Virkelighedens niveauer*

Fysikken har en særstilling som videnskab. Det er den første disciplin, der udskilles fra filosofien, og den er grundlagt på et tidspunkt i menneskets historie, som har været afgørende for de sidste 3-400 års udvikling. Der er næppe tvivl om, at specielt den mekaniske fysik og det verdensbillede, som er indeholdt heri er så tæt sammenvævet med den industrielle udvikling, at de kun lader sig adskille analytisk. I afgørende perioder var fysikken den videnskabelige baggrund for det verdensbillede, som dominerede menneskets forhold til naturen og til de produkter, som var resultatet af dets bearbejdning af naturen.
    Nogle vil sikkert hævde, at der ikke er grund til at skrive historien om sammenhængen mellem fysikken og det dominerende verdensbillede i datid, idet sammenhængen stadig er fremtrædende, også i dag. For en overfladisk betragtning er det muligvis korrekt. Fysikken er stadig den eneste "rigtige" videnskab for mange, den lægger beslag på en relativt stor del af de økonomiske ressourcer til forskning, og nye opdagelser finder hurtigt vej til avisernes forsider. Det er imidlertid forkert, hvis man sammenligner fysikkens verdensbillede med et alment menneskeligt verdensbillede. I realiteten er det meget vanskeligt at forestille sig, hvordan den moderne fysiks verdensbillede overhovedet ville kunne fungere som udgangspunkt for det alment menneskelige. Dels er det længe siden, man kunne tale om fysikkens verdensbillede i ental - i dag er der mange forskellige, dels er de verdener, som fysikken udtrykker, så fremmedartede, at de slet ikke kan bruges som almen opfattelse.
    I forbindelse med diskussionen af reduktionisme er fysikken selvsagt også afgørende, idet det er til fysikken, at alle videnskaber ifølge den traditionelle reduktionisme skal reduceres. Men til hvilket af fysikkens verdensbilleder? I mange traditionelle reduktionisme-diskussioner tages det for givet, at fysikerne er helt enige, og at det er den mekaniske fysik, som er den grundlæggende i fysikken. Og når man skal kridte positionerne op til en kritik af "det naturvidenskabelige verdensbillede", så er det oftest den mekaniske fysiks verdensbillede, man bruger som mål for ens kritik. Det er unægtelig barokt, at det er det klassiske Newtonske verdensbillede, der stilles op som modsætning til "de nye alternative verdensbilleder", når det inden for fysikken er overskredet for 100-125 år siden. Den mekaniske fysik blev naturligvis ikke forkastet, men man opdagede, at dens gyldighedsområde ikke længere er absolut.
    Overhalingen startede, om ikke før så i hvert fald omkring midten af sidste århundrede, med udviklingen af den elektromagnetiske feltteori og tog fart med relativitetsteorien og kvantemekanikken. Som det vil fremgå af den følgende diskussion opnåede de fysiske teorier en kompleksitet, som fysikken stadig ikke har en afklaret holdning til. Når to af hovedpersonerne i diskussionen, David Bohm og Ilya Prigogine (jvf. del V) griber langt tilbage i fysikkens udvikling, så er det netop i et forsøg på at almengøre eller generalisere fysikkens moderne verdensbillede. For en historisk betragtning starter denne udvikling i 1800-tallet og er således ikke synderlig moderne. Det nye er generaliseringen og almengørelsen, mens diskussionen inden for fysikkens egne rækker har eksisteret længe. Når Bohm og Prigogine mener, at det nu er på tide at bryde med den klassiske fysik og udvide konsekvenserne af dette brud til menneskets opfattelse af sig selv, naturen og universet, så er det ikke fordi de ønsker at erstatte fysikken med en ny fysik.

A. Den mekaniske fysik

Ved udformningen af den klassiske mekaniske fysik blev der grundlagt et sæt regler for forskningsprocessen, som i dag stadig er gyldige, og som formentlig altid vil være det, så længe der er noget, der hedder videnskab. Reglerne gælder ikke blot opstillingen af videnskabelige lovmæssigheder, men dækker de fleste af forskningsprocessens interne aspekter og resulterede i den disciplinering af observation og teoridannelse, som er indbegrebet af videnskab. Reglerne indebar bl.a. specifikke krav om bestemte metoder, definition af begreber, operationalisering af termer, fremhævelse af kausaliteter som det afgørende forklaringsprincip o.m.a.
Man kan hæfte sig ved, at reglerne hovedsagelig var metodiske, dvs. tilknyttet den erkendelsesteoretiske relation til yderverdenen. Man kan måske endda hævde, at den klassiske mekaniske fysik udelukkede de ontologiske diskussioner fra videnskaben ved i så høj grad at systematisere de epistemologiske. Som diskuteret i del I, har alle forskere en opfattelse af omverdenens eksistens og beskaffenhed, altså en ontologi, og det gjaldt også den mekaniske fysiks fædre Galilei (1564-1642) og Newton (1642-1727), men deres respektive ontologiske opfattelser var sekundære i forhold til, hvad de selv (og måske specielt eftertiden) anså som deres banebrydende videnskabelige resultater.
Det er hensigten med dette afsnit dels at præcisere den mekaniske fysiks grundhypoteser, dels at følge det skridtvise brud med disse hypoteser, først i udviklingen af den elektromagnetiske feltteori, som så at sige tematiserer fysikernes ontologi eller mangel på samme, og siden med relativitetsteorien. Når relativitetsteorien dispositionsmæssigt er placeret som sidste underafsnit i en diskussion af den mekaniske fysik, så er det fordi relativitetsteorien kan betragtes som den endelige forkastelse af den mekaniske fysiks universalitet. Relativitetsteorien viser på én gang, at den mekaniske fysik er korrekt, og at den kun er korrekt inden for et afgrænset område - relativitetsteorien afgrænser den mekaniske fysiks gyldighedsområde. Men som det vil fremgå, videreførte relativitetsteorien og specielt Einstein væsentlige aspekter af den klassiske videnskabsopfattelse, som senere kom i modstrid med kvantemekanikkens.

1. Klassisk mekanisk fysik

En stor del af den klassiske mekaniske fysik er identisk med den fysik, man i dag lærer i folkeskolen. Der er tale om en indføring i grundbegreber som hastighed, acceleration, masse, vægtfylde, kraftparallelogrammer og visse optiske brydningsfænomener. Det er en viden, som for en stor del er ca. 3-400 år gammel, og den vil formentlig vedblive med at være skolens indføring i fysikken mindst 3-400 år endnu. Den mekaniske fysiks pædagogiske succes er afhængig af, at det den beskriver og forklarer umiddelbart er i overensstemmelse med den verden, som mennesket oplever. Nogle vil hævde, at den mekaniske fysik er den del af fysikken, der tager udgangspunkt i en naiv realistisk fænomenverden, dvs. tager sit udgangspunkt i en verden, som stort set er lig med den vi oplever.
    På den anden side er det dog ikke sådan, at det naivt realistiske menneske intuitivt erkender den mekaniske fysiks lovmæssigheder. Hvem har ikke undret sig over, at en bordtennisbold og en metalkugle falder lige hurtigt til jorden, eller at det er muligt at svinge en spand med vand over hovedet uden at blive våd? Det er ikke den mekaniske fysiks lovmæssigheder, som er i umiddelbar overensstemmelse med den oplevede fænomenverden, ja man kan sige, at en del af det revolutionerende i Galileis opdagelser netop var den manglende overensstemmelse mellem de opstillede lovmæssigheder og den oplevede fænomenverden. Når den mekaniske fysik siges at være i god overensstemmelse med den oplevede verden, så er det ikke lovmæssighederne, men de entiteter, lovmæssighederne vedrører. Det er fænomenverdenens entiteter - dvs. de afgrænsede genstande betragtet som selvstændige objekter med en bestemt masse, en bestemt udstrækning, i hviletilstand eller i bevægelse - som er identisk med den mekaniske fysik, og ikke relationerne mellem entiteterne, altså de lovmæssigheder, som de optræder i. Men hvis entiteterne er de samme i teori og oplevelse, hvordan når den mekaniske fysik da fra de fælles entiteter til lovmæssigheder, som afviger fra fænomenverdenens? Det gør den ved at se bort fra den oplevede verdens "meningsfylde", ved at udvælge ganske få af entiteternes aspekter og undersøge dem isoleret.
    I den mekaniske fysik er et af udgangspunkterne for de opstillede lovmæssigheder en abstraktion fra den naivt realistiske fænomenverden, og det er endvidere et krav, at lovmæssighederne udtrykkes matematisk. Det var Galilei, der som den første fremhævede, at naturen er som en åben bog, som forskerenen skal lære at læse. Naturen fungerer rationelt og er i bund og grund indrettet matematisk, hævdede han. De matematiserbare abstraktioner er pr. definition sande, og Galileis diktum lød: "mål det målelige - gør det umålelige måleligt". Når matematikken allerede på dette tidspunkt fik så stor betydning, er det fordi den så at sige rendyrker bortabstraktionen af egenskaber i den oplevede verden (jvf. del V). Med Newton kom bortabstraktion af fysiske egenskaber til sin fulde ret. Tankeeksperimentet blev legitimeret som fysisk metode. I tankeeksperimentet borttænkes ledsage-fænomener såsom støj, hvorved verdens sammensathed kognitivt elimineres. Det er således en grundtanke hos Newton at borttænke f.eks. friktion for dermed at anskueliggøre hastighed som en principielt uendelig og uafbrudt bevægelse.
    Når man skal karakterisere den mekaniske fysiks sande ideal, citerer man gerne Laplaces dæmon. Hvis en "intelligens" - siger Laplace (1749-1827) i 1814 - på et givet tidspunkt kendte universets kræfter og de bevægede legemers placering i rummet (deres position), så ville denne intelligens ud fra sin totale viden om universet på ét bestemt tidspunkt kunne regne sig frem til alle fortidige tilstande og alle fremtidige tilstande. Universets hele fortid og universets hele fremtid kan i princippet afledes fra et restløst kendskab til tilstanden blot på ét bestemt tidspunkt. Alle fænomener er strengt determineret af fortidige fænomener og i nutiden findes årsagerne til alle fremtidige fænomener. Denne klokkerene determinisme er baseret på, at fysikken siden Newton havde fået reduceret sit genstandsområde til masse og bevægelse - alt andet var abstraheret bort. Hvis "alt" kan beskrives som masser og masser i bevægelse, så er Laplaces absolutte determinisme ganske nærliggende. Systemet havde imidlertid nogle forudsætninger. Det var baseret på to uangribelige og overordnede parametre, nemlig tiden og rummet. Masser lokaliseres i det tredimensionale rum, og bevægelse måles i den kronologiske tid. Tid og rum var blevet universelle parametre i fysikken. Helt op til slutningen af 1800-tallet blev Laplaces vision regnet som noget, der ville opnås i en ikke alt for fjern fremtid. Den restløse beregning af tilstanden på et givet tidspunkt er udelukkende et kvantitativt problem, altså et spørgsmål om beregningskapacitet.
    Et mere konkret indblik i Newtons grundlag for den mekaniske fysik viser nogle centrale aspekter ved det videnskabsideal, som den mekaniske fysik cementerede. Dette grundlag fremstilles ofte som Newtons tre love for bevægelse (jvf. Powers 1982, ss. 26ff):

Første lov:
Ethvert legeme forbliver i en tilstand af enten hvile eller en retlinet bevægelse, undtagen hvis det påvirkes af en kraft.
Anden lov:
Graden af ændring af et legemes bevægelse er proportional med den agerende kraft og foregår i den retning, som kraftens aktion har.
tredje lov:
Aktion og reaktion er lige store og modsat rettede.

Disse tre universallove i Newtons mekanik har nogle præmisser vedrørende massebegrebet, som Newton ikke formulerer som lovmæssigheder. De tre love forudsætter, at masse opfattes således:

(1) Måling af masse angives altid med et positivt tal.
(2) Masse er invariant. Uafhængigt af hvordan masse måles, er den altid det samme.
(3) Målinger af masse er additive. Et system af partikler har en masse, som er lig med summen af partiklernes masse.
(4) Masse er en konstant kvantitet. Den samlede masse, som indgår i en proces, f.eks. en kemisk reaktion, er identisk med den samlede masse, efter at processen er forløbet (jvf. Powers, s. 39).

Disse definitioner af masse er formentlig noget nær den mest præcise formulering af hele den mekaniske fysiks entitetsbegreb. Som vi så ovenfor, er den afgrænsede entitet fælles for den mekaniske fysik og den oplevede fænomenverden, hvorfor denne definition er ganske central. Masse eller entitet defineres i de ovennævnte punkter som invariant, additiv, og helheden som lig med summen af enkeltdelene. Suppleret med absolut determination (Laplaces vision) og med de universelle parametre, kronologisk tid og tredimensionalt rum samt bortabstraktion af forstyrrende egenskaber, har man en samlet karakteristik af den mekaniske fysiks ideal.

2. Anomali

Videnskabelige discipliner har altid problemer med dele af genstandsområdet. Bestemte fænomener er "genstridige" og kan ikke helt indpasses i den aktuelle viden, og visse lovmæssigheder har vist sig ikke at dække det man troede de dækkede. Visse fænomener er det ikke muligt at forklare til bunds, eller de forklaringer, der kan gives, er ikke synderlig overbevisende. Sådanne anomalier fandtes der også for Newtons mekaniske fysik, og de væsentligste af dem stred mod den mekaniske fysiks krav om absolut determination. En given årsag til et givet fænomen skulle findes i tæt tilknytning til fænomenet mens en fjerntvirkende kraft eller lign. blev anset for spekulation. Et af Newtons væsentligste problemer i denne sammenhæng var hans egen forklaring af den universelle tyngdelov, ifølge hvilken to masser altid påvirker hinanden med en bestemt kraft. Sagt på en anden måde påvirker enhver masse alle andre masser i hele universet med en bestemt kraft. Men hvordan sker så denne kraftpåvirkning f.eks. mellem to planeter - hvordan ytrer kraften sig i det tomme rum mellem planeterne? Newton forsøgte sig bl.a. med at konstruere en skjult mekanisme, som sørgede for den materielle forbindelse mellem planeterne, men løsningen blev ikke udviklet tilfredsstillende.
Lidt af det samme problem optrådte i forbindelse med den mekaniske beskrivelse af lys. Mens Newton fremsatte den såkaldte korpuskelteori, hvor lys beskrives som lyspartikler, der udsendes og udbredes i rette linier, fremsatte Huygens samtidig med Newton en bølgeteori, hvor lys ikke er partikler, der forplanter sig gennem rummet, men en bølge svarende til vand og lydbølger. I begge teorier postuleres et ukendt substansbegreb, idet hverken Newtons korpuskler eller Huygens' bølgemedium (æteren) uden videre lader sig konstatere. Begreberne forekom ikke datiden videre spekulative, idet de netop "fyldte" rummet med den substans, som alle var enige om måtte findes. Det var heller ikke primært substansbegreberne, som gav anledning til diskussion af lysets natur i det første par hundrede år, men andre fænomener, som de to teorier ikke kunne forklare (f.eks. at lys kan interferere, hvilket passer godt med bølgeteorien, men er umuligt i partikelteorien).
I 1800-tallet opstod et nyt centralt fysisk begreb, som både fik konsekvenser for opfattelsen af lysets natur og for hypotesen om en mulig kraftformidlende substans i rummet mellem to masser. Der var simpelthen tale om, at fysikerne konstruerede et hidtil ukendt begreb til afløsning af de gamle (hypotetiske) substansbegreber. En sådan korrektion hører til sjældenhederne, idet den bl.a. strider mod den grundlæggende reduktion og abstraktion. Men teorien havde så oplagte forklarings- og erkendelsesværdier, at den hurtigt fik en gennemslagskraft og er i dag stadig gældende, om end i en væsentlig modificeret form. Teorien var den elektromagnetiske feltteori.

(a) Det elektromagnetiske felt

Teorien om det elektromagnetiske felt hævdes gerne at starte med H.C. Ørsted (1777-1851) og (midlertidigt) slutte med Maxwells ligninger fremsat i 1870erne. Ethvert skolebarn har hørt om Ørsteds "tilfældige" opdagelse af magnetismen. Historien er, at Ørsted under en forelæsning var i gang med en demonstration og i den anledning havde placeret en magnetnål under en ledning. Da han sluttede strømmen, opdagede han, at magnetnålen gav et udslag. Den elektriske strøm havde produceret magnetisme. Efter en ihærdig analyse af fænomenet opstillede Ørsted de første lovmæssigheder og relationer mellem ladningens bevægelse og det magnetiske felts retninger. Det var M. Faraday (1791-1867), som senere påviste, at forholdet mellem elektricitet og magnetisme kan vendes om - magneter i bevægelse kan producere elektrisk strøm. Både Ørsted og Faraday var overbeviste tilhængere af den romantiske naturfilosofi og fortolkede fænomenerne som udslag af en fælles energiform, som kraftlinier eller kraftfelter, der både kan manifestere sig i elektricitet og i magnetisme. Ifølge Faraday består et elektromagnetisk felt simpelthen af materielt eksisterende kraftlinier, som udbreder sig i rummet med en bestemt hastighed.
    Det var J.C. Maxwell (1831-79), der gennemførte den matematiske formulering af elektromagnetismen. Dvs. hans væsentligste indsats bestod egentlig i at udvide et allerede kendt ligningssystem med én bestemt faktor. I forsøgene på at formulere elektromagnetismen matematisk havde man hidtil anvendt en matematisk beskrivelse af strømningsfænomener i bl.a. vand. Da man her rådede over et matematisk udtryk for rumlige bevægelser (retlinede bevægelser, hvirvler, centrerede strømme), og da de elektromagnetiske feltbeskrivelser umiddelbart viste tilsvarende bevægelsesstrukturer, kunne matematikken (fra hydrodynamikken) overføres direkte til elektromagnetismen. Maxwell kunne nu vise, at de hidtidig anvendte ligninger var ufuldstændige og gav anledning til urealistiske konsekvenser i visse ekstreme tilfælde. Han supplerede ligningerne og stod tilbage med nogle udtryk, som det ifølge Einstein tog adskillige tiår at forstå konsekvenserne af.
    Maxwell hævdede bl.a., at lys kan opfattes som elektromagnetiske bølger, hvilket indebar, at elektromagnetismen og den optiske fysik kunne forbindes med hinanden. Men konsekvensen blev også, at man på den ene side tilfredsstillede nogle af den klassiske mekaniks væsentligste principper og på den anden side overskred dem. På den ene side er forklaringslogikken mekanisk. Givet et elektrisk felt er det muligt at beregne dette felts udbredelse som bølger - både de fortidige tilstande, som fører op til den aktuelt målte og hele dets fremtidige forløb. Ligesom man via Newtons love kan beregne banen for et legeme i konstant retlinet bevægelse i hele dets fremtid, kan man altså tilfredsstille samme beregningskrav ved et ulige mere komplekst fænomen. På den anden side, blev den mekaniske fysik overskredet, idet der ikke længere var brug for et substansbegreb. Maxwell selv var tilhænger af den gamle æterteori i en ny udgave, men det blev hurtigt påvist, at æterteorien ikke kunne passe, og at der i realiteten heller ikke var brug for den. Den elektromagnetiske feltteori var en ontologisk umulighed ifølge den mekaniske fysik, for hvordan kunne et fænomen af en sådan art fungere uden nogen substans? Der er ingen tvivl om, at elektromagnetismen sidst i 1800-tallet i meget høj grad bidrog til den ontologiske empirisme og tilgrænsende solipsisme samt den Machske positivisme (jvf. del I). Her var vitterligt et eksempel på, at "materien forsvandt" for næsen af fysikerne.
    Andre fysikere valgte at vende fortolkningen om. I stedet for at forkaste substansen hævdede de, at elektromagnetismen indebar en ny, men blot mere fundamental substans end den mekanikken opererede med. De hævdede simpelthen, at felter er substantielle. Mens den mekaniske fysik er intimt forbundet med masse og bevægelse, har elektromagnetismen erkendt en ny materiel substans, der er mindst lige så betydningsfuld som masse. Felter er lige så materielle, virkelige, kvantificerbare og kausale som masse, bevægelse og energi - hævdede de.

(b) Tre-legeme problemet

Af Newtons mekaniske love kan man udlede, at alle legemer udøver en massetiltrækning (gravitation) på alle andre legemer. Gravitation eller tyngdekraft blev i første række anvendt i astronomien og teorierne om solsystemet. Solsystemet er et nærliggende eksempel på et overskueligt antal masser, som tilsyneladende fastholder hinanden i en række elliptiske baner omkring hinanden. Men kunne man være sikker på, at dette system var stabilt, og at der ikke på et eller andet tidspunkt pludselig indtrådte en forskydning, som selvforstærkende kunne resultere i, at en af planeterne pludselig rev sig løs og forsvandt ud i verdensrummet og dermed destabiliserede hele systemet? Svaret på dette var ikke helt enkelt, og i 1887 udlovede den svenske kong Oscar II en pris på 2.500 kr. til den, der kunne løse det. Det blev den franske matematiker H. Poincaré (1854-1912), der modtog prisen - men hans løsning var ikke, hvad man havde håbet og forventet. Han påviste nemlig, at problemet ikke kunne løses med datidens matematiske redskaber og udtrykte tvivl om, at det nogen sinde ville lykkes. Som led i sine analyser konstruerede han en helt ny form for matematik (topologien), som først i de sidste 10-15 år er anvendt i større udstrækning.
Dette såkaldte tre-legeme problem er et godt eksempel på en anomali, som den mekaniske fysik ikke kunne håndtere. Et solsystem bestående af kun to legemer (eller blot Jorden og Månen) kan beregnes restløst. Dvs. at det ideelt set (altså uden andre legemers påvirkning) kan bevises, at systemet er stabilt, og at banerne er elliptiske. Allerede ved tre legemer er problemet imidlertid beregningsmæssigt langt vanskeligere. Man kan med lethed opstille et ligningsssystem (bestående af differentialligninger) med tre ubekendte, som principielt udgør en restløs matematisering af systemet - men ligningerne kan ikke uden videre løses. En af konsekvenserne af, at ligningerne ikke kan løses, er, at man ikke kan fremskrive systemet uendeligt - man kan ikke hævde, at systemet i fremtiden stadig er stabilt. Den væsentligste årsag til dette er, at selv meget små forskydninger i de værdier, som indgår i ligningerne, på længere sigt kan gøre systemet ustabilt. For at beregne systemet endeligt skal man kunne måle værdierne med en nøjagtighed, som er uopnåelig. Da nøjagtigheden er uopnåelig, vil beregningen ikke kunne afsluttes. Problemet bliver selvsagt større, jo flere legemer der indgår i systemet. De fleste fysikere forbigik problemet i tavshed eller benægtede dets eksistens, eller de mente, at det var et simpelt beregningsteknisk problem. Poincaré var en af de få, som insisterede på, at det var et principielt problem, som var uløseligt inden for den mekaniske fysik.
I en helt anden del af fysikken opstod en tilsvarende problemstilling, som dog blev løst midlertidigt. Det var baseret på en endnu højere grad af umålelighed end tre-legeme problemet, og problemstillingen befandt sig i mikrokosmos fremfor makrokosmos. En luftmængde eller et overskueligt volumen af en gasart indeholder adskillige millioner enkelte atomer. Når man ændrer f.eks. temperatur og tryk, vil systemet som helhed også ændres (f.eks. ændre volumen). I princippet burde man ifølge den mekaniske fysik måle hvert eneste atom - dets hastighed, masse og rumlige placering - før det er muligt at forudsige gasartens samlede reaktion. I sidste halvdel af 1800-tallet udviklede L. Boltzmann (1844-1906) en teknik, som umiddelbart løste problemet - han anvendte den matematiske statistik, som netop var egnet til at forudsige systemers samlede reaktion. (Også dette vil blive behandlet senere, i del V i forbindelse med Prigogine). Statistiske fysiske lovmæssigheder er af en anden slags end den mekaniske fysiks ideelle strengt deterministiske lovmæssigheder, og da senere kvantemekanikken indførte sandsynlighedslove, var bruddet med den absolutte determinisme åbenbar. Dette er et af de afgørende spørgsmål i striden mellem Einstein og Bohr.

