Liv i universet

Vi begriber universet og vor plads i det. Men der er grænser for, hvad vi kan forklare i øjeblikket. Vil forskning ved grænserne for videnskab afsløre en speciel rolle for intelligent liv?

af Steven Weinberg*

Indhold:

Universets oprindelse
Liv i universet
Betingelser for liv

Universets oprindelse

I Walt Whitman's ofte citerede digt When I Heard the Learn'd Astronomer fortæller digteren, hvordan han, da han fik vist astronomens kort og diagrammer, blev træt, fik kvalme og gik bort for sig selv og så op "i komplet stilhed på stjernerne". Generationer af videnskabsfolk er blevet foruroliget af disse linier. Fornemmelsen af skønhed og under bliver ikke mindre gennem videnskabens arbejde, sådan som Whitman antyder. Nattehimlen er så smuk som nogensinde, for astronomer såvel som digtere. Og efterhånden som vi forstår mere og mere om naturen, er forskerens fornemmelse af under ikke forsvundet, men snarere skærpet, mere snævert fokuseret på de mysterier der stadig er tilbage.
    De nærmeste stjerner, som Whitman kunne se uden et teleskop, er nu ikke mere så mystiske. Massive computer programmer simulerer kernereaktionerne i stjernernes centrum og følger energistrømmen gennem konvektion og stråling til deres synlige overflade og forklarer både deres nuværende udseende og hvordan de har udviklet sig. Observationen i 1987 af gammastråler og neutrinoer fra supernovaen i den Store Magellanske Sky bekræftede på dramatisk måde teorien om stjerners opbygning og udvikling. For os er disse teorier i sig selv smukke, og at vide hvorfor Betelgeuse er rød kan endda forøge fornøjelsen ved at kigge på vinterhimlen.
    Men der er rigeligt af mysterier tilbage, mange af dem diskuteres af andre forfattere i dette blad (Scientific American, Oktober 1994). Hvilken slags stof er galakser og galaksehobe lavet af? Hvordan dannedes stjernerne, planeterne og galakserne? Hvor udbredt i universet er områder, der er passende for liv? Hvordan dannedes Jordens have og atmosfære? Hvordan startede livet? Hvordan er sammenhængen mellem årsag og virkning, mellem udviklingen af liv og de jordiske omgivelser, hvori den fandt sted? Hvor stor rolle spiller tilfældet i den menneskelige races oprindelse? Hvordan tænker hjernen? Hvordan reagerer menneskelige institutioner på ændringer i omgivelserne og teknologien?
    Vi kan være meget langt fra løsningen af nogle af disse problemer. Alligevel kan vi gætte på hvilke slags løsninger de vil få, på en måde, som ikke var mulig da Scientific American blev grundlagt for 150 år siden. Nye ideer og indsigter vil være nødvendige, disse kan vi forvente at finde indenfor den kendte videnskabs rammer.
    Så er der mysterierne ved vor videnskabs ydre grænser, sager, som vi ikke kan håbe at forklare ved hjælp af det, vi allerede ved. Når vi forklarer noget af det, vi observerer, er det ved hjælp af videnskabelige principper, som selv forklares ved hjælp af dybere principper. Når vi følger denne kæde af forklaringer, føres vi til sidst til naturlove, som ikke kan forklares indenfor den moderne videnskabs grænser. Og når vi beskæftiger os med livet og mange andre sider af naturen, har vore forklaringer en historisk komponent. Nogle historiske kendsgerninger er tilfældigheder, som aldrig kan forklares, undtagen måske statistisk: vi kan aldrig præcist forklare, hvorfor livet på Jorden er kommet til at se sådan ud som det gør, skønt vi kan håbe at vise, at nogle former er mere sandsynlige end andre. Vi kan forklare en hel del, selv hvor historien spiller en rolle, ved hjælp af den måde universet begyndte på, såvel som naturens love. Men hvordan forklarer vi forholdene i begyndelsen? Et yderligere kompleks af gåder breder sig over naturens love og startforholdene. Det drejer sig om det intelligente livs dobbeltrolle - som dele af det univers vi søger at forklare og som den der forklarer.
    Naturens love, som vi forstår dem, tillader os at spore den observerede udvidelse af universet tilbage til, hvad der kunne være en sand begyndelse, et øjeblik da universet var uendeligt varmt og tæt, for omkring 10 til 20 milliarder år siden. Vi har ikke tillid nok til anvendeligheden af disse love ved ekstreme temperaturer og tætheder til at være sikre på, at der virkelig var sådan et øjeblik, meget mindre til at udregne alle startforholdene, hvis der var nogen. I øjeblikket kan vi ikke gøre det bedre end at beskrive startforholdene på et tidspunkt omkring 10^-12 sekund efter det nominelle tidspunkt med uendelig temperatur.
