattregler om att hålla sig till ämnet och att inte diskutera bloggen (det senare får naturligtvis ske i inlägg som handlar om bloggen, eller per mail).

Så försök hålla dig till trådens ämne i fortsättningen. Annars blockerar jag dina kommentarer, vilket vore tråkigt.

Ingemar

Vad Ingemar säger är att kritiska synpunkter på KU må bara uttryckas som kommentarer till en därför avsedd post på KU, som dock inte finns. Resultatet är att kritik av KU inte tillåts, i alla fall inte av min person. Nåväl, jag har ju min egen blogg, så jag är inte hänvisad att kommentera på KU, vilket jag alltså inte kommer att göra i fortsättningen.

Psykologin bakom Ingemars (trista) beteende försökte jag förstå i Why LukeWarmers Fight Deniers.

Vidare: I kommentar 86 till posten Klimatpolitiken är det största hotet drabbas jag av följande utbrott från Ingemar:

• Du anklagas härmed för att bryta mot det 9:e budordet ”Du skall inte bära falsk vittnesbörd mot din nästa” (eller något sådant). Du påstår saker som varken jag eller KU har sagt. Din falska vittnesbörd mot KU inkluderar alla skribenter, och kanske även våra kommentatorer, på KU.

När jag ber Ingemar att ge faktiskt innehåll till denna anklagelse, får jag bara tystnad som svar. Ja ja...

Vidare: I kommentar 221 till posten om back radiation och pyrgeometern uttrycker redaktör Ingemar sitt bifall till Carbomontanus våldsamma raseri riktat mot min person i kommentar 220, vilket redaktören markerar genom att utfärda "trollvarning", dvs för min person som är "offret" och inte för den förskräckliga kommentatorn Carbomontanus som är "förövaren". Jag baxnar...det verkar som Ingemar rättfärdigar våldet med att den som utsätts för detsamma väl ändå måste ha bett om det och säkerligen förtjänar det... vettigt folk blir väl inte arga och börjar slåss utan minsta anledning?

PS1 Ingemar har nu infört full censur av varje kommentar från mig på KU, även denna på Öppen tråd: "Pehr: Jag föreslår att vi träffas och går igenom det där med back radiation. Jag bjuder på fika, lunch eller middag allt efter önskemål. Ok?"  Dumheten har inga gränser.

PS2 Så här blir svaret från Ingemar på min fråga om grunden för hans anklagelse om "falsk vittnesbörd":

Claes,

Hyggligt av dig att sabotera arbetet med att bekämpa klimatalarmismen på din blogg! Du väljer med omsorg med vilka du vill utveckla ett fiendskap. Häggström hoppar jämfota av glädje!

http://claesjohnson.blogspot.se/2015/04/klimatupplysningen-far-inte-kritiseras.html

Grattiis! Jobbar du för Al Gore och Rockström? - Dumt av mig att inte inse det från början.

Till detta kan jag bara säga att vad jag gjort är att kritisera KU för undfallenhet vs KVAs klimatuttalande, detta för att uttalandet går i klimatalarmismens tecken. Att KU skulle stå för att "bekämpa klimatalarmismen", när KU inte uttrycker minsta kritik av KVAs uttalande, går inte ihop för mig. Det är helt enkelt obegripligt. 

Men att begära förklaring av detta obegripliga innebär väl bara mer "fiendskap" till ingen nytta utan egentligt skäl. Och att hota med "fiendskap" är ju ett av härskarteknikens många vapen. Tråkig stil.

PS3 Något svar från Ingemar om vilken "falsk vittnesbörd" jag burit, får jag inte, bara fler invektiv. Ja, ja.

  

Analys av KVAs Uttalande om den Vetenskapliga Grunden för Klimatförändringar

KVA följer sin stolta tradition från fader och son Retzius skallindex med ett Akademiuttalande om Den Vetenskapliga Grunden för Klimatförändringar.  Detta uttalande är ett sorgligt aktstycke där varje mening uttryckande ett påstående antingen är en ren självklarhet, saknar faktisk grund, är faktiskt felaktig, glider på sanningen, ger en selektiv bild, är förledande suggestiv, är logiskt invecklad och oklar mm. Endast Lennart Bengtsson, Sveriges främste klimatvetare, kan vara kapabel att leverera en sådan drapa som passar Åsa Romson perfekt. Läs och analysera följande meningar (med mina hints i parentes). Skicka sedan in Er analys till KVA.

