1: Kvanteteoriens utfordringer

 

”Han lider av tenkning”²

Alle har hørt navnet Niels Bohr. Og alle vet at han var en av de største fysikerne i nyere tid, og en av kvanteteoriens grunnleggere. Men der stopper også allmennkunnskapen, for de fleste av oss. For hva nytt er det egentlig kvanteteorien forteller oss om verden? Og hvordan endrer kvanteteorien vårt verdensbilde? Det er ikke rart at folk er i villrede om det, for også Bohr slet med det samme spørsmålet. Og dette spørsmålet holdt ham våken gjennom mange netter med intense diskusjoner. Men ett var han sikker på: Hva enn kvantefysikken har å si om vår forståelse av virkeligheten, så er det i alle tilfeller sjokkerende nytt. Bohr uttrykte det slik: De som ikke blir sjokkert når de først kommer over kvanteteorien, kan umulig ha forstått den!

Dette utsagnet gir grunn til ettertanke, ikke minst når vi ser hvordan mange fysikere i dag regner det som en faglig dyd å ikke la seg sjokkere. De forholder seg pragmatisk til den nye fysikken, og konstaterer at den fungerer på det praktiske plan. Kvantefysikkens innsikter har gitt opphav til en rekke oppfinnelser, alt fra laserteknologi og LED-lys, til atomkraft og kvantecomputere. Men dette gjør jo ikke kvanteteorien mindre sjokkerende, snarere mer. For det betyr at dens paradoksale begreper og innsikter angår den virkeligheten vi lever i.

Bohr var ikke alene om å utvikle kvantefysikken, men han var det ubestridte midtpunktet i dens utvikling. Hans medspillere og nærmeste medarbeidere var fremfor alt Werner Heisenberg (1901-1976) og Wolfgang Pauli (1900-1958). Men han utkjempet også en lang og fruktbar strid med motspillere, som ikke uten videre ville godta Københavner-skolens radikale tolkning av kvantefysikken. De to fremste motspillerne var Erwin Schrødinger (1887-1961) og – ikke minst – Albert Einstein (1879-1955), som selv hadde ryddet nytt land med relativitetsteorien. Den striden skal vi komme tilbake til.

Men la oss aller først si litt om personen Niels Bohr. Han var født i København i1885, i en familie som hørte til byens akademiske toppsjikt. Faren, Christian Bohr, var en anerkjent professor i fysiologi. En nær venn av familien var filosofen Harald Høffding. Og den unge Niels, som ville bli fysiker, bevarte livet gjennom en intens glede over filosofiske diskusjoner. De kunne pågå i timevis, og gjerne over flere dager.

Carl Friedrich von Weizsäcker, som selv ble en av kvantefysikkens pionérer, beskriver sitt første møte med Bohr, som skjedde i 1932. Weizsäcker var da bare 19 år gammel og ifølge med sin mentor, Werner Heisenberg. På vei hjem fra juleferie i Norge, tok de en pause i København og stakk oppom Bohr. Straks de var kommet innom dørene, begynte en intens tankeutveksling mellom Heisenberg og Bohr. Weizsäcker forteller:

Tre timer snakket de om kvanteteoriens filosofi. Jeg satt taus og hørte på: Det var nok den tankemessig viktigste hendelsen i mitt liv. Etterpå noterte jeg i dagboken: ”Jeg har for første gang i mitt liv sett en fysiker. Han lider av tenkning.”³

Like vennlig og omtenksom som Bohr var i det sosiale, var han intens og ”hensynsløs” i sin tenkning. En liten anekdote, som kan illustrere dette: Erwin Schrödinger var, som nevnt, en av opponentene til Københavner-tolkningen av kvantefysikken. Han kunne ikke godta begrepet om de såkalte kvantesprangene, som Bohr og Heisenberg hadde lagt til grunn i sin teori. Han ville utvikle en ren bølgeteori, som unngikk den diskontinuerlige tolkningen. Heisenberg har skildret en konfrontasjon, som fant sted i 1926, slik til Fritjof Capra:

Bohr prøvde å overbevise Schrödinger om fordelene med den diskontinuerlige tolkningen i lange debatter som ofte tok hele dager. Etter en av disse debattene, utbrøt Schrödinger i stor frustrasjon: ”Hvis vi må holde fast ved disse forbannede kvantesprangene, så angrer jeg på at jeg overhodet ble involvert i dette.” Bohr presset imidlertid på og kritiserte Schrödinger så nådeløst at han til sist ble syk. Jeg husker godt, fortsatte Heisenberg med et smil, hvordan stakkars Schrödinger lå i sengen i Bohrs hjem og fru Bohr serverte ham en tallerken suppe, mens Niels Bohr satt ved sengen og insisterte: ”Men Schrödinger, du må da innrømme at…”⁴

Schrödinger kom seg omsider opp av sengen, men i likhet med Einstein forsonte han seg aldri med Københavner-tolkningen av kvanteteorien.