    Universets temperatur var da faldet til omkring 10¹⁵ grader, køligt nok til at vi kan anvende vore fysiske teorier. Ved disse temperaturer ville universet være fyldt af en gas bestående af alle de typer partikler, som kendes af højenergi atomfysikere, sammen med deres antipartikler, som hele tiden ville blive udslettet og skabt ved deres kollisioner. Efterhånden som universet fortsatte med at udvide sig og afkøles, blev skabelsen langsommere end udslettelsen, og næsten alle partikler og antipartikler forsvandt. Hvis der ikke havde været et lille overskud af elektroner over antielektroner, og quarker over antiquarker, så ville almindelige partikler som elektroner og quarker faktisk mangle i universet i dag. Det er dette tidlige overskud af stof over antistof, anslået til en del ud af 10¹⁰, som overlevede til at danne lette atomkerner tre minutter senere, så efter en million år til at danne atomer og senere til at blive kogt til tungere grundstoffer i stjerner, for til sidst at give det materiale livet skulle opstå fra. Den ene del ud af 10¹⁰ overskud af stof over antistof er et af de startforhold, som bestemte universets fremtidige udvikling.
    Der kan desuden findes andre slags partikler, som endnu ikke er blevet set i vore laboratorier, der vekselvirker svagere med hinanden end quarker og elektroner og som derfor udslettedes relativt langsomt. Store antal af disse partikler kunne være blevet ladt tilbage fra det tidlige univers, til at danne det "mørke stof", som nu tilsyneladende udgør en stor del af universets masse.
    Selv om man almindeligvis antager, at da universet var 10^-12 sekund gammelt, var det omtrent ens overalt, må der have eksisteret små uregelmæssigheder, som igangsatte dannelsen af de første galakser og stjerner millioner af år senere. Vi kan ikke direkte observere uregelmæssigheder på tidspunkter tidligere end omkring en million år efter begyndelsen, da universet først blev gennemsigtigt. Astronomer er i øjeblikket i gang med at kortlægge små variationer i den kosmiske mikrobølgestrålingbaggrund, som blev udsendt på det tidspunkt og de bruger dem til at udlede den oprindelige fordeling af stof. Denne information kan så efterhånden bruges til at udlede uregelmæssighederne i begyndelsen 10^-12 sekund efter starten.
    Fra den grundlæggende fysiks kølige synspunkt, er universets historie bare et illustrerende eksempel på naturens love. På de dybeste niveauer, vi har kunnet spore vore forklaringer til, tager de love form som kvantefeltteorier. Når kvantemekanik anvendes på et område som det elektromagnetiske felt, finder man, at energien og bevægelsesmængden kommer i bundter, eller kvanter, som i laboratoriet observeres som partikler. Den moderne Standard Model antager, at der findes et elektromagnetisk felt, hvis kvanter er fotoner, et elektronfelt, hvis kvanter er elektroner og antielektroner; og et antal andre felter hvis kvanter er partikler kaldet leptoner og antileptoner. Der findes forskellige quarkfelter, hvis kvanter er quarker og antiquarker og så er der 11 andre felter, hvis kvanter er de partikler, der overfører de svage og stærke kræfter, som virker på elementarpartiklerne.
    Standard Modellen er bestemt ikke naturens endelige lov. Selv i sin enkleste form indeholder den et antal skønsmæssige egenskaber. Der findes omkring 18 numeriske parametre, hvis værdier må findes ved eksperimenter, og mangfoldigheden af typer af quarker og leptoner er ikke forklaret. Desuden er en side af modellen stadig usikker: vi er ikke sikre på den mekanisme, som giver masser til quarkerne, elektronerne og andre partikler. Dette er den gåde, der skulle have været løst af den nu opgivne Superconducting Super Collider. Vi håber den bliver afsløret af Large Hadron Collider som planlægges af CERN nær Geneve. Endelig er denne model ukomplet; den inkluderer ikke tyngdekraft. Vi har en god feltteori for tyngdekraft, den almene relativitetsteori, men kvanteversionen af denne teori bryder sammen ved meget store energier.