• FN:s klimatpanel har dragit slutsatsen att antropogena utsläpp av växthusgaser har lett till en ökning av temperaturen vid Jordens yta under det senaste århundradet. (utgångspunkt som slutsats av politisk organisation utan vetenskaplig grund)
• Temperaturen vid jordytan har aldrig varit konstant. (självklarhet)
• Sedan 1800-talet har den globala medeltemperaturen vid jordytan ökat med knappt 1°C. Uppvärmningen har inte varit konstant, utan har inträffat stegvis. Det kan tolkas som naturliga fluktuationer, som sträcker sig över flera decennier och som är överlagrade en mer långsiktig trend av uppvärmning (se figur 1a). (dvs en trend från lilla istiden)
• Havsisen under sensommaren i Arktis dragit sig tillbaka ungefär 13 procent per årtionde. Under samma period har en mindre ökning av havsisarna skett runt Antarktis, där temperaturförändringarna har varit obetydliga. (totalt har havsisen ökat)
• Det är svårt att förklara uppvärmningen under de senaste 50 åren med enbart naturliga faktorer. Det innebär att mänskliga aktiviteter bidragit till uppvärmningen. (Argumentum ad Ignorantiam: ju mindre man vet desto fler slutsater kan dras!!)
• Denna slutsats stöds bland annat av mönstret med en uppvärmning av de lägre luftskikten (troposfären) och en avkylning högre upp (stratosfären). (saknar grund)
• Växthusgaserna domineras av vattenånga och koldioxid (CO2), men omfattar även flera andra gaser. Halterna av flera växthusgaser påverkas signifikant av mänskliga verksamheter. (signifikant??)
• Isotopmätningar visar att, till skillnad från tidigare perioder under Jordens historia, CO2-ökningen främst beror på antropogena utsläpp. Den största delen av ökningen beror på förbränning av fossila bränslen. (omöjligt att säga)
• Den nuvarande uppfattningen är att nettoeffekten av alla partiklar är en nedkylning som har minskat den annars förväntade uppvärmningen orsakad av det senaste århundradets ökande halter av växthusgaser. Uppskattningen av aerosolernas nedkylande effekt är dock lägre idag än den var i den förra IPCC-rapporten. (uppskattningen av minskad förväntad uppvärmning är lägre idag??)
• Den observerade avsmältningen av glaciärer, minskningen av den Arktiska havsisen, höjningen av havsnivån och uppvärmningen av oceanerna är konsistent med den globala temperaturökningen. (konsistent??)
• Som en följd av den globala uppvärmningen har antalet varma dagar ökat medan antalet kalla dagar minskat. (hur mycket om något??) 
• Andra möjliga förändringar relaterade till ett allt varmare klimat, till exempel mer intensiva och frekventa tropiska och extra-tropiska cykloner och en intensivare nederbörd globalt sett, kan däremot idag inte entydigt urskiljas. (kan däremot inte entydigt urskiljas??)
• På grund av dessa naturliga variationer (ENSO et cet) råder det inte något entydigt samband mellan det senaste århundradets temperaturökning och ökningen av växthusgasernas strålningspåverkan under samma period, se figurerna 1a och 1 b. (det råder inte något entydigt  samband??)
• Det finns inga tillförlitliga indikationer från satellitmätningar på några långsiktiga variationer i solstrålningen, undantaget solfläckarnas välkända 11-årscykel. Mätningar tillgängliga för de senaste 30 åren, har visat att variationen av den totala solstrålningen under de tre senaste 11-årsperioderna varit mindre än 1 promille. (glöm solens ev inverkan!!)
• Förståelsen av andra tänkbara klimatpåverkande processer som t ex variationer av den kosmiska strålningen som skulle kunna påverka molnbildningen, är ännu begränsad. (glöm kosmisk strålning!!)
• Indikationer finns dock på att mängden solstrålning (särskilt ultraviolett ljus) som når Jorden, och som är beroende av solens aktivitet, kan ha en viss påverkan på den storskaliga cirkulationen i atmosfären och därmed också på regionalt klimat. (bara regionalt!!)
• Frågan om hur klimatsystemet svarar på en yttre påverkan är komplex och kan på ett tillförlitligt sätt bara bestämmas för perioder som är flera decennier långa och för Jorden eller halvkloten som helhet. (uppvärmningen 1980-1998 varade mindre än 20 år)
• Trender för kortare perioder är opålitliga och döljs av klimatsystemets inneboende variabilitet. Uppvärmningen i atmosfären tycks under de senaste 15 åren ha avstannat. (tycks ha avstannat??
• Orsaken till detta är oklar men en bidragande faktor är sannolikt att värme under denna tid tagits upp och lagrats i haven. (utan grund)
• Medan strålningspåverkan av växthusgaser är väl grundad, är förståelsen av effekterna av aerosoler (vilka huvudsakligen orsakar en kompenserande nedkylning) och förändrad markanvändning mycket sämre. ( väl grundad?? mycket sämre??)
• Koldioxiden är fundamental för livet på Jorden och en ökad halt i atmosfären kan göra att vegetationen växer snabbare. Denna effekt är docksvår att förutsäga...(glöm den effekten!!)
• Satellitobservationer har emellertid visat att Jorden blivit grönare under de senaste 30 åren. (emellertid??)
• En ökning av koldioxidhalten i atmosfären orsakar också en försurning av haven, vilket på sikt kan få allvarliga effekter på marina ekosystem. (försurning??)
• Den pågående snabba ackumuleringen av CO2 i atmosfären, kopplad till dess långa uppehållstid i atmosfären utgör ett allvarligt problem. (allvarligt problem??)
• Utan aktiva motåtgärder kan en hög koncentration av CO2 finnas kvar i atmosfären under hundratals år. (aktiva motåtgärder??)
• Baserat på olika utsläppsscenarier har IPCC genomfört modellsimuleringarför att uppskatta effekten av antropogena växthusgaser och aerosoler på klimatet under de kommande 100 åren. 
• Dessa studier tyder på en global uppvärmning under slutet av 2000-talet på 1-4 °C. (1-4 C meningslös prognos) 
• En betydande del av den uppvärmningen är knuten till den positiva återkopplingen från vattenånga, vars halter ökar i takt med en högre temperatur. (saknar grund)
• En stor del av osäkerheten i uppvärmningens storlek beror på svårigheten att bedöma molnens roll i klimatsystemet, värmelagringen i haven, samt de naturliga variationerna av temperaturen. (ja osäkerheten är stor)
• En konsekvens av den förväntade temperaturökningen under 2000-talet är en fortsatt höjning av havsnivån, orsakad av en värmeexpansion av havsvattnet och av en smältning av landisar. IPCC uppskattar att havsnivån vid slutet av detta århundrade kan vara 40 till 60 cm högre än den var kring år 2000. (ingen acceleration uppmätt) 
• Tyvärr har vi ännu inte tillräcklig kunskap för att med någon större tillförlitlighet beräkna vad som kommer att hända med klimatet i framtiden. (tyvärr??)
• Man kan inte utesluta att det finns andra hittills förbisedda naturliga eller antropogena effekter på klimatsystemet, som antingen ökar eller minskar inflytandet av de stigande koncentrationerna av växthusgaser. (KVA vet inget)

Why LukeWarmers Fight Deniers

The debate on global warming by CO2 emission is commonly divided into the following categories:

1. warmists
2. lukewarmers
3. "deniers".