3. Relativitetsteorien

I bd. 17 af Annalen der Physik fra 1905 blev der publiceret tre artikler af den samme forfatter. De omhandlede tre vidt forskellige områder af den teoretiske fysik. Den ene artikel udvidede og reviderede Boltzmanns statistiske mekanik; den anden bidrog på afgørende måde til kvanteteorien (og resulterede i 1921 i en Nobelpris i fysik), og den tredje artikel grundlagde relativitetsteorien. Samme år fik forfatteren, A. Einstein (1879-1955) bedømt og godkendt en doktordisputats (der handlede om molekylers størrelse - altså noget helt fjerde) - alt imens han om dagen tjente til livets opretholdelse ved at analysere patenter på patentkontoret i Bern.
Det væsentlige ved relativitetsteorien er i denne sammenhæng dens forhold til den klassiske mekaniske fysik. Einstein kan på mange måder kaldes den sidste klassiske fysiker. Den revolution i fysikken, som man ofte ser relativitetsteorien betegnet som, er næppe en præcis beskrivelse, idet relativitetsteorien for så vidt ikke indeholder noget brud med den mekaniske fysiks principielle grundlag. Der sker selvsagt en væsentlig revision af begreber og hypoteser, men de er så at sige udtrykt i den mekaniske fysiks ånd. Det egentlige opgør inden for fysikken kommer først med kvantemekanikken, og det er betegnende for Einsteins holdning, at han aldrig accepterede Bohrs og Heisenbergs sandsynlighedsteoretiske udlægning, men netop insisterede på et niveau, som engang i fremtiden, når fysikken var mere udviklet, kunne forklare de kvantemekaniske fænomener deterministisk. Einstein var ikke til sinds at opgive den mekaniske fysiks overordnede principper, hvilket måske er det bedste bevis på, at det heller ikke sker i hans egen relativitetsteori.

(a) Den specielle relativitetsteori

I den mekaniske fysik indtager den kronologiske tid og det tredimensionale rum en fortrinsstilling. De er absolutte i den forstand, at ligegyldig hvordan en iagttager gebærder sig, vil måling af rum og tid være ens. Måling af tid foregår ved hjælp af et ur, og to observatører med ens ure vil måle tiden ens, uafhængigt af hvor de befinder sig og med hvilken hastighed de bevæger sig. Tilsvarende udsiger lovene om massens og energiens konstans, at masse og energi er absolut invariante. Ligegyldig hvilke processer de indgår i, er såvel masse som energi konstante.
    Klassisk mekanisk fysik udfoldes inden for et koordinatsystem, hvor rummets tre dimensioner og tiden er absolutte. Kombineret udgør de det univers, inden for hvilket de fysiske love er gyldige. Dette såkaldte initialkoordinatsystem kan ikke påvises som sådan, men er en grundlæggende forudsætning der vælges. Det har bl.a. som konsekvens, at måling af tid og rum følger de simple regneregler, tid og afstand kan adderes og subtraheres.
    I forbindelse med udformningen af den elektromagnetiske feltteori blev den gamle æterteori genoplivet og videreudviklet. I løbet af sidste halvdel af 1800-tallet var æterteorien et af de mest omdiskuterede temaer inden for fysikken. Specielt to tolkninger var gængse. Enten er æteren en stabil struktur, en slags materiens sikkerhedsnet, eller også bevæges den via legemers bevægelse. Æteren blev således på et tidspunkt opfattet som det generelle koordinatsystem, som det der i sidste ende udgør den "generelle ækvivalent" for måling af tid og rum. Hvis æterteorien er korrekt, ville det indebære en cementering af den mekaniske fysik, som ikke længere behøvede at anvende absolutte og a prioriske begreber. I 1880erne gennemførte Michelson og Morly eksperimenter, som skulle fastslå, om æteren er stabil eller elastisk, og eksperimentets resultater blev af bl.a. Einstein tolket som et bevis for, at æterteorien som helhed var forkert. Det absolutte koordinatsystem mistede hermed sit grundlag, og Einstein kunne udvikle første del af den specielle relativitetsteori.
    Den første del af teorien bestod i at vise, at der ikke eksisterer et absolut koordinatsystem, men at en given måling (eller blot oplevelse) i sig selv konstituerer et koordinatsystem, og at det kun er inden for dette, at tid og rum er konstant. Måling af tid og rum i to koordinatsystemer, der bevæger sig jævnt i forhold til hinanden, vil ikke give de samme værdier - tiden vil gå langsommere, målestokken vil ændre sig i det koordinatsystem, der bevæger sig hurtigst.
    Den anden del af teorien bestod i at vise, at lysets hastighed er konstant og absolut. Intet kan bevæge sig hurtigere end lyset - og intet andet end lys kan bevæge sig med lysets hastighed. Relativitetsteorien er i denne forstand baseret på noget ikke-relativt, nemlig en universel konstant hastighed. Hvis lysets hastighed skal måles, så er det ligegyldigt, om iagttageren bevæger sig hen imod lyskilden eller bort fra den - lys udbreder sig med én hastighed, det er den samme i hele universet, og den er ens i alle koordinatsystemer. Man kan muligvis hævde, at Einstein erstatter det klassiske initialsystem med lysets hastighed - det er den faktor i teorien, som målinger i sidste ende relateres til.
    Den tredje del af teorien bestod i at påvise det berømte udsagn E= mc² (hvor E = energi, m = masse og c = lysets hastighed). Udsagnet er ensbetydende med en dekonstruktion af den mekaniske fysiks to resterende grundbegreber - masse og energi. Masse og energi er to sider af samme sag, hævdes det, og de kan i princippet frit veksles til hinanden.
    Med visse markante undtagelser (opdagelsen af atomenergien) er Einsteins relativitetsteori ganske underordnet i praksis. Selv om en metalklump i princippet vejer mindre efter opvarmning end før, så er forskellen så minimal, at det ikke vil kunne måles. Når man ofte siger, at relativitets teorien kun gælder ved meget store hastigheder, nær lysets, så er det en sandhed med modifikationer. Relativitetsteorien gælder for alle hastigheder, masser, tidsmålinger m.m., men i vores dagligdags fænomenverden er dens betydning ikke til at registrere, og det samme gælder i menneskets omgang med verden, i manipulationen af objekter, konstruktionen af maskiner osv. Her er Newtons mekaniske fysik den bedste og mest korrekte.

(b) Den generelle relativitetsteori

Hvis man hopper ud fra et tårn med en bold i hånden og under faldet giver slip på bolden, så vil bolden "stå stille". Umiddelbart virker det, som om tyngdekraften i denne situation er ophævet. Hvis man befinder sig i en kabine i det tomme rum og bevæger sig med en accelererende hastighed, så vil man trækkes ned mod gulvet i kabinen. Selv om den påvirkende tyngdekraft (for planeter, galakser) er så godt som nul, så vil man alligevel opleve tyngdekraften, så snart kabinen accelererer. I den første situation mangler tyngdekraften, hvor den ellers burde være, og i den anden situation opstår en tyngdekraft, hvor den ikke burde være. I begge tilfælde skyldes problemet, at det valgte koordinatsystem er indsnævret til iagttagerens umiddelbare oplevelsesfelt. Det første tilfælde indebærer, at man ikke tager hensyn til at man falder, det andet, at man ikke indkalkulerer den accelererende bevægelse. Eksemplerne viser dels, at det er valget af koordinatsystem, som bestemmer hvad der måles, dels at valget som sådan er arbitrært.
    Einsteins generelle relativitetsteori stiler mod en dekonstruktion af begrebet tyngdekraft for herigennem at nå en almen teori, som er gyldig for alle tænkelige koordinatsystemer. Det er igen lyset, som spiller en central rolle i teorien og i bevisførelsen.
    Lys er energi og er ifølge den specielle relativitetsteori masse. Lys har altså også en masse. Men masser tiltrækker hinanden, så derfor må også lyset tiltrækkes af andre masser, f.eks. når det passerer Solen. Denne tiltrækning vil manifestere sig som en afbøjning af lyset. Når det samtidig er et faktum, at lys udbredes ad rette linier, opstår et paradoks. Einsteins løsning af paradokset består i at fastholde begge antagelser - lys udbreder sig ad rette linier, men afbøjes, når det passerer masser. At opfylde begge dele kan kun lade sig gøre, hvis det ikke er lyset i sig selv, der afbøjes, men det rum, som lyset udbredes i. Lys udbreder sig i en ret linje, men i et rum der krummer. Det er rummet, der afbøjer og ikke lyset. Einsteins egentlige pointe er en videre udbygning af denne antagelse. Rummets krumning er forårsaget af tyngdekraften eller rettere, tyngdekraften er identisk med rummets krumning. Tyngdekraft er derfor ikke nogen kraft, men kan erstattes af en geometrisk beskrivelse af rumtids enheden.
    Tesen om lysets afbøjning blev første gang bekræftet eksperimentelt i 1919, hvor man observerede, at lyset fra nogle stjerner afbøjes i sin passage forbi Solen. I det hele taget ville moderne astronomi være utænkelig uden den generelle relativitetsteori.
    Hvis man ser på Einsteins indsats, er ordet dekonstruktion betegnende. Alle den mekaniske fysiks grundlæggende begreber - tid, rum, kraft, masse, energi - destrueres, for blot at blive opbygget igen i én og samme operation. Einstein forkaster ikke nogen af disse begreber, men går om bag ved og påviser deres fælles udgangspunkt i "masse-energi", i "rumtid" osv. Det er derfor ikke overraskende, når man ved, at Einstein i de sidste 25 år af sit liv arbejdede med ideen om endnu en reduktion, endnu et skridt ned. Denne gang skulle der kun restere ét begreb - ét begreb skulle forklare alle de andre, nemlig feltbegrebet. Den generelle feltteori blev ikke til noget i Einsteins levetid, formentlig fordi der ikke eksisterede en tilstrækkelig avanceret matematik (men det kan selvfølgelig også være fordi teorien er umulig).
    I ordet dekonstruktion ligger imidlertid også, at Einstein bibeholdt de væsentligste overordnede træk ved den mekaniske fysik, og som det væsentligste af disse insisterede han på princippet om absolut determination. Alene af denne grund måtte han være modstander af de statistiske og sandsynlighedsteoretiske lovmæssigheder, som kvantemekanikken introducerede.

B. Kvantemekanik

Kvantemekanikken indebærer en basal problematisering af både den epistemologiske relation til omverdenen og af ontologien. Den sætter spørgsmålstegn ved selve måleprocessen, ved relationen mellem måleapparater og det, der måles, ved kausalitetsbegrebet og ved den videnskabelige erkendelses muligheder. Ifølge én fortolkning indebærer kvantemekanikken, at der er relativt snævre grænser for den menneskelige erkendelse overhovedet. Og det er ikke grænser, som måske engang med tiden kan overvindes når fysikken har udviklet sig, det er absolutte grænser, som aldrig vil kunne overskrides. Kvantemekanikken kan også fortolkes på andre, men ikke mindre konsekvensrige og fantasifulde måder. Det er kendetegnende for positivismens indflydelse, at vordende fysikere i 50erne og 60erne kraftigt blev opfordret til at holde sig fra "filosofiske spekulationer" om kvantefysikkens konsekvenser.
Når man beskæftiger sig med de forskellige udlægninger af kvantemekanikken, er det godt at huske på, at kvantemekanikken formentlig er den mest anvendte fysik i dette århundrede. Den tekniske udvikling af halvledere var ikke mulig uden de kvanteteoretiske beregninger. Halvledere er uundværlige i konstruktionen af transistorer og chips, hvorfor vi uden halvledere formentlig stadig kun havde radiorør. En ikke uvæsentlig del af den omsiggribende kemi (og kemiske industri) er ligeledes baseret på kvantemekanikken.
Læser man et udvalg af de eksisterende fremstillinger af kvantemekanikken opdager man en stor overensstemmelse i fremstillingsformen. Kvantemekanikken fremstilles altid historisk, som en gennemgang af "kongerækken": Planck + Einstein, Bohrs atomteorier, Bohr + Heisenberg, Schrödinger + Dirac osv. op til Aspects berømte eksperiment i begyndelsen af 1980erne. Den kronologiske fremstilling er velegnet til at fastholde vanskelige problemers udvikling og vil også blive anvendt i det følgende.

1. Kvanteteoriens udvikling

Kvantemekanikken starter med kvanteteorien, dvs. teorien om kvantet, som igen udspringer af en intens interesse for strålingsfænomener omkring århundredskiftet. Den elektromagnetiske feltteori havde vist sin gyldighed over for lys, og interessen blev herved skærpet for andre strålingsfænomener og specielt for deres sammenhæng med atomet og dets opbygning. Spektroskopien udvikledes kraftigt omkring århundredskiftet, i 1895 blev røntgenstrålingen opdaget (ved en tilfældighed), i 1896 opdagedes radioaktivitet, i 1898 blev radium isoleret af Curie. Når et så omfattende fænomenområde pludselig gør sig gældende inden for en kort årrække, viser det sig ofte, at hele området er fyldt af anomalier - af eksperimentelle resultater, som ikke kan forklares med gængse teorier, eller som direkte strider mod dem. Således er en væsentlig del af kvanteteorien simpelthen konstrueret som forsøg på løsning af strålingsfænomener, som ikke kunne løses på anden måde.

(a) Kvantet

Videnskabshistorien viser ganske mange eksempler på forskere, som bruger hele deres liv på at bekæmpe bestemte antagelser eller på at tilpasse en genstridig antagelse til et overordnet net af hypoteser. Et noget mindre antal har selv fremsat de antagelser, som de siden bruger det meste af deres liv på at få til at makke ret. En sådan person var den tyske fysiker og matematiker Max Planck (1858-1947), som i år 1900 fremsatte hypotesen om lyskvantet. Plancks løsning var en ren matematisk "gestaltning" af et fysisk problem i samtiden, og han var overbevist om, at hans hypotese var korrekt, men havde store kvaler med, at den stred mod den gængse opfattelse af lys.
    I slutningen af 1800-tallet var fysikerne stort set enige om, at de hidtidige teorier om udstråling fra et opvarmet metallegeme ikke var i overensstemmelse med virkeligheden. (De basale eksperimenter blev udført med såkaldte sorte legemer, men opvarmning af en almindelig metalklump er tilstrækkelig til at gengive problemet). Når man opvarmer metal, udsender det efter et stykke tid bølger, (der kan registreres som først røde, siden blålige, violette og til sidst hvidglødende). Man vidste, at der til hver bølgelængde er knyttet en bestemt energi, og at f.eks. energien i bølgelængder, der fremtræder som røde, er mindre end energien i ultraviolet stråling. Det uforklarlige var imidlertid, at det opvarmede metal ikke udsender en stråling, der består af de mindste bølgelængder. Det burde nemlig være sådan, at når legemet havde akkumuleret tilstrækkelig med energi, ville energien afgives igen via bølger af den meget korte bølgelængde (der fremtræder som ultraviolette). Det opvarmede legeme burde således ifølge gængs fysik afkøles i glimt af ultraviolet lys (den såkaldte ultraviolette katastrofe). I realiteten foreskrev den herskende teori, at det er stråling med de mindst tænkelige bølgelængder, der udsendes (og det er røntgen- og gammastråling). Men teorien måtte være forkert, da enhver kunne se, at udstrålingen ved afkøling i stedet successivt trappes ned og går gennem en stor del af strålingsspektret.
    Problemet blev i første omgang løst matematisk af Planck. Den strålingsenergi, der udsendes, skal ikke opfattes som kontinuert, altså ligesom varme der kan måles ved hjælp af en kontinuert skala på et termometer. Når den akkumulerede energi ved opvarmningen skal udsendes, så sker det i enheder, "energipakker", som har en nedre grænse. Når den akkumulerede energi skal udsendes, så sker det i bestemte tilladte energimængder. Denne mængde er identisk med lyskvantet - og det er simpelthen den mindste størrelse energi, som kan frigives ved stråling. Endvidere, hævdede Planck, kunne problemet løses, hvis man forudsætter, at hver bølgelængde har sin bestemte energistørrelse, som relativt enkelt kan bestemmes ved hjælp af ligningen E = hv (energien af de udsendte energipakker E = Plancks konstant h, gange frekvensen v; en bølges frekvens er omvendt proportional med bølgelængden). Plancks konstant er et bestemt tal nemlig 6,55 gange 10^-27, og enheden er ergsekund, hvilket vil sige energi gange sekund). Ved meget små bølgelængder (hvor frekvensen er høj) vil den mængde energi, som skal til for at tillade et kvant at blive udsendt, være høj - og hvis temperaturen falder, vil der ikke være tilstrækkelig energi til de højenergetiske kvanter (det ultraviolette lys), men kun til lavenergikvanter (f.eks. det blå lys).
    Planck vidste ikke umiddelbart, hvad hans ligning egentlig indebar. Han vidste blot, at de enkelte atomer kun tillader bestemte mængder energi at slippe ud via stråling. Plancks bekymring deltes af samtidens fysikere, som i mange år ikke accepterede løsningen som en "egentlig løsning", men nærmest betragtede den som et matematisk trick. Alle den mekaniske fysiks målingsbegreber er kontinuerte - længde, tid og masse måles via skalaer, som kan inddeles i det uendelige. Der er kun praktiske grænser for den mindste måling af tid, masse og rum. Lyskvantet derimod indebærer, at måling af energi i forbindelse med stråling, kun kan ske ved hjælp af en diskontinuert skala, med diskrete enheder, - og det var for at sige det mildt i overkanten af hvad fysikerne ville gå med til blot for at løse problemet med den ultraviolette katastrofe i forbindelse med sorte legemer. En diskontinuert skala er utænkelig inden for den mekaniske fysik.
    Det næste skridt i udviklingen skete i en af Einsteins tre artikler fra 1905, nemlig den der handler om den såkaldte fotoelektriske effekt. Einstein anvender her Plancks ligning og viser dens berettigelse over for et noget andet fænomen, om end det igen er forholdet mellem lys og metal, det drejer sig om. Han generaliserer indsigten og begynder at lukke op for de fænomener inde i atomet, som er årsag til lysets kvantisering. Det er for så vidt med Einsteins artikel, at kvanteteorien grundlægges. (Men Planck fik sin anerkendelse. I 1918 modtog han Nobelprisen i fysik for "sit matematiske trick", mens Einstein fik den tre år senere for sin afklaring af den fotoelektriske effekt).
    Nogle år før Planck introducerede den konstant, som bærer hans navn, fremsatte den engelske fysiker J.J. Thompson (1856-1940) en teori om elektricitet, som umiddelbart minder lidt om teorien om lyskvantet. Han hævder, at elektricitet har et mindsteelement (altså et "elektricitetens kvant" så at sige) som han benævner elektron. Denne teori indgår også i Einsteins udredning af den fotoelektriske effekt, der betegner det fænomen, at lys kan fremkalde en elektrisk strøm i en metalplade. Når man belyser en metalplade med monokromt lys, så udsendes der elektroner - elektronerne løsrives simpelthen fra metallets overflade af lysets bølger. Eksperimenter i samtiden viste, at forholdet mellem de modtagne lysbølger og de løsrevne elektroner ikke var helt så enkelt.
    Hvis man vælger monokromt lys (lys med kun én bølgelængde), så er man sikker på, at lysets kvanter er af samme størrelse. ("Hvidt lys" indeholder alle mulige bølgelængder og dermed mange forskellige typer lyskvanter). Lyset kan varieres i intensitet, man kan sende mere eller mindre lys mod metalpladen, og de herved løsrevne elektroner skulle ifølge teorien øge deres hastighed i takt med intensiteten. Elektronens energiniveau kan kun afspejles i elektronernes hastighed, der er nemlig ikke forskellige elektronkvanter, ligesom der er lyskvanter af forskellig energi. Det besynderlige var, at elektronernes hastighed ikke varierede proportionalt med ændringen af lysets intensitet. De frigjorte elektroner bevægede sig med samme hastighed uanset lysintensiteten, hvilket vil sige, at den energimængde, som elektronerne repræsenterer, er konstant. Den eneste logisk mulige løsning er, at antallet af frigjorte elektroner forøges i takt med intensiteten, og det var da også tilfældet.
    Einstein anvendte Plancks ligning, men ikke på frigivelsen af elektroner, som man umiddelbart ville have forventet, men på det indfaldende lys. Einstein generaliserede simpelthen Plancks hypotese til at gælde lys, enhver form for lys (og ikke kun de specielle strålingsfænomener som Planck havde beskæftiget sig med). Til hver bølgelængde svarer en bestemt type lyskvant, og jo mere intenst lyset er, des flere lyskvanter sendes mod metallet, der reagerer ved at frigøre flere elektroner. Lyskvanterne, også kaldet fotoner, eksisterer altså i flere udgaver med hvert sit energiniveau. Den generelle pointe var imidlertid langt væsentligere. For hvis Einsteins teori var korrekt, så var det ikke længere muligt blot at beskrive lys som (elektromagnetiske) bølger. Lys var også partikler og ikke kun bølger. Den ældgamle strid om lysets bølge- eller partikelnatur blev genindført. Bølgeteorien måtte stadig opretholdes, bl.a. fordi der er adskillige fænomener, partikelteorier ikke kan forklare - f.eks. lysbølgers interferens. Den eneste mulighed var derfor at betragte begge anskuelsesmåder som korrekte. De kunne hver især forklare fænomener, som den anden teori ikke kunne forklare.
    Med Einsteins teori om fotonerne forelå en betragtelig del af kvanteteorien. En sidste del, som skulle vise sig at være den mest resultatrige, manglede endnu, og det var kvanteteoriens (midlertidige) model af atomets opbygning.

