Mer om vetande vid gränsen

Att handleda uppsatser är allt annat än intellektuellt utmanande. Frågorna man får som handledare handlar ytterst sällan om något som rör det jag är utbildad för, nämligen forskning och studier av kultur. Handledning handlar idag allt mer och allt oftare om att svara på frågor av typen: Men NN säger ... Det står ju anvisningarna att man ska/att man inte får ... Vi talar form, form och åter form och när jag säger att uppsatser och forskning är självständiga arbeten ser studenterna frågande ut och jag får även detta allt oftare frågan: Men vad betyder självständig? Detta är vardag på högskolan, dagens genomkontrollerade utbildningssystem skapar ängsliga regelföljare, som dessutom är vana vid att få beröm när de gjort som man "ska". Det är oroväckande och jag undrar allt som oftast vad jag och min kompetens ska användas till? För att bli och fortsätta vara en bra lärare måste jag utmanas intellektuellt, och att läsa ändlösa referat av innehåll i olika texter, som sedan ställs mot lika ändlösa referat av vad som blev sagt under ett antal intervjuer, följt av lite grundlöst tyckande (för i diskussionen får man ha egna åsikter det har NN sagt ...) som i bästa fall har någon form av koppling till uppsatsens ämne, är själsdödande. Mest oroar det mig dock, för hur kommer samhället att se ut i framtiden om de som ska axla ansvaret inte kan tänka självständigt, inte kan ta eget ansvar, men är experter på att okritiskt följa regler? I det samhället vill jag inte leva, jag får kalla kårar bara av tanken. Att jag får skit i utvärderingarna (för att jag inte är "snäll", eller för att jag är "flummig") är ett lågt pris att betala för att försöka göra vad jag kan för att rädda det som räddas kan. Så länge jag känner att de flesta trots allt fattar efter ett tag, även om det tyvärr ibland sker först några år efter avslutad utbildning, när de tvingas ta eget ansvar, kommer jag att fortsätta kämpa för kunskapen.

I väntan på nya frågor och texter att läsa och kommentera bloggar jag. För om inte studenterna utmanar mig får jag utmana mig själv. Hittar dagens Under Strecket, skriven av Helena Granström (författare och fil lic i matematisk fysik). Hon tänker med Ulf Danielsson, om rymden och presenterar dessutom en högintressant inblick i vetenskapens vardag, vid kunskapsfronten. Just vid den ständigt föränderliga gränsen mellan tro och vetande ställer hon sig för att betrakta båda sidorna och aktörerna som rör och har rört sig där, just vid gränsen. Hon skriver,

Man kunde tro att det tomma rummet skulle vara tomt. Men i och med kvantmekaniken har vi fått inse att så inte är fallet, åtminstone inte i traditionell bemärkelse: ur tomheten föds hela tiden nya, flyktiga partiklar, skiljs från varandra och möts strax igen för att åter slunga varandra ned i icke-existens. Det tomma rummet må vara tomt, men det är en bubblande, sjudande tomhet.

Den postmoderna tanken på att inget är, allt blir. Hur flummigt subjektiv och sanningsrelativistisk är den egentligen? Det som är strikt och viktigt vetenskapligt i fysiken blir flum och relativistiskt när tanken överförs till kultur. Och tanken på mellanrummens betydelse, den tycker jag också ställs i ett annat ljus och blir kanske lättare att förstå och acceptera när man vet att samma förhållande gäller i rymden och inom fysiken? Det borde i alla fall inte gå att avfärda kultur- och kunskapsteorierna lika lättvindigt i alla fall. Jag menar om man strikt ska hålla sig till "den vetenskapliga metoden". Som jag läser detta och med stöd i annat jag läst om kvantmekanik är det en relationell ontologi som beskrivs, det vill säga en verklighet som skapas, upprätthålls och förändras relationellt.