 

Goethe som inspirasjonskilde

De filosofer som Bohr satte høyest var Sokrates og Kierkegaard, samt psykologen og filosofen William James. Men Bohr hadde også, fra sin far, arvet en livslang interesse for Goethes verker, både de dikteriske og de naturvitenskapelige. Hvordan Goethe var en viktig inspirasjonskilde for Bohr, er nydelig skildret av en av hans medarbeidere, fysikeren Jørgen Kalckar, i en bok med den poetiske tittelen: Det inkommensurable. Brudstykker af et tonedigt i d-Moll. Basso ostinato: Goethe-temaer fra vekselsange med Niels Bohr.⁵

Kalckar siterer Bohr på følgende vis, angående dette:

Goethes religiøse følelse […] var vevd sammen med, og sto i intim harmoni med, alle de naturinnsikter, som han ved utrettelige studier hadde kommet frem til, og som i det minste på flere punkter var usedvanlig fremsynte i forhold til sin tid.⁵

Ifølge Kalckar kunne Bohr stanse opp, midt i deres faglige diskusjoner, og ta frem et Goethe-sitat for å illustrere et poeng. Og så kunne han bli innfanget av dette sitatet, og stadig hente det opp igjen, som for å utforske dets dypere mening. Når arbeidsdagen var over og Kalckar så ville ta farvel og gå hjem til sitt, hendte det at Bohr sa: ”Jeg vil gå med deg et stykke på veien, bare for å si deg en enkel sak.” Og mens de vandret på skogsveien til Kalckars bolig, gikk samtalen videre om det Goethe hadde sagt. Når de kom frem til porten, ble de stående lenge foran huset, inntil Kalckar foreslo at han kunne følge Bohr et stykke på hjemveien. Så gikk de slik frem og tilbake fordypet i Goethes tanker, inntil mørket falt på og Bohrs familie kom med lykter for å lete etter ham.

Kan vi så se noen spor i Bohrs egen forskning av denne inspirasjonskilden? La meg her nevne tre eksempler. Det første er Goethes insistering på å holde seg til fenomenene, for eksempel der han sier: Søk intet bakenfor fenomenene; de selv er læren.⁶ I likhet med Goethe, var også Bohr lite villig til å danne spekulative teorier. Det sjokkerende ved kvantefysikken er nemlig de eksperimentelle funn som ble gjort. Det var nettopp fordi Bohr ikke ville gå ”bakenfor fenomenene”, men lot dem få siste ord, at kvanteteorien ble så radikal og sjokkerende.

Det andre er Goethes begrep om urfenomenet, dvs. et naturfenomen som i form av en ikke-reduserbar helhet åpenbarer en naturlov. Et eksempel på dette finner vi i hans fargelære, der han sier at: Himmelens blå avslører for oss fargelærens fundamentale lov.⁶  Goethe sammenligner de forskere som ikke vil godta urfenomenet som basis for naturforståelsen, med barn som vil kikke bak speilet for å finne forklaringen på speilbildet. Bohr behandler på samme vis komplementaritetsprinsippet – f.eks. det at lys viser seg både som partikkel og som bølge – som et urfenomen. Og fra 1935, etter at Bohr hadde sitt siste store oppgjør med Einstein, begynner han også å bruke betegnelsen elementærfenomen eller kvantefenomen om det han nå ikke lenger kan betrakte som klassiske fysiske objekter. At kvantefenomenet må betraktes som en ikke-reduserbar helhet, presiserer han blant annet slik:

Den vesentlige helheten i et kvantefenomen kan logisk uttrykkes i det forhold at ethvert forsøk på å analysere det i veldefinerte delfenomener krever en forandring i forsøket, som ikke lenger tillater fenomenet å fremtre.⁷

Vi kommer altså ikke bakenfor kvantefenomenet, selv ikke der det strider mot vår tilvante logikk, som ved komplementaritetsprinsippet. Å søke en analytisk forklaring på fenomenet, slik Einstein gikk inn for, ville her nettopp være å ”kikke bak speilet”.

I komplementaritetsprinsippet kan vi se begynnelsen til en ny type logikk, som overskrider den klassiske logikkens kontradiksjonsprinsipp. Om dette sier Bohr blant annet: Det finnes trivielle sannheter og det finnes dype sannheter. Det motsatte av en triviell sannhet, er en falsk. Men det motsatte av en dyp sannhet, er en annen dyp sannhet.⁸

Det tredje sporet etter Goethe-inspirasjonen, er vektleggingen av alle fenomeners relasjon til hverandre. Det at intet fenomen kan ses isolert, men kun kan forstås innenfor sin kontekst, var virkelig noe ”usedvanlig fremsynt” ved Goethes tilnærmingsmåte. I Studien nach Spinoza (1784/85) uttrykker han det aforistisk og radikalt, slik: Alle begrensede objekter er i uendeligheten. De er ikke en del av det uendelige; de tar del i det uendelige.⁹

Kvanteteorien viser oss, på tilsvarende vis, at kvantefenomener – som elektroner og fotoner – kan ”ta del i hverandre”, potensielt over uendelige distanser.  I en tilstand av entanglement (kvantesammenfiltring) er de ikke isolerte klassiske objekter, som kun kan ha lokal kontakt. Og generelt beskrives elementærpartikler i såkalt ”superposisjon” (dvs. før vi har målt dem!) som non-lokale; de har ingen lokalitet i rommet, de er ”ingen steder og overalt”. Og det er i sannhet sjokkerende nytt!