As "denier" I have met a very hostile and aggressive attitude from many lukewarmers, and I have wondered how that can be. After the last onslaught by Fred Singer reported in the preceding post, I have come to think about this anew and the following explanation presented itself:

A denier is skeptic to CO2 global warming for a reason which is not shared by a lukewarmer. Notably this comes down to "back radiation" which a "denier" claims is unphysical nonsense, while a lukewarmer like Fred views "back radiation" as a real basic physical mechanism behind the "greenhouse effect", which keeps the Earth from freezing to ice.

On the other hand, most other skeptical views held by a lukewarmer are typically shared by a denier. In short, a denier has a richer skeptical arsenal than a lukewarmer, and this evidently makes the lukewarmer upset. It is as if this richer arsenal questions the very credibility of the lukewarmer as skeptic, and that is apparently unbearable. The result is that "deniers" have to be eliminated, not by warmists, but by lukewarmers. Such is life...

Fred Singer about Nay-Sayers (Like Me)

Fred Singer claims in a recent post at WUWT that Climate Nay-Sayers are giving Climate Scientists a Bad Name. I think that Fred puts me into this detestful category of deniers and the issue is again that (in)famous "back radiation" or Downwelling Longwave Radiation DLR. Fred writes:

• One of their favorite arguments is that the greenhouse effect does not exist at all — because it violates the Second Law of Thermodynamics; 
• i.e., one cannot transfer energy from a cold atmosphere to a warmer surface. 
• It is surprising that this simplistic argument is used by physicists, and even by professors who teach thermodynamics. 
• One can show them data of downwelling infrared radiation from CO2, water vapor and clouds, which clearly impinge on the surface. 
• But their minds are closed to any such evidence.

Fred is here deliberately misrepresenting me: I am not saying that there is no "greenhouse effect" from clouds and water vapor and a little from CO2. What I do say is that "back radiation" from the atmosphere to the Earth surface of magnitude 300 W/m2 is fake non-physics and I understand that a pyrgeometer reporting this quantity does that with a fake invented scale which could be anything.

To argue that a certain scientific statement gives climate scientists a "bad name" is a trick to shift the discussion from the scientific question of what a pyrgeometer in fact measures, to a question of value and "entartete kunst" or "bad science". This is neither clever nor very nice, or effective. Scientific arguments cannot be replaced by value arguments.  

Speaking about science, it is remarkable that Fred pays so little attention to the 2nd law stating that energy cannot by itself be transferred from a cold atmosphere to a warmer surface, simply disregarding the 2nd law as a "simplistic argument". Remarkable indeed Fred. Or what do you say?

PS I have asked Fred to respond to my above reaction to his post. I would not be surprised if Fred to this request simply returns silence. This is how nay-sayers (like me) should better be handled and thereby be removed from science. Of course "enartete science" must be annihilated to preserve "good science"  giving "good scientists" the "good name"  they rightly deserve.

Fred and I debated "back radiation" when we met in 2011, and evidently that question is still nagging in Fred's mind...

Bengtsson vs Curry and The Royal Swedish Academy of Sciences

To The Royal Swedish Academy of Sciences

Lennart Bengtsson is leading climate scientist in Sweden and Judith Curry in the US. Their respective leading roles are made clear by the facts that Bengtsson is a main author of the new statement by the Royal Swedish Academy on The Scientific Basis for Climate Change and Curry was called to represent climate science in The House of Representatives Committee on Science, Space and Technology Hearing on the President’s UN Climate Pledge under the title Scientifically Justified or New Tax on Americans?

Let us compare the following main conclusions by Bengtsson and Curry:

Curry states: Recent research has sharpened the blade of the sword in the direction of

• C1: less impact from human-caused climate change. 
• C2: greater political and economic infeasibility of meaningful reductions in CO2 emissions.

Bengtsson states (my translation):

• B1: The ongoing rapid accumulation of CO2 in the atmosphere is a serious problem. 
• B2: Without active counter-measures may a high concentration of CO2 remain in the atmophere over hundreds of years.

We understand that C1 and B1 are incompatible and that C2 says that the active measures of B2 are not meaningful.  

The only reasonable way to handle this controversy, which is of fundamental importance for Swedish climate politics to be formed, is to invite Curry to meet Bengtsson in an open hearing organized by The Society.

I thus urge The Society to organize such a hearing as soon as possible. In the event Curry for some reason will be unable to attend such a hearing in person, a written evaluation by Curry of the statement by The Society should be requested.

I ask The Society to respond to my request.

Sincerely

Claes Johnson

Dimman tätnar kring KVAs Uttalande om den Vetenskapliga Grunden för Klimatförändringar

Lennart Bengtsson försöker nu tolka KVAs klimatuttalande, som han själv skrivit tillsammans med Henning Rodhe och kanske några till, i en ny post på Anthropocene:

1. Orsaken att KVA publicerade ett yttrande nu var ytterst en uppdatering av yttrandet från 2009 med skillnaden att yttrandet nu endast reflekterar den naturvetenskapliga synen på klimatfrågan och inte några rekommendationer till eventuella samhällsåtgärder vilket förekom i yttrandet från 2009.
2. Baserat på tillgängliga mätningar och observationer inte minst från rymdobservationer, inkluderande radarmätningar av världshavet samt regionala massändringar med GRACE-satelliten, finns det övertygande empiriska belägg för en fortlöpande uppvärmning av jordsystemet av storleksordningen 0.5 Watt/m2 som ett genomsnitt under de senaste 40 åren.
3. Den globala uppvärmningen vid jordytan har varit ringa och är mindre än 1°C sedan mitten på 1800-talet. Detta indikerar tills vidare en låg klimatkänslighet.
4. Många förvånas kanske över att ett intervall med en spännvidd från 1-4°C behållits men det är tyvärr inget annat än ett ärligt redovisande av den stora osäkerhet som finns i klimatmodellerna.