    Det er muligt, at alle disse problemer vil finde deres løsning i en ny slags teori, som kaldes strengteori. I strengteori genfortolkes kvantefeltteoriens punkt-partikler som små, udstrakte endimensionale genstande, som kaldes strenge. Disse strenge kan eksistere i forskellige slags vibrationstilstande, hver tilstand kommer til syne i laboratoriet som en forskellig slags partikel. Strengteorien giver ikke bare en kvantebeskrivelse af tyngdekraften, som har mening ved alle energier; en af strengens vibrationstilstande viser sig som en partikel med gravitonens egenskaber, tyngdefeltets kvant, således forklarer strengteorien endda hvorfor tyngdekraften findes. Der er endvidere versioner af strengteori, som forudsiger noget lignende den menu af felter, som er indarbejdet i Standard Modellen.
    Men strengteori har endnu ikke haft succes med at forklare eller forudsige nogen af Standard Modellens numeriske parametre. Endvidere er strenge alt for små til, at vi direkte kan måle elementarpartiklernes strengagtige egenskaber; i forhold til en atomkerne er en streng mindre end en kerne er i forhold til et bjerg. Den intellektuelle investering der nu gøres i strengteori, uden den mindste opmuntring fra eksperimenter, er uden fortilfælde i videnskabens historie. Men i øjeblikket giver den os det bedste håb for en dybere forståelse af naturens love.
    De nuværende sprækker i vort kendskab til naturens love står i vejen for en forklaring på forholdene ved begyndelsen af universet 10^-12 sekund efter den nominelle start, ved hjælp af universets historie i tidligere tid. Beregninger i de sidste par år har sandsynliggjort, at det lille overskud af quarker og elektroner over antiquarker og antielektroner på dette tidspunkt, blev produceret lidt tidligere, ved en temperatur på omkring 10¹⁶ grader. I det øjeblik gennemgik universet en faseovergang, noget lignende vand der fryser, i hvilken de kendte elementarpartikler for første gang tilegnede sig masse. Men vi kan ikke forklare, hvorfor det overskud, der blev produceret på denne måde, skulle være en del ud af 10¹⁰, eller udregne dets præcise værdi, indtil vi forstår detaljerne ved den masseproducerende mekanisme.
    Det andet begyndelsesforhold, graden af uensartethed i det tidlige univers, må spores tilbage til endnu tidligere tider. I vores kvantefeltteorier for elementarpartiklerne, inklusive den enkleste version af Standard Modellen, gennemtrænger adskillige felter universet og antager værdier over nul selv på steder, hvor rummet skulle være tomt. I universets nuværende tilstand har disse felter nået ligevægtsværdier, hvilket minimerer vakuumets energitæthed. Denne vakuum energitæthed, også kendt som den kosmologiske konstant, kan måles gennem det tyngdefelt, den frembringer. Den er tilsyneladende meget lille.
    I nogle moderne teorier om det tidlige univers, var der imidlertid en meget tidlig tid, hvor disse felter ikke havde nået deres ligevægtsværdier, således at vakuumet ville have en enorm energitæthed. Denne energi ville have frembragt en hurtig udvidelse af universet, kendt som inflation. Små uensartetheder, som ville være blevet frembragt af kvantesvingninger før denne inflation, ville blive forstørret i udvidelsen og kunne have frembragt de langt større uensartetheder, som millioner af år senere udløste dannelsen af galakser. Man har endda formodet, at inflationen, der startede det synlige univers' udvidelse, ikke skete i hele kosmos. Den kan i stedet blot have været en lokal episode i en evig rækkefølge af lokale inflationer, som sker tilfældigt overalt i et uendeligt univers. Hvis dette er sandt, så forsvinder problemet med begyndelsesforholdene; der var intet første øjeblik.
    I dette billede kan vor lokale udvidelse være begyndt med nogle særlige ingredienser eller uensartetheder, men på samme måde som med livsformerne på Jorden, kunne disse kun forstås i statistisk forstand. Uheldigvis var tyngden så stor på tidspunktet for inflationen, at kvante-tyngdevirkninger var vigtige. Så disse ideer vil forblive spekulative, indtil vi forstår kvanteteorien for tyngdekraften - måske ved hjælp af noget som en strengteori.