 

Kvantesjokket

Det sjokkerende ved kvantefysikken, må ses i lys av det klassiske fysiske verdensbildet som den overskred og opphevet.¹⁰ Da Bohr ble født, sto den klassiske fysikken – grunnlagt av blant andre Galilei og Newton – på høyden av sin utvikling. Rundt 1900 var stemningen blant fysikerne at de store oppdagelsene alt var gjort. Fremtidens fysikere hadde ingen større oppgaver å se frem til enn å fylle ut de hullene som fortsatt fantes.

 

 

I sin mest konsekvente form innebar dette verdensbildet følgende postulater:

• i den fysiske verden er alle hendelser determinerte; de skjer med nødvendighet, ut fra fysiske lover. Tilfeldighet betegner kun vår manglende viten.
• det fysiske univers er lukket; det hverken mottar eller avgir impulser til noe utenfor seg.
• den stofflige verden er ikke noe annet enn en ansamling av atomer; alle tings former og egenskaper skyldes deres kausale og lovmessige interaksjoner.

Den store franske astronomen Pierre Simon Laplace (1749–1827), som levde på Goethes tid, var den som mest konsekvent formulerte dette verdensbildet. Ifølge Laplace kan alle fysiske hendelser i prinsippet beregnes, fremover så vel som bakover. Når vi kaster terning, sier vi jo at utfallet er tilfeldig, at det kun kan angis med en statistisk tilfeldighetsfordeling. Kaster vi terningen 100 ganger, kan vi forvente å få rundt 17 seksere. Men hva vi får neste gang vi kaster, er helt tilfeldig. Nei, slik er det ikke, mente Laplace! For kjente vi initialbetingelsene når terningen settes i bevegelse, kunne vi forutberegne resultatet helt nøyaktig, hver gang. Og et vesen med innsikt i alle atomers posisjon og bevegelse til et gitt tidspunkt, ville i detalj kunne beskrive hele universets utvikling, fra begynnelse til slutt.

Det sier seg selv at dette deterministiske marerittet ikke gav noen som helst plass for en fri tenkning og bevissthet.

Grekerne kjente to guder, som rådde over naturens hendelser. Den ene var Moira (nødvendigheten), den andre var Tyché (tilfeldigheten). Ved slutten av 1800-tallet hadde Moira, tilsynelatende, erobret all virkelighet. Tyché gjemte seg kun i de mørke krokene som ennå ikke hadde fått naturforskerens skarpe lys på seg. Men så skjer det en overraskende vending; Tyché vender sterkt tilbake i lyset.

En av kvantefysikkens grunnpostulater, er nemlig at tilfeldighet – eller indeterminerthet – er et urfenomen. Det finnes faktisk ikke-kausale naturhendelser på subatomært nivå, hendelser som kun kan beregnes med en viss statistisk sikkerhet. Et eksempel her er den radioaktive nedbrytingen, f.eks. av uran. Med en geigerteller kan vi registrere partiklene som en viss mengde uran sender ut; vi hører det som tikking. Men denne tikkingen er ujevn, og når neste tikk kommer kan ikke beregnes med nøyaktighet. Det kan kun angis med en viss statistisk sikkerhet, for her er det Tyché og ikke Moira som rår.

I den klassiske fysikken ble tilfeldige hendelser som nevnt tatt som tegn på vår manglende viten. I Laplaces deterministiske verden, var de i siste instans alt annet enn tilfeldige. Københavner-tolkningen av kvantefysikken beskrev derimot tilfeldighet som en egenskap ved naturen. Det var sjokkerende!

Ja, det var så sjokkerende at Albert Einstein nektet å godta det. Han sa: Gud spiller ikke terninger med universet! Til det skal Bohr visstnok ha replisert: Einstein, du må slutte med å fortelle Gud hva han skal gjøre med sine terninger!

 

Steiner og Bohr

Bohrs hengivenhet for Goethes åndsart strakte seg, som antydet, langt videre enn til hans dikting og aforismer. Niels Bohrs vesen resonnerte dypt med Goethes fenomenologiske tilnærming til naturen. Som Bohrs medarbeider Werner Heisenberg uttrykte det:

…erkjennelsen av sammenhengene utsprang for ham [Bohr] ikke av en matematisk analyse av de grunnleggende antakelsene, men av en intensiv beskjeftigelse med selve fenomenene, som gjorde det mulig for ham intuitivt å føle sammenhengene snarere enn formelt å utlede dem.¹¹

Over 50 år etter Goethes død (1832), var nasjonalikonets naturvitenskapelige skrifter ennå ikke redigert og publisert i en fullstendig utgave. Den forsker som fikk det omfattende og ærefulle oppdraget, var den unge filosofen Rudolf Steiner (1861-1925), den gang student på Wiens tekniske høyskole.¹² Steiner viet 15 år til dette arbeidet (1882-1897), som begynte tre år før Niels Bohr ble født. Så vel Steiner som Bohr var altså dypt forbundet med Goethes åndsart. Og som vi skal se finnes det flere paralleller mellom Niels Bohr og Rudolf Steiner, så vel i deres liv som i deres tenkning.

