Revolusjon i vitenskapen

Page 1

Finnes mening i universet? Ervin Laszlo samler trådene fra kosmologi, kvantefysikk, biologi og bevissthetsforskning. Han gir oss et intenst fascinerende bilde av oss selv og vår egen utvikling i et univers og et kosmos som er givende, stimulerende og ikke minst meningsfylt.

Ervin Laszlo regnes som en av verdens ledende systemteoretikere. Han er født i Budapest i 1932, nå bosatt i Italia, og var i sine unge år en feiret konsertpianist verden rundt, før han for alvor tok fatt på sin livsoppgave – å utforske den virkelige verdens natur og mulige mening. Laszlo har lagt grunnlaget for en omfattende systemfilosofi og senere utviklet en generell evolusjonsteori. Han har publisert over 300 vitenskapelige artikler og utgitt en lang rekke bøker, blant dem Introduction to Systems Philosopy (1972), Evolution, The Grand Synthesis (1987), The Creative Cosmos (1993), The whispering Pond (1997), The Connectivity Hypothesis (2003), The Chaos Point (2006), Quantum Shift in the Global Brain (2008) og The Akashic Experience (2009). Laszlo var i mange år tilknyttet FN, blant annet som vitenskapelig rådgiver for generaldirektøren i UNESCO. Han har vært knyttet til en rekke universiteter verden rundt, og innehar flere æresdoktorater og er tildelt en rekke priser.

Revolusjon i vitenskapen

Fremveksten av det holistiske paradigmet Som ledende systemteoretiker har Laszlo gjennom et langt liv arbeidet med å sette ting i sammenheng. Her gir han oss en innfallsport til en helhetlig og vitenskapelig basert virkelighetsforståelse, med dyptgripende betydning for oss.

Ervin Laszlo

Universet er forbløffende samordnet og samstemt på alle plan Naturvitenskapen i dag byr på slående merkverdigheter. Innenfor et tradisjonelt materialistisk verdensbilde spriker disse i mange retninger. Samtidig peker dagens forskning mot en dypere og rikere virkelighet, preget av helhet og sammenheng, men også nye utfordringer.

Ervin Laszlo

Revolusjon i vitenskapen En myk innføring i det 21. århundres gryende verdensbilde

Ervin Laszlo er også grunnlegger av og president i Club of Budapest, en internasjonal tenkegruppe som retter søkelyset mot utviklingen av menneskelige verdier og menneskelig bevissthet.

ISBN 978-8299665728 -8

ISBN 978-82-99665-72-8

9 788299 665728 www.flux.no

Omslag Revolusjon i vitensk.indd 1

03.02.12 13.33


http://issuu.com/fluxforlag/docs/issuu_det_femte_trinn?e=28486515/45093912


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 1

Revolusjon i vitenskapen Fremveksten av det holistiske paradigmet


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 2


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 3

Ervin Laszlo

Revolusjon i vitenskapen Fremveksten av det holistiske paradigmet

En myk innføring i det 21. ürhundres gryende verdensbilde


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 4

Februar 2003 Originalens tittel Revolutionary Science: The Rise of the Holistic Paradigm A gentle introduction to the emergent worldview of the twentyfirst century Oversettelse ved Henrik B. Tschudi © Flux Forlag 2003 1. utgave, 1. opplag 2003 ISBN 82-996657-2-8 Omslagsdesign: Ketill Berger Sats: Gjøvik Trykkeri A.s Brødtekst: Adobe Garamond 11,5/13,5 pkt Papir: 100 g Charta Trykk: Gjøvik Trykkeri A.s Alle henvendelser om boken kan rettes til Stiftelsen Flux Kr. August gt. 19 0164 Oslo www.flux.no Det må ikke kopieres fra denne boken i strid med åndsverkloven eller avtaler om kopiering inngått med KOPINOR, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk.


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 5

Innhold

Oversetters annmerkning FORORD DEL I

7

9

FANTASTISKE VERDEN

Innledning: Vitenskapens fabler

1 Kosmos

13 15

19

De kosmiske gĂĽter 21 Metaverset: Universenes univers

2 Kvanter

31

Kvantenes forunderlige verden En verden bak kvantene 37

3 Liv

27

33

44

Organismer i supersammenheng Dypere forbindelser 49

4 Bevissthet

45

56

Transpersonlig bevissthet 57 Interaktiv bevissthet 64

5 Bak den fantastiske verden Vi utforsker psi-feltet

69


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 6

innhold DEL II HOLOS! ET NYTT PARADIGME FOR KUNNSKAP OM VERDEN

83

Innledning: Et meningsfylt verdensbilde for det 21. århundre

6 Nye svar på de evige spørsmål

85

89

Opprinnelse og skjebne, liv og bevissthet i kosmos

7 Holos –

121

En visjon

124 For den vitenskapelig anlagte – eller interesserte – leser

ETTERSKRIFT

Hvordan psi-feltet skaper sammenheng i kosmos og bevissthet Sammenheng i kosmos og bevissthet nærmere forklart BIOGRAFISK TILLEGG

133

Min vei til Holos

Forfatterens arbeid med Holos – kommentert av enkelte fremtredende vitenskapsmenn og tenkere 142 ORDLISTE

149

LITTERATUR TIL DE ENKELTE KAPITLENE

152


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 7

oversetters anmerkning

oversetters anmerkning: Hvis det dokumentariske materialet i enkelte deler av boken er av mindre interesse, er det fullt mulig å lete seg frem til bokens refleksjoner og konklusjoner – selv om disse til dels er vevet sammen med teksten. Frem til og med kapittel 4 er det en god del dokumentasjon. Fra og med kapittel 5, og videre utover i kapittel 6 og 7 trekkes trådene sammen. Om du ønsker, kan du begynne her og eventuelt gå tilbake til de fire første kapitlene. Kapitlet «For den vitenskapelig anlagte – eller interesserte – leser» presenteres som et etterskrift til slutt. Ønsker du å fortsette dypere inn i den vitenskapelige bakgrunn, kan du også gå til Ervin Laszlos The Connectivity Hypothesis, som utgis på State University of New York Press i 2003. Enkelte steder har vi utfylt et noe faglig uttrykk med et litt enklere uttrykk, satt i parentes. Andre steder har vi latt det engelske original-uttrykket stå i parentes etter den norske oversettelsen. På side 149 vil du finne gjengitt den norske oversettelsen av enkelte viktige engelske uttrykk i teksten. Deretter finner du en liste med en kort forklaring av enkelte norske faguttrykk som ikke alltid er forklart i teksten. På side 152 vil du finne litteraturhenvisninger til de enkelte kapitlene.


