Information 13. maj 1996

I Begyndelsen var ...

Af Benny Lautrup

Naturen er fyldt af gådefulde fænomener, som slår os med undren. Vi forsøger at forstå dem, først som udslag af magi, der ikke behøver forklaring, senere som kæder af årsag og virkning. Gud som naturforklaring erstattes af indsigt. Naturen afmystificeres, forklaringer tager ritualernes plads, troens blinde magtudøvelse erstattes af søgen efter en fælles enighed, baseret på rationel argumentation.

Den stadige forfinelse af den rationelle metode fører lukt ud i et paradoks. Indsigtens sprogbrug bliver efterhånden så sofistikeret, at kun et fåtal af højt trænede specialister formår at beherske den. Til sidst ender vi måske med en teori for det hele, som forstås af ingen.

Her findes roden til den sunde fornufts skepsis overfor videnskaben. For selv de utrænede ved instinktivt, at videnskabens metode er rationel, og derfor i princippet tilgængelig for enhver. Når det så viser ikke at være tilfældet, må der være noget galt med videnskaben. Hvad er forskellen på tro og viden, når rationelle argumenter må udelukkes? Midt i successen med alle de fine rationelle forklaringer ramler videnskaben ind i et meta-forklaringsproblem.

Tag for eksempel spørgsmålet om universets begyndelse, der ved flere lejligheder har været bragt op i disse spalter, ofte i forbindelse med spørgsmålet om Gud har en plads i det moderne naturvidenskabelige verdensbillede.

Det er ikke så svært at fatte, at noget har en begyndelse og en ende. Vi blev jo selv født engang og vil engang komme til en ende. Det gælder for alle levende væsener, og efter lidt refleksion indses det, at det på længere tidsskala også gælder for alle de døde ting, så hvorfor ikke for hele universet.

Problemet er, at vores sunde fornuft også fortæller os, at når noget skabes, så har det en tidligere årsag. Min egen eksistens har min far og mor som årsag. Alle levende væsener folder sig ud i tiden som en ubrudt årsagskæde af skabninger gående tilbage til livets første øjeblik som et selvreplikerende molekyle på denne planet for knap fire milliarder år siden.

Selve livets begyndelse viser sig dog ikke at være et enkelt øjeblik, men i stedet en årsagskæde af begivenheder, der fører fra de døde atomer til de levende molekyler uden, at det helt er klart, hvornår molekylerne kan kaldes levende. Biokemien er godt på vej til at forstå denne kæde af kemiske processer.

Ligeledes er fysikken godt på vej til at forstå den årsagskæde af begivenheder, det døde stof har gennemløbet i de sidste femten milliarder år. Observationer samlet sammen siden begyndelsen af dette århundrede og teorier opstillet i parallel hermed udgør en stærk argumentation for, at universet som helhed begyndte for omkring femten milliarder år siden og har gennemgået et mærkværdigt udviklingsforløb.

Der er også masser af evidens for, at universet udvider sig, og at stoffet i tidligere tider var langt mere komprimeret og varmt end nu. Ud over, at man næsten direkte kan iagttage galaksernes himmelflugt, så er det stærkeste argument de radiobølger i form af elektromagnetisk mikrobølgestråling, der fylder hele universet. Denne stråling er nemlig en hilsen fra den tid, universet var lige så varmt som en svejseflamme, men den er nu afkølet til blot tre grader over det absolutte nulpunkt på grund af udvidelsen. Universets stoflige sammensætning med brint og helium som dominerende bestanddele kan også lettest forstås kvantitativt ud fra ideen om, at universet har udvidet sig fra et skabelsens øjeblik, det der kaldes Big Bang.

Vi ved ikke, om der fandtes noget før universets skabelse, om universet havde en yderste årsag. Naturvidenskaben indtager her det sædvanlige minimalistiske standpunkt, at enten findes der spor efter denne epoke i universet i dag, og så er det selvfølgelig meningsfuldt at udforske disse spor, eller også er alt slettet i Big Bang, og så det har ikke meget formål at spekulere over, hvad det var, der gik forud.

Spørgsmålet er muligvis ganske meningsløst, fordi vores sunde fornuft bringes i vanskeligheder med hensyn til tidsbegrebet, når stoffet bliver tilstrækkeligt varmt og komprimeret. Der er i den moderne videnskab antydninger af, at begrebet `førend' simpelthen ikke har mening i forbindelse med Big Bang.