Om dessa punkter kan sägas:

1. När politiken från 2009 tagits bort visar sig att ingenting blev kvar: Uppgiften att  klimatkänsligheten har en spännvidd på 1- 4 C har inget som helst informationsvärde.
2. Om vi här talar om totalt 0.5 W/m2 per år, så ligger det väl inom felmarginalen för mätningar, och kan lika gärna vara = 0. Om vi talar om 0.5 W/m2 ökning per år som "fortlöpande uppvärmning" så hamnar vi på 20 W/m2 per år efter 40 år, vilket borde satt avtryck men inte märkts.
3. LBs tillför i sin tolkning att den ringa uppvärmningen sedan mitten av 1880 "indikerar tills vidare en låg klimatkänslighet". Men något sådant påstående finns inte i KVAs uttalande; hade detta varit fallet, så hade uttalandet åtminstone haft något innehåll, men nej!
4. Det är väl bra att vara ärlig och meddela mottagaren att det man just sagt inte har något innehåll, men varför då säga något överhuvudtaget?

Lennart Bengtsson: Katastrofal KlimatVetenskap som Politik

Lennart Bengtsson sågade min bok Mathematical Simulation Technology som "rappakalja" i DN i samband med KTH-gate 2010. LennartB verkar inte heller gilla min person och har avbrutit all kommunikation med mig, detta sedan jag sågat KVAs nya klimatuttalande författat av bl a LennartB som politik istället för vetenskap.

Lars Bern introducerar ännu en artikel av LennartB på Anthropocene på följande sätt:

• Jag har fått följande viktiga inlägg i den heta klimatdebatten från vännen Lennart Bengtsson, som enligt min mening är den ledande auktoriteten inom svensk klimatvetenskap idag. Vi har båda engagerat oss i klimatdebatten, jag med inriktning på debattens politiska och ekonomiska konsekvenser och Lennart med tappra försök att förklara vetenskapen bakom klimatets variabilitet. 

LennartB skriver i sin karateristiska ironiska stil (med udden riktad mot mig särskilt skulle jag tro): 

• Med våldsam frenesi angrips KVAs yttrande av landets självutnämnda klimatexpert(er) som (antingen) anser att klimatändringen är en kolossal överdrift och ett politiskt tillrättaläggande... 
• De som tar del i dagens klimatdebatt är nästan uteslutande lekmän från alla tänkbara områden som har de mest bestämda uppfattningar i frågor där de nästan helt saknar insikt eller vetenskapligt omdöme. 
• Professionella experter och fackmän som sysslar med klimatforskning som en naturvetenskaplig disciplin avhåller sig när nog helt från att delta. (utom LennartB förstås)
• Alla vill nu vara med på arenan och alla vill ha en uppfattning men inser inte att detta inte fungerar om man inte samtidigt bekvämar sig att sätta sig in i de vetenskapliga frågorna utan bara känner på sig hur det skall vara. 
• Detta ...resulterar i en meningslös pseudodebatt mellan lekmän som med allt större envishet driver sin uppfattning. 
• En debatt som saknar substans kommer självklart att upphöra på grund av intellektuell syrebrist och under tiden kommer forskarna att isolera sig i sina elfenbenstorn som de alltid gjort. 

Så talar Sveriges främste klimatexpert från sitt elfenbenstorn: Lekmän som jag har bara "rappakalja" att komma med och experterna "avhåller sig" från att yppa någon vetenskap: Politiska uttalanden räcker för KVA.

Detta skrev jag till LennartB som kommentar på KU:

Då ställer jag de frågor som många kommer att ställa och som Du måste kunna besvara. KVA skriver:”Den pågående snabba ackumuleringen av CO2 i atmosfären, kopplad till dess långa uppehållstid i atmosfären utgör ett allvarligt problem. Utan aktiva motåtgärder kan en hög koncentration av CO2 finnas kvar i atmosfären under hundratals år”.

1. Vad är innebörden av att ”CO2 i atmosfären utgör ett allvarligt problem”?
2. Vilka är ”aktiva motåtgärder” och vad är deras verkan?

Vill Du nu vara så vänlig att svara tydligt och klart på dessa frågor! Det är precis de frågor som politikerna vill ha svar på när de skall utforma kommande svensk klimatpolitik och som bara kan besvaras av vetenskap. Den högsta vetenskapliga kompetensen och auktoriteten kommer härvid till uttryck i KVAs Uttalande om den Vetenskapliga Grunden för Klimatförändringar och det är på denna grund klimatpolitiken kommer att formas. Innebörden i uttalandet måste då kunna förstås och ovanstående huvudfrågor måste ges ett tydligt och begripligt svar. I annat fall kommer klimatpolitiken att vila på lösan grund och kan bli hur katastrofal som helst. Så vad är Dina svar på dessa huvudfrågor?

Här är svarskommentaren som "sista brevet från LennartB":

Bäste CJ

Jag har oupphörligt svarat på Dina frågor samt givet referenser till andra arbeten och undersökningar.

Jag har tydligt sagt att anrikningen av CO2 och andra långlivade växthusgaser i atmosfären är ett potentiellt problem som enligt min uppfattning bör lösas före slutet på detta sekel. Det är inte något akut problem idag och sannolikt kommer det att finnas andra alternativ att producera icke-fossil energi mot mitten eller senare hälften av detta sekel utan några särskilda åtgärder. Denna förmodan baserad på den mänskliga kreativitetens track record samt det meningslösa att göra prognoser för mänskligheten. Dylika prognoser är nästan utan undantag felaktiga och meningslösa.Detta blir mitt sista svar till Dig. Vänligen ställ inte ytterligare frågor. De kommer inte att besvaras i någon form!