(b) Bohrs atommodeller

Det var først omkring århundredskiftet, at atomets egen struktur fremstod som et problem, der så ud til at kunne løses. Hidtil havde man brugt atomet som betegnelse for materiens mindste byggeklods (det havde man gjort siden Demokrit), som den absolutte grænse for hvad det var muligt at opdele verden i. Den engelske fysiker J.J. Thompson, der som nævnt ovenfor indførte elektronen, udviklede i slutningen af 1890erne den første egentlige atommodel. Atomet opfattes som en relativ massiv størrelse med nogle spredte partikler, der kan løsrives fra det øvrige. Partiklerne, som han altså benævnte elektroner, målte han til at have en negativ elektrisk ladning. Da atomet som helhed er elektrisk neutralt, måtte resten af atomet være positivt ladet.
    I 1911 fremsatte Rutherford (1871-1937) en atommodel, som er identisk med de fleste menneskers idé om atomets struktur. Den fik navnet planetmodellen, fordi den strukturelt er i overensstemmelse med et planetsystem. Forskellen til Thompsons model er flere. For det første cirkulerer elektronerne i baner, og de er altså ikke fast forankrede, som Thompson forestillede sig. For det andet er atomet ikke en relativt massiv størrelse, men for langt størstedelen ingenting. Omkring en positiv kerne cirkulerer elektroner ligesom planeter cirkler omkring Solen. Rutherfords model blev fremsat på grundlag af nogle eksperimenter, som netop kun kunne forklares ved samlet at antage store forskelle i masse mellem elektron og kerne. Planetmodellen er fortrinlig til at resumere disse faktorer, og i praksis har den vist sig at være alt for god. En stor del af udviklingen siden hen har bl.a. bestået i "mentalt" at frigøre sig fra planetmodellen og at gestalte atomets opbygning på en anden måde. Onde tunger hævder, at også fysikere i svage øjeblikke stadig tænker i planetmodellen. Modelvalget har således virket direkte hæmmende for den senere udvikling af erkendelsen.
    Problemet med Rutherfords model viste sig hurtigt. Ud fra den elektrodynamiske fysik, kan det nemlig ikke passe, at elektronen både udsender elektromagnetiske bølger (stråling) og bibeholder sin cirkulerende bevægelse omkring kernen. Når en negativt ladet elektron bevæges gennem det felt, der findes omkring kernen, så udsendes stråling. Men den udsendte stråling svarer til et vist energiforbrug, hvorfor elektronen får reduceret sin bevægelsesenergi med en tilsvarende energimængde. Og hvis elektronens bevægelsesenergi reduceres, vil det ifølge den klassiske mekanik bevirke, at elektronen falder ind mod kernen. Elektronen skulle altså foretage en indadrettet spiralbevægelse og til sidst opsuges eller smelte sammen med kernen. Og hvis det var tilfældet, ville der ikke forekomme ét eneste stabilt atom i verden. Det var dette dilemma som Bohr foreslog en løsning på.
    Det konkrete udgangspunkt for Bohrs første atommodel var beskrivelsen af spektret for brint. Bohrs løsning af det dilemma, som planetmodellen indebar, var såre enkel: han afviste simpelthen at elektronen udsender stråling, når den cirkulerer omkring kernen. Bohr hævdede, at en cirkulerende elektron, som er stabiliseret i en bane omkring kernen, ikke udsender noget som helst. Men hvordan opstår strålingen da? Ikke ved cirkulationen i en bane, men ved at springe fra én bane til en anden. Hver bane, hævdede Bohr, må opfattes som et kvantiseret energiniveau, der er defineret ved et bestemt kvantetal, og når elektronen afgiver eller modtager energi, så sker det ved et spring fra bane til bane, hvilket vil sige et spring fra ét energiniveau til et andet - et såkaldt kvantespring. Kvantespring er identisk med udsendelsen af en kvantiseret stråling, eller med optagelsen af en kvantiseret strålingsenergi.
    Det afgørende paradoks, som har fascineret siden, består i, at elektronen ikke kan befinde sig mellem to energiniveauer - der er ingen mulig eksistens for elektronen mellem de specifikke energiniveauer. Hvis man sammenligner med planetmodellen, så er der umiddelbart væsentlige forskelle. Det er klart nok vanskeligt at forestille sig, at Venus hopper ud i Jordens bane, men ikke kan befinde sig mellem de to baner - at den forsvinder ét sted og opstår et andet sted. Når man synes, dette er helt umuligt, så skyldes det imidlertid vores refleksvise mekaniske opfattelse af verden, specielt at vi forventer, at skalaer i naturen er kontinuerte og ikke kan være diskontinuerte. Denne diskontinuitet lå allerede i definitionen af kvantet, men Bohr overfører den på hele atomet. Når noget er kvantiseret, findes der så at sige kun de hele naturlige tal 1, 2, 3, ... og ingenting imellem (der er ikke noget der kan eksistere som 1,3 f.eks.). I atomet findes kvantiserede energiniveauer og ingenting imellem. Gåden i kvantespringet er ikke større end gåden i, at naturen opfører sig i overensstemmelse med en diskontinuert skala. Men det er også rigeligt.
    Den mekaniske fysik er som nævnt baseret på kontinuerte skalaer, idet masse, rum og tid i princippet kan måles med en uendelig nøjagtighed (hvilket forudsætter en uendelig inddeling af måleskalaen). Kvantiseringen indebærer en diskontinuert skala med absolutte værdier. Overført på atomets struktur indebærer kvantiseringen af elektronerne en tilsvarende afgrænsning af nogle absolutte tilstandsformer, som kaldes energiniveauer, baner eller skaller, og det er dem, der definerer de trin, elektronerne kan befinde sig på. Det gådefulde i kvantespringet opstår især, hvis man fastholder den gamle planetmodel, og opfatter elektroner som afgrænsede masser, der bevæger sig i et tredimensionalt rum. Bohr resumerede senere de to grundlæggende postulater i sin første atomteori (1922/3, s. 64-65) som (1) antagelsen af et antal stationære tilstande, hvor elektronens bevægelse stort set adlyder de mekaniske love, men hvor tilstandene samtidig er baggrund for atomstrukturens stabilitet - hvilket ikke kan forklares ud fra den mekaniske fysik - og hvor enhver ændring i strukturen kun foregår ved en overgang fra en stationær tilstand til en anden. (2) I modstrid med elektromagnetismen udsender elektronen ikke stråling i de stationære tilstande; stråling udsendes kun ved overgang fra én tilstand til en anden.
    Bohrs første atommodel stammer fra 1913 og var bl.a. baseret på spektralanalyse af brint. brint er det simpleste grundstof, der eksisterer, og det har kun én elektron. Det viste sig hurtigt, at modellen var for simpel til at beskrive opbygningen af andre og mere komplekse grundstoffers atomer. Kvantiseringen af atomet blev fastholdt og videreudviklet af samtidens fysikere, og omkring 1920 vendte Bohr tilbage til problemerne omkring atomets struktur og fremsatte sin anden atomteori. Målet var at opstille en beskrivelse af atomets struktur gældende for alle stoffer i det periodiske system.
    I perioden 1920-23 publicerede Bohr sin anden atomteori, der også viste sig at være foreløbig, men ligesom den første indeholdt den væsentlige indsigter. Kernen i den anden teori var ideen om, at de forskellige grundstoffers atomstruktur kendetegnes af en række elektron-skaller, hvor hver skal kan have et bestemt antal elektroner. Bohrs afklaring af det periodiske system ud fra dette princip er i dag elementær skolelærdom og fik iøvrigt uvurderlig betydning for kemien.
    Det væsentlige i denne sammenhæng er dog ikke selve teorien, men måden den konstrueres på. Selv om Bohrs atommodel anses for at være kvanteteoriens klimaks, - så grundlægges den specielle erkendelsesteoretiske udlægning af den på det tidspunkt ellers endnu ikke eksisterende kvantemekanik i Bohrs arbejde med atomets struktur. Bohr fremlagde sin anden atommodel på en kongres i 1922, hvor en række kommende kvantemekanikere var tilhørere. De fleste var overbeviste om, at Bohrs resultater måtte være baseret på komplekse matematiske beregninger, og i de følgende måneder ventede de spændt på Bohrs publicering af dem. Det skete aldrig - for de eksisterede ikke.
    Ifølge Helge Kraghs rekonstruktion af denne fase i Bohrs arbejde (jvf. Kragh 1979) er den anden atommodel baseret på fire grundbegreber - konstruktionsprincippet, korrespondensprincippet, symmetri- og harmonibegreber samt ideen om elektroners indtrængende baner. Det er især de to midterste begreber, der peger frem mod Bohrs udlægning af kvantemekanikken.
    Den væsentligste indsigt i 1913-modellen var forklaringen af atomets stabilitet på grundlag af Plancks virkningskvant. Denne forklaring overfører Bohr til den anden model, idet han hævder, at atomer kan indfange elektroner, uden at de én gang bundne elektroner ændres (dvs. uden at deres kvantetal ændres). Konstruktionsprincippet indebærer, at man kan forestille sig de enkelte stoffers atomstruktur skabt ved indfangning og binding af nye elektroner. En stor del af Bohrs forklaring videreføres ved analyse af en indfangningsmekanisme, som bl.a. illustreres via indtrængende elektronbaner (som iøvrigt er noget af det, der siden er revideret).
    Konstruktionsprincippet og teorien om de indtrængende baner kunne imidlertid ikke forklare, hvor de indfangne elektroner "stoppede" - i hvilken skal de blev bundet. Hertil indførte Bohr korrespondensprincippet, som i sin snævre betydning skulle kunne angive den indfangne elektrons placering og binding i atomet. I Bohrs tale ved overrækkelsen af Nobelprisen i 1922, indføres korrespondensprincippet således:

"Disse bestræbelser førte til opstillingen af det såkaldte korrespondensprincip efter hvilket forekomsten af de med udstrålingen ledsagede overgange mellem atomets stationære tilstande føres tilbage til de i atomets bevægelse optrædende harmoniske svingningskomponenter, der efter den klassiske teori betinger beskaffenheden af den på grund af partiklernes bevægelse udsendte stråling." (Bohr 1922, s. 76-7).

Ikke synderlig klar tale, men trods alt til at oversætte. De harmoniske svingningskomponenter er et begreb fra bølgefysikken, og de pågældende fænomener kan beregnes via såkaldte Fourier-koefficienter (eller serier af dem). Hvis en given elektron skal indfanges, så skal serierne af Fourier-koefficienter variere kontinuert, - gør de ikke det, så bliver elektronen ikke bundet ved den overgang mellem to stabile tilstande, som den pågældende Fourierberegning vedrører. Dette var til at forstå, og man forventede selvsagt, at beregningerne var foretaget af Bohr, når han ustandseligt underbyggede denne eller hin elektronkonfiguration med "ifølge korrespondensprincippet", "for ikke at bryde korrespondensprincippet" o. lign. Ifølge Helge Kragh viser Bohr-arkiverne, at der var gjort forsøg i den retning - men at de ikke var tilendebragt og meget langt fra fyldestgørende. Kragh nævner, at beregningerne sandsynligvis var umulige at foretage uden vore dages computere. Korrespondensprincippet må derfor i det store og hele ses som udslag af Bohrs intuition. Ideen var formentlig korrekt nok - men udførelsen af de matematiske beregninger var simpelthen ikke mulige at udføre i praksis.
Når ordet kontinuert ovenfor er fremhævet, er det, fordi der gemmer sig en yderligere pointe i korrespondensprincippet. Fourier-transformationer var også på det tidspunkt en velkendt måde at omsætte "krøllede" kurver til almindelige sinuskurver (symmetriske). Fourier-koefficienterne er rækken af værdier, som indgår i transformationerne, og er altså det, man skal regne sig frem til. I Bohrs anvendelse af Fourier-transformationerne impliceres det, at den kvanteteoretiske diskontinuerte række omsættes til en kontinuert. Ved hjælp af korrespondensprincippet undslipper man altså i en vis forstand problemet med den diskontinuerte skala. I realiteten anvender Bohr Fourier-beregningen på noget, der ikke kan eksistere ifølge kvanteteorien, nemlig til at beregne overgangen mellem to stabile tilstande. Sagt på en anden måde, så oversættes kvanteteorien til den mekaniske fysik (diskontinuiteten oversættes til kontinuiteten). Selv om Bohr altså godt nok ikke foretog beregningerne, så fastholder han siden hen med en markant stædighed, at kvanteteorien (og kvantemekanikken) kun kan fastholdes, hvis denne oversættelighed bevares.
Det fjerde princip om harmoni og symmetri bruges endnu mere uklart på dette tidspunkt i Bohrs udvikling. Man har siden opfattet det som et forsøg på fra Bohrs side at angive, hvad hans kreative intuition egentlig bestod i, - men "søgning efter harmoni og symmetri" er ikke synderlig præcist.

2. Kvantemekanikkens udvikling

Som det kort har været nævnt ovenfor, bør man skelne mellem den fysiske teori og den matematiske formalisme, som teorien anvender som et redskab. Den fysiske teori giver udtryk for bestemte relationer og lovmæssigheder mellem entiteter, mens den matematiske formalisme er et lukket system, der i sig selv ikke uden videre har nogen relation til omverdenen (jvf. del V). Specielt i forbindelse med kvantemekanikken er det nødvendigt at fastholde denne dobbelthed, fordi det gang på gang er udviklingen af den matematiske formalisme, som er den egentlige motor i kvantemekanikken, det der bringer den videre og umiddelbart løser problemer, som fysikerne var låst fast i. De egentlige problemer med kvantemekanikken knytter sig til fortolkningen eller udlægningen af den matematiske formalisme, altså hvilke fysiske fænomener og tilstande formalismen egentlig beskriver.
Kvantemekanikken grundlægges i en periode, der strækker sig fra juni 1925 og ca. et år frem. Perioden starter med, hvad der kaldes Heisenbergs ulighed, og følges op af Schrödingers bølgeteori, som siden danner udgangspunktet for det afgørende sandsynlighedsbegreb for kvantemekaniske fænomener. Disse tre led er hver især tilknyttet matematiske udlægninger, som langt hovedparten af fysikerne var enige om. Uenighederne opstod kun i tilknytning til den fysiske teori - til gestaltningen af, hvad formalismerne egentlig dækkede.
Den oprindelige ulighed, som Heisenberg (1901-76) formulerede, er matematisk ganske simpel, - og svarer for så vidt til et elementært matematisk niveau:

pq>=h

(mens videreudviklingen v.h.a. Hamiltons matrixmekanik absolut er for viderekomne). Uligheden betyder umiddelbart, at produktet af en partikels position og impuls er større end eller lig med Plancks konstant. Nu står der ikke blot p og q , men delta ()p og delta q - og det er her, det væsentlige er. Delta betyder et interval, og uligheden indebærer, at intervallerne for p og q er omvendt proportionale, dvs. jo mere nøjagtigt p angives des større interval må q angives indenfor. Jo mere nøjagtigt positionen måles, des mere unøjagtigt måles impulsen (eller omvendt). Hvis produktet af p og q skal være større eller lig med universalkonstanten h, så kan p og q ikke angives med vilkårlig nøjagtighed. Matematisk er det ganske underordnet - inden for den mekaniske fysik er det en decideret absurditet, fordi impuls og position er to sammenhørende størrelser. Uligheden indebærer, at hvis man måler den ene faktor med en rimelig nøjagtighed, så er det umuligt samtidig at måle den anden faktor nøjagtigt. Uligheden gælder i realiteten alle objekter - også de makroskopiske vi omgiver os med, altså den klassiske mekaniske fysiks objekter. Men objekterne er her så store, at det i praksis ikke spiller nogen rolle. Det er først ved målinger af enheder, der nærmer sig Plancks konstant, at problemet opstår.
Når den matematiske formalisme siden udvikles til et virkeligt avanceret niveau, kan man i sammenligning med den simple ulighed forestille sig vanskelighederne ved at danne sig en "plastisk fysisk forestilling" af, hvad formalismen egentlig dækker over. I starten af sin bog om kvantemekanik fra 1930 skriver Dirac:

"...det bør bemærkes, at fysikkens primære genstandsområde ikke er dannelsen af billeder, men formuleringen af love om fænomener og anvendelsen af disse love til opdagelse af nye fænomener. Hvis et billede eksisterer, så meget des bedre; men om der eksisterer et billede eller ej er kun af sekundær betydning. I forbindelse med atomare fænomener kan man ikke forvente, at der eksisterer billeder i den sædvanlige betydning af ordet 'billede' dvs. en model, der fungerer efter klassiske regler. Man kan imidlertid udvide ordet 'billede' til at inkludere en måde at anskue fundamentale love, som er indlysende selvkonsistente. Med denne tilføjelse kan man gradvist opnå et billede af atomare fænomener samtidig med, at man gør sig fortrolig med kvanteteoriens love." (Dirac 1930, s. 10).

Det, Dirac foreslår, er i realiteten, at man kun kan danne sig en plastisk forestilling om de atomare fænomener, hvis man undlader at relatere billedet til noget som helst andet. De atomare fænomener er selv-konsistente eller selv-definerende, og de kan ikke forstås i det almindelige billedsprog. Som også Bohr vendte tilbage til flere gange, er uforståeligheden ved de kvantemekaniske fænomener direkte en afspejling af menneskets binding til at opfatte verden, som den klassiske mekaniske fysik foreskriver. Hvis man ikke kan overskride den vante opfattelse af verden, kan man heller aldrig forstå de kvantemekaniske fænomener.
Før vi går videre med det næste led i kæden - Schrödingers bølgeteori og sandsynlighedsbegrebet, er det hensigtsmæssigt at se lidt på den nu klassiske modstilling af partikler og bølger.

(a) Partikel og bølge

"Vi vælger at undersøge et fænomen, som er umuligt, absolut umuligt at forklare på nogen klassisk facon. Fænomenet har samtidig essensen af kvantemekanikken i sig. I realiteten indeholder det det eneste mysterium. Vi kan ikke få mysteriet til at forsvinde ved at "forklare", hvordan det fungerer. Vi vil kun fortælle, hvordan det fungerer. Ved at fortælle, hvordan det fungerer, vil vi samtidig have fortalt om de fundamentale besynderligheder i hele kvantemekanikken". (Feynman 1961, bd. III s. 11).

Ordene er Richard Feynmans, og de står i tredje bind af den vel nok kendteste lærebog i fysik i de sidste 2-3 årtier. Eksemplet, der henvises til, er det berømte dobbeltspalte forsøg, som på fortrinlig måde illustrerer den såkaldte partikel-bølge dualitet. Eksperimentet blev først gennemført i praksis langt senere, end det blev konstrueret som tankeeksperiment (men den praktiske gennemførelse bekræftede tankeeksperimentet). Ligesom med andre tankeeksperimenter er dets enkelhed og klarhed slående. Den følgende gennemgang er et referat af Feynmans diskussion, hvorfra også figurerne stammer:

Fig.1-1. Interferenseksperiment med kugler.

I figur 1 affyres et automatisk gevær mod en væg med to spalter. Bag væggen er der en plade med en bevægelig detektor, som registrerer når en kugle rammer detektoren. De to kurver P₁ og P₂ viser sandsynligheden for tætheden af kuglernes nedslag på pladen, når henholdsvis kun spalte 1 er åben og når kun spalte 2 er åben. Kurven P₁₂ viser fordelingen når begge spalter er åbne. Det afgørende er, at P₁₂ er identisk med summen af P₁ og P₂.
Det samme eksperiment kan foretages med vandbølger. Resultatet fremgår af fig. 2

Fig. 1-2. Interferens eksperiment med vandbølger.

Når spalte 1 og 2 skiftevis er åbne, er kurverne stort set identiske med de tilsvarende ved kugleforsøget. Men når begge spalter er åbne samtidig, sker der en ændring. Årsagen er, at der ved hver spalte dannes et selvstændigt bølgemønster, og at de to bølgemønstre interfererer. Højdepunkterne på kurven I₁₂ svarer til de punkter, hvor bølgemønstrene er i fase - de forstærker hinanden - mens lavpunkterne er de steder, hvor bølgerne ikke er i fase. Det væsentlige er, at I₁₂ ikke er identisk med summen af I₁ og I₂, og at det skyldes bølgernes interferens.
Samme forsøg gentages nu med elektroner, hvor der ligesom med kuglerne sendes én elektron af sted ad gangen. Resultatet fremgår af fig. 3.

Fig. 1-3. Interferenseksperiment med elektroner.