Och av detta följer också att energin hos det vi kallar för vakuum – rummet befriat från allt innehåll – faktiskt inte är noll. Genom de kvantmekaniska partiklarnas nyckfulla växlingar mellan att finnas och att inte finnas fylls det med en liten mängd energi – liten, men stor nog att ha konsekvenser såväl för universums beskaffenhet som för våra egna förutsättningar att existera.

Vad kan vi människor veta om Universum egentligen. Det tänker jag ofta på, för jag menar för det är under en förhållandevis kort tidsperiod som människan kunnat studera Universum. Om mänskligheten har existerat ett ögonblick av ett ögonblick av Universums historia som har den moderna naturvetenskapen existerat ett ögonblick av ett ögonblick av mänsklighetens historia. Och bara under de senaste 100 åren har kunskapen om världen, verkligheten och allt förändrats dramatiskt. Så vad säger att vi nu vet och att det inte kan komma att ändras? Och, återigen, vad är det i ljuset av dessa ovedersägliga insikter, som säger att kulturvetenskap inte kan tas på allvar? Tänk om vi kunde mötas och samtala istället för att kasta skit på varandra, det är oändligt mycket mer som förenar humaniora och naturvetenskap än som skiljer dem åt.

Denna mörka energi, som den kallas, har gäckat fysikerna i snart ett sekel. Den förste att få problem med den var Albert Einstein, som vid arbetet med sin allmänna relativitetsteori år 1917 upptäckte att hans ekvationer inte reproducerade det som man vid den tiden förväntade sig: ett statiskt universum, med avstånd som förblir evigt oförändrade. Det återstod då ännu ett drygt decennium innan Edwin Hubble skulle påvisa att galaxerna i själva verket rör sig bort från varandra, och vad Einstein alltså trodde sig beskriva med sin teori var ännu det stilla universum som människans direkta erfarenhet säger henne att hon bebor.

Einsteins lösning blev att tillföra vad han kallade en kosmologisk konstant till sina ekvationer, en konstant som precis balanserade rörelsen så att teorin medgav ett universum i vila. Det jämviktsläge han på så sätt åstadkom var i och för sig instabilt, i bemärkelsen att varje liten störning skulle få det att tippa över mot expansion eller kontraktion, men detta faktum tycks antingen inte ha slagit, eller inte ha bekymrat, honom. När Hubbles astronomiska data så småningom kom att visa att universum inte alls är statiskt, utan i själva verket expanderar, förkastade Einstein sin konstant, och lär ha förklarat den sitt största misstag.

Länge därefter förutsattes alltså den kosmologiska konstanten vara ett fysikaliskt omotiverat utanpåverk, vars värde skulle sättas till noll. Men så, i slutet av 1990-talet, kom resultat från mätningar som visade på motsatsen: universum expanderar, men inte som man tidigare trott i avtagande hastighet – i stället visade det sig att utvidgningen tilltar. För att detta ska vara möjligt måste det finnas en kraft som verkar motsatt mot gravitationen – den kosmologiska konstanten måste, med andra ord, vara nollskild och positiv. Eller, med en annan terminologi: universum måste besitta en positiv mörk energi.

Återstod alltså för de moderna fysikerna att försöka räkna ut värdet på denna, något som tycktes möjligt genom att med partikelfysikens hjälp beräkna energin för alla de partikelpar som kvantmekaniken gör gällande bubblar ur intet, och lägga samman deras bidrag till en slutgiltig siffra. Och visst gav beräkningarna ett svar. Problemet är att detta svar är fullständigt felaktigt – så felaktigt att det får 1 cm att framstå som en god approximation av avståndet till månen. Det som trots allt visade sig inte vara Einsteins värsta misstag utgör nu i stället fysikhistoriens sämsta uppskattning: fel inte på en faktor tio, tusen eller ens en miljon, utan på 120 storleksordningar, alltså med en faktor 1 följd av 120 nollor.