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 8


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 9

Forord

Denne boken er en introduksjon til det verdensbilde som nå finner vei gjennom pionervirksomhet og frontforskning i moderne vitenskap. Det er et radikalt nytt bilde, selv om det gjenspeiler innsikter om livet og universet som har ligget i menneskesinnet siden tidenes morgen. Det forandrer det meste av hva vi moderne mennesker trodde vi visste om verden. Vi lever ikke lenger i en mekanistisk og fragmentert verden styrt av tilfeldigheter – vi er snarere deltagere i en intimt sammenvevet verden som opptrer som et hele og utvikler seg som et hele. Fremtredende vitenskapsmenn og -kvinner er i ferd med å utvikle en helhetlig forståelse av virkeligheten – et holistisk paradigme. De oppdager en dypere sammenheng mellom liv, univers og bevissthet, en sammenheng hvor universet ligner en levende organisme snarere enn en samling døde elementer. Dette er en sammenheng hvor rom og tid er forenet i en dynamisk matrise. Materien forsvinner som fundamental egenskap ved virkeligheten, og kontinuerte felt erstatter separate partikler som grunnlag for et energiladet univers. Livet utfolder seg som en sammenhengende vev av relasjoner, med myriader av enkeltelementer i stadig utvikling. Biosfæren utvikler seg innen universet, og tanke og bevissthet utvikler seg innen biosfæren. Liv og bevissthet er integrerte elementer i en større vev, som igjen er integrert i universet. Mennesker er ikke isolerte individer, men innskrevet i den større kosmiske virkeligheten. Dette er resultatet av oppdagelser som nå legges til grunn for et nytt vitenskapelig verdensbilde. I løpet av det 21. århundre må vi regne med at denne forståelsen blir toneangivende ikke bare i vitenskapen, men også i samfunnet forøvrig. Det har allerede begynt å etablere seg i almendannelsen. I det følgende får leseren en myk innføring i dette nye verdensbildet, dets opprinnelse og viktigste trekk, i en (håper vi) enkelt forståelig språkdrakt. Vi utforsker hvorfor og hvordan dette har oppstått i fysikk og kosmologi, i de biologiske vitenskaper og i de nye disipliner for bevissthetsforskning. Vi fremhever essensen av dette verdensbildet – at universets helhet formidles av et sammenhengende og interaktivt kosmisk felt. I tusener av år har mystikere og seere, visdomsbærere og filosofer hevdet at det finnes et slikt felt i naturen; i Østen kalles det 9


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 10

forord

akasha-feltet. Inntil nylig har vitenskapen sett på dette som en myte. Men det er dette kosmiske feltet som nå, gjennom nye oppdagelser og nye horisonter, fremtrer i fronten av dagens vitenskap. Ledende forskere oppdager feltet i den innerste kjerne av vår fysiske virkelighet. Virkningen er ikke begrenset til en fysisk verden. Dette er et felt som ‘inn-formerer’ og forbinder organismer og mentalt liv og alt som oppstår i vårt univers – og forbinder det med alle andre universer som noengang har eksistert. Til syvende og sist favnes det hele i det grenseløse meta-universet, Metaverset. Del I av boken begynner med å gjennomgå forskningsmateriale som forteller om et underliggende og samordnende felt. Kjennetegn på en fundamental innsikt i virkelighetens natur kommer sjelden fra ett enkelt eksperiment eller ett enkelt undersøkelsesfelt. Hvis det vi møter virkelig er grunnleggende, vil vi sannsynligvis møte spor av det i praktisk talt all systematisk forskning i natur, liv og mental virksomhet. Det er dette som er tilfellet med et kosmisk forbindende og samstemmende felt. Det kommer til uttrykk i sinn og tanke, i materie og organismer, så vel som i et større kosmos. I de første fire kapitler utforsker vi disse sporene. I kapittel 5 ser vi på betydningen av hva vi har funnet: vi gjenoppdager det gamle akasha-feltet som det moderne psi-feltet. Dette feltet er en del av det subtile oseanet av fluktuerende energier som er opphav til atomer og galakser, stjerner og planeter, såvel som liv og tanke på jorden og muligvis på andre planeter i hele det kosmiske rom. Psifeltet er ikke bare kilde og opprinnelse til alt som fremtrer i rom og tid, men også naturens konstante og vedvarende hukommelse. Det er lager for alt som til alle tider har funnet sted i universet, og det er den subtile og alltid tilstedeværende informasjonsbank for alt som noensinne vil komme til å finne sted. I Del II behandler vi denne overraskende – men lenge intuitivt kjente – holistiske verden. Vi stiller noen av de spørsmål som tenkende mennesker alltid har stilt om virkelighetens natur og vi finner noen nye og meningsfulle svar. Hvor kommer universet fra? Hvor går det hen? Finnes det liv andre steder i kosmos? Hvis ja, er det da sannsynlig at livet utvikler seg mot høyere stadier, nivåer, dimensjoner? Vi kan stille de samme spørsmålene om tanke og bevissthet. Er dette noe som er oppstått med homo sapiens, eller ligger det innebygget som en essens i kosmos til alle tider? Vil det utvikle seg videre i tidens løp – og hva kan skje i vår levetid? Vi søker dypere. Opphører menneskets bevissthet ved kroppens fysiske død eller fortsetter den å eksistere, i denne eller en annen sfære 10