Detektoren kan være en geigertæller, og registreringen vil foregå ligesom ved kuglerne - der vil registreres afgrænsede nedslag ("klik"), og de vil optræde i klumper svarende til P₁ og P₂s højdepunkter. Hvis begge spalter holdes åbne samtidig vil kurven P₁₂ fremtræde - en kurve der er identisk med bølgekurven, hvilket vil sige, at elektronerne interfererer.
    Hvis man sammenligner afgrænsede punkter på (b) og (c), viser der sig nogle besynderlige sammenhænge mellem den situation, hvor kun én af spalterne er åbne, og det tilfælde, hvor begge er åbne. Hvis man sammenligner det punkt på kurven, hvor betegnelserne P₁ og P₁₂ er skrevet på figuren, så må antallet af elektroner, der passerer spalte 1 og rammer punktet ved P₁, stige, når spalte 2 lukkes. Når de begge er åbne, er tilsvarende punkt i (c) en bølgedal, når 2 er lukket, er det punktet for den største tæthed. Det at lukke den ene spalte medfører tilsyneladende, at antallet af elektroner, der passerer den anden spalte, stiger. Hvis man dernæst sammenligner centret i figuren, som svarer til dens maksimum på kurve P₁₂, så er dette maksimum større end summen af P₁ og P₂. D.v.s. at når begge huller er åbne, opnås en tæthed, der kvantitativt er større end summen af den maksimale tæthed, når spalterne skiftevis lukkes. Hvis dette skal passe, så indebærer det, at antal passerede elektroner gennem en af spalterne falder, når den anden er lukket. Hvis man opfatter elektroner som partikler, så er konklusionen, at når den ene spalte er lukket, så både stiger og falder antallet af passerede elektroner gennem den anden og åbne spalte.
    I en anden forsøgsopstilling, også med to spalter, kan man på samme måde vise, at én elektron må gå gennem begge spalter samtidig. Vel at mærke hvis man fastholder, at elektroner er partikler. Elektroner er altså ikke partikler, for partikler, der går gennem en åbning, kan umuligt være afhængige af, om en anden åbning er åben eller lukket. Elektroner må være bølger, som interfererer. Problemet er imidlertid, at der findes dusinvis af vidt forskellige eksperimenter, der viser, at elektroner er partikler. (Geigertællerens klik er et illustrativt eksempel, og den punktvise registrering i et tågekammer er et andet). Man kan således måle elektronens masse, dens elektriske ladning, dens energi osv. Ligesom lys både må beskrives som partikler (fotoner) og som elektromagnetiske bølger, så indebærer kvantemekanikken, at elektroner og i sidste ende alle elementarpartikler også nødvendigvis må beskrives som både partikler og bølger.
    Det var den tyske fysiker E. Schrödinger (1887-1961), som i 1926 udformede teorien om elektronens bølgekarakter. Ca. 1/2 år efter at Heisenberg, Born og Jordan havde udviklet matrixmekanikken, baseret på elektroners partikelkarakter, fremsatte Schrödinger en matematisk formalisme med bølgefunktionen som kernebegreb. Schrödinger var stærkt utilfreds med kvanteteoriens paradoksale natur og ønskede at fremstille en konsistent matematik, som anvender vante fysiske begreber. Med udgangspunkt i nogle arbejder af den franske fysiker de Broglie, som tidligere havde undersøgt muligheden for at beskrive elektroner som en stående bølge (bølge med heltallig bølgelængde) - siden kaldt materiebølger - opnåede Schrödinger umiddelbart at konstruere en formalisme, som var lige så dækkende som matrixmekanikken, dvs. var i stand til at fortolke de samme iagttagelser. Schrödinger var overbevist om, at bølgebegrebet dækkede de materiebølger, som de Broglie havde forsøgt at formulere matematisk, og han konkluderede, at der slet ikke var brug for det underlige kvantebegreb.
    Kort tid efter viste Dirac, at matrixmekanikken og Schrödingers teori om bølgefunktionen blot var to formuleringer af nøjagtigt det samme. Dirac opstillede den såkaldte kvantemekaniske algebra, som bl.a. indeholdt transformationsregler mellem de to formalismer. Det ene formale system kunne uden videre oversættes til det andet. Det var øjensynlig sådan, at naturen var ligeglad med, hvilken matematik der blev brugt - og hvis det var tilfældet, kunne man jo lige så godt anvende Schrödingers bølgefunktion, som var et klassisk accepteret begreb. Men sådan skulle det ikke gå.

(b) Sandsynlighed

I sommeren 1926 blev Schrödinger indbudt (måske nærmere "kaldt") til København for at diskutere tingenes tilstand med bl.a. Bohr og Heisenberg. Målet var at vende og dreje de matematiske formalismer for herigennem at analysere den fysiske realitet, som lå bag formuleringerne. Det viste sig, at Schrödingers opfattelse var forkert: (1) Den bølgefunktion, som Schrödinger anvender, er ikke nogen realt eksisterende bølge i atomets rum. Det kan påvises matematisk, at der er tale om et højst abstrakt fænomen. Bølgen udfolder sig i et imaginært matematisk rum (Hilbert-rummet), som ikke har direkte og indlysende relationer til atomets rumlighed.
(2) Det viste sig, at hver elektron må bestemmes ud fra et tredimensionalt rum, som så at sige er "dens eget". Hvis to elektroner skal bestemmes, så må man operere med seks dimensioner osv.
(3) Det viste sig, at Schrödingers bølgefunktion ikke kan beskrive de strålingsfænomener, som oprindelig fik Einstein til at genindføre lysets partikelkarakter.
    Det siges, at Schrödinger tog fra København som en meget skuffet mand, hvilket formentlig er korrekt, da han så at sige uforvarende havde bidraget til at rykke kvantemekanikken endnu længere væk fra den klassiske mekanik, som ikke kan gestalte et multidimensionalt rum. Samtidig med at Schrödinger afsluttede sin serie af artikler om bølgefunktionen, udgav Born en lille artikel, som kom til at lægge grundstenen til den endegyldige konstruktion af kvantemekanikken. Det centrale element i Borns hypotese anvender Schrödingers bølgefunktion som en sandsynlighedsfunktion.
    Sandsynligheden af at bestemme f.eks. en partikels position kan forstås på to måder. Hvis sandsynligheden for at finde en partikel på en bestemt position - dvs. på et bestemt sted - er 1, så indebærer dette, at partiklen befinder sig på det sted. Når sandsynligheden er 1, så er der ingen forskel på at sige, at man ved, at partiklen befinder sig der, og at sige, at partiklen befinder sig der. Der er altså ingen forskel på fysikerens viden og partiklens eksistens angivet med koordinater. Hvis sandsynligheden imidlertid ikke er 1 - og det er den i praksis aldrig - så gælder sandsynligheden ikke partiklens eksistens, men vor viden om partiklen. Sandsynlighedsfunktionen beskriver ikke en partikels eksistens, beskriver ikke sandsynligheden for en partikels position, men derimod sandsynligheden for, at fysikeren i sin næste måling kan bestemme en partikels position. Det er først ved målingen, at partiklen tillægges eksistens. Det er ikke muligt at sige noget om partiklens eksistens inden målingen eller mellem to på hinanden følgende målinger. Partiklens eksistens kan kun opfattes som en række af muligheder, hvor den følgende måling fastlægger partiklen, dvs. "vælger" en af mulighederne.
    Borns hypoteser præciserede to problemer, som i Bohrs bearbejdning udgjorde det centrale i Københavnerskolens udlægning af kvantemekanikken. Målesituationen kan ikke længere, som i den klassiske fysik, ses som en objektiv procedure, - hele målesituationen og dens relation til elementarpartiklerne må medtænkes. Endvidere må de subatomare fænomeners determinationsforhold anskues helt anderledes, end fysiske fænomener normalt anskues. Den sandsynlighedsteoretiske tilgang indebærer et ændret kausalitetsbegreb. Taget for sig betyder sandsynlighedsfunktionen, at de kræfter, der er på spil i atomet, ikke manifesteres i entydige fænomener, men i en række mere eller mindre sandsynlige fænomener. I sammenhæng med målesituationen bliver forståelsesproblemet endnu større, idet man kan sige, at det er målingen som sådan, der manifesterer det af de sandsynlige fænomener, som bliver realiseret. Det er i og med målingerne, at der sker en overgang fra det mulige til det faktiske. Det er sådanne temaer, som indgår i det fælles sæt af fortolkninger, som med Bohr som den centrale skikkelse samles i betegnelsen Københavnerskolen.

3. Københavnerskolen

Kvantemekanikkens udvikling er som nævnt ovenfor i høj grad kendetegnet ved et spændingsfelt mellem en matematisk formalisme og de fysiske fænomener, som formalismen hævdes at beskrive. Jo større spændingen i dette felt er, des større mulighed er der for en erkendelsesteoretisk og videnskabsfilosofisk diskussion af de fysiske fænomeners ontologiske status og de metodiske principper for erkendelse. Kvantemekanikken er således et af de bedste eksempler på opdelingen af forskningsprocessen i to dele (jvf. del I). På det rent praktisk-metodiske niveau er der stort set ingen uenighed - alle fæstede lid til f.eks. tågekammerets gengivelse af partikelforløb, ligesom de fleste kvantemekanikere i dag betragter partikelacceleratoren som en farbar empirisk vej til udforskning af subatomare fænomener. Der er heller ingen uenighed om den matematiske formalisme - nogle var mest fortrolig med matrixmekanikken andre med Schrödingers bølgefunktion, men da der var enighed om, at de to formalismer dækkede det samme, og da Diracs algebra stod til rådighed som en slags metamatematisk formalisme, var der ingen, som satte spørgsmålstegn ved beregningerne. Kvantemekanikken bekræfter således, at der inden for en given disciplin sort set er konsensus omkring det første trin i forskningsprocessen.
    Det er i det andet led, problemerne opstår, - i fortolkningen af empirien. De ontologiske spørgsmål om materie, realitet og kausalitet og spørgsmålet om subjektets erkendelsesteoretiske status i relation til realiteten, er således fremtrædende i de kvantemekaniske diskussioner.
    Københavnerskolens fortolkning kan resumeres i fremsættelsen af nogle principper: korrespondensprincippet som blev omtalt i forbindelse med Bohrs atomteorier, komplementaritetsprincippet, samt harmoni og individualitet.
    For overskuelighedens skyld diskuteres Københavnerskolens fortolkning med basis i Bohrs fremstilling, hvilket tidsmæssigt vil sige op til ca. 1960. I et følgende afsnit tages udgangspunkt i Einsteins kritik af Københavnerskolen - og diskussionen følges op til i dag og afsluttes med Aspects eksperimenter.

(a) Korrespondensprincippet

Bohrs manglende formuleringsevne er velkendt. Det siges, at han i de samtaler med sekretærer, kolleger o.lign., som dannede baggrund for mange af hans artikler, ret ofte forsvandt ind i sit eget univers for at dukke frem igen 3-4-5 minutter efter og fortsætte en argumentation, men uden at indvie samtalepartneren i den argumentationskæde, som blev konstrueret i de minutter, hvor han var fraværende. Der er næppe tvivl om, at havde det ikke været Niels Bohr, der fremsatte nogle filosofiske hypoteser, så havde analysen af komplementaritet, målesituationens paradoks og den kvantemekaniske kausalitet ikke fået nær samme opmærksomhed. Der er sikkert mange, der har forsøgt at gennemlæse Bohrs samlede produktion og noteret alle de steder, hvor han omtaler korrespondens, komplementaritet osv., for så at opdage, at formuleringerne stort set er ens. Det er de samme 10-15 sætninger, som går igen overalt. Hermed være ikke sagt, at de ikke indeholder dybe indsigter, det kan der ikke være tvivl om.
    Erkendelsesteoretisk var Bohr overbevist om, at fysik udgør en beskrivelse af verden, og at alle beskrivelser og erkendelser skal relateres til dagligsproget. Alene det, at man for at meddele en indsigt eller erkendelse er nødt til at formulere den sprogligt, er for Bohr et afgørende argument for alle erkendelsers sproglighed. Sproget er ikke blot nødvendigt for at formidle erkendelse, erkendelse er i sig selv sproglig. Sproget gestalter menneskets perception af omverdenen - uden sprog var vi ikke menneskelige subjekter. (Bohr siger et sted, at barnet først bliver menneske, når det tilegner sig sprog og begreber).
    Et af Bohrs helt centrale erkendelsesteoretiske begreber er almengørelse eller generalisering. Det er simpelthen Bohrs betegnelse for relationen mellem den oplevede fænomenverden og den klassiske fysik. Bohr fremhæver gerne den præcisering, klarhed, harmoni - til tider skønhed - som den mekaniske fysik bibragte den menneskelige erkendelse. Når Bohr ikke definerer almengørelse, er det formentlig, fordi der ikke er så meget at definere. Almengørelse betyder ikke andet end generalisering. (Man kan hæfte sig ved, at generalisering normalt også bruges om den sprogpsykologiske proces, der danner begreber). Den klassiske fysik generaliserer de oplevede fænomener - og generaliseringerne, de fysiske begreber, er udtrykt i matematikken. Men selv om matematikken således er fysikkens sprog, så fastholder Bohr konsekvent, at matematikken i princippet altid kan føres tilbage til dagligsproget, ligesom den mekaniske fysik altid kan føres tilbage til oplevede fænomener. Og ligesom den mekaniske fysik er en generalisering af den oplevede fænomenverden, således er kvantemekanikken en generalisering af den mekaniske fysik.
    Et af Bohrs første grundlæggende principper er korrespondensprincippet, som han bl.a. anvendte i konstruktionen af sin anden atomteori (jvf. ovenfor). Bohrs anden atomteori var kvanteteoretisk. Det var korrespondensprincippet, som muliggjorde, at man kunne anvende den mekaniske fysiks lovmæssigheder som en slags mellemregning. Korrespondensprincippet er erkendelsesteoretisk en direkte formulering af Bohrs krav om omsættelighed til dagligsproget - via den mekaniske fysik. Korrespondensprincippet indebærer generelt, at man ved fortolkningen af et givet eksperiment starter i den matematiske formalisme, som er tilknyttet den klassiske fysik, og efter at have udført visse beregninger kan transformere resultatet til kvantiserede udtryk ved simpelthen at udveksle nogle symboler med nogle andre. Men hvad er da relationen mellem korrespondensprincip og kvantemekanik? Bohr hævder, at kvantemekanikken er en matematisering af selve korrespondensprincippet. I og med Heisenbergs uligheder (og matrixmekanikken) er det ikke længere nødvendigt at starte med de klassiske mekaniske beregninger - en matematisk formalisme er fundet, som kan anvendes uden videre. Matematiseringen af korrespondensprincippet er på tilsvarende måde som ovenfor udtryk for en generalisering. Via matematiseringen af korrespondensprincippet opnås en ny generalisering, parallelt med den der skete ved konstitueringen af den klassiske mekaniske fysik.
    Hvis man betragter generalisering og korrespondensprincip ud fra en erkendelsesteoretisk synsvinkel kan man skelne mellem følgende niveauer: sansning og oplevelse, den mekaniske fysik, kvanteteorien og kvantemekanikken. Det interessante er, at disse fire niveauer kan betragtes som generaliseringer af hinanden.
(a) Sansning og oplevelse generaliseres v.h.a. den mekaniske fysik.
(b) Den mekaniske fysik generaliseres til kvantefysikken v.h.a. korrespondenspricippet.
(c) Korrespondensprincippet generaliseres u.h.a. matematikken til kvantemekanikken.
Hvis man imidlertid insisterer på, at dette er den eneste gyldige udlægning af Bohr, så er Bohrs teori kun epistemologisk og ikke ontologisk. Det mener den danske fysiker Aage Petersen.
    Aage Petersen, som i mange år var Bohrs assistent, har i sin disputats om kvantefysik og filosofi gjort korrespondensprincippet til Bohrs vigtigste erkendelsesteoretiske princip (frem for komplementaritetsprincippet). Han skriver således:

"Set i korrespondensideens perspektiv fremstår kvantefysikken ikke som en afdeling af udforskningen af det eksisterende. Den er ikke et nyt kapitel i en ontologisk tradition, men nærmere en fase i en anden evolution. Kilden til denne evolution er matematik og ikke filosofi. Dens udviklingsretning er ikke søgning efter den ultimative realitet, men den korrekte brug af sproget". (Petersen 1968, s. 129).

Petersen mener altså, at kvantemekanikken ikke indebærer en ny ontologi, men at dens egentlige konsekvens er en videreudvikling af matematikken. Hvis man som Aage Petersen på denne måde opprioriterer korrespondensprincippet, så indebærer det tilsyneladende, at Bohr ikke har nogen særskilt ontologi, og at det ontologiske problem er (af)løst af overvejelser over matematikkens status. Men en teori, som sløjfer ontologien, og som samtidig gør matematikken til en slags "meta-sproglighed", stedet for de objektive, dvs. præcise og én-én-tydige formuleringer - en sådan teori minder til forveksling om positivismen (i dens logisk-empiristiske udgave).
Aage Petersen synes at overvurdere matematikkens betydning for Bohr. På den ene side er det sikkert rigtigt, at Bohrs nærmest æstetiske ideal om teoriers harmoni, enkelhed, præcision og skønhed kun kan indfris af matematikken - eller rettere, at det er de matematiske generaliseringer af de fysiske fænomener, som berettiger sådanne karakteristikker. På den anden side gav Bohr ikke altid udtryk for en ubetinget accept af matematikkens særstatus. Det klareste udtryk herfor findes betegnende nok i et referat (ikke skrevet af Bohr selv) af en diskussion, som fulgte efter et foredrag (Bohr 1938a):

"Professor Bohr udtrykte sin beundring af den kyndighed med hvilken prof. Neumann havde behandlet kvanteteoriens problemer fra et matematisk og logisk synspunkt. Han påpegede samtidig, hvordan de mest simple eksperimentelle opstillinger, som han omtalte i sit foredrag, på en mere elementær måde kastede lys over de samme essentielle punkter, som dukkede op i den matematiske analyse. Vi må også bemærke, at spørgsmålet om de logiske former, som bedst er tilpasset kvanteteorien, faktisk er et praktisk problem, vedrørende valget af den mest belejlige måde, at udtrykke den nye situation på, som opstår i dette domæne. Personlig følte han sig tiltrukket af dagliglivets logiske former til hvilke konkrete eksperimenter nødvendigvis var begrænset." (Bohr 1938, s. 38)

Hvis referatet ellers er en korrekt gengivelse af Bohrs indlæg, så siges der her, at det er dagliglivets logik og ikke et fjernt matematisk univers, som er basis. I forbindelse med den senere analyse af komplementaritetsprincippet fremhæver Bohr eksperimentet som den fundamentale "kommunikationsform" med naturen. (At eksperimentere er at stille spørgsmål til naturen, siger han et sted). Der er i hvert fald en tendens hos Bohr til at modstille de meget abstrakte matematiske formalismer og den grundlæggende fysiske praksis - omgangen med og konstruktionen af måleapparater.
Komplementaritetsprincippet indeholder nogle væsentligt nye ideer, som ikke er til stede i korrespondensprincippet, og umiddelbart virker det ikke overbevisende, at man skulle se bort fra dem til fordel for en fastholdelse af korrespondensprincippet og den dermed forbundne opprioritering af matematikken.

(b) Komplementaritet og måling

Bohr nævner første gang termen komplementaritet i et foredrag på en fysikkongres i den italienske by Como. "Nævner" er en rimelig præcis betegnelse, for han definerede det ikke, hverken her eller noget andet sted siden. I de sammenhænge, hvor Bohr anvender termen, sker det ofte i forbindelse med et lidt besynderligt almindeligt ord, nemlig individualitet. Når Bohr havde fundet et ord, som han syntes godt om, så fastholdt han det i alle mulige sammenhænge, hvorfor hans formuleringer vidt forskellige steder oftest er nærmest identiske. Individualitet suppleres eller ligestilles disse steder med udelelighed, diskontinuitet og helhed.
    I den udstrækning individualitet er et fysisk begreb, bruger Bohr det om det mest centrale i kvantefysikken, nemlig virkningskvantet. Det er det udelelige virkningskvant, som sikrer atomets stabilitet, og det er netop kvantets karakter af udelelighed, helhed og diskontinuitet, som er uforenelig med den mekaniske fysik, og som gør, at det kan benævnes som en individualitet. Et mindre antal steder nævner Bohr, at individualitet også er karakteriseret af lukkethed og afsluttethed. Individualiteten, udeleligheden og helheden ved kvantet og de atomare fænomener i almindelighed kan opfattes som et ontologisk udsagn med bestemte erkendelsesteoretiske konsekvenser. Hvis helheden ikke kan opsplittes på almindelig reduktionistisk vis, så kan man heller ikke udforske helheden ved hjælp af de almindelige fysiske metoder. Og det er netop det, lysets og elektronens dobbeltkarakter viser med al ønskelig tydelighed. Fysikerne kan ikke andet end beskrive lys og materie som enten bølger eller partikler - begge beskrivelser skal anvendes, og der kan ikke være tale om at vælge den ene frem for den anden. Komplementaritet indebærer at videnskaben altid er tvunget til at benytte sig af komplementære beskrivelser - altså to forskellige beskrivelser, som umiddelbart strider mod hinanden - over for fænomener, der ligesom virkningskvantet er udelelige. Nødvendigheden af komplementariteten afspejler således den menneskelige erkendelses uformåenhed.
    Men hvorfor kan man ikke blot stille sine apparater op og foretage sine målinger, som man altid gør i en fysisk eksperimentalsituation? Det kan man ikke, fordi man i og med målingen allerede har valgt en af de komplementære beskrivelsesmåder, som er nødvendige og fravalgt den anden.
    Måleproblemet er måske lettere at forstå, hvis det illustreres med eksempler inden for andre områder, hvor komplementariteten også gælder. Bohr anvendte nemlig komplementaritetsprincippet på andre videnskabelige genstandsområder end fysikken. F.eks. skriver han, at det ikke er muligt at udforske liv uden at ødelægge det. Hvis man skal manipulere, adskille, opsplitte levende væv, så ødelægger man netop det, der skal udforskes - liv. Hvis man skal undersøge sammenhængen mellem den frie vilje og nervesystemet, så kan man ikke foretage videnskabelige eksperimenter med nervesystemet, uden at man i og med eksperimentet ændrer på de neurofysiologiske processer, som er baggrunden for den frie vilje. Som et tredje eksempel angiver Bohr enkelte steder den antropologiske udforskning af fremmede kulturer. Kulturen udgør en afsluttet og harmonisk helhed, som kun kan fortolkes ved hjælp af det udforskende subjekts egen kultur. Problemet er det samme som med individualiteten og helheden inden for fysikken - når man starter registreringen, har man allerede foretaget nogle valg, således at det, der registreres, ikke blot er en del af individualiteten, men også den registrerendes relation til individualiteten. Individualiteten er forstyrret og kan ikke indfanges i sig selv, registreringen er et indgreb, der ændrer det, der skal registreres.
    Umiddelbart er disse eksempler sådan set ret banale - og det var de også på Bohrs tid. De er standardproblemer inden for humanistiske og samfundsorienterede videnskaber og har været diskuteret indgående i hvert fald siden århundredskiftet. Den konsekvens, Bohr drog, er imidlertid mindre banal, idet han konsekvent insisterede på, at kombinationen af to beskrivelser er nødvendig over for alle individualiteter. Inden for biologien skal man både benytte vitalisme og mekanicisme, inden for psykologien både fænomenologisk beskrivelse af viljen og neuropsykologiske udredninger af nervesystemet. Denne "bløde" relativisme forekommer imidlertid heller ikke i sig selv at være synderlig revolutionerende. Det er godt nok et nyt synspunkt, men revolutionerende er det ikke. Der må være noget mere.
    Dette "mere" findes i Bohrs udredninger af subjekt-objekt relationen i forbindelse med måleproblemet. Udredninger er måske så meget sagt, for det er her nogle af Bohrs mest uudgrundelige formuleringer findes. I forbindelse med en omtale af forklaringer, som udelukker hinanden skrives:

"En nøjagtig formulering af sådanne analogier indebærer selvfølgelig terminologiske vanskeligheder, og forfatterens indstilling antydes måske bedst i et afsnit af artiklen, hvori der henvises til det gensidige udelukkelsesforhold der altid vil bestå mellem den praktiske brug af ethvert ord og forsøg på dets strenge definition." (1949, s. 67)

Og et andet sted:

"... i sidste instans må den direkte brug af ethvert ord stå i en komplementær relation til analyse af dets mening"

Anvendelsen af ord er komplementære til definitioner af ordet eller analysen af dets betydning. I andre sammenhænge skriver Bohr ofte, at iagttagelsesmuligheden er komplementær til definitionsmuligheden (f.eks. 1928 s. 42).
    Bohr var formentlig ikke fortrolig med den fænomenologiske filosofi (fra Hegel til Heidegger og Husserl). Havde han været det, ville han nok have brugt ordet refleksion. For mange af Bohrs uudgrundelige formuleringer kan løses op, hvis man skelner mellem på den ene side det perciperende, iagttagende subjekt og på den anden side subjektets refleksion over sin egen perception, oplevelse og iagttagelse. Bevidsthedens selv-refleksion er et subjektdefinerende træk, og man kan med Bohrs terminologi sige, at hvis bevidstheden som sådan (dvs. som en individualitet) skal beskrives, så er det nødvendigt med hinanden udelukkende og komplementære beskrivelser af bevidsthedens oplevelse og bevidsthedens refleksion af oplevelsen. Det, der er genstand for refleksionen - objektet -, bestemmes entydigt af det reflekterende subjekt. Grænsen mellem subjekt og objekt rykkes imaginært. Nu kan man indvende, at der er forskel på subjektets selvrefleksion og videnskabelig empiri eller videnskabelig iagttagelse og måling. Bohrs vigtigste pointe er formentlig, at der netop ikke er nogen forskel - forskellen er i hvert fald til at overse, specielt når det gælder kvantemekanikken, eller beskrivelsen af atomare fænomener. For ligesom bevidstheden er en del af sit eget genstandsområde i selv-refleksionen, så er måleapparatet i fysikken ikke blot det, der måler, men også det, der måles.
    I forbindelse med omtalen af Heisenbergs usikkerhedsrelation ovenfor fremgik det, at det ikke er muligt at måle position og impuls samtidig. Når man konstruerer et måleapparat til måling af positionen, så vil det være indrettet sådan, at måling automatisk påvirker og ændrer kvantefænomenets impuls. Og når man konstruerer et måleapparat til måling af impulsen, så vil positionen ændres i og med målingen. De to målinger udelukker hinanden - de er komplementære. Måleapparatet fungerer i denne sammenhæng som subjekt, men kun i og med at man via måleapparatet vælger hvilket aspekt (position eller impuls), som skal måles, og dermed fravælger andre.
    Nu kan man spørge, hvorfor man ikke blot kan måle to gange. Altså først måle positionen og bagefter måle impulsen under hensyntagen til den ændring, som den første måling afstedkom. Det kan man ikke, fordi det ikke er "samme" fænomen. Det kvantemekaniske fænomens individualitet brydes ved den første måling, og man kan ikke gå tilbage i tiden (måleapparatets) og måle på samme fænomen. Målingen er irreversibel. Dette svarer til, at man ikke kan opleve og reflektere over oplevelsen samtidig - når man vælger én modalitet, fravælges andre. Men de er begge definerende for subjektets/individualitetens helhedskarakter.
    Hvis man sammenligner komplementaritetsprincippet med det tidligere diskuterede korrespondensprincip, som Aage Petersen fremhævede så kraftigt, så viser der sig nu nogle afgørende forskelle. Korrespondensprincippet førte til en opprioritering af den matematiske formalisme. Og med opprioriteringen af matematikken sker der en opprioritering af epistemologien. Man kunne godt have ønsket sig, at Bohr svarede på, om den kvantemekaniske matematiske formalisme fremstiller en syntese af de komplementære beskrivelser. Hvis Dirac's algebra syntetiserer de to alternative matematiske beskrivelser af henholdsvis partikel- og bølgeegenskaben, udgør algebraen så ikke en syntese? Bohr svarer ikke på dette nærliggende spørgsmål. Det synes også, som om både en bekræftelse og en benægtelse af spørgsmålet indebærer modsigelser. Hvis matematikken er en syntese, kan man altså alligevel slippe uden om komplementariteten og nå en entydig definition - de indbyrdes udelukkende beskrivelser kan syntetiseres i noget tredje. Hvis matematikken ikke er en syntese - hvad er den så? Lad os indtil videre lade problemet stå åbent.
    Det er ikke kun matematikkens status, som er forskellig ved opprioriteringen af et af de to principper. Komplementaritetsprincippet introducerer en opfattelse af reduktionisme, som er uforenelig med korrespondensprincippet. Hvis man opprioriterer komplementaritet, er Bohr på væsentlige punkter i overensstemmelse med det synspunkt, som i indledningen blev kaldt irreduktiv materialisme. Det at insistere på en komplementær beskrivelse er jo antireduktionistisk, om noget er. Når en dobbelt beskrivelse er nødvendig, så findes der selvsagt ikke ét udtømmende og konsistent beskrivelsessystem. De grundlæggende individualiteter i fysik (kvantet), biologi (den organiske materie, eller liv), psykologi (psyken) og sociologi (samfund) er individualiteter, der kræver en komplementær beskrivelse, og de kan ikke restløst reduceres til kun en.

(c) Sprog og ontologi

Antireduktionismen i komplementaritetsprincippet er epistemologisk og ikke ontologisk. Det er umiddelbart vanskeligt at sige, hvilken ontologi der ligger gemt i komplementaritetsprincippet, om overhovedet nogen, men det udelukker i hvert fald ikke eksplicit de ontologiske spørgsmål, sådan som korrespondensprincippet gør.
    I Bohrs mange artikler om kvantemekanikkens erkendelsesteoretiske konsekvenser starter han stort set altid med en diskussion af målingssituationen som udtryk for den klassiske fysiks begrænsning. Selv om Bohr ligesom andre førende fysikere gjorde kraftig brug af tankeeksperimenter, så var han formentlig en af de mest insisterende, når det gjaldt konkrete fysiske eksperimenter. Eksperimentet er en måde at udspørge naturen på, og det er i den sidste ende den eneste erfaringskilde, som fysikken har. Desto mere afgørende måtte konfrontationen mellem den klassiske fysik og kvantemekanikken i det konkrete eksperiment forekomme ham. Virkningskvantet satte ifølge Bohr en endelig grænse for den menneskelige erkendelse. Menneskets erkendelse, både som almen kognitiv form og dens rendyrkede udgave i videnskaberne, er fuldstændig afhængig af fænomenernes rumlige og tidslige fremtræden. Og det er den rumtidslige beskrivelse, som er grundlaget for kausalitet, altså for alle årsagsforklaringer.
    Hvis man i den klassiske fysik skal forudsige en genstands bevægelse, foretages flere på hinanden følgende målinger, hvorved genstandens bane i princippet er fastlagt i det uendelige. Måleredskaber og genstand er af samme rumtidslige struktur. Også i kvantemekanikken er måleapparaterne af en størrelse, som svarer til vor vante rumtids strukturer - og det vil måleapparater altid være. Måleapparater er en kontinuert forlængelse af menneskets rumtidslige og dermed kausale erkendeform. Det menneskelige subjekt kan kognitivt defineres ved oplevelsen i rum, tid og kausalitet, således at enhver erkendelse, som bryder med dette træk, nødvendigvis må omsættes til de vante former.
    Virkningskvantet indebærer som sagt, at den kvantemekaniske realitet i princippet er ubeskrivelig. En tilnærmet beskrivelse kan kun opnås ved at opgive kravet om kausalitet og ved at opgive kvantefænomenernes anskuelighed. Man kan ikke danne sig et billede af kvantefænomenernes realitet i sig selv, fordi menneskets billeddannelse altid vil være afhængig af rum, tid og kausalitet. Hvis man forsøger at fremstille kvanterealiteten, vil man blot stå tilbage med en række "negative" udgaver af det klassiske verdensbillede: måleapparat og objekt kan ikke skelnes, men udgør en enhed; flere på hinanden følgende målinger måler ikke "samme" fænomen - det er et nyt fænomen, der måles hver gang; hvad der sker mellem to på hinanden følgende målinger, kan man intet sige om; ved hjælp af den matematiske formalisme kan man beregne sandsynligheden for en følgende måling (og ikke hvordan kvantestrukturen har udviklet sig).
    Det har givetvis ærgret mange, at Bohr ikke udtalte sig om ontologi. Når han nærmer sig det i sine artikler, glider han uden om eller gentager, at vores erkendelse er bundet til den klassiske fysiks verdensbillede, og at man er nødsaget til at anvende den komplementære beskrivelse. En ontologisk fortolkning af komplementaritetsprincippet er som nævnt ovenfor vanskelig, idet princippet ikke direkte fører til en tvungen ontologi, hvad der formentlig netop var hensigten. Man kan imidlertid forsøge at sammenligne med en af de idealistiske ontologiske fortolkninger af kvantemekanikken for at se, om komplementaritetsprincippet passer ind i den.
    Den mest idealistiske udgave af kvantemekanikken repræsenteres af Heisenberg. Heisenberg hævdede dels, at det var ligegyldigt, om man anvendte den bølgeorienterede formalisme eller den partikelorienterede matrixmekanik - hvis de giver samme resultat, er valget af formalisme underordnet. Bohr insisterede i modsætning hertil på, at hele kvantemekanikken stod og faldt med, at det netop var begge beskrivelser, der skulle anvendes samtidig, selv om de udelukker hinanden. Det er formentlig netop for at præsentere et alternativ til Heisenbergs opfattelse, at Bohr fremlagde sit komplementaritetsprincip på netop det tidspunkt han gjorde. Heisenberg hævdede endvidere, at målingen i kvantemekanikken skaber fænomenet. Det er ikke blot et spørgsmål om, at målingen realiserer én blandt flere mulige tilstande, målingen vælger og skaber fænomenet.
    Der er ikke noget der tyder på, at Bohr delte Heisenbergs idealisme (der nærmest er en solipsisme). Bohrs spredte ontologiske udtalelser kan umiddelbart minde om positivismen. Når Bohr udtalte, at begrebet verden eller realitet er et sprogligt problem, så peger det i denne retning. Men Bohr hævdede ikke, at menneskets eneste udgangspunkt er de rå sansedata, men derimod, at udgangspunktet er en række kategorier.

"Vel ved vi nu, at den ofte ytrede skepsis angående atomernes realitet var overdreven; eksperimenterkunstens vidunderlige udvikling har jo tilladt os at påvise virkningen af enkelte atomer. Ikke desto mindre har netop erkendelsen af den ved virkningskvantet udtrykte, begrænsede delelighed af de fysiske foreteelser vist berettigelsen af den gamle tvivl om vore sædvanlige anskuelsesformers rækkevidde, hvad de atomare fænomener angår."(Bohr 1929, s. 70).

Alt efter temperament kan man opfatte den første sætning som et udsagn om, at tvivlen vedrørende atomernes realitet er overdreven. De eksisterer altså. I resten af citatet nævnes Bohrs kantianske ide om begrænsningen af erkendelsen i kraft af anskuelsesformerne rum og tid. Mennesket er begrænset af disse helt grundlæggende anskuelsesformer - som "passer" fortrinligt til det udsnit af den organiserede materie, der strækker sig fra kvantet til hastigheder nær lysets. Dette afgrænsede udsnit er menneskets ontologisk-epistemologiske niche. Det er forudsat i vor måde at tale på, i den måde det overhovedet er muligt at konstruere måleapparater og dermed i de erfaringer, vi kan aftvinge naturen.
    Set fra en modsat ontologisk vinkel, nemlig en materialistisk, er der principielt intet til hindring for at hævde, at materien indeholder organisationsformer, som er uerkendelige for mennesket (det er kun for de mekaniske materialister, at det er en umulighed). Det er endog højst usandsynligt, at mennesket skulle kunne erkende hvad som helst i universet. Bohrs komplementaritet er således både forenelig med en kantisk idealisme og en materialisme (som er ikke-mekanisk). Kan man indkredse Bohrs fraværende ontologi nærmere?
    Der findes måske et muligt aspekt af Bohrs erkendelsesteori, som man ikke hidtil har behandlet efter fortjeneste, og som antyder en ontologi. Aspektet er, hvad man kunne kalde hans erkendelsesantropologi. Nu vil jeg ikke påstå, at Bohr vitterlig mente det følgende, men derimod, at det er foreneligt med Bohrs synspunkt. Bohr hævdede ofte, at den klassiske fysik var en harmonisering af menneskets oplevelse, struktureret omkring begreber som masse, hastighed, rum, tid, kausalitet osv. Det fysiske sprog var i sidste ende en forfinelse og en kvantificering af dagligdagens sprog og konstrueret gennem århundreder.
    Hertil kunne man indvende, at også den klassiske fysik i stigende grad afveg fra dagliglivets oplevelse og formentlig altid har gjort det. Således vil de fleste sikkert stadig mene, at en jernkugle på størrelse med en bordtennisbold vil falde hurtigere til jorden end bordtennisbolden, og man skal ikke så langt tilbage i tiden, før mange så tordenvejr som udtryk for overjordiske magters vrede. Til dette ville Bohr formentlig indvende, at harmoniseringen og forfinelsen i fysikken netop går ud på at korrigere for disse fejltolkninger af naturen, og at fejltolkningerne konkret kunne modbevises ved helt banale demonstrationer.
    En lidt vanskeligere indvending kunne henvise til en omfattende socialhistorisk litteratur om de historiske ændringer i rum- og tidsopfattelsen. Feudaltidens cirkulære tidsopfattelse er uforenelig med den urets tid, som industrialiseringen hånd i hånd med fysikken satte igennem. Hvis man endvidere tager højde for socialantropologiske undersøgelser af fremmede sprog- og kognitionsformer, er det meget sandsynligt, at man i højere grad må anse de grundlæggende erkendelseskategorier som historisk determineret. Sproget og begrebsverdenen er udviklet i en konkret samfundsmæssig virkelighed og i en konkret intersubjektiv praksis og kan i princippet ikke være begrænset til et bestemt sæt af begreber. Det kan ikke afvises, at begreber dannes, som kan indgå i den billedskabelse af kvantestrukturerne, som ifølge Bohr var forbudt. Bohr var tilsyneladende ikke synderlig historisk orienteret - og her tænkes ikke så meget på historie i al almindelighed, som på den menneskelige erkendelses udvikling. Det var Einstein til gengæld.

4. Determination, lokalitet og realitet

Der var mange ting, som bekymrede samtidens fysikere i kvantemekanikken og specielt i Bohrs og Københavnerskolens udlægning. Det var ikke blot et spørgsmål om, at den højt besungne videnskabelige objektivitet inden for den grundlæggende naturvidenskab var sat over styr, og at det var umuligt og "forbudt" at danne sig nogen forestillinger om de subatomare kvantestrukturer - problemet var også, at det aldrig ville kunne lade sig gøre at overskride denne barriere. Selv om kvantemekanikken i tidens løb ville blive udviklet som enhver anden fysisk teori, - bl.a. i kraft af de kommende undersøgelser af atomkernen - ville der kun kunne blive tale om en reviderende udvidelse af kvantemekanikkens gyldighedsområde og ikke om en relativerende overskridelse af kvantemekanikken, svarende til relativitetsteoriens afgrænsning af den klassiske mekaniske fysik.
    I løbet af 1930erne samledes de "kritiske røster" mod Københavnerskolens fortolkning af kvantemekanikken omkring Einstein. Når diskussionen drejer sig om kvantemekanikkens mere filosofiske konsekvenser, skyldes det, at ingen er i tvivl om, at kvantemekanikken som formelt beregningsprincip er korrekt. Selv om Einstein egentlig ikke skrev synderligt meget om kvantemekanikkens konsekvenser - han var bl.a. ikke videre fortrolig med den matematiske formalisme -, så fremgår det meget klart, hvad han opponerede imod, og hvordan den Bohrske udlægning strider mod hans inderste overbevisning.
    Den diskussion, der normalt personificeres som Bohr-Einstein-striden, er centreret omkring to begivenheder, - de såkaldte Solvay kongresser i perioden 1927-30 og en artikel af Einstein fra 1935 skrevet sammen med Podolsky og Rosen (essensen i artiklen kaldes EPR-problemet eller -paradokset). På Solvay-kongressen præsenterede Einstein et tankeeksperiment, som går ud på en nøjagtig måling af en elektrons/fotons position og impuls, og som altså - hvis eksperimentet var gennemførligt - påviste, at Heisenbergs usikkerhedsrelation kunne omgås. Der findes mange indgående beskrivelser af de ca. 24 timer under kongressen, hvor de forsamlede notabiliteter troede, at Einstein havde løst den gordiske knude, indtil Bohr med anvendelse af Einsteins generelle relativitetsteori kunne vise, at også dette tankeeksperiment indeholdt en usikkerhedsrelation. Selv om Einstein ikke siden forsøgte at konstruere lignende tankeeksperimenter, blev han dog ikke overbevist, og i EPR-artiklen fra 1935 fremsættes en logisk argumentation mod kvantemekanikken gående ud på, at kvantemekanikken er ufuldstændig. Argumentationen er direkte baseret på Einsteins helhedsopfattelse (ontologi, reduktionisme m.m.) og forblev hans endegyldige indlæg i debatten.
    Mange andre fysikere har brygget videre på EPR-argumentet. Det er bl.a. en væsentlig inspirationskilde til teorien om den skjulte variabel, som på grundlag af ufuldstændighedsargumentet hævder, at kvanteniveauet er determineret af et andet niveau, hvorved den gængse opfattelse af kausalitet kan genindføres. I løbet af 1960erne og begyndelsen af 1970erne tog man et afgørende skridt videre, idet en eksperimentel efterprøvelse af et af Bohr-Einstein-debattens kernepunkter viste sig mulig. Med resultaterne af Aspects forsøg i begyndelsen af 1980erne blev der givet ny næring til debatten.

(a) Fysikkens grundlag

Fysikkens grundbegreber er ifølge Einstein i sidste ende afledt af sansningen. Denne "afledning" sker ikke direkte, men er konsekvens af en lang historisk og videnskabelig udvikling. De første eller primære begreber er dannet ud fra komplekser af sansninger. Det enkelte begreb er imidlertid ikke entydigt formet af det pågældende sansekompleks, men er intuitivt forbundet med det. Oven på de primære begreber dannes nye niveauer af begreber (sekundære, tertiære osv.), og jo højere begrebsniveau des større afstand er der til sansningen. Allerede for det sekundære niveau dannes begreber, som er relationer mellem andre begreber. Det er ifølge Einstein ikke muligt at angive et sidste absolut begrebsniveau, idet udviklingen principielt vil kunne fortsætte. Således siges det, at der ikke findes nogen endegyldige kategorier i Kants forstand (Einstein 1936, s. 316).
    Videnskaben har ifølge Einstein som mål at konstruere en fuldstændig begrebslig bestemmelse af sansningerne. Bestemmelsen skal endvidere opfylde kravet om, at begrebsanvendelsen er så minimal og sparsom som mulig. Einstein lægger meget vægt på, at realiseringen af videnskabens mål ikke er ensbetydende med en reduktion til sanseniveauet og de primære begreber. Det er ikke et spørgsmål om, at fysikken skal anvende så sansenære begreber som muligt- for alle begreber er udtryk for en intuition og kan således ikke restløst afledes af sansningerne. De mest abstrakte begreber - logik og matematik - er bedst egnet til at opfylde kravet om enkelhed i begrebsbrugen. Einstein afviser eksplicit den Machske "fænomenologiske" fysik og den dertil knyttede induktivisme. Videnskab er således i sidste ende helt afhængig af den menneskelige intuition.
    Som eksempel på dette gennemgår Einstein fysikkens udvikling. Den statistiske mekanik er det første væsentlige eksempel på en overvindelse af det fænomenologiske standpunkt, idet den logisk forbinder fænomener, som oplevelsesmæssigt intet har med hinanden at gøre. Den elektromagnetiske feltteori er for Einstein det bedste eksempel på, hvordan "konstruktiv spekulation" kan føre videnskaben videre - og også i dette tilfælde bliver afstanden til den umiddelbare sanseverden større.
    Ved at insistere så kraftigt på den menneskelige intuition i begrebsdannelsen - og uden i øvrigt at diskutere hvor intuitionen kommer fra - afviger Einstein fra positivismen hos f.eks. Mach. Mach mente imidlertid også, at en del af begrebsdannelsen er relativt uafhængig af sanseverdenen og kaldte disse begreber instinktivt begrundede. Einstein deler imidlertid et aspekt af positivismens idealistiske ontologi, idet han mener, at teori på den ene side godt nok kan bidrage til at bringe orden og forståelse i den sansede verden, men at man på den anden side ikke har mulighed for endegyldigt at konstatere, om teorien er en korrekt beskrivelse af virkeligheden.

"Fysiske begreber er noget, den menneskelige tanke frit skaber, og er ikke, i hvor høj grad det end kunne synes at være tilfældet, entydigt bestemt af den ydre verden. Ved vort forsøg på at forstå virkeligheden er vi omtrent stillet på samme måde som en, der prøver at forstå mekanismen inden i et lukket ur. Han kan se urskiven og viserne, oven i købet høre dets tikken, men han har ikke noget middel til at åbne kapslen. Hvis han er genial kan han danne sig et billede af en eller anden mekanisme, som kunne bevirke netop de fænomener, han iagttager, men han kan aldrig være helt sikker på, at hans billede er det eneste, der kan forklare hans iagttagelser. Han vil aldrig blive i stand til at sammenligne sit billede med den virkelige mekanisme, og han kan ikke engang forestille sig muligheden eller betydningen af en sådan sammenligning". (Einstein og Infeld 1938, s. 35)

Det kan godt være, at forskeren kan overbevise sig selv om, at hans teori er en korrekt gengivelse af virkeligheden, men faktisk er der ikke noget verifikationskriterium. Eller som Einstein siger et andet sted:

"Verifikation (sandhedsværdien) af systemet er knyttet til godtgørelsen af slutninger fra sanseoplevelsen, hvorved den sidstnævntes relation til førstnævnte kun kan begribes intuitivt." (Einstein 1936, s. 346).