Startpunktet for Bohrs gjennombrudd til kvantefysikken skjer i 1913, da han utvikler sin berømte atommodell der elektronene er bundet til fastlagte baner – eller skall – omkring kjernen. Elektronet kan ikke befinne seg mellom disse banene. Og hver gang et elektron skifter bane, skjer det i form av et såkalt kvantesprang. Det er ingen flytende, kontinuerlig bevegelse fra én bane til neste, lik en hest som hopper over en bekk. Elektronet befinner seg ikke i noe øyeblikk i mellomrommet mellom skallene! Overgangen skjer altså utenfor tid og rom! ⁷  Igjen et sjokkerende postulat, som bryter med den klassiske fysikken.

Som vi husker, var det disse kvantesprangene som gjorde geniet Erwin Schrödinger syk. Så en kan jo bare spekulere på hvorfor dagens fysikere er ved så god helse.

Det endelige gjennombruddet skjer først 12 år senere. Bohrs assistent Werner Heisenberg hadde sommeren 1926 trukket seg tilbake til øyen Helgoland, for å arbeide i ensomhet med å finne en matematisk formulering av kvanteteorien. De timer han ikke sitter med sine matematiske meditasjoner, bruker han til å klatre i øyens sandsteinsklipper og til å lære Goethes diktsyklus West-östlicher Divan utenat. Etter 10 dagers ensom meditasjon, slår løsningen brått ned i ham en natt. Han beskrev gjennombruddet slik: ”Det var temmelig sent på natten. Strevsomt tok jeg til å regne det ut, og det stemte! Da klatret jeg opp på en nærliggende topp, så på soloppgangen og var lykkelig.”⁷

Den sentrale utviklingen av kvantefysikken ligger altså i de 12 årene mellom 1913 og 1925. Det sammenfaller med tiden fra antroposofiens grunnleggelse og frem til Rudolf Steiners død. Bortsett fra dette ytre, biografiske sammenfallet, finner vi imidlertid også mange indre, tematiske paralleller.

Allerede i 1907 varsler Steiner at tidens atomisme, slik den var utformet i den klassiske fysikken, står foran et sammenbrudd:

Naturvitenskapens riktige grunnprinsipp, å bli stående på fenomenenes [kjensgjerningenes] grunn, fører naturvitenskapen selv til et veiskille hvor det viser seg om fenomenene gir teoriene rett. Og fenomenene gir dem ikke rett, teoriene oppløser seg til støv som noe intet! Det som er blitt ansett som det fasteste grunnlag, som man har villet forklare ånden og bevisstheten ut fra: elementet og atomet, det faller sammen. Hva vi vil, er sikkerhet, og den kan vi bare få ved at vi blir oppmerksomme på ånden i oss.¹³

Det veiskillet Steiner her snakker om, var fysikken knapt nok klar over at den befant seg i. Men knappe 20 år senere, var sammenbruddet av den klassiske atomismen likevel et faktum.

Som nevnt var fysikerne rundt århundreskiftet jevnt over alt annet enn forberedt på et sammenbrudd av den klassiske fysikkens verdensbilde, inkludert dens atomisme. Dette går frem av en rekke uttalelser fra denne tiden. Fysikeren Albert Michelson, USAs første Nobelprisvinner i fysikk (1907), kunne alt i 1894 slå fast at:

De viktigste lover og fakta i fysikken er alt blitt oppdaget. De er nå så fast fundert at sjansen for at de noensinne skal kunne bli avløst som følge av nye oppdagelser er ytterst liten.¹⁴

Den feirede Lord Kelvin var ikke mindre sikker på det samme, og kunne i året 1900 oppsummere fysikkens stilling slik: Det er ikke lenger noe nytt å oppdage i fysikken. Alt som gjenstår, er stadig mer presise målinger.¹⁴

Den eneste lille skyen på den klassiske fysikkens himmel rundt år 1900, var knyttet til noen anomalier ved lyset og strålingen fra såkalt svarte legemer (Black body radiation). Vi vet i dag at studiet av disse fenomenene skulle bety startpunktet for kvantefysikken (Max Planck, 1899/1900). Men den utviklingen ble ikke synlig før i perioden 1913-1925. Steiner hadde imidlertid formulert sin kritikk av den klassiske atomismen allerede i 1882, dernest i 1890 og endelig i 1896. I sin Innledning til Goethes naturvitenskapelige skrifter, erklærer han for eksempel:

Den sansemessige verdensbildet er summen av innholdet i våre stadig skiftende iakttagelser, uten en tilgrunnliggende materie.¹⁵

Dette er skrevet i 1895! Men uttalelsen kunne vært formulert av – ja, den ble formulert av – kvantefysikkens pionérer. Hør bare hva Max Planck sier:

Det finnes ingen materie som sådan. All materie oppstår og eksisterer kun som manifestasjon av krefter.¹⁶

Eller, slik Heisenberg sier det:

Materiens minste enheter er ikke fysiske objekter i vanlig forstand. De er former, ideer, som vi bare kan uttrykke presist i et matematisk språk.⁷

Hvis det er noe vi kan si sikkert om kvantefysikken, er det at den gravlegger forestillingen om de udelelige, faste, ugjennomtrengelige, isolerte grunnelementer som alt er bygget opp av – altså de klassiske atomene. Vi må faktisk nøye oss med det som viser seg, som spesifikke og skiftende sanselige fenomener …uten en tilgrunnliggende materie.

Eller for igjen å sitere en av kvantefysikkens pionérer, Sir James Jeans:

I dag er det en vid enighet, som på fysikkens side nærmer seg en full samstemthet, om at strømmen av kunnskap går imot en ikke-mekanisk virkelighet; universet begynner å ligne mer på en gedigen tanke enn på en stor maskin. Sinn [mind] synes ikke lenger å være en tilfeldig inntrenger på materiens område; vi begynner å ane at vi heller skulle honorere den som skaperen og opprettholderen av materien.¹⁷

Og endelig, Niels Bohr selv, som i et berømt sitat, gravlegger forestillingen om at kvantefenomenene utgjør en egen verden, separat fra vår normale sansbare virkelighet:

Det finnes ingen kvanteverden. Det finnes bare en abstrakt kvantefysisk beskrivelse. […] Alt vi kaller virkelig er laget av ting som ikke kan betraktes som virkelige.¹⁸

Og Heisenberg utdyper Københavnerskolens standpunkt i forhold til den såkalt vitenskapelige materialismen, slik:

Materialismens ontologi hvilte på illusjonen om at den type eksistens [vi lever i], den direkte ”aktualitet” av verden omkring oss, kan ekstrapoleres ned til atomnivået. Denne ekstrapoleringen er imidlertid umulig. (s. 117)

[…] I eksperimentene med atomare hendelser, har vi med ting og fakta å gjøre, med fenomener som er like reale som ethvert fenomen i vårt daglige liv. Men atomene eller elementærpartiklene selv er ikke like reale; de danner en formverden av potensialer eller muligheter heller enn en som består av ting eller fakta. (s. 186)¹⁹

Det siste er her uhyre viktig: Kvantefenomenene har ikke samme realitet som de sansbare fenomenene; de har en annen realitet, nemlig en potensiell. Her innfører Heisenberg, og Københavnerskolen med ham, helt bevisst Aristoteles begrep om ”den potensielle eksistens”. Faktisk er det materien som ifølge Aristoteles har denne eksistens; materien er formbar, den kan anta mange skikkelser. Det er først når den formes at den får en aktuell eksistens, som et gitt sansbart objekt. Og kvantefysikken kan nå tilføye: Den formes ved våre målinger og observasjoner!

Igjen en sjokkerende oppdagelse, som kvantefysikkens pionérer ikke unnlot å bemerke. Med bakgrunn i kvantefysikkens eksperimenter, formulerte Bohrs det slik: Når vi måler noe tvinger vi en ubestemt, udefinert verden til å anta en eksperimentell verdi. Vi måler ikke verden, vi skaper den.²⁰

Og Heisenberg sier, med tanke på forskjellen mellom levende og død materie: Den levende substansen er ikke bare og ikke alltid en materiell formasjon, bygget av atomer og i endring i henhold til fysikkens og kjemiens lover (eller generelt: kvantefysikkens lover). Den har kun (og dessuten alltid) disse egenskapene i eksperimentene, når vi undersøker dens fysisk-kjemiske oppførsel. Imidlertid kan den levende substansen i andre tilfeller også være noe annet, for eksempel en organisk helhet. Som sådan følger den biologiens lover.⁷

Dette er omtrent som å si: ”Hver gang vi åpner kjøleskapsdøren, er lyset på. Men straks vi lukker døren, er lyset av.” For å si med Bohr: Det lyder helt vanvittig (crazy). Og antakelig er det også vanvittig nok til å være sant.

 

Nødvendighet – Tilfeldighet – Frihet

Kvantefysikken etablerer som nevnt et domene for Tyché (tilfeldigheten) ved siden av Moira (nødvendigheten). Er naturens årsaksprinsipper så uttømt med denne motsetningen? Det er lett å innse at det her mangler et prinsipp. For er ikke også mennesket, med sin tenkende bevissthet, en del av naturen? Å hevde det motsatte, at tenkningen er et unaturlig eller overnaturlig fenomen, ville i alle tilfeller ligge fjernt for en materialist. Men om vi nå aksepterer tenkningen som et naturlig fenomen, er den så tilfeldig eller nødvendig? Uansett hvordan vi snur og vender på det, blir svaret absurd. Det jeg her står og sier, kan neppe kalles tilfeldig. Men er det så et resultat av ubrytelige naturlover, utløst av en fysikalsk nødvendighet? Også det blir absurd.

