HUR MÅNGA UNIVERSUM FINNS DET?

Denna artikel ingår i UBERSICHTLICHE DARSTELLUNG Vol 1. Nr 1. Utgiven med anledning av att min f.d. elev och kollega filosofen Olli Lagerspetz fyllde 50 år.

Av

Hans Rosing

Akademielektor emeritus, dr.h.c.

HAR FYSIKERNA GRIPITS AV STORHETSVANSINNE?

Frågan här är alltså: innebär vetenskapen en världsbild som radikalt skär sig med vardagens? Och kommer detta att innebära krav på nytänkande i vardagen?

Olli Lagerspetz i Advocatus Scientiae. 2008 s. 39.

Stephen Hawking (född 1942) är ett känt namn för var och en som ens har en gnutta intresse för fysik. Han har av sina beundrare jämförts med självaste Newton. I varje fall är han ingen ödmjuk och anspråkslös man. I sin senaste populärvetenskapliga bok Den stora planen (2011), skriven i samarbete med Leonard Mlodinow, menar han sig ha lösningen på DE STORA FRÅGORNA.

Sedan gammalt har filosoferna brottats med dessa frågor, men Hawking ger, i likhet med många andra av dagens framstående fysiker, inte mycket för filosofisk spekulation. I sina populära böcker brukar han ge en ordentlig spark åt filosoferna. I den aktuella boken skriver han: ”Av hävd har filosofin tagit hand om dessa frågor, men filosofin är död.” (s. 124) Det är, menar Hawking, fysikerna som tagit över facklan ur händerna på det filosofiska liket och nu för den vidare. I motsats till filosoferna baserar de sig, om vi får tro honom, på mätbara fakta, på matematik och hård logik. Utgående från den senaste forskningen ”kommer vi fram till en helt ny bild av universum”.(s. 7)

ETT MYSIGT UNIVERSUM

Låt oss spola filmen bakåt 500 år. Då låg jorden tryggt i världens centrum, omkretsad av solen, månen, planeterna och fixstjärnornas sfär. En perfekt skapelse av den gudomliga viljan, en skapelse tillägnad människan, Guds avbild. Allt hade en förklaring, och se, allt var mycket gott.

Men sedan kom ormen in i det kosmiska paradiset. Nikolaus Kopernikus rubbade Ptolemaios 1300 år gamla cirklar. Han flyttade solen i centrum och degraderade jorden till en planet bland andra. Galileo straffades nästan hundra år senare av kyrkan för Kopernikus synder, men Isaac Newton lade allt tillrätta genom att skapa den tidens ”teori för allting”, den klassiska fysiken. Universum blev nu oändligt, styrt av en handful naturlagar som Newton uttryckte i elegant matematisk form. The force was with him! Det som höll allt samman, som drog det fallande äpplet likaväl som den fallande månen var en gåtfull kraft, gravitationen. Den verkade, i motsats till alla andra krafter, ögonblickligen över hur stora avstånd som helst. Newton medgav att den var mystisk, men i själ och hjärta var han en religiös mystiker. Om han kunde svälja att Gud skapat hela det oändliga universum genom att vifta med sin Harry Potterska trollstav kunde han också svälja en kraft som verkar ögonblickligen över hur stora avstånd som helst. Förklaringarna var deterministiska, människan var fortfarande i centrum och Gud i sin himmel.

FYSIKEN FÖRLORAR SIN OSKULD

En vetenskaplig världsbild, om det är meningsfullt att tala om en sådan, omfattar alltså olika sätt att förklara och belysa det vi känner till från vardagen.

Olli Lagerspetz Advocatus Scientiae 2008 s. 39.

Newton hade äntligen avslöjat sanningen om universum och vår plats i det. Eller så inte...