Oerhört intressant läsning måste jag säga, även om jag inte har kompetens att bedöma vetenskapligheten. För mig ligger fysiken bortom gränsen för det jag vet, jag tror att jag vet att det Granström skriver är riktigt, men jag vet inte. Jag har ingen anledning att tvivla heller, för alla varken kan eller bör veta allt. För att livet och vardagen ska fungera krävs att vi kan hantera tro lika mycket som vetande. Och som en övning i detta är etik-/moralfrågor bra att samtala om, vilket jag försökte visa i min förra bloggpost. Det är detta jag saknar hos studenterna, förmågan att ta ansvar i kunskapsfrågor. Oförmågan att stå upp för det man vet OCH det man inte vet. Och när det gäller påhoppen från Humanisterna och andra, på forskare som arbetar och tänker som jag, är det samma oförmåga att ta ansvar och vara ärlig både med det man vet och det man inte vet (inom såväl det egna området som i den andres, den eller det som kritiseras) som gör mig ledsen och som oroar. För det är ett annat exempel på okritiskt regelföljande. Därför blir jag glad när jag ser att Granström skriver om och tänker med just Ulf Danielsson, för han är en av de klokaste människorna jag vet. Han är inte obekväm med att befinna sig vid gränsen, och han är kanske just därför lika intresserad av humaniora som av sitt forskningsområde, teoretisk fysik. Jag ser fram emot att läsa boken, för han brukar skriva intressant och jag lär mig alltid massor när har tar till orda.

Det är i denna prekära situation som fysikvärlden befinner sig när Ulf Danielsson, professor i teoretisk fysik vid Uppsala universitet, utkommer med ”Mörkret vid tidens ände” (Fri tanke). Problemet med den mörka energin utgör i dag navet för mycket av forskningen inom fysik och astronomi. Det faktum att den existerar kan i sig sägas vara en konsekvens av en av Einsteins upptäckter, nämligen att rummet inte enbart är en behållare för fysikaliska skeenden, utan ett objekt med en egen dynamik. En av den mörka energins mest anmärkningsvärda egenskaper är att den inte tunnas ut: om en viss rumsvolym dubbleras i storlek, kommer mängden mörk energi i det större rummet också att vara dubbelt så stor, så att dess densitet förblir densamma. Snarare än någonting som existerar i rummet, bör den mörka energin därför uppfattas som en egenskap hos rummet självt. Men hur kan vi då förstå den närmare? Och mer specifikt, hur kan vi förstå att dess värde är vad det är – positivt men mycket litet – och inte så stort som forskarnas beräkningar gör gällande?

Svaret är ännu att vi inte vet. Och det närmaste Ulf Danielsson kommer en förklaring är att föreslå möjligheten att ingen förklaring existerar: att vi helt enkelt finner att den kosmologiska konstanten, värdet på den mörka energin, är vad det är för att få andra värden skulle tillåta oss att existera för att finna dem. Detta är alltså vad som brukar kallas för en ”antropisk” förklaringsmodell: den mörka energin hade kunnat ha ett helt annat värde, men hade värdet skiljt sig mycket från vad vi i dag iakttar hade vi inte varit här för att observera det, eftersom inget mänskligt liv hade varit möjligt.

Där står vi alltså, just vid gränsen för mänsklighetens kunskap. Ulf Danielsson är inte intresserad av att tala om hur det, han är nyfiken och han bjuder med oss på resan. Han guidar oss och vi står tryggt vid hans sida och blickar ut över gränsen, in i det okända. Kommer osökt att tänka på en resa jag gjorde för många år sedan, till Berlin, under kalla kriget när muren fortfarande fanns och försvarades av människorna på östsidan. Tänker på hur vi stor vid Potsdamer Platz på en läktare och blickade in i Östberlin, som var en helt annan värld, gråare, kallare och inte helt begriplig för någon som växt upp i väst. Tänk om det var så vi kunde se på kunskapsområden också, med intresse och ödmjukhet inför det vi inte förstår. Och tänk om fler kunde göra som Danielsson, det vill säga tala lika mycket om det vi vet som det vi inte vet något om. Då skulle förståelsen för världens komplexitet öka och även insikten om hur mycket det är som vi människor inte vet, hur mycket som kanske inte ens går att veta. Med utgångspunkt i den typen av insikt ökar förmågan att ta ansvar och växer kompetensen att tänka kritiskt, både om tro och vetande, och förhoppningsvis ökar även möjligheterna och utrymmet för konstruktiva samtal om kunskap över alla möjliga olika typer av gränser.