Hvis alle tankeformer, alle påstander er resultat av nevrobiologiske prosesser i hjernen, kausale produkt og ingenting annet, vil enhver tanke være en tvangstanke. Men i så fall oppløses grunnlaget for all argumentasjon. I så fall finnes det ingen meningsbærende grunner til det vi sier, kun blinde årsaker. Men det ville jo også ramme den argumentasjon, som førte frem til en slik overbevisning. Slik falsifiserer påstanden seg selv.

Så utover tilfeldighet og nødvendighet, må det være et tredje prinsipp, nemlig den frihet vi finner i tenkningen, og de handlingsvalg som skjer ut fra motiver vi finner i tenkningen selv. Dette var selvsagt det sentrale punktet i Frihetens filosofi (1894), et verk som gikk forut for kvantefysikken og som lik den tar et oppgjør med determinismen i naturvitenskapen.²⁰

Dersom Frihetens filosofi var blitt opptatt i vår kulturs kanon, ville vi ha kommet ut av den stive motsetningen mellom nødvendighet og tilfeldighet. Vi ville ha kommet inn i en ekte dialektisk tenkning, der motsetningene oppheves i en høyere syntese:

Bohr var klar på at fysikken gav en ufullstendig beskrivelse av virkeligheten, og at viljesfriheten var en tredje faktor ut over nødvendighet og tilfeldighet. Bohr sier om dette:

Slik vi [kvantefysikerne] ser det, er følelsen av viljesfrihet et eiendommelig trekk ved det bevisste livet. Materielt har det sin parallell i de organiske funksjoner, som hverken er tilgjengelig for en mekanistisk kausalbeskrivelse eller lar seg beskrive ved kvantefysikkens statistiske lover.⁷

Nå var det imidlertid ikke Bohrs oppgave å skrive en Frihetens filosofi eller å etablere et nytt spirituelt verdensbilde. Hans oppgave var å bryte opp den kokongen av determinisme og atomisme, som naturvitenskapen (og med den vår kultur) på slutten av 1800-tallet hadde spunnet seg inn i. Den måtte brytes opp, slik at sommerfuglen – en frittenkende og udogmatisk vitenskap – kunne folde ut sine vinger. Bohr lyktes med sin oppgave. Men som kultur betraktet sitter vi fortsatt og tørker vingene.

 

 

2: Et sammenfiltret univers

 

Kvantesammenfiltring

Quantum entanglement – på norsk kvantesammenfiltring – regnes av mange fysikere som det mest gåtefulle fenomenet i kvantefysikken. Ja, enkelte – som Erwin Schrödinger – regnet det som kvantefysikkens sentrale kjennemerke og uløste gåte: ”Jeg ville ikke kalle det ett men heller det karakteristiske trekket ved kvantefysikken.”¹⁴

Fenomenet opptrer der to eller flere ”kvanteobjekter” er korrelert med hverandre hinsides tid og rom og derved opptrer som en helhet. Et partikkelpar som stammer fra samme kilde, kan f.eks. ha et korrelert spinn. Så lenge partiklene er i såkalt ”superposisjon”, er spinnet ubestemt, dvs. det kan bare beregnes med en viss statistisk sannsynlighet. Idet vi tvinger den ene partikkelen til å anta et bestemt spinn, noe som skjer ved enhver måling, bestemmes samtidig – dvs. uten noe tidsintervall – også spinnet for dens tvillingpartikkel. Og dette gjelder uansett om avstanden mellom partiklene er 10 meter eller 10 lysår.

Albert Einstein kalte dette en ”spøkelsesaktig avstandsvirkning”, og mente det kun viste at kvantefysikken var ”ufullstendig”. Han forventet at en før eller senere ville finne skjulte ”lokale variabler”, som kunne gi en forklaring på fenomenet som var kompatibel med den klassiske fysikkens lover. Ifølge disse lovene kan intet i det fysiske universet bevege seg raskere enn lyset, hvis hastighet er ca. 300 000 km/sek. Og dette gjelder da også informasjon, såfremt den formidles gjennom tid og rom.

Fenomenet kvantesammenfiltring ble teoretisk forutsett alt i 1935, da Erwin Schrödinger også innførte betegnelsen. Einsteins innvendinger kom samme år, i form av et tanke-eksperiment kalt EPR-paradokset.²¹ Som nevnt antok Einstein at en ville finne skjulte ”lokale variabler”, som forklarte den ”spøkelsesaktige avstandsvirkningen”. Men allerede i 1964 kunne den irske fysikeren John Bell føre et teoretisk bevis for at ingen fysisk teori om lokale skjulte variabler noen gang kan reprodusere kvantemekanikkens forutsigelser.²²

Ennå sto det igjen å demonstrere kvantesammenfiltring eksperimentelt. En serie av overbevisende eksperimenter startet i 1972. Og i 1982 kom det avgjørende eksperimentelle beviset, ved det såkalte Aspect-forsøket, der det var sammenfiltrete fotoner som ble brukt.²³ Dette forsøket er senere blitt gjentatt flere ganger. Nicholas Gisin (1998) gjentok det f.eks. med en distanse på 11 km og senere (2004) med en distanse på 50 km.