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 11

forord

av virkelighet? Kunne det hende at universet selv har en form for bevissthet, med rot i et større kosmos som vår egen bevissthet har utviklet seg fra og som den fortsatt er subtilt forbundet med? Ettersom vi begynner å få tak på dette nye paradigmet i vitenskapene, blir vi møtt av et fantastisk panorama. Vi ser at verden rundt oss er langt mer helhetlig enn de fleste av oss noensinne har forestilt seg. Vi ser en dypere virkelighet, som bringer nytt liv til William James’ ord om at vi mennesker er øyer i havet, adskilt på overflaten men forbundet i dypet. Vi er dypt og reelt forbundet med hverandre og med universet som helhet. Dette er revolusjonær vitenskap. Det gir ikke bare vitenskapen et nytt paradigme i arbeidet med å utforske og forstå virkelighetens natur, det gir oss alle en ny måte å tenke på om oss selv og verden. Det gir tillit og begripelighet til vår dypeste intuisjon om enhet med kosmos, med Jorden og menneskeheten. I lys av en verden som ofte oppleves fragmentert og konfliktfylt, med tilsvarende mangel på mening og sammenheng, er det et høyst betimelig verdensbilde som åpner seg. Ervin Laszlo Montescudaio (Toscana, Italia) Januar 2003


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 12


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 13

del 1

fantastiske verden


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 14


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 15

Innledning

Vitenskapens fabler Vitenskap er en del av menneskets evige søken etter å forstå virkeligheten. Det er mer enn bare å observere, måle og beregne: det er også en søken etter mening og sannhet. Vitenskapen er opptatt ikke bare av hvordan ting virker, men hva ting i verden er og hvorfor de er slik vi finner dem. Men forskere ser ikke verden gjennom sitt eget uberørte vesen, mer enn andre. De ser verden gjennom sine teorier om den spesielle del av verden de undersøker. Etablerte teorier er noe som ‘virker’ – noe som gjør det mulig for forskerne å forutsi ting på bakgrunn av hva de observerer. Og når de tester disse forutsigelsene med nye observasjoner kan de finne ut om det de ser stemmer med hva de har forutsagt. Hvis det stemmer, kan man si at teoriene i det store og det hele gir et korrekt bilde av hvordan ting forholder seg innen det aktuelle område, hva tingene er og til og med hvorfor de er som de er. Men så kan det skje at nye observasjoner ikke stemmer med hva som er forutsagt. I så fall er observasjonen en ‘anomali’ i lys av teoriene – en gåte uten noen forklaring for hånden. Av og til kan man hanskes med slike anomalier ved å utvide eksisterende teorier til å omfatte også de de nye observasjonene. Da blir teoriene beriket, og vitenskapen får bekreftet og utvidet sin kunnskap om verden. Men det kan også skje at anomaliene hoper seg opp og at det blir vanskelig å tilpasse teoriene. Istedenfor å fortsette å strekke teoriene, kan det da hende at ledende teoretikere begynner å lete etter en mer innsiktsfull og kanskje enklere teori for å få kjensgjerningene til å stemme. Den nye teorien må ha med seg alt som dekkes av den gamle teorien. I tillegg må den gjøre rede for de urovekkende forhold som har dukket opp og integrere det hele i en mer vidtrekkende forståelse. Det var dette Einstein gjorde ved inngangen til forrige århundre, da han sluttet å lete etter løsninger på lysets merkelige oppførsel innenfor et newtonsk rammeverk og istedet skapte en helt ny forståelse av fysisk virkelighet gjennom relativitetsteorien. Som han selv sa – «vi kan ikke løse et problem med den samme tenkemåten som har skapt problemet.» På for15


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 16

innledning

bausende kort tid oppgav de fleste fysikere det klassiske fundament som var lagt av Newton og begynte å arbeide ut fra Einsteins revolusjonære tenkning. I begynnelsen av det 20. århundre gjennomgikk vitenskapen et grunnleggende tankeskifte – et paradigmeskifte. Nå, ved begynnelsen av det 21. århundre, skjer et nytt paradigmeskifte, en ny vitenskapelig revolusjon. Den er like fundamental som skiftet fra det mekanistiske verdensbilde etter Newton til Einsteins relativistiske univers, og det har større konsekvenser for måten vi tenker og lever på. Den vitenskap som ruller opp over horisonten forteller oss at universet er et sammenhengende hele, og at vi er en integrert del av det. Dette er en revolusjon som en god stund har vært i emning i vitenskapens avantgarde-kretser. Vitenskapelige revolusjoner er ikke prosesser som uten videre smekker til med en ny teori hvor alt er på plass. De kan rulle forholdsvis fort avgårde, som Einsteins teori, eller saktere, som skiftet fra klassisk darwinisme til en mer systemisk post-darwinistisk biologisk teori. Før slike ‘revolusjoner’ setter seg vil det være adskillig turbulens i berørte disipliner. Mainstream vitenskapsmiljøer vil forsvare etablerte teorier, mens andre er frittenkende og leter etter alternativer i randsonen. De siste kan komme opp med nye og ganske radikale idéer. De ser de samme fenomener, men med andre øyne. En stund kan slike alternative oppfatninger virke underlige, om ikke fantastiske. De kan ligne på fabler, sprunget ut av ivrige forskerfantasier. Men det dreier seg ikke om fantasifostre. Det er seriøse forskeres oppfatninger basert på rigorøs resonnering for å sammenholde det som allerede er kjent på det aktuelle området med det som er nytt og uforstått. Og det er oppfatninger som kan testes, slik at de kan bekreftes eller settes til side gjennom observasjon og eksperiment. Undersøkelse av anomalier og fremstilling av fabler som kanskje kan forklare dem utgjør et grunnmønster i vitenskapen. Hvis anomaliene vedvarer til tross for forsøkene på å innordne dem, og hvis en eller flere fabler fremsatt av nytenkende forskere gir en enklere eller mer logisk forklaring, kommer man før eller senere til et punkt hvor en kritisk masse forskere (gjerne yngre) ikke lenger holder fast ved det gamle paradigmet og slutter seg til det bedre alternativet. Dermed blir det som til da hadde vært en fabel, akseptert – eller i det minste alvorlig overveiet – som vitenskapelig teori. Tallrike eksempler forteller om vellykkede såvel som feilslåtte fabler i vitenskapen. Bekreftede fabler – i dag verdsatte vitenskapelige teorier – omfatter 16