Også verifikation er altså intuitiv.
Einstein mener imidlertid heller ikke, at den fysiske realitet er et begreb, man skal undgå, at realiteten er helt umulig at sige noget om. Som det vil fremgå af hele EPR-striden, tog Einstein den såkaldte lokalrealisme meget alvorligt. Pointen er, at det man hævder i det videnskabelige udsagn altid vil være upræcist, aldrig vil være 100% restløst dækkende. Fysik er historisk, den udvikler sig, og det vil den blive ved med at gøre, hvilket indebærer, at den videnskabelige genspejling aldrig kan blive en fuldstændig isomorf afspejling.
I Einsteins diskussioner af fysikkens historiske udvikling vises det, at den klassiske mekanik ikke længere kan fungere som fysikkens grundlag. I vurderingen af kvantemekanikken fremhæver Einstein, at den kvantemekaniske teori er ufuldstændig (hvilket EPR-artiklen er en argumentation for, jvf. (b)), og at den således ikke i sig selv kan fungere som fysikkens grundlag. Ufuldstændigheden skyldes kvantemekanikkens sandsynlighedsteoretiske grundlag og dermed lovmæssighedernes statistiske karakter. Einstein fremhæver, at sandsynlighedsteorien ikke kun er en konsekvens af usikkerhedsrelationen i selve måleprocessen, men også skyldes, at bølgefunktionen kun beskriver et helhedssystems tilstand og ikke de enkelte systemer eller processer.

"Men jeg spørger nu: Findes der virkelig en fysiker, som tror, at vi aldrig kan opnå en indsigt i ... enkelte systemers struktur og deres kausalsammenhænge, på trods af, at enhver enkeltproces takket være den vidunderlige opfindelse af Wilsonkammeret og geigertælleren, er rykket så tæt i oplevelsesnærhed? At tro dette er måske logisk modsigelsesfrit, men går så meget mod mit videnskabelige instinkt, at jeg ikke kan opgive at søge efter en mere fuldstændig betragtningsmåde." (op.cit. 1936 s. 342).

Citatet berører to synspunkter, som bør holdes ude fra hinanden.

For det første afviser Einstein, at kvantemekanikken alene på grund af dens statistiske karakter nogen sinde vil kunne udgøre fysikkens nye grundlag. Selv om teorien var logisk modsigelsesfri, er det ikke her grundlaget skal findes. Einstein mener, at løsningen lå i en udvidet eller forenet feltteori, som bl.a. undgik at operere med et partikelbegreb - en teori, som endnu ikke var inden for rækkevidde.

For det andet den indledende reduktionisme. Det, der grundlæggende strider mod Einsteins videnskabelige instinkt, er netop det, der udgør hjørnestenen i Bohrs antireduktionisme, og som kommer til udtryk i komplementaritetsprincippet. Einstein kan ikke acceptere, at en statistisk kvantificering af et begrebssystem er den sidste grænse for den menneskelige erkendelse. Bortset fra at han formentlig ikke ville acceptere nogen principielle grænser overhovedet, så mente han, at det var grundstridigt at stoppe ved en helhedsbeskrivelse, som man har kvalificerede formodninger om indeholder afgrænsede enkeltfænomener - formodninger som er baseret på den enhedskarakter, som geigertælleren og tågekammeret manifesterer. Komplekse fænomener må kunne reduceres til deres bestanddele og analyseres som sådanne - det er det, videnskab går ud på, og det kan der ikke ændres ved. Det omvendte er tilfældet i Bohrs argumentation. Netop fordi man er nået til en uoverstigelig grænse, hvor fænomenet har en helhedskarakter, må man anvende en komplementær beskrivelsesmåde.

Einsteins synspunkt giver anledning til en mere principiel tematisering af det særegne ved statistiske beskrivelser. Ifølge Einstein bør statistiske beskrivelser kun være foreløbige, idet de dækker en mangfoldighed af enkeltprocesser, og det er disse enkeltprocesser, som bør være det egentlige forskningsobjekt. Problemet opstår, hvis der ikke er nogen alternativer til den statistiske beskrivelse, og specielt hvis der ikke er mulighed for at genetablere de entydige kausaliteter på et niveau, der som helhed determinerer den statistiske beskrivelse.

(b) EPR-argumentet

Bogstaverne EPR står for de tre forfattere Einstein, Podolsky og Rosen til artiklen "Can quantum-mechanical description of physic reality be considered complete?" (1935). Artiklen fylder kun fire sider, men betragtes som fundamentet for teorierne om skjulte variable og for de nyere eksperimentelle efterprøvelser af kvantemekanikken (jvf. næste afsnit).
Artiklen indledes med en definition af en teoris fuldstændighed og af et realitetskriterium. En fysisk teori er fuldstændig, når ethvert element af den fysiske realitet svarer til et (eller flere) elementer i den fysiske teori. I definitionen indgår "fysisk realitet", og det er altså nødvendigt ligeledes at have et realitetskriterium, som defineres på følgende måde: Hvis man uden at forstyrre et system med sikkerhed kan forudsige værdien af en fysisk kvantitet, så eksisterer der et element af den fysiske realitet, som korresponderer med den fysiske kvantitet.
    Ud fra den kvantemekaniske opfattelse, at position og impuls ikke kan fastlægges samtidig og med lige stor nøjagtighed, og ud fra bølgefunktionens kollaps i målingen, så kan man aflede to mulige påstande. (1) Den kvantemekaniske beskrivelse af realiteten er ikke fuldstændig. Når to eksisterende fysiske elementer opfører sig sådan, at målingen af den ene automatisk forhindrer målingen af den anden, så kan der ikke samtidig opnås en fuldstændig overensstemmelse mellem teoriens elementer og de fysiske elementer. (2) Når to matematiske bestemmelser (operatorer), som svarer til to fysiske kvantiteter, ikke er kommutative (AB forskellig fra BA), så kan de to kvantiteter ikke have realitet samtidig, eller også må de have forskellig realitet.
    Næste skridt i argumentationen er en tænkt måling af to partikler (eller systemer), som i et tidsinterval indgår i en interaktion (påvirker hinanden), hvorefter de ikke længere påvirker hinanden. Det forudsætter, at man kender de to partiklers tilstande, inden tidsintervallet starter. Med anvendelse af Schrödingers bølgefunktion viser forfatterne, at det i princippet er muligt at måle den ene partikels position og derefter den anden partikels position, samt på tilsvarende måde måle partiklens impuls.
    Den logiske argumentation fortsætter nu således: hvis man går ud fra, at den kvantemekaniske beskrivelse er fuldstændig (og hvis den er det, så negerer det påstand (1) ovenfor), så indebærer det, at de to fysiske kvantiteter har samme realitet - for i det tænkte eksperiment kan begge kvantiteter forudsiges, og det er netop kriteriet for et elements fysiske realitet. Men hvis begge kvantiteter har realitet samtidig, så er det en negation af påstand (2). En negation af påstand (1) - hvilket burde føre til en bekræftelse af påstand (2) - medfører en negation af påstand (2). Derfor må (1) være sand - den kvantemekaniske beskrivelse er ufuldstændig.
    EPR-argumentet for kvantemekanikkens ufuldstændighed er baseret på en halvskjult præmis, som siden er blevet kaldt lokalitetsantagelsen. Antagelsen indebærer, at to systemer ("partikler") kun kan påvirke hinanden, hvis de interagerer direkte og lokalt. I det tænkte eksempel ovenfor indgår de to systemer en interaktion i et givet tidsinterval, og de to systemer fortsætter efter tidsintervallet i hver sin retning. Lokalitetsantagelsen indebærer bl.a., at en måling af det ene system foretaget efter tidsintervallet ikke vil kunne tænkes at influere på det andet system. Hvis antagelse af lokalitet ikke er gyldig, så vil det principielt sige, at en måling af ét system vil påvirke det andet system, selv om de eksisterer "i hver sin ende" af universet. Mangel på lokalitet eller ikke-lokalitet indebærer, at to partikler kan interagere uafhængigt af deres lokale tilstedeværelse. Ikke-lokalitet er principielt en af de mulige konsekvenser af kvantemekanikken og et af Bohrs argumenter for at forbyde ethvert forsøg på billeddannelse af de kvantemekaniske strukturer.
    EPR-artiklen har siden publiceringen i sig selv affødt hundredvis af artikler og bøger. I en nyere diskussion (Howard 1985) hævder forfatteren, at EPR-artiklen er et dårligt udtryk for, hvad Einstein egentlig mente, og at man fra andre artikler og diverse korrespondencer kan aflede et noget andet synspunkt. På grundlag af tekststeder, Howard citerer, er det nærliggende at konkludere, at Einstein ikke var tilfreds med EPR-artiklens argumentationsform, og at han foretrak at skelne mellem to forskellige kriterier - nemlig både separabilitet og lokalitet. (Sædvanligvis anvendes disse begreber stort set synonymt). Separabilitet er ensbetydende med, at to systemer er forskellige, hvis de er spatialt adskilt. Det er den rumlige adskilthed, der er definerende for systemers separabilitet. Lokalitet betegner det forhold, at et system kun kan ændres af ydre lokale indflydelser - altså af spatialt adskilt og systemekstern oprindelse. Hvis påvirkningen af én partikel forårsager ændring af en anden partikel, som er spatialt adskilt fra den første, så er dette ikke nødvendigvis ensbetydende med både ikke-separabilitet og ikke-lokalitet. Det indebærer kun en ikke-separabilitet og ikke en ikke-lokalitet. Kvantemekanikken er ifølge Howards udlægning af Einstein ufuldstændig, fordi den hævder en ikke-separabilitet. Kvantemekanikken er lokal og ophæver separabiliteten - den hævder, at to partikler udgør ét system, og ikke to, og systemet af de to partikler er, taget under ét, lokalt. Det er separabiliteten, der brydes, mens lokaliteten stadig kan opretholdes i kvantemekanikken. (Ifølge Howard er de skjult variabel teorier ikke-lokale, men opretholder separabiliteten).
    Det fremgår af Rosenfelds kommentar (Rosenfeld 1967) til Bohrs modtagelse af EPR-artiklen og Bohrs konstruktion af et modargument, at han i de seks uger det tog lagde alt andet til side og var yderst opildnet og entusiastisk. Indlægget er da også en af Bohrs bedste artikler specielt om målesituationen, og der er næppe tvivl om, at EPR-artiklen fremtvang en præcisering af Bohrs synspunkt.
    Bohr (1935) starter med at fremhæve, hvad der for ham at se er det afgørende i EPR-argumentet, nemlig kriteriet for fysisk realitet. Kriteriet forudsætter, at hvis man uden at forstyrre et system kan forudsige værdien af en fysisk kvantitet, så har den fysiske kvantitet realitet. Pointen for Bohr går ud på at vise, at man netop ikke kan forudsige/måle noget som helst uden samtidig at forstyrre systemet, og at man i det hele taget ikke kan måle en partikel, men kun en relation mellem partiklen og måleapparatet.

For det første præciseres usikkerhedsrelationen m.h.t. partikel og måleapparat. Når et måleapparat ikke kan måle impuls og position samtidig, så skyldes det, at når man vælger at måle impulsen, så vil partiklens kollision med måleapparatet bevirke, at måleapparatet forstyrres, således at den følgende måling af positionen ændres (usikkerheden).

For det andet præciserer Bohr, at måling af kvantefænomener ikke er et spørgsmål om, at ét system (måleapparatet) måler eller kvantificerer et andet (partikel). Målesituationen udgør en relation - det, der kvantificeres er relationen mellem partiklen og måleapparatet, ikke partiklen "i sig selv".

For det tredje viser Bohr, at hvis dette er korrekt, så er EPR-artiklen forkert. Hvis man som i EPR-artiklen forudsætter, at to partikler (A og B) efter en kollision opfører sig på en sådan måde, at man ved at måle A kan aflede B - altså uden at måle på B - så overser man, at det er helheden af partikel + måleapparat, der kvantificeres, og dermed at man i sin afledning af Bs kvantiteter forudsætter et upåvirket måleapparat. Via den sandsynlighedsteoretiske fremskrivning af partiklens tilstand til et senere måletidspunkt er der tale om specificering af en relation, hvor hverken objektet eller måleapparatet kan holdes konstant. Det er derfor en illusion at operere med en forudsigelse af en uforstyrrelig partikel.

For det fjerde fremhæves komplementariteten som den eneste rationelle løsning. Det er valget af to indbyrdes udelukkende forsøgsopstillinger, som muliggør en erkendelse af kvantemekanikkens lovmæssigheder.

Bohrs modargumentation tillader en præcisering af reduktionismeproblemet, som måske er det afgørende i hele EPR-striden. Det er i denne sammenhæng interessant, at Einstein tilsyneladende har fremhævet separabiliteten som stridens æble. I givet fald har Bohr og Einstein været ret enige om, hvor problemet lå. Separabilitet er et spørgsmål om objektets reduktibilitet - at det, der skal udforskes, kan isoleres til at have status som rumlig afgrænset entitet. Bohrs indvending er, at man ikke kan isolere objektet, men står tilbage med en uopsplittelig relation mellem måleapparatet og det, der skal måles. Dette er Bohrs første irreduktibilitet: relationen mellem objekt og subjekt/måleapparat.
    Bohr hævder endvidere, at man kan sikre den fuldstændige beskrivelse via komplementariteten. Det er Bohrs anden irredutibilitet: en fuldstændig beskrivelse via valget af to indbyrdes udelukkende forsøgsopstillinger (med henblik på måling af to forskellige kvantiteter).
    Begge irreduktibiliteter er for så vidt metodiske og mere generelt erkendelsesteoretiske. Men de er baseret på en tredje irreduktibilitet: virkningskvantet som diskontinuert størrelse. Og denne irreduktibilitet er ontologisk. Det er kvantefænomenets individualitet, som er det afgørende, det som er baggrunden for den sære målesituation og for komplementaritetsprincippets nødvendighed.
    EPR-artiklen fremtvinger en stillingtagen til fysisk realitet, som viser, at Bohr i hvert fald ikke delte den mere ekstreme idealisme hos f.eks. Heisenberg og Jordan. Det er altså muligt at hævde, at Bohr anså virkningskvantet for en realt eksisterende entitet - en egenskab ved materien. Men hvis det er virkningskvantets diskontinuitet, som bestemmer både den specielle målesituation og komplementaritetsprincippet, så må det være korrekt at hævde, at Bohrs synspunkt ikke udelukker en materialisme. Det udelukker en mekanisk materialisme, men ikke en irreduktibel materialisme.
    Man kan endvidere overveje, om Bohr og Einstein opfattede fuldstændighed på samme måde (jvf. Voetmann Christiansen 1983 og 1985). Nogle år før EPR-artiklen havde matematikeren Gödel påvist, at alle formelle (aksiomatiske) systemer er ufuldstændige. Sagt på en anden måde kan man ikke bevise et aksiomatisk systems konsistens på dets egne præmisser. EPR-artiklen er i høj grad en logisk argumentation, og hvis det er logisk fuldstændighed, som artiklen anklager kvantemekanikken for at mangle, så kan kvantemekanikerne tage det rimeligt med ro, idet kvantemekanikken som formelt system ligesom alle andre formelle systemer er ufuldstændigt.
    En anden mulighed er, at Einstein måske anvendte ufuldstændighed på sin egen måde, nemlig i overensstemmelse med hans historiske syn på forholdet mellem teori og realitet. Igen er argumentet, at kvantemekanikken er ufuldstændig, men denne gang er det i den betydning som videnskab i det hele taget er ufuldstændig. Videnskab kan simpelthen ikke være andet.
    Endelig kan man hævde, at Bohrs fortolkning af kvantemekanikken er ufuldstændig på endnu en måde (jvf. Voetmann cit. ovenfor). Den kvantemekaniske formalisme gør det muligt i en eller anden forstand at omsætte kvanterealiteten til håndterlige størrelser. Realiteten kan ikke forstås, men den kan omsættes til noget, der kan håndteres matematisk. Dette indebærer, at der er en ubrydelig barriere mellem den uforståelige kvanterealitet og den forståelige makrorealitet, beskrevet ved hjælp af den mekaniske fysik. Ligegyldigt hvordan man vender og drejer det, så indebærer barrieren en ufuldstændighed i de beskrivende teorier, idet ingen af teorierne kan omslutte begge "realiteter". Den mekaniske fysik kan ikke beskrive kvanterealiteten, og kvanteformalismen kan ikke beskrive makrorealiteten, ergo er begge ufuldstændige.

(c) Ikke-lokalitet

I 1932 konstruerede matematikeren von Neumann et komplekst matematisk bevis for, at teorier der bygger på antagelsen af en skjult variabel er umulige. Selv om det næppe har været flertallet af datidens fysikere, som egentlig forstod beviset, så var det medvirkende til at fremhæve kvantemekanikken som den dybest mulige fysiske teori og dermed de erkendelsesteoretiske begrænsninger og paradokser som uomgængelige. EPR-artiklen medførte en kort opblussen af diskussionen, men blandt de mest indflydelsesrige fysikere var tilhængerne af en skjult variabel ganske fåtalligt. Ud over EPR-forfatterne var det især Schrödinger og de Broglie, som fastholdt deres modstand mod Københavnerskolens udlægning af kvantemekanikken.
    I begyndelsen af 50erne fremsatte David Bohm en skjult variabel teori, som kan forudsige og beregne de samme resultater som kvantemekanikken. Bohms teori var en videreførelse af Einsteins og de Broglies synspunkter, og det var bl.a. på baggrund af disse fremskridt, at den irske fysiker John Bell i begyndelsen af 1960erne konstruerede, hvad der siden er kaldt Bells ulighed. Det opsigtsvækkende ved Bells ulighed var ikke den involverede matematiske formalisme, men simpelthen påvisningen af, at fortolkningen af kvantemekanikken kunne afgøres eksperimentelt. Den præmis, som EPR-argumentet er baseret på, og dermed de skjulte variabel teorier, nemlig lokalitet/separabilitet kan efterprøves eksperimentelt. Det kan dermed fastslås om Københavnerskolens fortolkning af kvantemekanikken er korrekt, eller om kvantemekanikken er ufuldstændig.
    Logikken i de mange eksperimenter, som Bells ulighed affødte, er for så vidt ret enkel og har rødder tilbage til Einsteins tankeeksperiment på Solvay-kongressen i 1927. Hvis man har to ens fysiske størrelser, som reagerer på hinanden - f.eks. to magneter, eller to ens partiklers spin - så bør man i et forløb, hvor udgangsbetingelsen er kendt, og hvor de to størrelser på et tidspunkt adskilles, således at de ikke har mulighed for lokale relationer (påvirkning af hinanden), kunne måle på den ene størrelse og indirekte aflede, hvad der er sket med den anden størrelse. Hvis den størrelse, der ikke måles på, er ændret i overensstemmelse med den anden størrelse, så vil det sige, at lokalitetspræmissen er brudt - der foregår en eller anden form for samvirken uafhængigt af lokaliteten.
    I perioden 1972-76 foretog forskellige grupper af fysikere eksperimenter med især fotoner for at afprøve Bells ulighed. Fem af disse afviste uligheden og kun to bekræftede den. I 1982 afsluttede en gruppe franske fysikere under ledelse af A. Aspect en forsøgsrække planlagt igennem syv år - også disse forsøg var i strid med Bells ulighed. Det er i dag en almindelig antagelse blandt fysikere, at Bells ulighed er modbevist, og at Københavnerskolens fortolkning af kvantemekanikken og de kvantemekaniske strukturers ikke-lokalitet er korrekt.
    Det er den franske fysiker B. d'Espagnat, som klarest har præciseret de mere filosofiske konsekvenser af den nyeste udvikling inden for kvantemekanikken. Espagnat (1981) [Kvanteteorien og virkeligheden] opstiller tre forskellige kriterier for lokal realisme. (a) At den fysiske materie eksisterer uafhængigt af iagttageren, og at observerede fænomener svarer til realt eksisterende entiteter. (b) At hypoteser om sagsforhold kan afledes fra observerede sammenhænge. (c) At ingen påvirkning kan bevæge sig hurtigere end lysets hastighed (Den sidste præmis er i sin konsekvens identisk med lokalitetsargumentet). Hvis noget kan bevæge sig over lysets hastighed, er der nemlig ingen grænser for lokalitet, hver ende af universet kan stadig hænge lokalt sammen.
    Kriterium (b) må alle være enige om. At hypoteser kan afledes af empiri er grundlaget for viden overhovedet. Hvis man skal afvise lokal realisme og kriterium (b) er korrekt, så er der kun én mulighed, hvis kriterium (a) skal benægtes, og det er positivismen. Også ifølge positivismen afledes lovmæssigheder fra observationer, men for positivisterne er observationer ikke relateret til en ydre uafhængig realitet.
    Da Espagnat mener at kunne afvise positivismen, er der kun det tredje kriterium tilbage, hvis man skal afvise lokalitet og (a) stadig skal afvises. Konsekvensen af at opgive (c) er, at man må opgive postulatet om, at lysets hastighed er den absolut maksimale hastighed. Herved opgives en lang række indsigter, som er indvundet siden relativitetsteorien så dagens lys, så den mulighed er heller ikke farbar. Men hvad da, hvis Aspect og co. påviser eksistensen af ikke-lokalitet?
    Espagnats løsning omfatter to led. For det første en konklusion, som stort set er identisk med den tidligere indførte skelnen mellem separabilitet og lokalitet. Hvis man stadig skal bevare lysets hastighed som absolut, kan konsistens kun nås, hvis man hævder, at de observerede fænomener udgør et udeleligt hele. Det er separabiliteten, der er opgivet, men ikke nødvendigvis lokaliteten. Det er altså ikke tale om to systemer, men om ét.
    For det andet, at den lokale realisme (som burde være benævnt "separabilitets-realisme") må opgives til fordel for en ikke-fysisk realisme. Hovedpointen er, at realiteten er tilsløret, indhyllet og umulig at nå til bunds i - i hvert fald v.h.a. fysikken. På grund af Espagnats afvisning af positivismen kan han selvsagt ikke hævde, at realiteten i sidste ende er uerkendelig, - men derimod at den er umulig at erkende restløst via fysikken. Det, som fysikken ikke kan erkende, kan dele af filosofien, teologien, æstetikken måske erkende. Endelig er det næppe inkonsekvent, siger Espagnat, at hævde at der er dele af realiteten, som mennesket på dets nuværende udviklingstrin ikke er i stand til at erkende, uden i øvrigt at kunne sige, om det med tiden er muligt eller ej. Men det er sikkert, at det aldrig bliver muligt med den fysik, som udgør fysikken. Her kunne Espagnat have henvist til Einsteins historiske argument - at ufuldstændighed er identisk med manglende udvikling.
    Heller ikke Espagnat udnytter den mulighed, der ligger i at fortolke Bohrs komplementaritetsprincip, som en irreduktibel materialisme. Denne fortolkning vil automatisk lede frem til, at materien er inddelt/struktureret i niveauer, som det ikke er muligt restløste at erkende ud fra fysikken. Med Espagnats præcisering af begrebet fysisk realitet kan vi tilføje en ikke-fysisk realitet, som et niveau i materien, der er dybere end den fysiske realitet. Spørgsmålet er da om fysik og videnskab i denne sammenhæng er identiske. For Espagnat, og i øvrigt også Bohr og mange andre, er der en identitet, og eventuelle beskrivelser af den ikke-fysiske realitet henlægges ofte til religionen. Det er altså ikke sådan, at den ikke-fysiske realitet kan beskrives af en anden videnskab.
    Hvis man overskuer den seneste udvikling inden for kvantemekanikkens mere filosofiske aspekter, så forekommer det, at det nye netop er en langt mere eksplicit diskussion af fysisk realitet, af ontologi. Det bekræfter om ikke andet, så at de ontologiske diskussioner er nødvendige, og at de, selv om de udelukkes i en periode, igen dukker frem mere eller mindre af sig selv. Man kan endvidere hæfte sig ved, at hvis diskussionen af ontologi inden for fysikken fører til synspunkter, hvor fysikere direkte siger, at realiteten er større end fysikkens genstandsområde - at fysikkens genstandsområde kun er en delmængde af realiteten, da er det et forsvar for en ontologisk ikke-reduktionisme.

