Med lite god vilja kan man få slumpen på sin sida
Detta är en understreckare, en fördjupande essä, dagligen i SvD sedan 1918. Åsikter som uttrycks är skribentens egna.
Slumpen ger oss olycksfall och sjukdom och även diplomatiska konflikter och konkurser, men också spelvinster, ekonomisk framgång och oväntade upptäckter. Men även om slumpen ger oss möjligheter så är det framför allt osäkerhet den ger. Därför gör vi vad vi kan för att minska utrymmet för slump genom att lära oss alltmer om omvärlden och oss själva. Det finns också en sannolikhetslära som hjälper oss att förbättra oddsen. De som köper en penninglott vet att de nästan säkert kommer att förlora, medan de som ordnar lotteriet vet att de säkert vinner. Vi har lärt oss något om att vända slumpen till vår fördel. Det gäller inte bara lotteriarrangörer, utan också forskare och investerare.
Det finns en diskussion om vad slumpen är och om den över huvud taget existerar. Det går inte att tala om slumpen särskilt länge innan kast med tärning eller mynt kommer upp. Och ur alla praktiska synpunkter är utfallen förstås slumpvisa. Å andra sidan bestäms resultatet rimligen av hur själva kastet görs och av lufttryck, temperatur och underlagets friktion, det är bara det att vi inte kan kontrollera de sakerna. Det resonemanget öppnar upp för en avgrund som ska undvikas här. Men om tärningens utfall skulle vara förutbestämt och beroende på förutsättningarna så blir ju följdfrågan hur de förutsättningarna bestäms, och så vidare i en kedja bakåt.
Många har funderat över detta, inklusive matematikern och astronomen Pierre-Simon de Laplace (1749–1827), som bland väldigt mycket annat uppfann en världsande som kunde förutsäga allt, bara den hade fullständig tillgång till all information. Kanske hängde idén om världsanden ihop med att Laplace var ytterst framgångsrik i att förutsäga hur himlakroppar rörde sig. Men man anar att det kan vara svårare att förutsäga utfallet av ett tärningskast än en planetbana. Inte minst därför att det verkar vara en omöjlighet att förutsäga vad som rör sig i kastarens hjärna och hur kastet kommer att utföras. Den som spelat golf vet att också den som gör ett golfslag har svårt att veta hur det kommer att gå.
Det finns helt enkelt väldigt många situationer där vår kunskap är så begränsad att vi kallar på slumpen för att få hjälp.
För att ta reda på om medicinering mot högt blodtryck minskar risken för allvarlig hjärt-kärlsjukdom, till exempel stroke eller hjärtinfarkt, måste man låta en grupp med hypertoni ta blodtrycksmediciner och registrera hur många av dem som blir sjuka. Men man behöver också veta hur många som skulle ha blivit sjuka om de inte fått medicin, och det tänker man att en kontrollgrupp ska informera om. Helst väljer man kontrollgruppen genom att med slumpens hjälp bestämma vilka i en grupp som ska få medicinering och vilka som ska få sockerpiller eller motsvarande, det kallas randomisering eller randomiserade försök.
Nyligen har ett randomiserat försök visat att ett nytt läkemedel minskar risken för allvarlig sjukdom bland patienter med tidig covid-19-infektion.
När grupperna väljs med randomisering behöver man inte fundera över om man råkat välja grupper med olika hälsotillstånd eller riskprofil, utan de skillnader som finns beror på slumpen och kan hanteras med statistiska metoder och sannolikhetslära. Slumpen har alltså blivit ett verktyg för forskningen i stället för ett problem. På det här sättet har man på mycket stora grupper beräknat hur stor effekten av olika vacciner är mot covid-19. Nyligen har ett randomiserat försök visat att ett nytt läkemedel kallat molnupiravir minskar risken för allvarlig sjukdom bland patienter med tidig covid-19-infektion.
Randomiseringen sker med hjälp av dator. Man kan förstås fundera över hur en dator kan åstadkomma någonting slumpmässigt när den inte gör något annat än att följa programmerarens instruktioner. Det datorn gör är inte heller slumpmässigt i egentlig mening, bara tillräckligt oregelbundet för att kunna passera som något slumpen levererat. För den som önskar ett slumpmässigt tal finns slumptalsgeneratorer på internet som levererar med ett knapptryck.
Om alla med högt blodtryck hade utvecklat allvarlig hjärt-kärlsjukdom hade det varit mycket enklare att ta reda på om en medicin har effekt. Då hade det räckt att pröva på en patient och se vad som hände. Men så är det som bekant inte. Det vi inte känner till om hur miljö och levnadsvanor, organ, celler och nedärvda gener kan leda till sjukdom sammanfattar vi som slump. Den analyseras med hjälp av den verktygslåda som sannolikhetsläran tillhandahåller. Man räknar ut hur stora grupper som behövs i en undersökning för att få säkra svar, man bedömer hur stora skillnader i insjuknande mellan grupperna som behövs för att skillnaderna ska anses bero på behandlingen och inte på slumpen och hur stor behandlingens effekt är.