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 17

innledning

Darwins og Wallaces idé om at forskjellige arter utvikler seg fra et felles opphav, det samme gjelder Guths og Lindes forestilling om at universet gjennomgår en superrask ‘inflasjon’ like etter big bang. Avlagte fabler omfatter Hans Driesch’s idé om at livets utvikling følger en på forhånd fastlagt plan i en prosess (en enteleki). Det samme gjelder Einsteins hypotese om en kosmologisk konstant, en ekstra fysisk kraft som holder gravitasjonen i sjakk og hindrer universet i å kollapse. Under en vitenskapelig revolusjon, når etablerte forestillinger i økende grad blir revurdert og kritisert, er frontforskernes fabler særlig betydningsfulle. De bærer kimen til mer dyptloddende eller mer eksakt viten, som kan føre vitenskapen videre. Likevel kan det finnes tider hvor ingen riktig vet hvilke frø som vil vokse og bære frukt. Dette er situasjonen i en rekke sentrale vitenskapelige disipliner idag. Dagens vitenskapelige revolusjon er mer vidtrekkende enn tidligere tiders. Den berører en rekke disipliner samtidig. Et økende antall merkverdige fenomener viser seg i fysikkens kosmologi, i kvantefysikken, i evolusjonsbiologi og kvantebiologi, og i den nye disiplinen bevissthetsforskning. Dette er fenomener som både skaper voksende usikkerhet og gir impuls til å lete bak etablerte teorier. Konservative forskere kan hevde at bare idéer som publiseres i etablerte tidsskrifter og gjengis i standard lærebøker er vitenskapelige. Samtidig er det en kunnskapsfront som leter etter fundamentalt nye forestillinger, inklusive noen som ville vært oppfattet som rabiate innen den aktuelle disiplin for bare få år siden. Som en følge av dette har vi fått en vitenskapelig verden med utstrakt fabel-aktighet innen en rekke displiner. Det er en vitenskap som slår om seg med mørk materie og mørk eller virtuell energi i kosmologien, med mikropartikler som ikke har noen bestemt plassering i tid og rom i kvantefysikken, med levende og intenst sammenhengende materie i biologien, og med transpersonlige forbindelser som er uavhengige av tid og rom i bevissthetsforskning – for å nevne noen av dagens påtrengende idéer. Selv om vi ikke vet hvilke av dagens spesielle fabler som er akseptert vitenskap imorgen, kan vi allerede nå si noe om hva slags fabler som ligger godt an. De mest lovende har visse fellestrekk. I tillegg til å være nye og logiske, møter de anomaliene på en helt ny og meningsfylt måte. De viktigste anomaliene idag kjennetegnes av koherens og korrelasjon. Forskere innen et voksende antall vitenskapelige områder studerer dette som et både overraskende og betydningsfullt fenomen. De finner koherens og korrelasjon hvor det ikke skulle finnes – i henhold til det gamle paradigmet. Fablene som griper fatt i dette på en forny17


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 18

innledning

ende og logisk måte snakker om ikkelokalitet, om aktiv informasjon, kvanteaktig koherens og en ny type subtil energi i naturen. De ser for seg en verden hvor systemene er ikkelokalt koherente, med elementer som er spontant og varig korrelert med hverandre selv om de er langt fra hverandre i rom og tid. (Se ordliste side 149 for koherens, korrelasjon, kvant, ikkelokalitet og subtil energi). Koherente systemer utgjøres ikke av en mekanistisk samling separate og separerbare deler. De er organiske helheter hvor ingen del kan fjernes, ikke engang forandres, uten at det virker inn på andre deler og endog andre systemer. Slike systemer er tydelig holistiske. De kalles ofte holoner, et ord som ble lansert av den ungarskfødte østerrikske forfatteren Arthur Koestler i 1960-årene (og senere plukket opp blant annet av den amerikanske kultur- og bevissthetsfilosofen Ken Wilber). Holoner har ett aspekt av helhet og selvstendighet og ett aspekt av del og avhengighet. Holoner dukker opp på alle forskningsområder og på alle nivåer av størrelse og kompleksitet. Vi finner dem på mikropartikkelnivå såvel som i sfærene for galakser og metagalakser. De bekrefter en eldgammel intuisjon om at alt er forbundet med alt annet. Holoner, koherente og korrelerte systemer, passer ikke inn i det gamle paradigmets forestillingsverden. De er ikke mekanistiske ting, separate og separerbare; de er intimt forbundet og essensielt organiske, og de er ett med sine egne ledd og med andre systemer rundt seg. Hvis de skal forstås som grunnleggende elementer i den virkelighet som er både rundt oss og inni oss, trenger vi en vitenskap med helt nye forestillinger. Inntil så skjer vil vitenskapens bilder av kosmos, av livet og menneskesinnet forbli en blanding av mysterium og fantasifull men usikker fabel. Det gamle paradigmet dominerer i mainstream vitenskap. Den nye vitenskapelige revolusjon er i gang, men den er ikke fullført – verden er fortsatt mysteriøs og nytenkeres løsninger på mysteriene er fortsatt fabler. Det er denne verden vi nå skal tre inn i, som første etappe av vår oppdagelsesreise på jakt etter Holos: et verdensbilde som er konsistent, forståelig og meningsfylt – og med den klareste innsikt i virkelighetens dypereliggende natur som vitenskapen kan gi oss i dag.