5. Støvlestropper, superstrenge og mangeverdener

Fortolkningen af kvantemekanikken har siden 1930erne været domineret af de to opfattelser, som henholdsvis Bohr og Einstein repræsenterer. Der har dog også været andre forsøg på at bestemme kvanterealiteten, om end de ikke har haft nær samme betydning som Bohrs og Einsteins. For sammenligningens skyld kan det være hensigtsmæssigt meget kort at nævne et par af dem og samtidig berøre et aspekt af fysikkens udforskning af elementarpartiklerne.
    Det ville være interessant at høre Bohrs mening om udviklingen af elementarpartikelfysikken fra begyndelsen af 1960erne og til i dag. Der er næppe nogen, som stifter bekendtskab med denne udvikling, som ikke af og til tager sig i at tænke over det barokke i situationen. Begrebsliggørelsen af mange hundreder elementarpartikler og de egenskaber, de tillægges, forekommer mildest talt at være baseret på et løst empirisk grundlag. Efter konstruktionen af partikelacceleratoren er der meget vide grænser for de hastigheder og temperaturer, som kan frembringes, og da antallet af partikler synes at være ligefrem proportional med den eksperimentelt frembragte hastighed og energi, synes der ikke at være udsigt til nogen afslutning.
    Når man tager i betragtning, at elementarpartikelfysikken er en af de videnskabelige discipliner, som er økonomisk mest krævende, og når man i øvrigt anser fysikken for at være den mest stringente videnskab overhovedet, er der umiddelbart to ting, som virker paradoksale. For det første forekommer det upræcist, når alle uden undtagelse stadig snakker om partikler som afgrænsede entiteter, med en anskuelig masse, der flintrer rundt i et tomrum. Hvordan kan en partikel som fotonen, der ikke har nogen masse, kaldes en partikel; hvad er da egentlig en "anti-partikel" - det er tilsyneladende blot en partikel, som er modsat, men modsat af hvad; hvad er egentlig en omvendt kausalitet, altså virkning før årsag, som fremgår af Feynman-diagrammerne osv. osv. Enhver anden videnskabelig disciplin ville formentlig for længst have fået inddraget bevillingerne, hvis deres eksperimentelle resultater lignede elementarpartikelfysikkens. Hovedparten af de eksperimenter, der foretages, resulterer i en empiri, der består af relativt utydelige mønstre af streger og prikker. Fra de første tågekamre, hvor en linje af fortættet vanddamp blev tolket som udslag af en partikels bane, over den fotografiske plade og boblekamrene med flydende brint og til partikelacceleratoren og gnistkammeret leveres det empiriske resultat som noget "krimskrams" på et fotografi eller en skærm.
    Da der for nogle år siden var tale om at bygge en ny partikelaccelerator i Danmark, var det bærende argument i to kendte fysikeres dagbladsfremstilling, at man ved hjælp af acceleratoren bl.a. kunne afgøre om denne eller hin partikel var æble- eller pæreformet. De fik den ikke.

(a) Støvlestropper

I de sidste godt 30 år har udviklingen af elementarpartikelfysikken været præget af hyppige skift mellem en uoverskuelig mængde af partikler og "sensationelle" fund af den universelle byggesten. Den reduktionistiske indstilling til sagen er åbenbar, og hvis den tænkes tilstrækkelig konsekvent, er der selvsagt ingen grænse - alt kan deles, i det uendelige. "Alt er bygget på ingenting".
    Et af de væsentligste fremskridt var sammenkædningen af partikelfænomener og fire grundkræfter samt udviklingen af nye kvantemekaniske teorier. Udover elektromagnetismen og tyngdekraften indførtes en skelnen mellem den stærke og den svage kraft, som begge angår atomets indre struktur. Elektromagnetismen er knyttet til fotonernes vekselvirkning og blev udviklet inden for kvanteelektrodynamikken. Den svage vekselvirkning konstateres specielt i forbindelse med opløsning af atomkernen og udsendelse af radioaktivitet (det såkaldte betahenfald) og angår især neutrinoer, som er elektrisk neutrale. Den stærke kraft blev udforsket i forbindelse med indførelsen af kvarkerne - det er den kraft, der kæder kvarkerne sammen til hadroner - og gav anledning til kvanteelektrodynamikken. Den fjerde kraft, tyngdekraften, har i praksis ingen betydning for partiklernes vekselvirkning - troede man indtil for et par år siden.
    Udover opdagelsen af nye partikler er udviklingen foregået som en opdagelse af nye partikelegenskaber, hvor ladning og spin var kendt fra slutningen af 20erne. I dag tillægges partiklerne en række yderligere egenskaber - op/ned, top/bund, særhed, charme, otte farver osv. - hvilket gør antallet af skelnelige partikler tilsvarende større.
    Fysikeren D.G. Chew fremsatte i begyndelsen af 1960erne en teori under navnet bootstrap-teorien. Det var på et tidspunkt, hvor antallet af elementarpartikler langt oversteg antallet af stoffer i det periodiske system, og hvor utilfredsheden med tingenes tilstand var udpræget. Grundprincippet i teorien er for så vidt ret enkelt, idet man ifølge Chew kan løse den uendelige opdeling af partikler i nye partikler ved at hævde, at man på et bestemt niveau vil opdage, at en partikel både er egentlig elementær og samtidig kan deles - men kun deles i partikler som er identiske med sig selv. En egentlig elementarpartikel kan altså deles, men det, den kan deles i, er blot dele, som hver især er identiske med elementarpartiklen.
    Bortset fra nogle år i 1960erne har bootstrap-teorien ikke vundet synderlig anerkendelse blandt fysikere. Den er kun baseret på de partikler, der er udsat for de stærke kernekræfter (hadronerne), og den specielle matematiske formalisme, som Chew fremførte (S-matrix matematikken), viste sig på et tidspunkt at løbe ind i uoverstigelige problemer. Der er dog nogle væsentlige træk ved teorien, som det er værd at hæfte sig ved. Hvis man skal formulere et alternativ til den uendelige opdelingsregres, som elementarpartikelfysikken er præget af, så må man vælge en ikke-reduktionistisk teori, idet opdelingsregressen er grundlæggende reduktionistisk.
    Chew formulerer sin teori ud fra en tilbundsgående kritik af den gængse metode inden for partikelfysikken. Han afviser at operere med a prioriske og arbitrære konstanter og med partikler, som ikke kan observeres. (F.eks. skelner man mellem over 300 såkaldte resonanspartikler, som ikke er observeret eksperimentelt og næppe nogen sinde vil blive det, da de kun eksisterer i det tidsrum, det tager at passere en diameter på størrelse med atomkernens). Han afviser at operere med et rumtid kontinuum for atomare fænomener i det hele taget.
    Det centrale i hele teorien er, at hadroner kan fremtræde som tre forskellige fænomener. Som sammensatte partikler, kendetegnet ved den række af egenskaber, elementarpartikelfysikken opererer med. Som element i andre hadroner og som formidler af den stærke kernekraft. Det er altså grundlæggende "det samme", som indgår i forskellige transformationer. Man kunne også sige, at hadroner defineres relationelt - der er ingen substans, men et netværk af relationer, som indbyrdes definerer hinanden. (Navnet "støvlestropper" henviser til Münchhausen, der som bekendt bar sig selv oppe ved at hive i sine støvlestropper). Teorien hævder således en fundamental selv-konsistens for materiens mest elementære niveau - det er selv-definerende i den forstand, at der ikke er noget andet niveau - lavere eller højere - som bidrager til niveauets funktion.
    Endelig fremhæves det, at bootstrap-teorien principielt er den eneste teori, der til dato kan sandsynliggøre en enhedslig beskrivelse af en givet atomkernestruktur. Hermed menes, at teorien - hvis den matematiske formalisme var konsistent - til forskel fra f.eks. den kvantemekaniske feltteori kan forudsige strukturens virkning som en helhed.

(b) Superstrenge

Når Chews bootstrapteori kun vandt sympati i en ganske kort periode (indtil videre i hvert fald), skyldes det opdagelsen af kvarken og dens mulighed for at forklare den såkaldte otte-foldige vej. Pointen i den otte-foldige vej er en geometrisk afbildning af partiklers egenskaber (f.eks. ladning) i figurer, som viste sig alle at kunne summeres under en oktet (samling af seks ligesidede trekanter). Modellen har en udpræget æstetisk tiltrækning, men kunne også forudsige manglende partikler, som siden er blevet "fundet". Det næste fremskridt skete ved opdagelsen af, at den otte-foldige vej kunne systematiseres ud fra tre kvarker (og tre anti-kvarker). I lang tid var elementarpartikelfysikerne enige om, at grundstenen var fundet. Der er dog det problem, at kvarker aldrig er konstateret eksperimentelt. I de følgende år var det ligesom historien gentog sig - man fandt yderligere egenskaber ved kvarkerne, man konstruerede nye partikler, gluoner, som holdt kvarker sammen osv.
    I løbet af det sidste par år (1984-88) har fysikerne indledt konstruktionen af en helt ny model, - den såkaldte superstreng teori. Hvis det lykkes at konstruere teorien efter de principper, som hidtil er opstillet, må man sige, at man har afdækket en ny fundamentalteori, idet den formentlig bl.a. indebærer en afgrænsning af den generelle relativitetsteoris gyldighedsområde. Dette hænger sammen med teoriens fordel frem for andre eksisterende teorier, nemlig at den kan forene de fire grundlæggende kræfter i én teori. Det har hidtil kun været inden for rækkevidde at forene den stærke og den svage kraft med elektromagnetismen, mens tyngdekraften forblev uintegreret. Med indførelsen af tyngdekraften på mikroniveau er det nødvendigt at betragte den subatomare rumtid struktur som "kurvet", og i realiteten operere med 10 dimensioner - 9 rumlige + tid. I en meget lang periode havde man den formening, at tyngdekraften slet ikke havde relevans på det atomare niveau, hvilket er radikalt ændret i og med superstrengteorien.
    Mens superstrengteorien formentlig vil føre til en revision af den generelle relativitetsteori, så er den i overensstemmelse med kvantemekanikken. Superstrengene kan indgå i kvantemekanikkens sandsynlighedsberegninger, og de kan opfattes som partikler. En streng er da en uendelig række af punkt-partikler. Da superstrengene i størrelse er 10^-43, er der måske her stadig en mulighed for at nå et niveau dybere. I øvrigt er der mange uafklarede punkter. Det er således endnu ikke påvist, om de "resterende" seks dimensioner er en rimelig antagelse, og det er indtil videre umuligt ud fra superstrengene at forklare massen af de partikler, som frembringes i acceleratorerne. Enten skulle de alle være masseløse eller også have langt større masse end konstateret.
    Det er iøjnefaldende, at fysikere med superstrengteorien står over for samme type problem som i sidste halvdel af 20erne i forbindelse med kvantemekanikken. De matematiske formalismer genererer strukturer, som er uforståelige. Det er ikke til at gennemskue hvilke fysiske fænomener formalismen svarer til. I en gennemgang af superstrengteorien af en af dens skabere fremhæves det, at

"der eksisterer fundamentale spørgsmål, som ikke kan besvares før vi forstår noget mere af teoriens struktur" og "at udvikle en dybere forståelse af teoriens logiske status vil uden tvivl føre til dybtgående matematiske og fysiske problemer". (Green 1986, s. 56).

I det første citat er det teoriens struktur, der skal forstås, og i det andet citat er det forståelsen af teoriens logiske status, som vil give anledning til matematiske og fysiske problemer.
Igen problematiseres forholdet til matematikken. Den har uden tvivl i de her omtalte fysiske teorier status som decideret metode - det er ikke længere blot et hjælpemiddel, som anvendes på observerede fænomener eller eksperimentelle resultater. Men har matematisk konsistens tvingende konsekvenser for fysikkens genstandsområde? At svaret er benægtende fremgår af den sidste teori, som skal omtales i denne sammenhæng, nemlig mangeverdenteorien.

(c) Mangeverdenteorien

Mangeverdenteorien blev fremsat allerede i 1957 af en ung fysiker H. Everett III, som til sin Ph.D. indleverede en ca. 10 siders artikel om en ny fortolkning af kvantemekanikken. (Everett skulle have modtaget kommentarer til afhandlingen fra bl.a. Bohr og Aa. Petersen). I forhold til andre fortolkninger af kvantemekanikken udmærker mangeverdenteorien sig egentlig ved at afvise, at der skulle være noget "mystisk" ved kvantemekanikken og specielt ved målesituationen.
    Everett går således ud fra, at kvantemekanikkens matematiske formalisme er gyldig i sig selv, at det ikke er nødvendigt at introducere en ydre observatør, at det ikke er nødvendigt at tage højde for observatørens/måleapparatets placering i en del af universet, hvor den klassiske mekanik er gyldig, at universet som sådan er strengt deterministisk, og at den statistiske fortolkning kan forsvares i sig selv og ikke behøver blive indført som postulat. Hvis det ikke var fordi teorien havde en konsekvens, som mildest talt er lige så opsigtsvækkende og fremmedartet som andre fortolkninger af kvantemekanikken, så ville den uden tvivl være modtaget med åbne arme af de fysikere, som af konstitution ikke kunne acceptere den gældende fortolknings filosofiske konsekvenser.
    Mangeverdenteorien er tilsyneladende inspireret af systemteorien. Everett argumenterer for, at der ikke findes nogen autonom helhed bestående af det observerede kvantefænomen og observatøren - det udgør blot et delsystem, som indgår i andre delsystemer. Ordet åbne og lukkede systemer bruges ikke - men det forekommer nærliggende at betragte universet som en samlet struktur af inklusive åbne systemer (kinesiske æsker). Punktet er afgørende, fordi ubrudtheden er det væsentligste argument for, at den statistiske bølgefunktion principielt omfatter hele universet. Svarende til at Bohr m.fl. regnede kvantefænomenerne + måleapparatet som en enhed, så udvider Everett enheden til at omfatte hele universet.
    Everett betragter observatøren som en maskine - observatøren er blot et specielt måleapparat, der i realiteten fungerer som en sekundær hukommelse, der registrerer de resultater, som f.eks. den fotografiske plade i eksperimentalsituationen har fastholdt. Observatøren som sådan består ifølge Everett kun i, at en observatørpartikel (eller egentlig måleapparatpartikel) påvirker en anden partikel. Der er principielt ingen forskel på almindeligt forekommende subatomare vekselvirkninger og de vekselvirkninger, som observatøren er skyld i. I den gængse udlægning af kvantemekanikken vil man ud fra en første måling kunne fastlægge en sandsynlighedsfunktion, der kan ligestilles med en række mulige tilstandsvektorer for de observerede fænomener. Den næste måling kan derfor opfattes som et valg af en af tilstandsvektorerne forstået på den måde, at det fysiske indgreb i og med målingen vælger/skaber den realiserede mulighed. Ideen er her, at de andre muligheder forsvinder - bølgefunktionen kollapser.
    Hvis man kombinerer ideen om, at forskeren kun er et måleapparat, med ideen om, at måleapparatet og kvantefænomenet er et åbent system, der eksisterer i en ubrydelig relation med resten af universet, så er der et matematisk belæg for at hævde, at bølgefunktionen ikke kollapser, men at alle muligheder realiseres samtidig - i hver sit univers. Målingen indebærer en spaltning i universer lig det antal, som antallet af tilstandsformer åbner mulighed for. Og da måling blot er én type af vekselvirkning, så sker denne spaltning i universer konstant. En vekselvirkning i Solens indre - og i alle andre stjerners indre - spalter universet. Enkeltindivider vil findes i alle afskygninger indgående i alle tænkelige sociale relationer osv. - blot i et tilsvarende antal parallelle universer, som ikke har nogen indbyrdes relation.
    Det interessante er, at den bagvedliggende matematiske formalisme tilsyneladende er holdbar. Sammenlignet med en anden "outsider-teori" som bootstrap-teorien, har mangeverdenteorien netop på grund af sin matematiske konsistens haft langt flere tilhængere og eksisterer stadig som gyldig mulighed. Det er imidlertid også interessant, at teorien forsåvidt er baseret på en streng ontologisk materialisme, der opretholder et determinationsbegreb, som er lige så klassisk som den mekaniske materialismes. Sagt på en anden måde, så vil valget af en deterministisk materialisme inden for kvantemekanikken tilsyneladende medføre, at man ender i mangeverdenteorien.

C. David Bohm

Da F. Capra i 1975 udgav sin bog Tao of Physics, hvor han argumenterer for en tæt forbindelse mellem moderne partikelfysik og "østens mystik", som det hedder i undertitlen, gik det op for en måbende omverden, at den mest tekniske og højpandede branche inden for den vestlige verdens fysik på forunderlig vis nærmede sig asiatiske livsfilosofier udviklet gennem årtusinder. Overensstemmelsen forblev dog på et metaforisk plan, men bogen fjernede nogle barrierer i folks bevidsthed og såede den ide, at elementarpartikelfysik og kvantemekanik måske alligevel kunne have en interesse uden for den snævre videnskabelige ramme. Det er umuligt at sige, om fysikeren David Bohms teorier havde haft samme gennemslagskraft, hvis Capras bog ikke havde gødet jorden, men det blev i hvert fald Bohm, som kom til at stå for en mere sammenhængende antireduktionistisk og holistisk teori baseret på moderne fysik. Der er dog også den væsentlige forskel mellem Bohm og Capra, at Bohm er en internationalt anerkendt fysiker, som har bidraget afgørende til udviklingen af en alternativ fortolkning af kvantemekanikken baseret på Einsteins skjulte variabel teori. Bohms teori er således udviklet inden for fysikken - den sprænger grænserne indefra.
    Bohm anses for at være hovedfiguren i de nye videnskabers antireduktionistiske holisme. Denne status opnåede han i kølvandet på bogen Wholeness and implicate order fra 1980 (bogen indeholder bidrag, der går tilbage til 1960erne). Det er specielt begreber såsom indfoldet og udfoldet orden, som har tiltrukket sig interesse, og som har bevirket, at han fra begyndelsen af 80erne har fået noget af en gurustatus.
    Som nævnt i det foregående er Bohm kendt inden for fysikken, som den, der i slutningen af 1950erne formulerede et konsistent alternativ til kvantemekanikken, som kan forklare de samme ting som kvantemekanikken, på grundlag af en tese om skjulte variable. Bohm lod sig ikke affærdige af de spontane modargumenter, såsom at teorien ikke kan verificeres, eller at den, netop fordi den kun kan levere samme resultater som kvantemekanikken, ikke er noget reelt alternativ. Bohm har konstant revideret og præciseret sin skjulte variabel teori - også op gennem 80erne, hvor han ellers har haft rigeligt at se til i kraft af sin formentlig noget ufrivillige stjernestatus.
    Det følgende er inddelt i tre hovedafsnit. Det første er en mindre introduktion til den skjulte variabel teori og dens relation til kvantemekanikken. Tidsmæssigt dækker afsnittet perioden fra 1950erne og til i dag. I det andet afsnit vil jeg diskutere en bog, som Bohm udgav allerede i 1957, nemlig Causality and Chance in modern physics. Den er interessant at sammenligne med hans nye teorier, fordi den indeholder en anden type antireduktionisme end hans senere holisme.
    Et af de væsentlige punkter i denne forbindelse er Bohms tilsyneladende reduktionisme i hans tidligere skjulte variabel teori. Normalt hævdes det, at den skjulte variabel teori er "et svar på Einsteins bønner" dvs. en teori, der ved at reducere kvantemekanikken til et dybere niveau genindfører traditionelle begreber såsom kausalitet. En sådan teori er udtryk for en fysisk reduktionisme, om noget er. Bohms synspunkter er dog mere komplekse, idet han bl.a. afviser den mekaniske fysiks kausalitetsbegreb og er tilhænger af en sandsynlighedsbeskrivelse af fysiske fænomener - begge dele i modstrid med Einsteins synspunkter. I det tredje afsnit diskuteres Bohms nyeste teorier.