Vores intuitive opfattelse af tid er tunet til et køligt univers med lav stoftæthed. I et sådant univers findes der periodisk svingende systemer, for eksempel pendulure, kvartskrystaller, ammoniak-molekyler og cæsium-atomer, der tillader os at beregne tiden ved at tælle perioder. Sådanne ure har alle en begrænset levetid. Før eller senere går det periodisk svingende system i stykker, eller tællemekanismen bliver slidt op.

Over længere tidsrum må vi ty til en slags timeglas og tælle henfald af ustabile atomkerner, men selv disse kan kun bruges som ure i tiden efter, at universet blev så koldt, at atomkernerne kunne dannes. Der skal trods alt være sand at putte i timeglasset. For endnu tidligere epoker af universets eksistens må vi støtte os til teoretiske modeller for sammenhængen mellem tiden og for eksempel universets temperatur eller stofsammensætning.

Denne teoriladethed af tidsbegrebet er naturligvis en svaghed i argumentationen. Hvor sikre er vi på sammenhængen mellem tid og temperatur? Selv om videnskaben forsøger at hægte sin viden op på så megen eksperimentel evidens som muligt, så kan det ikke nægtes, at det meste af vores forståelse af det allertidligste univers er meget teoriladet. De observationer, der foretages, har deres begrundelser i teoretiske forestillinger og kan kun til dels adskilles fra dem.

Det er svært at komme uden om teoriladetheden i tidsbegrebet eller de andre størrelser, som beskriver det tidligste univers. Universet er unikt, og kan ikke som helhed underkastes afgørende eksperimenter. Teoriladetheden kan muligvis helt udelukke konkurrerende forestillinger om universets begyndelse, og det er derfor vigtigt, at videnskaben er åben overfor andre modeller og hele tiden undersøger, om standardmodellen for universets skabelse, Big Bang, nu også er den eneste mulige forklaring.

Men hvad siger standardmodellen så om tiden henimod det kritiske øjeblik, hvor det hele begyndte? I de allertidligste øjeblikke af universets eksistens er stoftætheden så stor, at rummet og tiden krummer sig kraftigt ind i hinanden ifølge Einsteins generelle relativitetsteori. Kvantemekanikken har desuden tag i rummet og tiden og gør begge ubestemte, fluktuerende og sammenblandede. Der dannes ligefrem et skum bestående af rum og tid med ormehuller og bobler i den særeste geometri. Dimensionen af rum og tid bliver måske større, og der kan endda være mere end en tid. Det sædvanlige tidsbegreb går derfor mere og mere i opløsning, jo tættere man kommer på begyndelsen.

Denne konklusion er baseret på ekstrapolation af teorier, primært kvantemekanikken og relativitetsteorien, der hver for sig har været underkastet intens efterprøvning i de sidste hundrede år. Om teorierne kan ekstrapoleres til de ekstreme tilstande, som findes i det tidligste univers, ved vi ikke, men det er det bedste videnskaben kan byde på lige nu.

Fremtidens videnskab vil uden tvivl modificere dette billede , dog med den begrænsning, at fremtidens videnskab skal stemme overens med nutidens der, hvor den er afprøvet. Det er derfor svært at forestille sig en fremtidig videnskab uden rudimenter af denne sammenblanding af relativitetsteori og kvantemekanik i det tidlige univers, og den deraf følgende opløsning af rum og tid.

Tanken om, at der altid findes et førend, og at alle årsager til en begivenhed skal findes tidligere end begivenheden, er en ekstrapolation af ideer fra vores dagligdags jordiske liv på en planet i et stort og køligt univers. De behøver ikke at være rigtige. Der findes endda eksplicitte teoretiske modeller for det tidlige univers, hvor det er lige så tosset at spørge om, hvad der var før begyndelsen, som her på Jorden at spørge om, hvad der er syd for Sydpolen.

Hvis man anlægger en rationel holdning, er der ikke meget at se af Guds ansigt i den moderne videnskab. Videnskaben tager lige så rationelt minimalistisk fat om Gud, som den gør om det, der gik forud for skabelsen: enten viser Gud sig i ord og gerning, eller også kan Gud ignoreres.

Men oplevelsen af indre sammenhæng og æstetik i de mere og mere omfattende naturlove, og alene det, at der findes sådanne love, kan dog let føre til en sindstilstand, der minder om den religiøse. For nogle sluses Gud ind ad bagdøren på denne måde, andre lader sig ikke anfægte. Forundringen og ydmygheden overfor skabelsens storhed er dog fælles for alle og bliver ikke formindsket af, at den i hvert fald i store træk er tilgængelig for rationel forståelse. Tværtimod.