Glädjen varade i cirka 200 år. Sedan kom Albert Einstein. Han rev upp Newtons begrepp, inte bara för rum och tid, utan också för rummets geometri. Grundpelaren för geometrin i 2000 år, parallellaxiomet, gällde inte längre – nämligen i Einsteins allmänna relativitetsteori (1915). Dessutom avskaffade han gravitationskraften. Den var ingen förklaring, blott en illusion. Varken äpplet eller månen dras ner av någon mystisk allt genomträngande kraft.

Visst, Newton hade rätt i att varje kropp fortsätter att röra sig i en rät linje. Men i Einsteins värld är den räta linjen krökt därför att själva rummet, rymden är krökt. Äpplet och månen rör sig utan att påverkas av någon kraft. Deras rörelse är, för att tala med Aristoteles naturlig i motsats till påtvingad. Naturlig rörelse i ett krökt rum. Och det som har makt att kröka, böja, förvrida själva rymden är materien. När materiens täthet blir tillräckligt stor kröks rummet ini sig själv och allt försvinner ner i naturens egen sopförbränningsanläggning – ett svart hål. Rum, tid och materia är inte fristående, som Newton menade, utan invävda i varandra. Materien kröker den fyrdimensionella rumtiden som i sin tur bestämmer hur materien rör sig..

Einstein blev sin tids, och kanske alla tiders mest berömda vetenskapsman, men mest för att ingen, utom fysikerna (om ens de), begrep hans nya världsbild. Vanligt folk fortsatte att tro på Newtons oändliga, oföränderliga universum där vi och vår galax befinner oss i centrum. (Hur det kan finnas ett centrum i ett oändligt rum grubblade man inte över). Allt var fortfarande ganska gott.

Visserligen måste Einstein införa en konstant i sin relativitetsteori för att hindra universum att expandera. Utan konstanten skulle allt försvinna till slut, och det gick ju inte för sig. Konstanten garanterade att vi lever i ett stabilt universum. Äntligen hade man den slutliga förklaringen till all rörelse. Einstein kom och allt var ljus, och ljusets hastighet blev en orubblig naturkonstant.

Men på 1920-talet rubbades den vackra bilden värre än någonsin. Genom Kopernikus förlorade vi vår ställning i universums centrum. Nu förlorade vår galax sin centrala ställning. Den blev plötsligt blott en obegripligt stor stjärnhop bland miljoner liknande stjärnhopar, galaxer. Och ännu värre. Ju längre bort en lysande galax befann sig desto mer var dess spektrum förskjutet mot rött. Ett bevis för att den rörde sig bort från oss. Vart man än vände teleskopen upptäckte man samma fenomen. Alla galaxer rusade bort ifrån oss som om vi lidit av fruktansvärt dålig andedräkt. Ju längre bort desto fortare avlägsnade sig galaxen. Vad betydde detta? Befinner vi oss trots allt i universums centrum? Tyvärr, alla galaxer rusar bort från varandra. Hela universum expanderar. Och det är inte bara materien som rusar iväg. Själva rummet, rymden växer i rasande takt. Universum blir hela tiden större.

 Einsteins konstant visade sig vara en dundertabbe och han skyndade sig att avlägsna den. Allt större teleskop avslöjade en ständigt växande kosmisk ocean av inte miljoner utan miljarder galaxer, var och en bestående av miljarder stjärnor. Men stjärnorna räckte inte till för att förklara galaxernas rörelser. Så kosmologerna måste anta existensen av någon slags osynlig ”svart materia” som bidrar till att kröka rummet. Vad den är, och om den finns, är ännu okänt. Vi är obetydligare än ett sandkorn i Sahara och Gud är den svarta energi som styr vårt universum..