MVH, L Bengtsson

Och här är mitt svar:

OK Lennart, jag skall inte besvära Dig med fler frågor, som Du alltid undviker att svara på och därför upprepas. Men frågorna finns kvar och kommer att ställas av andra och speciellt av de politiker som har att utforma svensk klimatpolitik och då söker ledning i KVAs uttalande.

Jag konstaterar att ett ”allvarligt problem” i KVAs uttalande i Din mun har vridits till ett ”potentiellt problem” som tydligen kan vänta med att ”lösas” till seklets slut och ”inte är något akut problem idag”.

Ja, Lennart, Du är en mästare i att tala med dubbla tungor. Problemet för oss medborgare som inte har någon talan, är att dubbla budskap från en vetenskaplig auktoritet kan användas precis hur som helst och för vilka politiska syften som helst och det är precis det vi ser hända idag när koldioxidalarmismen hotar att driva västvärlden i fördärvet. Naturligtvis har Du inget ansvar för detta, eftersom Du urskuldar Dig med att ha talat emot denna alarmism som säger att ”koldioxid i atmosfären är ett allvarligt problem”, samtidigt som Du skrivit under samma uttalande.

Kanske en dag Du kommer att fråga Dig själv om dubbla budskap är värdigt en sann auktoritet.

Vänliga hälnsingar och lycka till!  Claes

Till sist LennartB dessa allvarsord: 

Dubbla budskap står i motsats till principen att ett uttalande i vetenskapens namn inte kan bestå av motstridiga budskap. Ett motstridigt dubbelt budskap är sämre än inget budskap alls, eftersom det kan vridas hur som helst och utnyttjas för vilka syften som helst. En vetenskaplig auktoritet som ensam bär den vetenskapliga kunskapen, eftersom alla andra är okunniga lekmän, har ett särskilt ansvar att inte missbruka vetenskapen namn genom dubbla vetenskapliga uttalanden. Eller hur Lennart?

PS Jag har skickat in följande kommentarer till Anthropocene:

Jag har skrivit en allvarlig kommentar på min blogg, riktad till LennartB särskilt och då även till Anthropocens läsare eftersom LennartB där är så flitig skribent, och vän till LarsB. Den som är intresserad av att läsa mina allvarsord kan själva söka sig till min blogg, efersom LarsB rensar sin blogg på alla de många länkar som läggs upp i kommentarer och som LarsB säger sig inte kunna ansvara för. Naturligtvis ansvarar inte LarsB för vad jag skriver på min egen blogg och vice versa, om det nu rådde någon oklarhet om detta.

Angående "lekmän" vs "vetenskapsmän": Det är den skeptiska bloggosfären som avslöjat vetenskapsmännens svek mot både vetenskap och folk genom att sälja ut sig till politiker hungriga på makt med klimatalarmism som vapen. Det är bloggosfären som till slut kommer att sätta stopp för detta oerhörda falsarium av en dimension som aldrig tidigare skådats i vetenskapens historia, inte vetenskapens företrädare (vilket tydligt framgår av KVAs uttalande). Lysenko är en mygga i sammanhanget.

Unphysical Schwarzschild vs Physical Model for Radiative Transfer

The basic model for radiative heat transfer in a horisontal slab atmosphere, with vertical coordinate $x$ with $x=0$ at the Earth surface and $x=X$ at the top of the atmosphere, was formulated by Schwarzschild in 1906 as a two-stream  gross-flow model in terms of a gross upward heat flux $F^+(x)$ and a gross downward heat flux  $F^-(x)$ satisfying the following advection-absorption equations for $0\lt x\lt X$:

• $\frac{dF^+}{dx} + F^+ = Q$               (1)
• $-\frac{dF^-}{dx} + F^- = Q$               (2) 

where $Q(x) =\sigma T(x)^4$ is supposed to express Stefan-Boltzmann's law with $T(x)$ the temperature at $x$ and $\sigma$ Stefan-Boltzmann's constant, and $x$ serves as an optical coordinate normalizing absorption. The atmosphere is supposed to be heated from below at $x=0$ by a heat source $H$, and the heat is radiatively transported to the top of the atmosphere from where it is radiated into outer space at 0 K. Conservation of heat energy gives the additional equation

• $F^+-F^- = H$,                                      (3)

from which follows by adding/subtracting (2) from (1) that $F^+ + F^-=2Q$ and $\frac{d(F^++F^-)}{dx}=-H$ and thus:

• $2Q(x) = H(X-x)+H$,                          (4)
• $F^+ =\frac{H}{2}(X-x)+H$
• $F^-=\frac{H}{2}(X-x)$                        

which determines the temperature profile $T(x)$. We note that Schwarzschild's model with linear $Q(x)$, is very simplistic. Only a model with $Q(x)$ constant could be more simplistic.

Schwarzschild's equations (1-2) are supposed to express conservation of upward and downward heat fluxes through a thin atmospheric layer radiating both upward and downward according to Stefan-Boltzmann in the form $Q(x) =\sigma T(x)^4$.

Schwarzschild's two-stream model is unphysical in the sense that the gross downward flux $F^-$ is directed against the temperature gradient and thus violates the 2nd law of thermodynamics. Further, the two sided radiation up/down according to $Q(x) =\sigma T(x)^4$ in (1-2) is also unphysical, because  $Q(x) =\sigma T(x)^4$ is the blackbody radiation into a background at 0 K, which is not the case. Scwarzschild's model is thus doubly unphysical and we shall now see that the unphysical aspects do not cancel to give a physical model.

Let us thus compare Schwarschild's unphysical two-stream gross-flow model with a one-stream net-flow model based on Stefan-Boltzmann's law in its correct physical form

• $Q=\sigma (T_2^4-T_1^4)$                     (5)

as the net radiative heat transfer radiative between two blackbodies of temperature $T_1$ and $T_2$ with $T_2>T_1$, in accordance with the 2nd law with heat transfer from warm to cold (but not the other way).