Liv i universet

Erfaringen fra de sidste 150 år har vist, at livet er underlagt de samme naturlove som livløst stof. Der er heller ingen vidnesbyrd om et mægtigt design i oprindelsen eller udviklingen af livet. Der er velkendte problemer med at beskrive bevidstheden ved hjælp af hjernens virkemåde. De opstår, fordi hver enkelt af os har særlig viden om vor egen bevidsthed, som ikke kommer til os gennem sanserne. I princippet er der ingen hindringer, der står i vejen for at forklare andre menneskers adfærd ved hjælp af neurologi og fysiologi og til slut ved hjælp af fysik og historie. Når denne udfordring er lykkedes for os, burde vi finde, at en del af forklaringen er et program af nerveaktivitet, som vi vil genkende som svarende til vor egen bevidsthed.
    Men selv om vi så gerne vil indtage et forenet syn på naturen, møder vi hele tiden en stædig dualitet i det intelligente livs rolle i universet, som både subjekt og studerende. Dette ser vi på selv de dybeste niveauer i moderne fysik. I kvantemekanik beskrives et hvilket som helst systems tilstand ved et matematisk objekt, der kaldes bølgefunktionen. Ifølge den tolkning af kvantemekanik, som udarbejdedes i København i de tidlige 1930'ere, er reglerne for at beregne bølgefunktionen meget forskellige fra de principper, der bruges til at tolke den. På den ene side er der Schrödinger-ligningen, som, på en perfekt deterministisk måde, beskriver, hvordan et hvilket som helst systems bølgefunktion ændrer sig med tiden. Så er der, helt adskilt, et sæt principper, som fortæller os, hvordan vi skal bruge bølgefunktionen til at udregne sandsynlighederne for de forskellige resultater, når nogen laver en måling.
Københavnertolkningen siger, at når vi måler en hvilken som helst mængde, såsom position eller bevægelsesmængde, indvirker vi på en måde, som forårsager en uforudsigelig ændring af bølgefunktionen, dette resulterer i en bølgefunktion for hvilken, den målte mængde har en eller anden bestemt værdi, på en måde som ikke kan beskrives af den deterministiske Schrödinger-ligning. For eksempel, før en måling er bølgefunktionen for en spinnende elektron generelt en sum af udtryk, som svarer til forskellige retninger af elektronens spin; i en sådan tilstand kan elektronen ikke siges at spinne i nogen bestemt retning. Hvis vi måler om elektronen spinner med- eller mod uret omkring en akse, ændrer vi imidlertid på en eller anden måde elektronens bølgefunktion, således, at den afgjort spinner enten den ene eller den anden vej. Måling betragtes på denne måde som noget, der er grundlæggende anderledes end alt andet i naturen. Og skønt der er forskellige meninger, er det svært at identificere noget særligt, som kvalificerer en proces til at blive kaldt måling, bortset fra dens virkning på et bevidst sind.
    Blandt fysikere og filosoffer finder man mindst fire forskellige reaktioner på Københavnertolkningen. Den første er simpelthen at acceptere den, som den er. Denne indstilling er for det meste begrænset til de, som er tiltrukket af det gamle dualistiske verdenssyn, som placerer liv og bevidsthed på et andet grundlag end resten af naturen. Den anden indstilling er, at acceptere Københavnertolkningens regler til praktiske formål, uden at bekymre sig om deres endelige fortolkning. Denne indstilling er langt den mest almindelige blandt arbejdende fysikere. Den tredje synsvinkel er, at prøve at undgå disse problemer ved at ændre kvantemekanikken på en eller anden måde [Skjulte Variabler, Kvantepotentiale/David Bohm. o.a.]. Indtil nu er der ikke nogen sådanne forsøg, der har fundet megen accept hos fysikere.