Medan makrokosmos växte till obegriplig storlek minskade mikrokosmos till lika obegriplig litenhet. Newton hade bringat ordning och reda i  i världen. Nu skapade forskningen i den atomära världen i stället värre oreda än någonsin. När de (tidigare oförstörbara) atomerna krossades flög partiklar, som inte var partiklar, i tiotal och snart i hundratal omkring. Och de rörde sig inte som anständiga kroppar utan som drogade mystiker. Försvann från en plats och dök upp på en annan utan att ha rört sig genom mellanrummet. Samma partikel kunde dyka upp var som helst, till och med i ett annat solsystem. Ett vacuum var inte längre tomt utan kryllade av virtuella partiklar som gav det oändlig energi. Men eftersom partiklarna hade motsatta laddningar tog de alltid ut varandra så fort man försökte mäta energin.

                      OANSVARIGT FANTASTERI ELLER GALEN VERKLIGHET?

Min tes är att naturvetenskaplig forskning till sin natur är – eller har blivit - sådan att normalt sunt förnuft inte längre kan ha någon framträdande plats i den.

Hannes Nykänen Advucatus Scientiae s. 80.

Det är lätt att räkna ut att ju längre tillbaka i tiden man går desto mindre måste universum ha varit. Vi behöver inga tidsmaskiner. Vi kan helt enkelt titta in i det förflutna. Ju större teleskop desto längre bakåt i tiden ser vi. När vi tittar på Andromeda-galaxen ser vi den sådan den såg ut långt innan Homo sapiens existerade. Hur den ser ut just nu kan vi aldrig få veta. Enligt de nyaste beräkningarna måste universum ha varit litet som en punkt för ca                  13 700 000 000 år sedan. Med ett tillräckligt stort teleskop skulle vi kunna se ”världens skapelse” - eller åtminstone nästan.

Hannes Nykänen kritiserade i  Advocatus Scientiae (2008 s. 78 ) modern fysik för helt osannolikt fantasteri. Och vad är detta annat än fantasteri...eller? All universums materia samlad i en oändligt liten punkt. Och denna punkt var hela universum. Man vill med våld tänka sig en punkt i ett tomrum, men det är fel. Det fanns inget tomrum. Det fanns inget rum överhuvudtaget. Det fanns ingenting, inte ens ett intet. Så fort man tänker någonting alls är det för mycket.

Universum uppstod menar Hawking och många andra moderna kosmologer, genom en slumpmässig kvantumfluktuation i intet. Sådana fluktuationer är totalt slumpmässiga. Det finns ingen orsak till dem. Universum orsakades sålunda inte av någonting alls. Eller av en ren slump, om det låter trevligare. I begynnelsen var inte Ordet utan kvantumfluktuationen. Men vem vill dyrka en fluktuation?

Det skulle bli värre, mycket värre.

Denna teori, kallad Big-Bang-teorin av den berömda kosmologen Fred Hoyle, som hårdnackat försvarade det stabila, oföränderliga universum, utvecklades under 1960- och 70-talet. Den förklarade mycket, men skapade samtidigt en rad nya problem.

                      Materiens egenskaper förklaras av en teori som utecklats sedan 1920-talet. Den kallas helt enkelt standardmodellen. Det har länge funnits ett hål i den. För att sy ihop de teoretiska trådarna behövdes en partikel som fått namnet Higgs. Senaste sommar rapporterade fysikerna vid Cern, det europeiska kärnforskningscentret, att de med hög sannolikhet hade funnit denna partikel. Ännu en trumf för standardmodellen som ofta beskrivs som den mest exakta teorin i vetenskapens historia. Men en besvikelse för dem som hoppades att en dörr till ny spännande fysik skulle öppnas.

                      Varje skönhet har sina brister. Så också fysikernas moderna teori för materiens uppbyggnad. Urämnet, för att tala med De gamle, måste ha uppstått vid the Big Bang. Det finns förklaringar till hur detta har gått till, men här kommer ett stort ABER. För att standardmodellen skall ge rätta prediktioner måste man lägga in värden för ett tjugotal parametrar. För att vi skall få det slags stabila universum som vi lever i måste värdena på dessa vara mycket specifika. En liten avvikelse och materien får totalt andra egenskaper. T.ex. om partiklarnas elektriska laddning avviker ens en liten aning så faller materien sönder, klumpar ihop sig eller beter sig på något annat för oss mycket obehagligt sätt. Dessa värden kan inte härledas inom teorin utan bestäms genom empiriska mätningar. Teorin kan därför inte förklara varför materiens egenskaper bestäms av just dessa värden och inte av andra.