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 19

1 Kosmos

Kosmologien, som del av de astronomiske vitenskaper, er midt oppe i en gjennomgripende uro. Jo dypere våre nye kraftige instrumenter søker inn i universet, jo flere mysterier avdekker de. Disse mysterier har stort sett ett trekk felles: de forteller om en enestående koherens tvers igjennom alt vi kjenner som tid og rom. Vi kan ikke lenger se universet som en tilfeldig ansamling av materie, vilkårlig klumpet sammen til galakser, stjerner og planeter. Universet er et selvstendig, integrert og voksende system. Men hva gjør kosmos koherent over astronomiske avstander, selv utenfor lysstrålers rekkevidde? Dette er et mysterium i forhold til standardmodellen, det vil si big bang teorien om universet. Men det finnes fascinerende om enn fabel-aktige hypoteser som tilbyr forklaring. Universets koherens kan ha sine røtter i det virtuelle og subtile, men på ingen måte uvirkelige ‘kvantevakuum’ som underligger alle ting fra partikler til galakser, og dette vakuum kan tenkes å forbinde vårt univers med tidligere universer til et underliggende og altomfattende meta-univers.

en rask vandring gjennom den nye kosmologien Hovedkjennetegn: Et koherent strukturert univers i utvikling Universet er langt mer komplekst og koherent enn hva andre enn diktere og mystikere har våget å forestille seg. Begynner vi å undersøke, dukker det opp en rekke kjennetegn: • Universets ‘flathet’. Materie og energi krummer rommet. Tettheten som svarer til et flatt eller ‘euklidsk’ rom (det vil si et rom hvor korteste vei mellom to punkter er en rett linje) kalles ‘kritisk tetthet’. Dersom tettheten er større, har rommet positiv krumning og er den mindre, har rommet negativ krumning. Observasjoner tyder på at vårt univers er flatt. Dette betyr at big bang som gav støtet til vårt univers, var ufattelig fininnstilt 19


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 20

kosmos

– hadde big bang produsert bare en milliarddel mer materie enn det faktisk gjorde ville tidrommet vært positivt krummet, og hadde det produsert bare en milliarddel mindre ville det vært negativt krummet. Universets manglende masse. Det er mer gravitasjon i universet enn den observerbare materien kan forårsake – og det er bare materie/energi som kan frembringe gravitasjon. Selv når kosmologer trekker inn ‘mørk’ (optisk usynlig) materie, mangler det mye. Akselererende utvidelse av universet. Fjerne galakser synes å øke hastigheten ettersom de beveger seg vekk fra hverandre – til tross for at de, under innflytelse av gravitasjon, skulle saktne farten etter big bang. Koherens i kosmiske relasjoner. Elementærpartiklenes masse, antall partikler og kreftene som eksisterer mellom dem er alle forunderlig tilpasset visse numeriske relasjoner som går igjen. Horisontproblemet. Galakser og andre makrostrukturer i universet brer seg nesten ensartet ut i alle retninger fra Jorden – selv over så store avstander at disse strukturene ikke kunne ha vært forbundet gjennom lyset, og følgelig ikke kunne blitt samordnet gjennom lyssignaler (ifølge relativitetstorien kan ingen signaler bevege seg fortere enn lyset). Fininnstilte universelle konstanter. Nøkkelparametrene i universet er forbløffende fint innstilt. Dette gjør det mulig ikke bare å skape harmoniske relasjoner, men hva som ellers ville vært ekstremt lite sannsynlig – nemlig skape betingelser for fremvekst og utvikling av liv i kosmos.

La oss se litt nærmere på disse kjennetegnene. Ifølge standardmodellen utviklet universet seg fra big bang for tolv til femten milliarder år siden (de siste satellittbaserte målinger fra baksiden av månen viser 13,7 milliarder år). Big bang var en eksplosiv ustabilitet i det kaos eller ‘protorom’ (pre-space) man antar eksisterte før vårt univers oppstod. Vi tenker oss det som et fluktuerende hav av virtuelle energier, nokså villedende kjent som vakuum. Noe av dette vakuum – som slett ikke var eller er et virkelig tomrom – eksploderte i en sky av varme, tetthet og energi. I de første millisekunder sørget eksplosjonen for at all den materie som nå finnes i universet fikk samme temperatur. Partikler og 20


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 21

kosmos

antipartikler kolliderte og utslettet hverandre, til bare en milliarddel (det vil si et bitte lite overskudd av partikler) var igjen av den opprinnelige mengden og kunne etablere seg som det materielle innholdet i dette universet. Etter omtrent 400.000 år kunne fotonene løsrive seg fra materien. Rommet ble gjennomsiktig. Etterhvert kunne klumper av materie etablere seg som utskilte elementer i universet. Gjennom gravitasjon fortettet de seg til gigantiske virvler som utviklet seg til galakser. Materien i galaksene fortettet seg stadig mer, og de første stjernene kunne dannes allerede 200 millioner år etter big bang. Scenariet for kosmisk utvikling syntes å være godt etablert. Detaljerte målinger av den kosmiske bakgrunnsstråling – antatte rester fra big bang – viser at variasjoner innen strålingen skriver seg fra bitte små fluktuasjoner, da vår kosmiske ildkule var mindre enn en trilliondel av et sekund gammel, og ikke fra ujevnheter i strålingen fra senere himmellegemer.