Den sidste synsvinkel er at tage Schrödinger-ligningen alvorligt, at opgive dualismen i københavnertolkningen og prøve at forklare dens succesfulde regler gennem en beskrivelse af målerne og deres apparatur ved hjælp af den samme deterministiske udvikling af bølgefunktionen, som styrer alt andet. Når vi måler en mængde (som retningen af en elektrons spin), sætter vi systemet i nogle omgivelser (for eksempel et magnetisk felt), hvor dets energi (eller bevægelsesmængde) er meget afhængig af værdien af den målte mængde. Ifølge Schrödinger-ligningen vil de forskellige udtryk i bølgefunktionen, der svarer til forskellige energier, svinge med en fart, som er proportional med disse energier.
    En måling får således de udtryk i bølgefunktionen, der svarer til forskellige værdier af en målt mængde, sådan som et elektronspin, til at svinge hurtigt med forskellige hastigheder (frekvenser), så de ikke kan interferere med hinanden i en fremtidig måling, ligesom signalerne fra radiostationer, der sender på vidt adskilte frekvenser, ikke interfererer. På denne måde forårsager en måling, til alle praktiske formål, at universets historie deler sig op i forskellige spor, som ikke interfererer, et for hver mulig værdi af den målte mængde.
    Men hvordan forklarer vi Københavnerreglerne for beregning af sandsynlighederne for disse forskellige "verdensspor" i en verden, som styres af den fuldstændig deterministiske Schrödinger-ligning? Der er fornylig gjort fremskridt med dette problem, men det er endnu ikke definitivt løst. (For hvad det er værd, foretrækker jeg denne sidste synsvinkel, selvom den anden også har meget, der taler for den.)
    Det er også vanskeligt at undgå at tale om levende observatører, når vi spørger, hvorfor vore fysiske principper er som de er. Moderne kvantefeltteori og strengteori kan opfattes som svar på problemet med at forene kvantemekanik og speciel relativitet på en sådan måde, at der er garanti for, at eksperimenter giver fornuftige resultater. Vi kræver, at resultaterne af vore dynamiske beregninger skal tilfredsstille betingelser, som feltteoretikere kalder enhed, positivitet og hob dekomponering. Groft sagt kræver disse betingelser, at sandsynligheder altid sammenlagt giver 100%, at de altid er positive og at de, som er observeret i fjerne eksperimenter, ikke har sammenhæng.
    Dette er ikke så nemt. Hvis vi prøver at nedskrive nogle dynamiske ligninger, som automatisk vil give resultater, der er konsistente med nogle af disse betingelser, opdager vi sædvanligvis, at resultaterne overtræder de andre betingelser. Det ser ud til, at enhver relativistisk kvanteteori, der tilfredsstiller alle disse betingelser, må fremkomme ved tilstrækkelig lav energi som en kvantefeltteori. Det er antagelig derfor, at naturen, ved de energier vi har adgang til, beskrives så godt af kvantefeltteorien kendt som Standard Modellen.
    Og så vidt vi kan se, er de eneste matematisk konsistente relativistiske kvanteteorier, som opfylder disse betingelser ved alle energier og som inddrager tyngdekraften, streng teorierne. Endvidere, den studerende af strengteori som spørger hvorfor, man gør den eller den matematiske antagelse, får at vide, at ellers ville man overtræde fysiske principper som enhed og positivitet. Men hvorfor er disse betingelser de korrekte at pålægge resultaterne af alle mulige eksperimenter man kan forestille sig, hvis naturens love tillader muligheden af et univers, der ikke indeholder nogen levende væsner, som kan udføre eksperimenter?
    Dette spørgsmål trænger sig ikke på i det meste af det aktuelle arbejde, som teoretiske fysikere udfører, men det bliver påtrængende, når vi forsøger at anvende kvantemekanik på hele universet. I øjeblikket forstår vi ikke, selv kun principielt, hvordan man beregner eller tolker universets bølgefunktion, og vi kan ikke løse disse problemer ved at kræve, at alle eksperimenter skal give fornuftige resultater, fordi der pr. definition ikke er nogen observatør udenfor universet, som kan eksperimentere med det.