De är så att säga lösa trådar utan förklaring. Något som varje forskare värd sitt salt avskyr.

                      Här är sålunda ett mysterium att bita i. Varför har parametrarna just sådana värden att vårt universum är precis så stabilt att liv, och t.o.m. intelligent liv kan uppstå och frodas? Som Hawking säger: ”Varför förefaller värdena vara fininställda för att liv skall kunna uppstå?”

Anta att universum uppstod genom en kvantumfluktuation. Det bestod av fruktansvärt het plasma, energi utan struktur. Vad hände sedan? Vem manipulerade med naturlagarna så att ett beboeligt universum skulle bli möjligt? Måste vi trots allt ha med der Alte, (Einsteins benämning på Gud)? Att alla 20 parametrar antog rätta värden (för oss) av en ren slump är omöjligt. Eller...

Inte om vi tror på inflationsteorin. Denna teori utvecklades under början av 1980-talet. Under de första bråkdelarna av en sekund hände något som får den mest fantasifulla fantasy-författare att bli grön av avund. Universum blåstes upp till gigantiska proportioner. Jag citerar Hawking: ”Det var som om ett mynt med en diameter av en centimeter plötsligt skulle svälla till mer än tio miljoner gånger Vintergatans bredd.” (s. 124) Omöjligt? Ingenting kan röra sig fortare än ljuset. Så har ju den helige Einstein lärt oss. Inte alls. Det finns alltid kryphål i dagens fysik. En rörelse är alltid en rörelse i rummet. Det som hände nu var inte en rörelse i rummet, det var rummet självt som på bråkdelar av en sekund blåstes upp som en gigantisk ballong. Det är ett uttryck för fysikernas egendomliga skämtlynne att teorin kallas inflationsteorin.   

                      Vid denna process bildades otaliga ”bubblor” i det vansinnigt heta plasmat. Dessa var babyuniversa. En del av bubblorna fortsatte att expandera och blev till egna, självständiga universa, vart och ett med sina egna naturlagar. Isolerade från varandra både genom avstånd och genom totalt annorlunda naturlagar. Vårt universum är i själva verket, om vi får tro inflationsteorin, inte hela universum utan bara en extremt liten del. Kopernikus berövade oss platsen som universums centrum. På 1980-talet berövade ett antal fysiker vårt universum det unika karaktär. Vi är inte värda något alls i kosmiskt perspektiv.

 Hur många universa finns det då? En ofta citerad siffra är en etta följd av 500 nollor. Det är rätt många. Tillsammans utgör de ett multiversum. Det är något att bita i det!! Och sedan då. Finns det kanske flere multiversa? Hittills har kosmologerna nöjt sig med ett multiversum, innehållande en obegripligt stor mängd universa, av vilka en del innehåller miljarders miljarder galaxer, som var och en innehåller hundratals miljarder stjärnor, av vilka en stor del omkretsas av planeter, på en del av vilka det finns miljarder människor – av vilka de flesta är mer intresserade av European Song Contest, hamburgare och sex än av DE STORA FRÅGORNA.

                      Den är ingenting konstigt med att få sju rätt i lotto. Om tillräckligt många rader tippas måste någon få sju rätt. Samma sak gäller enligt Hawking med universum. Den kosmiska inflationen skapade en sådan vansinnig mängd universa att alla tänkbara världar förverkligades. En del mycket lika vårt universum, andra totalt annorlunda.

Vi är en kosmisk lottovinst.

ÄR DET VI SOM SKAPAR VÄRLDEN?