de kosmiske gåter Standardmodellen er mindre etablert i dag enn for noen år siden. En rekke anomalier er dukket opp, som big bang-teorien ikke kan forklare. Universets flathet. Før resultatene av observasjoner fra et ballongbasert teleskop over Antarktis ble tilgjengelige i 1998 kunne ikke kosmologer svare på spørsmålet om hvorvidt universet er flatt (med en romstruktur som i alt vesentlig er euklidsk, det vil si hvor lys – når det ikke er nær massive legemer – beveger seg langs rette linjer), hvorvidt det er åpent (med en uendelig ekspanderende negativt krummet rom) eller om det er lukket (med en positivt krummet rom, hvor universet etterhvert vil trekke seg sammen). Korrekt svar er avhengig av mengden av materie i universet. Hvis materietettheten er over den kritiske tetthet (beregnet til 5 x 10-26 gram/cm3), vil gravitasjonen før eller senere overkomme tregheten i ekspansjonen etter big bang. Ekspansjonen reverseres. Vi befinner oss da i et lukket univers som etterhvert faller tilbake og kollapser inn i seg selv. Hvis materietettheten er under den kritiske tetthet, er gravitasjonen mer moderat. Ekspansjonen vil fortsette å dominere. Da lever vi i et åpent univers som for alltid vil utvide seg. Hvis materietettheten presis tilsvarer den kritiske verdien, er universet ‘flatt’ – det vil alltid fortsette å balansere på en knivsegg mellom evig ekspansjon og kollaps. 21


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 22

kosmos

Hvorvidt universet er åpent, lukket eller flatt synes å være tilfredsstillende besvart gjennom en rekke stadig mer sinnrike kosmologiske observasjoner. Først kom BOOMERANG-prosjektets observasjoner i 1998, av den kosmiske mikrobølgebakgrunn (BOOMERANG står for Balloon Observations of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics), dernest kom observasjonene fra MAXIMA (Millimetre Anisotropy Experiment Imagining Array) og fra DASI (Degree Angular Scale Interferometer), basert på et mikrobølgemikroskop på Sydpolen). I februar 2003 fikk vi resultatene fra WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), en satellitt som har sirklet rundt Jorden siden 30. juni 2001 og tatt opp data fra et punkt på den andre siden av månen). Observasjonene gav en finjustering av tidligere data og større sikkerhet: big bang, som produserte all materien, må ha vært justert med en finhetsgrad på én til 1050! Et lite avvik fra denne fantastiske finjusteringen ville skapt et univers som enten var begrenset og sammenfallende eller uendelig ekspanderende. Dette er mildt sagt forbløffende. big bang-teorien gir ingen god forklaring på hvordan en slik utrolig presisjon er kommet i stand. At det skulle være rent tilfeldig er bare sannsynlig hvis det skulle finnes et uhorvelig antall universer i kosmos; bare da kunne noe så usannsynlig heldig som vårt univers hatt en ørliten sjanse til å utvikle seg (litt på samme måte som muligheten for en rekke seksere på rad øker med antall terningkast). Riktignok har vi teorien om en hyperinflasjon med en utjevning like etter universets fødsel, men vi har ingen god forklaring på hva som kan ha forårsaket en slik inflasjon. Universets manglende masse . Enda mer kinkig er spørsmålet om hvorfor vi ikke finner den massen vi skulle vente å finne i verdensrommet. Ifølge observasjoner gjennom optiske teleskoper er materietettheten i universet gjennomgående mindre enn 10-30 gram/cm3 – noe som ikke er nok til å lage et flatt univers. Astrofysikere må derfor kunne tenke seg at mye av massen i universet er optisk usynlig. De nyeste beregningene viser at bare 4 prosent av universets materielle substans består av synlig materie, slik som galakser, stjerner, planeter, interstellart støv og andre optisk synlige himmellegemer. (Synlig materie er i hovedsak sammensatt av protoner, elektroner og nøytroner, såkalte baryoner). Ytterligere 23 prosent synes å bestå av ikke-baryonisk mørk materie (eksotiske partikler som aksioner, neutrinoer med masse og såkalte WIMPs – weakly interacting massive particles). Etter dette er likevel rundt 73 prosent av den antatte masse/energi i universet totalt ukjent. Dette synes ikke å være materie i det hele tatt, men ‘mørk 22


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 23

kosmos

energi’ – en egenskap ved selve rommet og høyst sannsynlig et uttrykk for fluktuasjon av virtuelle partikler i det energihavet som fysikere kaller ‘kvantevakuum’. Akselererende utvidelse av universet. Hvis gravitasjonen er tiltrekkende skulle man vente at den kosmiske ekspansjonen avtar i hastighet. Men dette er ikke tilfellet: ekspansjonfarten viser seg faktisk å øke. Først nylig ble tilstrekkelig nøyaktige observasjoner til å bestemme ekspansjonen i fjerne galakser, tilgjengelige. Tidligere hadde Edwin Hubble og andre astronomer beregnet avstanden til fjerne galakser blant annet ved å anta at de hadde samme lysstyrke. I så fall skulle lyse galakser være nærmere enn de med svakere lys. Men dette tar ikke hensyn til at forskjellige galakser har stjerner med forskjellig egenlysstyrke. Heller ikke regnes det med at lyset fra fjerne galakser ble sendt ut i en tidlig fase av utviklingen, da lysstyrken kan ha vært en vesentlig annen enn lysstyrken fra velutviklede galakser. For å beregne ekspansjonen trenger astronomer objekter med en veldefinert lysstyrke, såkalte ‘standardlys’. I 1990-årene kom man over en del slike objekter. De er en art supernova (fra en eksplosjon som markerer slutten på visse stjerners livssyklus), kjent som type Ia. Denne typen oppstår når en stjerne har nådd det stadium hvor den har omdannet mesteparten av hydrogenet i massen til helium, karbon, oksygen, neon og enkelte andre tunge elementer. Da presser gravitasjonen de ytre lagene sammen til en ball på størrelse med Jorden, men en million ganger tettere enn vanlig materie. De fleste slike ‘hvite dverger’ kjølnes ned og svinner bort uten dramatiske forandringer. Men hvis et av disse supertunge objektene har sin bane nær en aktiv stjerne, river den med seg materie fra stjernen. Dette øker den hvite dvergens tetthet, helt til en kjernereaksjon finner sted. Den hvite dvergen eksploderer og slynger ut materie med en hastighet av ti tusen kilometer i sekundet. Varigheten av eksplosjonen avhenger av strålingsintensiteten, og astronomer som følger utviklingen kan bestemme egenlysstyrken med stor nøyaktighet. Flere titalls slike standardlys er nå blitt undersøkt på avstander mellom fire og syv milliarder lysår. Man har målt lysstyrken og dessuten bestemt avstanden ved å måle rødforskyvningen til spektrallinjene i lyset fra supernovaene. Egenlysstyrken kan beregnes i samsvar med avstanden. Men lysstyrken stemmer ikke. Den er svakere enn avstanden skulle tilsi. Observerte verdier matcher ikke beregnede verdier. Det betyr at disse kosmiske lysmerkene er lengre borte enn standardmodel23