We then start from the following balance equation expressing that the total inflow of heat at a thin layer at level $0\lt x\lt X$ from layers at levels $y$ with $0\le y\lt x$, equals the total outflow into levels $x\lt y\le X$:

• $\int_0^x\sigma (T(y)^4-T(x)^4)\exp(-\alpha (x-y))dy = \int_x^X\sigma (T(x)^4-T(y)^4)\exp(-\alpha (y-x))dy$
• $+H\exp(-\alpha x)$                                                         (6)

with the exponential factor $\exp(-\alpha\vert x-y\vert )$ accounting for the absorption between levels $x$ and $y$ with a non-negative absorption coefficient $\alpha$, and the term $H\exp(-\alpha x)$ accounts for the effect of the heat source $H$ at $x=0$, and $\sigma T(X)^4 = H$.

Reshuffling terms in (6), we obtain the following integral equation in $Q(x)=\sigma T(x)^4$ for $0\le x\le X$

• $ \int_0^xQ(y)\exp(-\alpha (x-y))dy+ \int_x^XQ(y)\exp(-\alpha (y-x))dy$
• $= Q(x)(\int_0^x\exp(-\alpha (x-y))dy+ \int_x^X\exp(-\alpha (y-x))dy)+H\exp(-\alpha x)$,

which can be written

•  $Q(x)-c(x)\int_0^XQ(y)\exp(-\alpha\vert x-y\vert )dy =-c(x)H\exp(-\alpha x)$   (7)

for $0\le x\le X$ with $c(x) = 1/(2-\exp(-\alpha x)-\exp(-\alpha (X-x)),$ which together with the outflow condition $Q(1) = H$ determines $Q(x)$ uniquely as the solution of a Fredholm integral equation of the 2nd kind.

To compare with the two-stream model, let us formally split Stefan-Boltzmann's equation (5) algebraically into the (unphysical) form

• $Q=\sigma T_2^4-\sigma T_1^4$                   (8)  

and rewrite (6) accordingly collecting positive terms and writing $Q(x)=\sigma T(x)^4$ as above, into

• $A+B = C+D+E$                                                  (9)
• $A(x)= \int_0^xQ(y)\exp(-(x-y))dy$
• $B(x)= \int_x^XQ(y)\exp(-(y-x))dy$
• $C(x)=Q(x)(1-\exp(-x))$
• $D(x)=Q(x)(1-\exp(-(X-x))$
• $E(x) = H\exp(-\alpha x)$. 

To compare the models we observe that by the definitions of $A$ and $B$:

• $\frac{dA}{dx}+A = Q$
• $-\frac{dB}{dx}+B = Q$

which shows that $A$ corresponds to $F^+$ and $B$ to $F^-$.  We recall that

• $F^+ + F^-=2Q$ 

which we we compare with (9):

• $A+B=C+D+E=Q(2-\exp(-x)-\exp(X-x))+H\exp(-\alpha x)$,

to conclude that the two models are not identical, and so the models give different temperature distributions. 

The lesson is that radiative heat transfer should better be modeled using the physical one-stream net-flow correct form of Stefan-Boltzmann's law (5). Using the unphysical two-stream gross-flow form (1-2) can lead to unphysical results.

It is possible that an unphysical gross-flow model can give a physically meaningful result by happy cancellation of unphysical gross-flow aspects. But to rely on an unphysical model to derive conclusions about real physics is risky because the happy cancellation may not be granted, in particular not if the question concerns the effect of perturbations, as is the case in global warming modeling.

The unphysical aspects of Schwarzschild's model are:

1. The downward flux $F^-$ violates the 2nd law.
2. The downward flux $F^-$ generates unphysical absorption in (2).
3. The basic equations (1) and (2) do not represent correct physics. 

Despite these shortcomings, Schwarzschild's model has come to serve as the basic model of atmospheric radiation supporting CO2 alarmism.  The unphysical of nature of this basic model gives one reason to view also CO2 alarmism to be unphysical.

In a following post we will solve the integral equation (7) and compare with Schwarzschild's solution. To start with we note that for $\alpha$ large (7) approaches $\frac{d^2Q}{dx^2}=0$ resulting in a linear $Q(x)$ as in Schwarzschilds model. More generally, the physical model (7) is close to Schwrzschilds model in the trivial cases of a nearly opaque and transparent atmosphere, but not so in the more relevant case in between.

The integral equation (7) can by differentiation be turned into a (diffusion-advection-absorption) ordinary linear differential equation.

KVAs NyGamla Uttalande om Klimatförändringar: Politik istället för Vetenskap

Så kommer det då till slut KVAs nya uttalande om den vetenskapliga grunden för klimatförändringar, närmast identiskt med det tidigare från 2009. Huvudpunkter är nu som då:

1. Det är svårt att förklara uppvärmningen under de senaste 50 åren med enbart naturliga faktorer. Det innebär att mänskliga aktiviteter bidragit till uppvärmningen. 
2. Som en följd av den globala uppvärmningen har antalet varma dagar ökat medan antalet kalla dagar minskat. 
3. Uppvärmningen i atmosfären tycks under de senaste 15 åren ha avstannat. Orsaken till detta är oklar men en bidragande faktor är sannolikt att värme under denna tid tagits upp och lagrats i haven.
4. Den pågående snabba ackumuleringen av CO2 i atmosfären, kopplad till dess långa uppehållstid i atmosfären utgör ett allvarligt problem. Utan aktiva motåtgärder kan en hög koncentration av CO2 finnas kvar i atmosfären under hundratals år. 
5. Baserat på olika utsläppsscenarier har IPCC genomfört modellsimuleringar för att uppskatta effekten av antropogena växthusgaser och aerosoler på klimatet under de kommande 100 åren. Dessa studier tyder på en global uppvärmning under slutet av 2000-talet på 1-4 °C. 