Sannolikhetslära och statistisk metodik har inte alltid funnits. Spel med tärning har fascinerat i flera tusen år och ordet hasard har sitt ursprung i ett arabiskt ord för tärning. Länge hänvisade man till ödet, tur och otur eller Gud och man saknade möjligheter till vinstgivande analyser.
Upptäckter är en annan typ av händelser där slumpen har spelat stor roll.
En start på utvecklingen av sannolikhetsläran gjordes av Blaise Pascal och Pierre de Fermat när de löste ett gammalt problem. Problemet hade förblivit olöst länge därför att det inte funnits några verktyg till hands: A och B spelar tärning och den som kommer först till sex vunna rundor vinner spelet. Den som vill kan se en likhet med ett set i tennis. Det problem som Pascal och Fermat fick var att räkna ut hur potten borde fördelas om spelet blev avbrutet i förtid, till exempel med fem vinster för A och tre för B. Problemet kallas ”Problem of points” och går att googla. De redovisade lösningen i mitten på 1600-talet: A bör få 7/8 av potten och B 1/8.
Under resans gång gjordes en hel del annat stort. Till exempel uppfann Pascal begreppen väntevärde och förväntad vinst och han hittade binomialkoefficienterna som ständigt dyker upp i kombinatoriken och sannolikhetsläran: bridgespelare som funderar över chansen att få alla essen i sin hand (0,3 procent) skänker en tanke av tacksamhet till Blaise Pascal. Efter dessa genombrott skedde en snabb utveckling till gagn för affärsfolk, forskare och spelare.
Årets tre mottagare av ekonomipriset till Alfred Nobels minne – David Card, Joshua Angrist och Guido Imbens – belönades för så kallade naturliga experiment. Sådana görs där randomisering inte är möjlig. Pristagarna har använt policybeslut och regelförändringar som påverkat en del av en befolkning men inte en annan, medan andra förutsättningar varit oförändrade. De uppfattar detta på samma sätt som ett randomiserat experiment och använder samma statistiska metoder för att analysera och dra slutsatser.
Ett exempel är ett tillfälle där den amerikanska delstaten New Jersey höjde minimilönerna men Pennsylvania lät dem vara oförändrade. Enligt skolboken skulle detta ha lett till försämrad sysselsättning i New Jersey, men så blev det inte.
Ett samlingsnamn för sådana undersökningar är observationsstudier. De är ofta svårare att göra på ett tillförlitligt sätt än randomiserade försök men det är tur att de inte är hopplösa. För det finns gott om viktiga frågeställningar där randomisering inte är ett alternativ. Till exempel går det inte att undersöka om hypertoni ökar risken för stroke i ett slumpmässigt försök, utan forskare är hänvisade till just observationsstudier.
Upptäckter är en annan typ av händelser där slumpen har spelat stor roll. Ignaz Semmelweis (1818–1865) är berömd för sin användning av systematiska vetenskapliga metoder för att pröva hypoteser om orsaker till barnsängsfeber. Det är en livshotande blodförgiftning, som har varit ett mycket stort problem och som Semmelweis, som var förlossningsläkare, var väldigt engagerad i. Han visade i mitten av 1800-talet att sjukdomen spreds via smitta och att handhygien hos personalen i förlossningsrummet var viktig. Men bakgrunden till den hypotesen var en slump. En av Semmelweis kollegor skar sig på en skalpell i samband med en obduktion och dog på samma sätt som kvinnorna med barnsängsfeber. Semmelweis visste också att kandidaterna som arbetade med förlossningarna ofta kom direkt från obduktioner.
Slumpen är inte lätt att kontrollera och bjuder på både hot och löften.
Det fick honom att formulera en hypotes om vilka partiklar som spred smitta och om hur de spreds och om betydelsen av handtvätt. En hypotes som han senare kunde bekräfta i en serie försök där han jämförde dödligheten på olika förlossningsavdelningar med varandra. En slumpmässig händelse spelade alltså en avgörande roll, men den hade knappast tagits tillvara av någon som inte var så systematisk som Semmelweis. Det vill säga, det var inte bara en slump. Till historien hör att Semmelweis hade mycket svårt att lansera idén om att handhygien är viktigt och det tog lång tid innan den slog igenom.
Alexander Fleming (1881–1955) upptäckte penicillinet 1928 genom att mögelsvamp av en slump, dålig hygien igen, hamnade i en odling av bakterier och efteråt visade sig ha tagit död på en stor del av bakterierna. Svampen hette penicillium notatum, därav namnet penicillin. Penicillin började inte användas i sjukvården förrän på 40-talet, men har sen haft en enorm betydelse till exempel för att behandla blodförgiftning, och många andra bakteriella infektioner, och även som förebyggande behandling vid stora operationer. Till saken hör att de flesta personer inte skulle ha noterat eller förstått innebörden av upptäckten i petriskålen. Det är alltså en kunnig, observant och kreativ person som drar nytta av det som slumpen ger. Återigen var det inte bara slumpen.
Slumpen är inte lätt att kontrollera och bjuder på både hot och löften. Vi försöker tämja den efter förmåga, med viss framgång. Oberoende av hur bra det går med den saken är det bra att den finns, därför att alla alternativ vore värre.