De resonemang som Danielsson presenterar har fått stöd av beräkningar av fysikern Steven Weinberg, som visat att både mycket större och mycket mindre – negativa – värden, skulle försvåra allvarligt för mänskligt liv. En positiv kosmologisk konstant agerar – vilket Einstein utnyttjade – som en form av antigravitation som verkar repulsivt på alla delar av universum. Även om en variation uppåt av dess värde inte skulle ha någon påverkan på atomnivå i dag, skulle den ha fått de atomer vi känner att aldrig existera: de krafter som fick materien att vid universums begynnelse klumpa ihop sig för att senare bilda strukturer som stjärnor, planeter och galaxer, skulle då ha konkurrerats ut av repulsionen, och resultatet hade blivit en homogen rymd där inget liv kunde uppstå. Hade värdet i stället varit stort och negativt hade den gravitationella attraktionen varit så stor att universum hade kollapsat under sin egen tyngd innan något liv hade hunnit bildas.

Av detta, menar Danielsson, bör vi dra två slutsatser. Dels att det är meningslöst att fortsätta leta efter djupare förklaringar, på samma sätt som det vore meningslöst att söka efter en grundläggande princip som förklarar varför jorden ligger på det avstånd som den gör från solen – vi befinner oss på en planet på detta avstånd, eftersom förutsättningarna för mänskligt liv råkar föreligga just här. Dels att mängden av allt som existerar måste vara mycket stor för att just denna möjlighet ska ha kunnat realiseras.

Det är så himla klokt, och det öppnar upp nya samtalsrum och frigör intellektuell kraft som kan användas för att förstå livet som det levs, i dess fulla vidd och alla aspekter. Se där vad som händer om framstående forskare öppnar upp och bjuder in, istället för att stänga till och försvara. Kunskap är ingen kamp, det är en resa, ett samtal. Vetenskap handlar om livet, om sökandet efter förståelse och det är en mänsklig verksamhet i mänsklighetens tjänst. Utbildning ska förbereda för sökande efter ny kunskap och bedömning av gammal, inte bestå av kontroller av att regler följs. Det är min fasta övertygelse och jag stärks i den tron (för jag vet så klart inte, men det gör å andra sidan ingen annan heller, oavsett vad de säger, för resultatet ligger i framtiden och om den vet ingen någonting) av läsningen.

Här tangerar Danielsson en idé som häromåret presenterades övertygande av den svensk-amerikanske fysikern Max Tegmark i boken ”Mitt matematiska universum”: idén att vårt observerbara universum, och även det vi antar ligga utanför det, bara är del av en mycket större rymd av existerande universum, mellan vilka fundamentalkonstanter och kanske till och med fysikaliska lagar tänks kunna skilja sig åt. För antagandet om ett sådant multiversum spelar argument om finjustering ofta en central roll. Många av de så kallade fundamentalkonstanterna – utöver den kosmologiska konstanten till exempel materiepartiklarnas massor – har ett mycket snävt intervall inom vilket liv som vi känner det är möjligt, men ett långt mycket större spann av möjliga värden. Den bärande tanken är att de värden vi observerar vore djupt osannolika, om de inte var en uppsättning bland en mycket stor mängd andra, bland vilka icke-livsgynnande värden kraftigt dominerar. Förutsättningen för att slumpen med någon rimlig sannolikhet ska ha kunnat tilldela vårt universum just dessa gynnsamma värden, är alltså att det existerar en mängd andra universum där värdena är några helt andra.