Allt detta förstås var väntat och mycket deprimerande för var och en som håller vetenskapliga ideal högt:

1. är Argumentum ad Ignorantiam: Ju mindre man vet, desto säkare kan man vara. 
2. måste vara gripet ur luften, särskilt under "hiatus" de senaste 20 åren. 
3. är en ren skröna om varför temperaturen stått still i snart 20 år. 
4. är kärnpunkten i koldioxidalarmismen: (i) aktiva motåtgärder krävs och (ii) kan ha verkan. Varken (i) eller (ii) har någon vetenskaplig grund. 
5. ger en prognos baserad på klimatmodeller, som alla vet inget säger om framtiden, på 1- 4 C, där 1 C innebär att man kan glömma att jaga koldioxid, medan 4 C innebär att alla samhällets resurser måste sättas in i denna jakt. En fullständigt innehållslös meningslös prognos, som kommer att vridas och utnyttjas av koldioxidalarmismen till max. 

Sammantaget ger KVAs uttalande ett beklämmande uttryck för hur djupt den Kungliga Svenska Vetenskapliga Akademin har låtit sig korrumperas av politik. Tänk om istället vetenskapens ideal hade respekterats. Då hade det funnits en framtid för Sverige och världen. Nu ser det mörkt ut, åtminstone för västvärlden där KVAs diktum gäller. Den kommande historieskrivningen för detta förfärliga svek kommer inte att vara nådig.

Mer "Korrespondens" med Lennart Bengtsson om Radiative Heat Transfer

Brev till mig från LB 5/4:

Eftersom jag råkade ha ett exemplar av Elsassers monografi sänder jag den här. Den är lite gammaldags (1942) med en av de bättre sammanställningarna. Den var min lärobok i strålning när jag studerade för Bert Bolin 1961-62. Kanske Claes Johnson eller eller C-G Ribbing som framstående svenska fysiker kunde låta mig veta vad som är fel i denna framställning.PS bifogar en biografi över Walter M Elsasser http://en.wikipedia.org/wiki/Walter_M._Elsasser#Publications

Mitt svar 5/4:

Tack för detta Lennart:

Noterar att Elsasser på sid 77 säger att koldioxidens möjliga stora inverkan på klimatet enl Arrhenius är en "untenable speculation".

Vidare,  grundfelet i framställningen är att Elsasser i  formuleringen av Plancks inte anger att lagen beskriver utstrålningen mot en bakgrund av 0 K, vilket är den rätta fysikaliska innebörden. Utgående från denna oklarhet har sedan en föreställning växt fram om existensen av "two-stream radiative transfer", trots att överföringen kall-till-varm står i strid med 2a lagen, uttryckt i tex Schwarzschilds ekvationer. Dessa ekvationer har formell karaktär och motsvaras inte av reell fysik (spec eftersom 2a lagen överträds). Om ekvationerna ges fysikalisk innebörd kan felaktiga slutsatser följa, som tex i Kiehl-Trenberths energibudget med ett brutto energiutbyte via strålning om 300 W/m2 mellan jordyta och atmosfär, detta utan fysikalisk motsvarighet.

Grundfrågan är alltså tolkningen av Plancks lag, och denna måste utgå från bevis av lagen
där premisserna anges. Om dessa premisser inte innehåller någonting om "återstrålning", så kan inte något sådant senare införas med åberopande av Plancks lag. Om så görs, innebär det att Plancks lag misstolkas, vilket inte är korrekt vetenskap.

Eller hur ser Du på denna fråga om den fysikaliska innebörden av Plancks lag? Utstrålning mot en bakgrund av 0 K? Eller något annat?

Vänliga påskhälsningar, Claes

Mitt brev till LB med förnyad begäran om svar 7/4:

Hej Lennart:

Jag har inte fått någon respons från Dig på mitt svar på Din fråga till mig om vad som är icke-fysik i Elsassers framställning. Jag har utvecklat mitt svar en analys av Schwarzschilds ekvationer som jag ber Dig ta ställning till och ge feedback på:

http://claesjohnson.blogspot.se/2015/04/unphysical-schwarzschild-radiative.html

Det är alldeles uppenbart att det finns ett klart behov av det seminarium om fysiken bakom "återstrålning" som jag begärt att KVA skall arrangera. Vill Du nu arbeta för att detta seminarium kommer till stånd? 

Frågan kommer att ligga kvar till dess den blir besvarad. Om den inte blir besvarad innan KVA presenterar sitt nya uttalande, så minskar det uttalandets värde för sitt avsedda syfte att tjäna som vetenskapligt underlag för svensk klimatpolitik fram till 2050.   

Vänligen, Claes

LBs svar: TBA

Min kommentar: 

Korrespondensen med LB är hela tiden sporadisk med olika utspel som inte följs upp och brev som inte besvaras, som en form av krypskytte. Vad gäller "återstrålning" kan vi förvänta oss att LB (på samma sätt som Henning Rodhe) efter att först ha försvarat "återstrålning" såsom varande själva grunden för AGW, så kommer LB snart att säga att när allt kommer omkring så är inte "återstrålning" så vidare värst viktigt, utan det är istället att "den effektiva utstrålningsnivån" kommer att höjas med mera CO2 från mänskliga utsläpp, och det är detta som är själva kärnan i CO2 alarmismen. Hur lång tid behöver LB för att komma fram till detta? Och vad säger då sakkunskapen om fysiken hos "den effektiva utstrålningsnivån"??

PS Vad vi kan vänta oss från KVA är detsamma som det uttalande av APS som sågats av Judith Curry.

Korrespondens med Lennart Bengtsson om Vetenskaplig Dokumentation av "Återstrålning"

Hej Lennart:

Du föreslog att jag skulle ta kontakt med Raymond Pierrehumbert angående fysiken bakom "återstrålning, vilket jag gjorde. Det visade sig att Raymond inte kunde/ville hänvisa till någon vetenskaplig dokumentation av detta fenomen annat än att "återstrålning" på något sätt var så välkänt att någon källa varken fanns eller behövdes. Samma sak upprepade sig vid mitt samtal med Henning.