Betingelser for liv

Disse mysterier forstærkes, når vi spekulerer over hvor overraskende det er, at naturlovene og universets begyndelsesforhold skulle tillade eksistensen af skabninger, der kunne observere det. Liv, som vi kender det, ville være umuligt, hvis bare een af en række fysiske størrelser havde lidt anderledes værdier. Den bedst kendte af disse størrelser er energien af en af de anslåede tilstande af kulstof 12 kernen. Der findes et vigtigt led i kæden af kernereaktioner, som opbygger tunge grundstoffer i stjerner. I dette led samler to heliumkerner sig og danner beryllium 8's ustabile kerne, som sommetider absorberer en anden heliumkerne, før den deler sig og i denne anslåede tilstand herved danner kulstof 12. Kulstof 12 kernen udsender så en foton og falder ned i den stabile tilstand med lavest energi. I efterfølgende kernereaktioner bygges kulstof op til ilt og kvælstof og de andre tunge grundstoffer, som er nødvendige for liv. Men heliums indfangning af beryllium 8 er en resonant proces, hvis reaktionshastighed er en skarpt toppet funktion af de involverede kerners energier. Hvis energien af kulstof 12's anslåede tilstand var bare en lille smule højere, ville hastigheden for dens dannelse være meget mindre, så næsten alle beryllium 8 kernerne ville dele sig til helium kerner, før kulstof kunne dannes. Universet ville så næsten udelukkende bestå af brint og helium, uden ingredienserne til liv.
    Der er delte meninger om, hvor meget naturens konstanter skal finjusteres for at nødvendiggøre liv. Der er uafhængige grunde til at forvente en anslået tilstand af kulstof 12 nær den resonante energi. Men én konstant synes at kræve en utrolig fin-justering:det er vakuum energien, eller den kosmologiske konstant, nævnt i forbindelse med inflatoriske kosmologier.
    Selvom vi ikke kan beregne denne mængde, kan vi beregne nogle bidrag til den (sådan som energien af de kvantefluktuationer i tyngdefeltet, som har bølgelængder ikke kortere end 10^-33 centimeter). Disse bidrag kommer ud omkring 120 størrelsesordner større end den maksimale energi, der er tilladt af vore observationer af den nuværende hastighed af den kosmiske udvidelse. Hvis de forskellige bidrag til vakuumenergien ikke næsten udlignede hinanden, så ville, afhængig af værdien af den totale vakuum energi, universet gennemgå en komplet svingning med udvidelse og sammentrækning, før livet kunne opstå, eller det ville udvide sig så hurtigt, at ingen galakser eller stjerner kunne dannes.
    Således kræver eksistensen af liv af enhver slags en udligning mellem forskellige bidrag til vakuum energien, med en nøjagtighed på 120 decimaler. Det er muligt, at denne udligning vil blive forklaret ved hjælp af en fremtidig teori. Foreløbig, i strengteori som kvantefeltteori, involverer vakuum energien skønsmæssige konstanter, som skal justeres omhyggeligt for at gøre den totale vakuum energi lille nok til, at liv er muligt.
    Alle disse problemer kan løses uden at antage, at liv eller bevidsthed spiller nogen speciel rolle i naturens fundamentale love eller begyndelsesforhold. Det kan være, at det vi nu kalder naturens konstanter, i virkeligheden varierer fra en del af universet til en anden. (Her kan "forskellige dele af universet" forstås på forskellige måder. Sætningen kunne, for eksempel, referere til forskellige lokale udvidelser, som stammer fra inflationsepisoder, hvori felterne, der gennemstrømmer universet, antog forskellige værdier eller også til de forskellige kvantemekaniske verdensspor, som fremkommer i nogle versioner af kvantekosmologi). Hvis dette er tilfældet, ville det ikke være overraskende at opdage, at liv er muligt i nogle dele af universet, men måske ikke i de fleste. Selvfølgelig ville alle levende skabninger, som udviklede sig til et punkt, hvor de kunne måle naturens konstanter altid finde, at disse konstanter har værdier, som tillader liv at eksistere. Konstanterne har andre værdier i andre dele af universet, men dér er ingen til at måle dem. (Dette er en version af det, der sommetider kaldes det antropiske princip). Alligevel vil denne antagelse ikke indikere nogen særlig rolle for livet i de fundamentale love, på samme måde som det faktum, at Solen har en planet på hvilken liv er muligt, ikke spillede en rolle ved solsystemets oprindelse. De grundlæggende love ville være dem, der beskrev fordelingen af værdierne af naturens konstanter mellem universets forskellige dele og i disse love ville livet ikke spille nogen særlig rolle.
    Selv om videnskabens indhold kan forekomme upersonligt, er dens udøvelse en del af den menneskelige kultur og ikke den mindst interessante del. Nogle filosoffer og sociologer er gået så vidt som til at hævde, at videnskabelige principper, helt eller delvis, er sociale konstruktioner ligesom reglerne i kontrakt love eller kontraktbridge. De fleste arbejdende videnskabsfolk finder, at dette "socialkonstruktivisme"(**) synspunkt ikke er i overensstemmelse med deres egne erfaringer. Alligevel er der ingen tvivl om, at videnskabens sociale indhold er blevet mere betydningsfuldt for videnskabsfolkene efterhånden, som det bliver nødvendigt at bede samfundet om dyrere og dyrere værktøjer: acceleratorer, rumfartøjer, neutronkilder, genprojekter og så videre.
    Det hjælper ikke, at nogle politikere og journalister antager, at offentligheden kun er interesseret i de sider af videnskaben, som lover øjeblikkelige praktiske fordele for teknologi eller medicin. Noget arbejde, på de biologiske eller fysiske videnskabers problemer, har indlysende praktisk værdi, men noget har ikke, især forskning som ligger ved grænserne af videnskabelig viden. For at fortjene samfundets støtte, er vi nødt til at realisere det, som vi ofte hævder: at nutidens grundlæggende videnskabelige forskning er en del af vor tids kultur.
    Uanset hvilke hindringer der findes i øjeblikket for kommunikationen mellem videnskaben og offentligheden, er de ikke uoverstigelige. Isaac Newtons Principia kunne i begyndelsen kun forstås af en håndfuld europæere. Derefter bredte nyheden, om at vi og vort univers styres af præcise love, som vi kan kende, sig til hele den civiliserede verden. Teorien om udvikling blev i begyndelsen mødt med stor modstand; nu er kreationister en mere og mere isoleret minoritet. Nutidens forskning ved videnskabens grænser undersøger forhold omkring energi, tid og afstand, som er fjernt fra dagligdagens liv og kan ofte kun beskrives i esoterisk matematisk sprog. Men hvad vi finder ud af, om hvorfor verden er, som den er, vil i længden blive en del af enhvers intellektuelle arv.