Vetenskapen förklarar vardagsföreteelser snarare än ersätter dem med något annat. Men just detta betyder att vardagsföreteelserna accepteras som verkliga.

Olli Lagerspetz Advocatus Scientiae, s. 49.

Så vad är sist och slutligen sanningen? Var det der Alte som skapade världen (av för oss outgrundliga skäl), eller har den alltid funnits som Fred Hoyle och andra anhängare av the steady state theory trodde ännu på 1960-talet, eller uppstod universum genom en Big Bang ur ett svart hål, eller skall vi tro på Hawkins multiversum och kvantumfluktuation? Skall vi tro på Einsteins deterministiska allmänna teori, eller på att slumpen styr allt som i standardmodellen? Sedan har vi strängteorin och M-teorin – för att nämna några andra omdiskuterade (och obegripliga) teorier.

                      Att det finns en vardaglig värd med länkkorv, tvprogram och arbetslöshet kan vi knappast tvivla på. Men varför finns den? Hur har den uppstått? Är alla sådana frågor meningslösa? Är vår värld kanske sist och slutligen, som positivisterna menade, blott och bart det vi upplever, och ingenting mer. Punkt och slut.

                      Nietzsche förkunnade att Gud är död. Hawking har förkunnat att filosofin är död, men liksom Nietzsche pratar han i nattmössan. Gud lever och det gör filosofin också, inte minst tack vare Hawkings rikedom på fascinerande tankar. Så vad tror han själv egentligen på? Sin syn på vetenskapen kallar han modellberoende realism. I själva verket är det en modern variant av en åsikt som diskuterats av vetenskapsfilosofer i minst tvåhundra år.

Jag känner själv, på gamla dagar, sympati för denna filosofi.

                      Vi tror alla, medvetet eller omedvetet, på olika slags teorier (i ordets vidaste bemärkelse). Dessa är, för att låna en liknelse från Kant, att förlikna med färgade glasögon. Om glasögonen är blåa ser vi allt i blått. Vår värld är då blå. Vi kan vara säkra på det därför att vi ser det ”med egna ögon”. Naturvetenskapen är sådana glasögon. Men det är också alla andra världsbilder. De är mentala strukturer inbyggda dels i oss själva dels i vår kultur. Vi ser världen genom dess begrepp och modeller. Den religiöse ser Guds verk, där ateisten endast ser slump och naturlagar.

Men kan vi inte ta av oss glasögonen och se världen sådan den är i sig själv? Das Ding an sich. Den sanna verkligheten, oberoende av alla teorier och trosuppfattningar. Så som vi alla ser en länkkorv just som en länkkorv. Eller gör vi det? Vad ser en person som aldrig tidigare sett en länkkorv?

 Vad händer om vi tar av oss glasögonen (förutsatt att det alls är möjligt). Då ser vi blott kaos. En blind person som vid vuxen ålder opereras och börjar se upplever i själva verket inte alls det som vi seende upplever. Hen upplever ett kaos av inryck. Hen måste mödosamt lära sig att se. Det innebär att hen måste lära sig och vänja sig vid nya mentala strukturer. Att se är att strukturera, men för att kunna strukturera måste man ha begrepp och modeller. Ju mer exakta begreppen är och ju mer detaljerade och generella modellerna är desto mer och bättre ser vi.

Vetenskapen har i 400 år jobbat med att lära oss se världen utgående från alldeles speciella principer. Men innebär detta inte att forskningen skapar inte bara en bild av världen utan också världen själv? Vi kan stiga ut ur bilden blott genom att stiga in i en annan av oss skapad bild. Genom att bygga upp teorier och modeller som ger en världsbild så skapar forskarna i praktiken den värld vi faktiskt upplever.

Och slutsatsen? Det är ingalunda så att världen skapar oss utan så att vi skapar den värld som skapar oss.

Vi är världens skapare. Amen