 

Sammenfiltrede molekyler

Disse forsøkene har nå overbevist de fleste fysikere om at Einstein tok feil på dette punktet. Fysikeren Brian Greene sier det slik:

Den enkleste lesningen av disse data er at Einstein tok feil og at det faktisk kan finnes forbløffende, bisarre og ”spøkelsesaktige” kvanteforbindelser mellom ting ”her borte” og ting ”der borte” […] Dette resultatet innebærer et jordskjelv. Det er blant de ting som skulle ta pusten fra deg!¹⁴

Når folk flest ikke får noen pusteproblemer av dette, er det vel fordi de regner med at disse ”spøkelsesaktige” forbindelsene kun gjelder for en ”kvanteverden”, som for dem har omtrent samme status som ”Alice i Eventyrland”. Til dette er det minst to ting å si: Det første er at det, som tidligere nevnt, ikke finnes noen egen ”kvanteverden”.¹⁸ Det andre er at de nevnte forsøkene også har blitt gjentatt på høyere nivåer, og viser seg å angå ”vår normale verden”. Entanglement er således blitt demonstrert for hele atomer (2001, 2004 og senere) så vel som for organiske molekyler (2005 og senere).¹⁴

I en gjennomgang av disse forsøkene skrev New Scientist alt i 2004:

Fysikerne tror nå at sammenfiltring mellom partikler finnes over alt, hele tiden, og de har nylig funnet sjokkerende bevis for at det angår den ”makroskopiske” verden som vi lever i. ¹⁴

Med organiske molekyler, er vi alt kommet opp på et stofflig nivå, som – i det minste for visse egenskaper – hører med til ”vår normale verden”, det vi kan se og sanse. Men rekken av forsøk behøver jo ikke å stanse der. Hva med sammenfiltrede hjerner?

 

Sammenfiltrede hjerner

Tenk deg følgende forsøk: To eneggede tvillinger, A og B, plasseres i hvert sitt mørke, lydtette og elektromagnetisk avsondrede kammer. De bes om å tenke på hverandre. Med ujevne mellomrom vil A utsettes for et skarpt lys. Dette lyset vil resultere i en markert endring i denne tvillingens hjernebølger (EEG). Etter en viss tid, der dette er blitt gjentatt flere ganger, foreligger et EEG-mønster som nøyaktig viser ved hvilke tidspunkt A ble utsatt for det skarpe lyset. Nå sammenligner vi dette mønsteret med EEG-mønsteret for B, som ikke er blitt utsatt for noe lys, men hvis hjernebølger er blitt registrert samtidig med A.

Er det så noen mulighet for – eller noen grunn til – at B skulle ha et EEG-mønster som viser de samme utslag som A, ved de tidspunkt der A ble utsatt for det skarpe lyset? Ikke ifølge de lover vi kjenner fra klassisk fysikk og biologi. Men det ville i så fall være en parallell, på organnivå, til de nevnte forsøkene med kvantesammenfiltring. Og om forsøket lykkes, skulle det ikke mindre enn dem være egent til å ta pusten fra oss.

Vel, hvor lenge må vi vente til dette fantasifulle eksperimentet blir gjennomført? Ingen tid overhodet. Forsøk med ”sammenfiltrede hjerner” er blitt utført dusinvis av ganger i løpet av de siste 40 årene. Og de fungerer!¹⁴

 

Sammenfiltrede personer

At A og B i det skisserte forsøket var eneggede tvillinger, er ingen tilfeldighet. Selv om forsøket også kan lykkes med andre personer, som viser stor evne til å ”delta i hverandre”, er det en kjent sak at eneggede tvillinger ofte viser forbløffende evner i denne retning. Som Dean Radin viser til i sin lovpriste klassiker Entangled Minds (2006), er det gjort en rekke observasjoner og forsøk med eneggede tvillinger som bekrefter dette.

La oss her bare avslutningsvis gjengi ett tilfelle fra forskningen på eneggede tvillinger, som på ekstremt vis demonstrerer fenomenet ”sammenfiltrede personer”: To tvillinger skilles ad ved fødselen og vokser opp hver for seg, hos familier som ikke vet om hverandre og heller ikke har noen kontakt med hverandre. Begge gutter får navnet ”Jim” av sine adoptivforeldre. Hver Jim gifter seg med en kvinne, som heter Betty. Begge skiller seg, og gifter seg så for andre gang. Den andre konen heter Linda, for begge to. Både Jim 1 og 2 var brannmenn. Og begge to bygde en sirkulær hvit benk rundt et tre i hagen.²⁴

Å forklare disse fenomenene med felles gener, er selvsagt helt håpløst. Det finnes ingen Betty-gener og Linda-gener, som kunne få Jim 1 og 2 til å velge koner med samme navn. Og like håpløst blir det å vise til miljøet, som formet dem under oppveksten. For de som finner hele grunnlaget for personlighetens utvikling og biografi i arv og miljø, må slike tilfeller fremstå som komplett uforståelige.