*STEVEN WEINBERG blev uddannet på Cornell University, New York, Niels Bohr Institutet i København og Princeton University, New Jersey og har modtaget æresdoktorgrader fra et dusin andre universiteter. Hans arbejde har dækket et bredt område af emner i elementær partikelfysik og kosmologi, inklusive foreningen af den elektromagnetiske kraft med den svage kernekraft, for hvilket han delte Nobelprisen i Fysik i 1979. Weinberg har vundet mange andre priser og belønninger inkluderende National Medal of Science i 1991. Han er medlem af både National Academy of Sciences og Englands Royal Society, såvel som mange andre akademier og selskaber. I 1994 er han præsident for Texas Philosophical Society. Siden 1982 har han været medlem af fysik- og astronomiafdelingerne på University of Texas at Austin. Hans seneste bog er Dreams of a Final Theory: The Search for the Fundamental Laws of Nature, på dansk Den store teori: Jagten på naturens grundlove, Gyldendal (1994), desuden foreligger De første tre minutter, om universets oprindelse, Gyldendal (1979).

**Socialkonstruktivisme. Bidrag til en kritisk diskussion redigeret af Margaretha Järvinen og Margareta Bertilsson. Hans Reitzels Forlag. 1998.

Oversat fra Life in the Universe, Scientific American, October 1994.

3. januar, 2010

Indhold
Én sti: Kvantekosmologi og universets skabelse
En forenet fysik i 2050?
Index