Du förefaller nu stå bakom KVAs avslag på min begäran om redovisning av den vetenskapliga dokumentationen av "återstrålning". 

Detta går inte ihop för mig. Uppenbarligen tar Du min fråga om "återstrålning" på allvar, och då kan denna inte lämnas utan svar, om vetenskapens grundprincip skall följas.

Om inte frågan nu kan ges ett svar, så kommer den att ligga kvar och kräva svar.

KVAs kommande uttalande lägger grunden för svensk klimatpolitik till 2050 och det är således av yttersta vikt att uttalandet har en så solid vetenskaplig grund som möjligt. Om uttalandet grundar sig på en "växthuseffekt" med "återstrålning" som väsentlig komponent , så måste relevant vetenskaplig dokumentation finnas. Eller hur?

Mina studier har lett mig till uppfattningen att "återstrålning" är en skrivbordsprodukt utan verklighetsförankring. Om detta är korrekt, så kommer detta förr eller senare att inses och bli erkänt av vetenskapssamhället.

Hur ser Du på min fråga och KVAs avslag?

Vänligen, Claes

Lennart Bengtssons svar:

Hej

Som Du väl känner till är "återstrålningen"  och därmed existensen av av atmosfäriska gaser som absorberar och återstrålar elektromagnetisk strålning ett vedertaget begrepp inom fysiken sedan detta  först påvisades experimentellt av Tyndall 1863 och senare teoretiskt främst av Max Planck.  Jag kan också hänvisa till Kirchhoffs grundläggande arbeten. Alla centrala läroböcker i atmosfärisk strålning t ex Chandrasekhar (1960) eller Goody och Yung (1989) ger här en klar framställning. De uppfattningar som beskrivs i dessa arbeten och läroböcker presenterar den teori som ligger till grund för den teoretiska behandlingen av strålningsprocesser i dagens atmosfärmodeller. Jag kan också hänvisa till Arrhenius artikel från 1896 som bland annat hade en klar uppfattning om  koddioxiden absorbtionsegenskaper inklusive feedbackprocessen från vattenånga.
Du måste ju förstå att om Du  som Du gjort för fram ytterst radikala uppfattningar som ifrågasätter 150 års strålningsstudier att Du  som ett minimum måste presentera ett vetenskapligt arbete som måste utvärderas  av vetenskapligt sakkunniga. Om Du anser Dig ha goda grunder för att kunskapen om atmosfärisk strålning är fundamentalt fel, vilket Du förefaller hävda, så finns det inget annat jag kan föreslå.

Hälsningar, Lennart

Mitt svar:

Tack för detta svar Lennart. Jo, jag känner väl till det Du refererar till. Men att någonting är ett "vedertaget begrepp" betyder inte att det är korrekt. 

Ditt svar illustrerar den begreppsförvirring som uppkommit genom en feltolkning av Plancks lag i form av två-vägs värmeöverföring medelst strålning mellan två kroppar av olika temperatur, där nettoflödet varm-till-kall skrivs som skillnaden mellan två motriktade flöden varm-till-kall och kall-till-varm. Detta är en skrivbordskonstruktion, som infördes av Schwarzschild för att ställa upp enkla ekvationer för värmeöverföring medelst strålning, som lätt kan lösas analytiskt. Att detta är en formell metod understryks i Chandrasekhars framställning, vilken ligger till grund för de centrala läroböcker Du hänvisar till som Goody-Yung.  

Ingen av de referenser Du anger till Planck, Kirchhoff och Arrhenius innehåller något om "återstrålning".

Jag ifrågasätter inte all vetenskap om värmeöverföring medelst strålning. Vad jag ifrågasätter är att ge en formell modell för detta fenomen, tillkommen för att medge enkel analytisk lösning, en verklig fysikalisk mening i form av "återstrålning". Detta eftersom en sådan formell brutto-kalkyl med ett värmeutbyte via strålning mellan jordyta och atmosfär av storleksordningen 300 W/m2, jämfört med en netto-kalkyl om ca 30 W/m2, kan ge en helt felaktig bild av effekten av perturbationer. Och det är detta klimatvetenskapen handlar om.

Mina frågor om "återstrålning" kvarstår: 

1. I vilket vetenskapligt arbete infördes begreppet "återstrålning"?

2. Beskriver Schwarzschilds ekvationer det verkliga fysikaliska värmeutbytet via strålning mellan två kroppar av olika temperatur? 

3. Eller är Schwarzschilds ekvationer enbart en formell metod att beräkna detta värmeutbyte?

4. Inbegriper Plancks bevis av Plancks strålningslag någonting om "återstrålning"?

5. Finns existensen av "återstrålning" verifierad experimentellt? I så fall, med vilken instrumentation?

6. På vilket sätt är "återstrålning" med värmeöverföring kall-till-varm förenlig med termodynamikens andra huvudsats?

Svaret på dessa frågor, och möjliga relaterade följdfrågor, bör lämpligen presenteras vid ett seminarium med alla inblandade närvarande. Kan jag nu räkna med att ett sådant seminarium arrangeras?

Vänligen, Claes

PS1 Goody and Yung, Atmospheric Radiation, skriver på sid 22:... the equation of transfer was first given by Schwarzschild. While it sets the pattern of the formalism used in transfer problems, its physical content is very slight. Och på sid 63: The formal theory of this book is based, wherever possible, on Chandrasekhar, Radiative transfer (1950,1960).

PS2 Gray and Muller, Engineering Calculations in Radiative Heat Transfer, skriver i (2.1) Plancks lag på den korrekta formen $Q=\sigma (T_1^4-T_2^4)$, där $T_1>T_2$. 

Lennarts svar på mina frågor: TBA