Det finns dock en komplikation med detta resonemang, kopplad till begreppet sannolikhet. Dels förutsätter det i någon bemärkelse det som argumentet vill göra gällande, nämligen existensen av fler universum än vårt eget. Om det bara föreligger ett enda fall, inte en uppsättning av jämförbara sådana, är sannolikhet ett svårtydbart koncept. Men även om man accepterar förutsättningarna för att applicera det, har det visat sig mycket svårt att hitta ett fungerande sannolikhetsmått, alltså ett sätt att tilldela sannolikheter till de olika utfallen för att kunna avgöra vad som är sannolikt och inte.

Tegmark och Danielsson är inte överens, men det fina är att de inte debatterar, de samtalar. Jag har lyssnat på dem i Filosofiska Rummet, och det var en fröjd att höra dem utbyta tankar och samtala om saker som jag bara har en ytterst vag förståelse för. Jag tror att jag väljer Danielssons hållning och förklaring, men jag vet inte om det beror på att jag tycker han är mer ödmjuk än Tegmark, om det är för att jag intuitivt känner att hans inställning är mer fruktbar, eller om det faktiskt är för att han hans teorier ligger närmare "verkligheten". Jag vet inte, det är poängen, men jag är fortfarande intresserad av att lyssna och lära mig mer, av båda.

Danielssons resonemang går i dialog med Tegmarks också i ett ytterligare avseende, nämligen i frågan om matematikens relation till verkligheten. På frågan om varför matematiken som fysikens språk så väl förmår uttrycka grundläggande egenskaper hos universum, ger Max Tegmark det radikala svaret att det beror på att universum till sin essens är matematik. Ulf Danielssons svar är ett annat: Snarare än världen i sig, är objektet för människans beskrivningar hennes erfarenhet av världen, och med hänsyn till detta är det kanske inte så konstigt att hennes tänkande lämpar sig väl för att gestalta dem. Matematiken är för Danielsson den mänskliga tankens produkt, en del av människan snarare än av den yttre världen – men det mänskliga tänkandet är på samma gång en del av det kosmos det försöker begripa.

Intuitivt känns Danielssons hållning mer sann, eller i alla fall mer mänsklig och därmed rimlig. För med tanke på relationen, i storlek, omfång och ålder, mellan människan och Universum känns det förmätet att säga att vi vet att Universum är skapat av matematik. Hur kan den typen av påståenden granskas vetenskapligt?  Det går så klart inte, för människan må vara fantastisk, men i relation till Universum är vi noll och inget och Universum bryr sig inte det minsta om oss eller hur vi ser på saker och ting. Detta accepterar Danielsson, och därför har jag lättare att acceptera hans ståndpunkt. Jag tror det är en klokare hållning än Tegmarks, inte minst med tanke på det som hänt inom fysiken under de senaste decennierna. För det vore väl ett vidunderligt sammanträffande att den som kommit på svaret på Universums gåta är samma person som själv hävdar det. Lite ödmjukhet har aldrig skadat, och bara det är skäl nog att lyssna på Ulf Danielsson. 

Och just detta är kanske vad som skiljer ut Danielsson bland många som skriver populärt i samma genre: hans betoning av vår ofrånkomliga hemmahörighet i världen. Genom hans text löper medvetenheten om att den mörka energi som fysikens ekvationer försöker beskriva i varje sekund också rör sig genom våra egna kroppar. Denna hemmahörighet kan sägas manifesteras genom vår förmåga att spegla tillvaron i vetenskapligt och matematiskt tänkande, att med dessa redskaps hjälp söka formulera dess gåtor och lösa dem. Men också, och i kanske än högre grad, genom vår förmåga att uppleva och fascineras av en gåta som för alltid kommer att förbli olöst – universums enorma skönhet.

Tack, Helena Granström, och tack Ulf Danielsson, för att ni gav mig denna vederkvickande intellektuella stimulans, som jag nu kan hämta inspiration från i det tröstlösa arbetet med att läsa uppsatser. Där, vid gränsen för det vetbara orkar man inte vara så länge, men det gör man å andra sidan inte inne på genomreglerat, kvalitetssäkrat och strikt kontrollerat område heller. I mellanrummet mellan ytterligheterna, i balans, där går det dock att leva, verka och bara vara hur länge som helst.