Men også for spirituelle verdensoppfatninger, som den antroposofiske, er disse fenomenene en utfordring. For på hvilket virkelighetsnivå skulle vi plassere dem? Som vi har sett ser jo disse fenomenene ut til strekke seg fra det materielle, til det eteriske (organiske molekyler og hjerner) til det astrale og jeg-artede. Hvilke personer vi inngår ekteskap med og hvilket yrke vi velger, er jo alvorlige livsvalg som i høyeste grad angår vårt jeg og vårt karma. Men kan det være noens karma at de skal bygge en hvit benk rund et tre i hagen, eller for den del at ens koner må hete Betty og Linda, i den rekkefølgen?

Ett er i alle fall sikkert: Kvantefysikken er fortsatt en utfordring, for oss alle.

*

Referanser

Sitatet i tittelfeltet: Etter Heisenberg, Werner (1971): Physics and Beyond. New York: Harper and Row. pp. 206.

2) Del 1 er bearbeidet etter et foredrag holdt i Goetheanum, Dornach i Sveits, fredag 31. juli 2015. Del 2 bygger på en arbeidsgruppe på kvantefysikkens verdensbilde, som foregikk samme sted i dagene 30. juli til 1. august 2015.

3) C. F. v. Weizsäcker (1985): Niels Bohr. Phys. B1. 41. Nr. 9

4) Fra Fritjof Capra: Uncommon Wisdom: Conversations with remarkable people. Bantam Books. 1989.

5) Jørgen Kalckar: Det inkommensurable. Brudstykker af et tonedigt i d-Moll. Basso ostinato: Goethe-temaer fra vekselsange med Niels Bohr. Copenhagen: Rhodos, 1985.

6) Johann Wolfgang von Goethe: Wilhelm Meisters Wanderjahre, Kapitel 43. http://gutenberg.spiegel.de/buch/wilhelm-meisters-wanderjahre-3679/43 (Også i Sprüche in Prosa 165, Maximen und Reflektionen, 488.)

7) Jos Verhulst (1994): Der Glanz von Kopenhagen. Verlag Freies Geistesleben. Stuttgart.

8) http://www.brainyquote.com/quotes/quotes/n/nielsbohr165246.html

9) http://www.zeno.org/nid/20004855817

10) At kvantefysikken opphevet den klassiske fysikken, betyr ikke at den var ”feil”, men at den var ”en begrenset sannhet”. Og det var kvantefysikken som viste oss dens grenser, ved å sprenge dem.

11) Aage Bohr (red.): Niels Bohr: Hans liv og virke fortalt af en kreds af venner og medarbejdere. J. H. Schultz Forlag. Kbh. 1964.

12) Etter sitt mangeårige virke som Goetheforsker (1884-1897), ble Steiner senere kjent som grunnleggeren av antroposofien, som har avfødt mange sosiale og kunstneriske impulser – så som biodynamisk jordbruk, organisk (”goetheanistisk”) arkitektur, Steinerskoler mv.

13) Rudolf Steiner: Fra GA 56, s.59-61, offentlig foredrag i Berlin 17.10.1907: Die Naturwissenschaft am Scheidewege.

14) Dean Radin (2006): Entangled Minds. Extrasensory Experiences in a Quantum Reality. Paraview Pocket Books. New York.

15) Rudolf Steiner (1973): Einleitungen zu Goethes naturwissenschaftliche Schriften, Kap. XVII: ”Goethe gegen den Atomismus”, GA1, Dornach.

16) Das Wesen der Materie [The Nature of Matter], tale i Firenze, Italia, 1944. (Fra Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft, Abt. Va, Rep. 11 Planck, Nr. 1797) https://en.wikiquote.org/wiki/Max_Planck

17) Arthur Koestler (1964): The Sleepwalkers. Hutchison. London. (Jf. https://en.wikiquote.org/wiki/James_Jeans)

18) https://en.wikiquote.org/wiki/Niels_Bohr

19) Werner Heisenberg (1962): Physics and Philosophy: The Revolution in Modern Science. Harper & Row Publ. NY.

20) Rudolf Steiner (2008): Frihetens filosofi. Antropos forlag. Oslo.

21) https://en.wikipedia.org/wiki/EPR_paradox

22) https://en.wikipedia.org/wiki/Bell%27s_theorem

23) https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_test_experiments

24) Targ, R. (2004):  Limitless Mind. Novato, CA: New World Library; Playfair, G. L. (2003): Twin Telepathy: The Psychic Connection. London: Vega.