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 24

kosmos

len foreskriver. Kosmos må utvide seg raskere enn kosmologer hadde trodd. Ekspansjonshastigheten øker med tiden. Noe – en kraft eller energi – må drive galaksene fra hverandre. Disse undersøkelsene bringer tilbake tanken om en kosmologisk konstant, først foreslått og så forkastet av Einstein. Einsteins univers ble ikke skapt ved et big bang, og det ekspanderte ikke. Når dette universet kunne holde seg i ro, skyldtes det hans kosmologiske konstant. Denne står for en frastøtende kraft som presis motvirkes av materiens tiltrekkende gravitasjon. Følgelig hverken utvider eller trekker universet seg sammen: det holder seg i ro. Men bare noen få år senere forkastet Einstein den kosmologiske konstanten. Introduksjonen av denne kalte han senere sin største bommert. Man hadde da oppdaget at universet utvider seg. Supernova type Ia-observasjonene fra 1998 viser at ekspansjonsfarten også øker. Kosmologer spekulerer på om kvantevakuumet kan være årsak til den akselererte kosmiske ekspansjonen. Ifølge kvanteteorien er rommet fylt av virtuelle partikler, i konstant flux. Partiklenes energi tilsvarer den effekt de antas å ha, selv om partiklene selv eksisterer for kort til at effekten er målbar. Dette er vakuumenergien, som mange tror ligger til grunn for universets økende ekspansjon. Det er ikke en ny antagelse: allerede i 1968 viste Yakov Zeldovich at vakuumenergiene kommer til uttrykk nøyaktig slik som fremstilt gjennom Einsteins kosmologiske konstant. Dette betyr at vakuum virker på seg selv med frastøtende gravitasjon, noe som kan forklare universets akselererte ekspansjon. Men det totalt beregnede energiinnhold i vakuum er mye større enn det som trengs til den ekspansive tilleggskraften. Oppsummert energimengde i vakuum er formidabelt – selv etter at vi har korrigert for kvanteeffekter overskrider denne energien universets samlede materie med 120 størrelsesordener! (fra 10 til 100 er én størrelsesorden, fra 10 til 1.000 er to størrelsesordener osv.). Skulle denne energien være ekspansivt virksom, ville materieinnholdet i universet tynnes ut til de grader at rommet rundt oss ville vært nesten tomt. Vi ville ikke kunne se stjerner på natthimmelen, ikke engang vårt eget solsystems planeter. Tidrommet ville, ifølge Einsteins teorier, vært så sterkt krummet at synshorisonten bare ville ligge en kilometer unna. Vi ville ikke se fly utenfor kilometers-grensen, vi ville ikke se solen om dagen. Det er altså noe som ikke stemmer. Koherens i kosmiske relasjoner . Vi finner en rekke merkverdige numeriske ‘tilfeldigheter’ forbundet med de parametre vi bruker på universet. Allerede i 1930-årene hadde fysikerne Sir Arthur Eddington 24


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 25

kosmos

og Paul Dirac noen interessante refleksjoner rundt ‘dimensjonsløse forhold’ mellom universets parametre. For eksempel er 1040 et tilnærmet forhold mellom elektromagnetisk kraft og gravitasjonsenergi, samtidig som det er forholdet mellom den observerbare størrelsen på universet og størrelsen på en elementærpartikkel. Dette er påfallende, ettersom det første forholdet skulle være uforanderlig (de to kreftene antas å være konstante) og det andre foranderlig (siden universet utvider seg). I ‘hypotesen om de store tall’ spekulerte Dirac på om denne relasjonen kanskje ikke bare var en midlertidig tilfeldighet. Men skulle det være tilfellet, måtte det enten være slik at universet ikke utvider seg eller så måtte gravitasjonsenergien forandre seg med utvidelsen! Andre sammentreff omfatter forholdet mellom antallet elementærpartikler og planck-lengden (som er 1020) og antallet kjernepartikler i universet (dette er ‘Eddingtons tall’ som er cirka 2 x 1079). Dette er store tall, men ‘harmoniske’ tall kan trekkes ut av dem. Eddingtons tall tilsvarer for eksempel ca kvadratroten av 1040. Nylig har astrofysikerne Menas Kafatos sammen med Robert Nadeau og Roy Amoroso vist at mange av disse sammentreffene kan tolkes som forhold mellom på den ene side elementærpartiklenes masse og det totale antall kjernepartikler i universet, og på den annen side gravitasjonskonstanten, elektronets ladning, Plancks konstant og lyshastigheten. Dette innebærer at universets fysiske parametre står i innbyrdes forhold til hverandre, uavhengig av de enkelte måleskalaer. Horisontproblemet. Den koherens som synes å fremtre av numeriske forhold forsterkes av kosmologiske observasjoner. Disse er opphav til det såkalte horisontproblemet: det vil si spørsmålet om hvorfor universets overordnede struktur er så likedannet, uansett hvor fra Jorden man retter blikket mot horisonten. Dette gjelder både i forhold til universets bakgrunnsstråling og i forhold til utviklingen av galakser og andre makrostrukturer. Universets mikrobølge bakgrunnsstråling viser seg å være isotrop, det vil si at den har lik temperatur i alle retninger. Dette er en stråling som antas å skrive seg fra big bang – og ifølge standardmodellen beveget strålingen seg fritt etter at universet var rundt 400.000 år gammelt. Problemet er at på det tidspunkt var de motsatte sider av det ekspanderende univers allerede ti millioner lysår fra hverandre, slik at ingen fysisk kraft og intet lyssignal kunne ha forbundet de forskjellige områdene. Likevel viser bakgrunnsstrålingen lik temperatur overalt! Ikke bare bakgrunnsstrålingen, men også galakser og galakseklynger 25


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 26

kosmos

i stor skala er fordelt likt i alle retninger og har samme egenskaper, sett fra Jorden. Dette er tilfellet også med galakser som ikke har vært i fysisk kontakt med hverandre siden universets fødsel. Hvis en galakse som befinner seg ti milliarder lysår fra Jorden i én retning har samme struktur som en galakse som er like langt unna i motsatt retning, betyr det at kosmiske strukturer på tyve milliarder lysårs avstand er likedannet. I et univers som ikke kan være mer enn femten milliarder år gammelt kan ikke dette skyldes fysiske forhold, fordi fysiske krefter ikke kan forplante seg raskere enn lyshastigheten (ett lysår pr år). Lyset kan forbinde Jorden med hver av galaksene over ti milliarder lysår, men ikke to galakser over tyve milliarder lysår. Likevel utvikler vårt 13,7 milliarder år gamle univers seg som et sammenhengende hele. En ‘utjevning’ av energiene kan ha funnet sted gjennom den foreslåtte inflasjon av rommet like etter universets fødsel. Men det er fortsatt ubesvart hvorfor en slik hyperinflasjon skulle finne sted. Fininnstilte universelle konstanter. Et annet kosmisk mysterium er universets fininnstilte fysiske konstanter. Fundamentale parametre har presis den verdi som gjør det mulig for komplekse strukturer å oppstå og utvikle seg. Dette er heldig for oss; det er akkurat disse strukturene som gjør det mulig for liv å eksistere på denne planeten. Hvis universet bare var en ørliten smule mindre fininnstilt, ville vi ikke vært her for å spekulere over årsakene til en slik presisjon. Konstantenes fininnstilling omfatter bortimot tredve faktorer, med en høy grad av nøyaktighet. For eksempel ville universet raskt ha kollapset hvis ekspansjonsraten i det tidlige universet hadde vært en milliarddel lavere enn den var; og hadde raten vært en milliarddel høyere, ville universet spredt seg ut så raskt at det bare kunne produsert kalde utvannede gasser. En tilsvarende liten forskjell i styrken til det elektromagnetiske felt i forhold til gravitasjonsfeltet ville gjort det umulig for varme og stabile stjerner som solen å eksistere, og dermed for utvikling av liv på planeter forbundet med slike stjerner. Videre: hvis ikke forskjellen mellom nøytronets og protonets masse hadde vært nøyaktig dobbelt så stor som elektronets masse, kunne ingen varige kjemiske reaksjoner finne sted. Og hvis ikke den elektriske ladning mellom elektroner og protoner hadde vært nøyaktig avbalansert, ville det ikke vært mulig å strukturere materie, og universet ville bare inneholdt stråling i en temmelig ensartet gassblanding. Men selv de forbløffende presist tilpassede lover og konstanter forklarer ikke fullt ut hvordan universet kunne utvikle seg fra det opp26


Revolusjon i vitenskapen

27-01-09

12:57

Side 27

kosmos

rinnelige strålingsfeltet. Galakser kunne danne seg av dette feltet rundt en milliard år etter big bang. Beregninger viser at et antall atomer med en samlet masse kanskje tilsvarende 1016 soler, måtte komme sammen for at galakse-dannelsen kunne begynne. Det er på ingen måte klart hvordan denne enorme mengden atomer kunne samle seg. Tilfeldige bevegelser mellom individuelle atomer gir ingen plausibel forklaring. At et univers som vårt, med galakser og stjerner og liv på ihvertfall denne og trolig andre livsbærende planeter, skulle fremkomme bare på slump er mildt sagt usannsynlig. Matematikeren Roger Penrose har beregnet sannsynligheten for at vårt univers skulle fremtre mellom alternative univers-muligheter som en til 1010123. Dette er et tall hinsides vår begripelse. Penrose selv snakker om fødselen av vårt univers som en ‘singularitet’ hvor fysikkens lover ikke kan gjelde.

metaverset ‒ universenes univers Universet synes å være langt mer koherent enn ett enkelt vilkårlig big bang kan svare for. Dette åpner for muligheten av at vårt univers ikke oppstod gjennom en tilfeldig fluktuasjon i et underliggende kvantevakuum, men at det kan ha blitt skapt innenfor en større sammenheng. En slik sammenheng kan vi tenke oss å finne i et forutgående ‘metaunivers’, et Metavers. (Forstavelsen ‘meta’ skriver seg fra klassisk gresk og betyr ‘bak’ eller ‘bortenfor’. Her betyr det da et mer omfattende og fundamentalt univers som underligger det universet vi observerer og bor i). En rekke høyst sinnrike kosmologiske teorier hevder nå at dette er tilfellet – at vårt univers ikke er alt som fyller kosmos. Metaverset, som mor for vårt univers, utgjør en større virkelighet. Og kanskje må vi regne med mengder av andre universer som eksisterer både før og sammen med vårt eget univers. En kosmologi foreslått av kvantefysiker og kosmolog John A. Wheeler ved Princeton fremstiller for eksempel et univers som kollapser tilbake i seg selv med et voldsomt krasj og så eksploderer igjen til et nytt univers. I den kvanteusikkerhet som dominerer supertettheten i en slik big crunch finnes nesten ubegrensede muligheter for nyskapelse. Dette kan forklare fininnstillingen av vårt univers: et tilstrekkelig stort antall slike pulseringer kan gi plass til vårt ellers usannsynlige univers. Vi finner en nyere versjon av denne sykliske univers-modell i arbeidet til Paul J. Steinhardt ved Princeton og Neil Turok ved Cambridge. 27