1. Teorien om en skjult variabel

Den skjulte variabel teori, som Bohm har konstrueret, har som nævnt ovenfor ligesom andre teorier af samme type empirien imod sig. Kvantemekanikkens matematiske formalisme er en af de mest sikre fysiske teorier overhovedet, og der er ingen fysiker, der tvivler på, at dens beregningsmæssige konsekvenser er korrekte. Det vanskelige ved kvantemekanikken er for så vidt netop dens mangel på anomalier - fænomener som teorien skal kunne gestalte, men som undslipper en præcis bestemmelse - kombineret med det frie spillerum for fortolkning af kvanterealiteten. Ud fra den almindelige opfattelse blandt fysikere kan en alternativ teori højst introducere en ny formalisme, som kan give de samme beregningsmæssige resultater, men hvorfor skulle man så vælge den, når den afprøvede og hidtil anvendte er lige så god. De skjulte variabel teorier som alternativ til kvantemekanikken kan til nød siges at have status af interessante teoretiske marginalpositioner.

(a) Skjult variabel

Begrebet skjult variabel har altid eksisteret inden for fysikken. De gamle grækeres atomteorier var skjulte variabler teorier, idet ingen, heller ikke på det tidspunkt, havde "set" et atom. Alle atomteorier er i denne almindelige forstand skjulte variabel teorier. Et andet eksempel er Maxwells æterbegreb, som også var en hypotetisk entitet, men aldrig eksperimentelt veldefineret og konstateret entitet. En skjult variabel fungerer i disse sammenhænge som en hypotetisk entitet, der af strategiske årsager hævdes at eksistere for at man ved hjælp heraf kan konstruere en harmonisk og konsistent teori.
    I kvantemekanikken har skjulte variable en lidt anden betydning. Det er ikke sådan - i hvert fald i Bohms udgave - at den skjulte variabel er et ikke hidtil konstateret kvantefænomen. Det er ikke begrebet for en endnu ikke opdaget entitet på kvanteniveauet, som kan bringe orden i kvanteniveauets umiddelbare regelløshed. Den skjulte variabel postuleres som noget, der eksisterer på et niveau dybere end kvanteniveauet, og som hævdes, at indvirke regelmæssigt på det. "Virke regelmæssigt" vil sige, at det er muligt at udlede nogle lovmæssigheder mellem de skjulte variable og kvanteniveauets manifestationer. Det væsentlige (for Bohm) er ikke at overskride eller erstatte kvantemekanikkens beskrivelse af fænomenerne som sandsynlighedsfordelinger, men at betragte disse sandsynlighedsfordelinger som resultat af f.eks. felters fluktuationer på et sub-kvantisk niveau.
    Når man traditionelt udnævner Einstein til at være den væsentligste fortaler for en skjult variabel teori inden for kvantemekanikken, er det næppe helt i overensstemmelse med sandheden (jvf. diskussionen i Jammer 1974 s. 254f). Det vides med sikkerhed, at Einstein ikke syntes om Bohms tidlige version af den skjulte variabel teori, og at han formentlig håbede, at det på et tidspunkt var muligt at installere de skjulte variable på selve kvanteniveauet. Einstein mente også, at en af de afgørende fordele ved en eventuel skjult variabel teori måtte være genindførelse af den traditionelle fysiske determinisme - og det indebærer Bohms teori ikke. Bohm afviser både determinismen og indeterminismen, dvs. både det traditionelle fysiske determinationsbegreb og den indeterminisme, som den sandsynlighedsteoretiske kvantemekanik introducerede.
    Der er dog i hvert fald én overensstemmelse mellem Bohm og Einstein, som man oftest er tilbøjelig til at overse, og det er deres insisteren på, at det er videnskabeligt uholdbart på forhånd at afskrive en erkendelsesudvikling. Ingen af dem godkender ideen om, at den specielle målesituation ved subatomare fænomener sætter en absolut grænse for menneskets erkendelse. Denne tese var en af baggrundene for Einsteins interesse i at påvise, at kvantemekanikken er ufuldstændig, idet "fuldstændiggørelsen" indebærer en ophævelse af den absolutte grænse for erkendelsen. Principielt har en sådan tese om den menneskelige erkendelses ubegrænsethed tre forskellige elementer. Et videnskabshistorisk: i alle tidligere tilfælde i videnskabshistorien, hvor det har været hævdet, at teorier er universelt gyldige, har det vist sig, at de med tiden blev overskredet - deres gyldighedsområde blev begrænset. Et erkendelsesteoretisk: forskeren som videnskabeligt subjekt har i og med menneskets erkendelsesevne adgang til en fundamental begrebsmæssig kreativitet - alle hidtidige postulerede konkrete erkendelsesmæssige grænser er med tiden blevet overskredet. Endvidere kan man til tider isolere et ontologisk element: materien er aspektueret i det uendelige, og forskeren vil på ethvert givet tidspunkt kun kunne overskue et begrænset udvalg af aspekter. Teorier vil udvides, modificeres og ændres, jo flere aspekter der inddrages i videnskabsprocessen - men processen vil aldrig afsluttes, videnskaben når aldrig til en absolut sandhed. Det er kun det første videnskabshistoriske element, som Einstein og Bohm umiddelbart er enige om. Som det vil fremgå senere, bidrager Bohm med en væsentlig og selvstændig tese, nemlig at det ikke blot er erkendelsen, der er historisk, og altid vil være det, men også materien i sig selv. Naturen har også en historie.
    Den skjulte variabel teori inden for kvantemekanikken giver således også udtryk for en bestemt videnskabsteori og ontologi. I det følgende vil jeg lægge mere vægt på denne side frem for tekniske aspekter af Bohms teori.

(b) Kvantemekanikkens begrænsning

Både i Bohms bog fra 1957 og i hans bog fra 1980 er ca. halvdelen af teksterne helliget en diskussion af kvantemekanikken. Der er næppe tvivl om, at Bohms grundlæggende synspunkter er udviklet som en direkte konsekvens af hans syn på specielt Heisenbergs og Bohrs hypoteser. Bohms teori er et forholdsvis direkte resultat af hans indvendinger mod disse, herunder specielt de erkendelsesteoretiske og ontologiske sider. Bohms læsning af Bohr kan resumeres i fire punkter:
(1) Bohr opfattede måleapparat og objekt i de kvantemekaniske beregninger som en ubrydelig helhed.
(2) Bohrs svar på eller løsning af EPR-argumentet var begrundet i virkningskvantets udelelighed, altså individualiteten.
Hvis man kombinerer (1) og (2) resulterer det ifølge Bohm i (3):
(3) I målesituationen er der slet ikke noget, der måles - der er slet ikke noget at måle. De matematiske symboler er netop kun symboler, uden at nogen kan vide eller skal gøre sig håb om nogen sinde at få at vide, hvilke reelle fysiske fænomener de egentlig er symboler for.
(4) Bohr opfattede de subatomare kvantefænomener (kvanterealiteten) som en irreduktibel lovløshed ved individuelle fænomener.
Pkt. (4) skal ses i sammenhæng med den statistiske mekanik, som indførte statistiske lovmæssigheder for ensembler af fænomener. Det individuelle fænomen kan ikke beskrives, eventuelt slet ikke måles, men det er muligt statistisk at beregne et systems (f.eks. et system af millioner af gasmolekyler) fremtidige udvikling som kollektivt system uden at vide noget om de enkelte størrelser (gasmolekyler). Men den statistiske mekanik udelukker ikke pr. definition, at de individuelle fænomener på et tidspunkt vil kunne beskrives lovmæssigt som irreduktibel lovløshed, dvs. en mangel på lovmæssige virkninger, og en mangel, der ikke vil kunne ophæves (det irreduktible).
    Udlægningen af Bohr er baggrunden for Bohms konklusion, at kvantemekanikken i sidste ende er, hvad han kalder en indeterministisk mekanicisme. Når konklusionen er draget, er der samtidig åbnet for en fremlæggelse af den skjulte variabel teori, som det eneste gyldige alternativ til mekanicismen i alle dens afskygninger.
    Bohms skjulte variabel teori går bl.a. ud på at definere bølgefunktionen som et realt og objektivt eksisterende felt. Bohm bibeholder dobbeltbestemmelsen partikel-bølge, men ændrer den blot til partikel-felt. Ligesom feltet opfattes partiklen som en materiel størrelse med specifikke koordinater. Feltet eksisterer i en tilstand af meget hurtig tilfældig og kaotisk fluktuation, som på kvanteniveauet fremtræder med en statistisk gennemsnitsværdi. Selve fluktuationerne eksisterer på et sub-kvantisk niveau - niveauet for de skjulte variable.
    Parallelt med denne argumentation udvikler Bohm sin opfattelse af niveauer og helheder. Det er her et bærende argument, at kvanteniveauet kun har en relativ selvdetermination. Pointen er, at hvis der ikke eksisterer niveau-eksterne determinationer, hvis kvanteniveauet ikke bliver påvirket af andet, så må kvanteniveauet være selv-determinerende. Men ifølge Bohm er der intet niveau eller subsystem, der er selvdeterminerende (det er kun totaliteten, dvs. universet som helhed, der kan være selvdeterminerende, hvorfor kvanteniveauet ikke kan). Hvis det således af andre grunde er nødvendigt at afvise ideen om "lokale" helheder og dermed afvise absolutte selvdeterminerende niveauer, så må der være skjulte variable på et subkvantisk niveau. Det er bemærkelsesværdigt, at Bohm visse steder er på vej til at definere det skjulte variabel niveau som "bunden", og hermed give det nøjagtig samme status, som Bohr giver det kvantemekaniske niveau. Dette er selvsagt en kende selvmodsigende, idet de fleste af hans argumenter kan gentages over for ethvert postulat om absoluthed, men ideen er, at jo mindre enheder, der opereres med, og det vil her sige dele af virkningskvantet, des større er graden af selvdetermination (jvf. Bohm 1957 s. 106). Man vil derfor principielt kunne nå et niveau, der er 100% selv-determinerende.
    Bohms udlægning af Bohr er diskutabel i hvert fald på ét punkt, hvis man anlægger fortolkningen af Bohr som ovenfor. I Bohrs argumentation imod EPR-artiklen nåede han frem til, at kvantet som individualitet indebærer en ontologisk realitet. I forlængelse heraf kan man se komplementaritetsprincippet som modvægt mod Heisenberg og Jordans solipsisme. Det er godt nok et ontologisk postulat fra Bohrs side, men netop som sådan kan det fremsættes uafhængigt af, at det i målesituationen (eller nogen anden situation) er muligt at beskrive individualiteten objektivt og konkret. Derfor bliver punkt (3) i resumeet af Bohms udlægning af Bohr forkert.

2. Kausalitet og tilfældighed

Som det vil fremgå af de følgende dele (III-V), er antireduktionistiske teorier meget ofte niveauteorier, hvilket vil sige, at der skelnes mellem forskellige beskrivelsesniveauer, som ikke kan reduceres til hinanden. I denne sammenhæng er det væsentligt at skelne mellem epistemologiske niveauer og ontologiske niveauer, altså om niveauer er defineret af erkendelsesteoretiske årsager, eller om der eksisterer ontologisk forskellige niveauer. I mange tilfælde kan det ikke afgøres, om den fremsatte niveauteori opfatter niveauer på den ene eller den anden måde, bl.a. fordi det er vanskeligt at overskue selve ideen om ontologiske niveauer og at indse, hvilke konsekvenser det har til forskel fra blotte epistemologiske niveauer. Som diskuteret i del I, vil jeg påstå, at en egentlig antireduktionisme nødvendigvis må hævde, at der eksisterer ontologisk begrundede niveauer. I forlængelse heraf bidrager Bohm afgørende til analysen, fordi han uden tvivl er den fysiker, der har indarbejdet niveauproblemet i størst udstrækning. Det spændende er så, at niveauteorier principielt er uforenelige med holistiske teorier, hvilket giver anledning til uforlignelige hypoteser i Bohms tidlige og sene teori.

(a) Sandsynlighed

Man kan i princippet skelne mellem tre typer kausaliteter. En én-til-én kausalitet, hvor én formaliseret årsag har én og kun én virkning. En én-til-mange kausalitet, hvor én formaliseret årsag har forskellige virkninger, og endelig en mange-til-én kausalitet, hvor forskellige årsager har én og kun én virkning. Det mekanicistiske ideal er at formulere naturens lovmæssigheder restløst som den første type én-til-én kausaliteter - jvf. Laplaces dæmon. Strengt taget, hævder Bohm, findes der ingen naturlove, som tilfredsstiller én-til-én kausaliteten, og det vil heller ikke blive muligt at formulere en sådan. Dels er alle fysiske lovmæssigheder formuleret på grundlag af en idealiseret situation, hvor man f.eks. ser bort fra friktion, dels er det ikke muligt at opnå en uendelig præcision og dermed en uendelig nøjagtig forudsigelse.
    Alle fysiske fænomener er ifølge Bohm underlagt såvel kausale love som tilfældigheder. Tilfældighederne er lige så afgørende som kausaliteterne - og tilfældighederne kan i sig selv udtrykkes som lovmæssigheder. Sandsynlighedsteorien leverer den matematiske formalisme, ved hjælp af hvilken tilfældigheder kan "lovliggøres". Men hvis der ikke findes egentlige én-til-én kausaliteter, men kun determinationsforhold, der indebærer enten alternative årsager eller alternative virkninger, kan disse så ikke også formaliseres som sandsynlighedsudsagn? Hvorfor kan man ikke formulere alle lovmæssigheder som statistiske?
    Omkring 1900-tallets begyndelse eksisterede der en fysisk retning, som netop hævdede, at alle fysiske love uden undtagelse er sandsynlighedsteoretiske udsagn. Denne indeterministiske mekanicisme indebærer, at alt er tilfældigt, at tilfældigheder kan begribes sandsynlighedsteoretisk, og at lovmæssighederne kan formaliseres i naturlove. Historisk løb diskussionerne imidlertid ud i sandet idet de mekaniske materialister (eller deterministiske mekanicister) kunne indvende, at de formulerede sandsynlighedslove blot er en tilnærmelse til de kausale love. Specielt hvis man betænker den positivistiske ontologi, vil der i praksis ikke være den store forskel på en sandsynlighedslov, der nærmer sig sandsynligheden 1 og dermed en "gammeldags" naturlov.
    Ifølge Bohm er både den deterministiske og den indeterministiske mekanicisme forkert. Han ser det som en af de centrale fejltagelser, at de begge afviser niveauer. Historisk udspringer sandsynlighedsteoriens betydning inden for fysikken af termodynamikken, og netop af en niveaudeling mellem et postuleret "lovløst" atom- og molekyleniveau og et regelstyret makroniveau. Det er en betingelse for at behandle det kaotiske atomniveau og samtidig opnå en lovmæssighed i beskrivelsen, at man ser bort fra det enkelte atom, at man behandler en i princippet uendelig mængde af enkeltelementer som et kollektivt system. I kraft af Boltzmanns bidrag til sandsynlighedsbeskrivelsen blev det muligt at beskrive statistiske forekomster og dermed også lovmæssigheder på makroniveauet afledt af, men samtidig uafhængigt af en kvantificering af enkeltfænomener på atomniveauet. Bohm opsummerer resultatet af denne historiske udvikling inden for fysikken:

"Det er indlysende, at man er berettiget til at tale om et makroskopisk niveau, der har en vis mængde relativt autonome kvaliteter, som tilfredsstiller en vis mængde relativt autonome relationer, der resulterer i konstitueringen af en vis mængde makroskopiske kausallove." (1957, s. 50).

Det afgørende i denne sammenhæng er, at sandsynlighedsbegrebet ifølge Bohm anvendes til at beskrive overgange mellem niveauer. Samt at der til hvert niveau er knyttet bestemte nye kvaliteter. Niveauovergange kan simpelthen pr. definition ses som en transformationsproces, hvor der opstår nye kvaliteter. Selv om alle lovmæssigheder i princippet vil kunne formuleres som kvantitative sandsynlighedslove, så kan både den indeterministiske og den deterministiske mekanicisme afvises v.h.a. kvalitets- og niveau-begrebet. Hvis der ikke eksisterer kvalitative forskelle, men kun kvantitative, så vil alle lovmæssigheder udtrykt som sandsynlighedsbeskrivelser tilhøre samme niveau. Kvalitet/niveau og ren sandsynlighedsbeskrivelse udelukker således hinanden.

(b) Kvalitet og niveau

Før der går inflation i niveau-begrebet, bør det understreges, at man inden for det fysiske genstandsområde har dusinvis af niveauer. Et af de enkleste eksempler er formentlig stoffers tilstandsformer - fast, flydende, luftformigt (ekstremer som plasma udelukkes her) - som hver især udgør et niveau med særskilte kvaliteter, og som også fortrinligt illustrerer forholdet mellem mikro- og makroniveau. I realiteten kan man ikke følge ét atoms bevægelse og angive til hvilken "hastighed", overgangen finder sted. Man kan ikke sige, hvor hurtigt ét vandmolekyle bevæger sig, når det overskrider grænsen mellem flydende og luftformigt. Bl.a. fordi kvaliteterne flydende og luftformigt ikke har nogen mening som egenskab ved enkeltmolekyler. (Det er kun en egenskab ved kollektivfænomener). Det er kun ved hjælp af statistisk beregning af et større antal, at man kan fastsætte tilstandsændringen med rimelig nøjagtighed.
Bohm tolker dette som en understregning af, at det er kvantitative sandsynlighedsteoretiske lovmæssigheder, som indgår i transformation af kvaliteter, og at dannelsen af kvaliteter (og dermed dannelsen af et særskilt niveau) også medfører nye kvantitative lovmæssigheder, som igen kan indgå i en transformation. Når det er så vigtigt for Bohm at sammenkæde kvalitet og niveau, er det simpelthen, fordi det indgår som argument i "påvisningen" af, at kvantemekanikken er en fortsættelse af den mekaniske fysik. Synspunktet blev omtalt ovenfor, men kan nu begrundes nærmere:

"Ved at benægte det mikroskopiske område objektiv realitet og med den tilhørende afskrivning af kausalitet og kontinuitet bliver det muligt, at bevare de væsentligste og mest karakteristiske træk fra den mekanicistiske position; (...). Det, der er fælles for både klassisk og moderne fysik er derfor en tendens til, at vurdere den mest fundamentale teori, som tilfældigvis er herskende på det tidspunkt man forsker, som absolut og endegyldig. Den gængse fortolkning af kvanteteorien repræsenterer derfor, på sin vis, en ganske naturlig fortsættelse af den klassiske fysiks mekanicistiske holdning, bekvemt tilpasset det faktum, at den mest fundamentale teori er probabilistisk og ikke deterministisk". (Bohm 1957, s. 103).

Bohms argumenter kan resumeres i følgende punkter:
(1) Kvantemekanikken minder til forveksling om den indeterministiske mekanicisme, og de kan begge ses som reaktioner på den mekaniske fysik. Adskillige grundbegreber - objektivitet, én-til-én kausalitet, determinisme, kvalitet, kontinuitet - forlades i kvantemekanikken for at fastholde en ren kvantitativ sandsynlighedsbeskrivelse, som altså godt nok indfører en anden form for kausalitet, men alligevel er relativ klassisk kausalitet. Det centrale er stadig kausalitet og kvantitet - mekanicismen er bibeholdt i en modificeret udgave.
(2) Kvantemekanikken hævder - ligesom den indeterministiske mekanicisme - at den har nået de absolutte grænser for genstandsområdet. Det er ikke muligt at nå andre og dybere niveauer. Sagt på en anden måde end Bohm formulerer det: kvantemekanikken opfatter sig selv ahistorisk, som den menneskelige erkendelses grænse.
Bohms egen teori kan resumeres i tre punkter, som er formuleret imod ovennævnte:
(1) Et grundlæggende genetisk postulat, som han ikke benævner, men som både kommer til udtryk i hans opfattelse af fysiske teorier og i hans ontologi. Fysiske teorier vil altid udvikle sig, der er ingen "stopklods", idet genstandsområdet ændres, grænsetilstande inddrages, lovmæssigheder omformuleres osv. Der findes derfor heller ikke nogen teori om et absolut sidste og dybeste niveau.
(2) I den klassiske fysik og i kvantemekanikken ser man bort fra transformation af kvaliteter - det fænomen, at en række kvantitativt beskrevne lovmæssigheder på ét niveau producerer andre kvaliteter på et andet niveau. Med de nye kvaliteter defineres en anden kontekst, som kun kan beskrives med et nyt sæt af kvantitative lovmæssigheder. Det er altså ikke sådan, at hvert kvalitativt niveau kan beskrives med samme lovmæssigheder, også de kvantitative lovmæssigheder ændres.
(3) Kombinationen af kvalitet, niveau og genese leder til Bohms syn på materiens niveauer. Han føres direkte til at måtte hævde et ikke-endegyldigt antal niveauer i materien. Ontologisk indebærer det, at fysikkens genstandsområde i sig selv har en historie - naturen udvikles, der skabes nye niveauer. (Hvis man anskuer dette fra en kosmisk vinkel forekommer postulatet mere rimeligt).

(c) Dialektik og holisme

Bohms opgør med både den klassiske mekaniske fysik og kvantemekanikken er ikke konsistent. Han svinger mellem to positioner, som ikke kan forenes, nemlig dels holismen, dels hvad der i sidste ende er en dialektisk materialisme. Man kan også sige, at der i Bohms bog findes en udvikling fra den dialektiske materialisme og til holismen, men under alle omstændigheder er det interessant, fordi udviklingen er afledt af spørgsmålet om reduktionisme.
Den dialektiske materialisme er især kendetegnet ved en genetisk baseret inddeling af materien i niveauer, ved bestemmelsen af en universel udviklingslogik og ved en epistemologisk genspejlingsteori. Bohms genetiske niveauteori er umiddelbart i overensstemmelse med den dialektiske materialisme, idet niveauer konstitueres som kvalitativt forskellige og som irreduktible. Den niveauudvikling, som Bohm beskriver, implicerer de berømte dialektiske udviklingslove, herunder - dialektikken: tese antitese syntese; kvantitetens omslag i kvalitet og modsætningernes enhed og kamp. Kvantitetens omslag i kvalitet er netop noget af det centrale hos Bohm. Det er de kvantitative lovmæssigheder, der producerer "omslaget". (Og på dette punkt er han nøjagtig lige så upræcis som det gamle diktum). Følgende sætnings-stumper illustrerer Bohms dialektik, og formuleringer som disse findes overalt i bogen:

"...modsat rettede og modsætningsfyldte bevægelser er reglen overalt i universet, og det er væsenstræk ved alt". (1957, s. 149).

"...det modsætningsfyldte aspekt ved bevægelse på det uorganiske niveau skabte betingelser for at et helt nyt niveau kunne opstå, niveauet for levende materie". (1957, s. 152).

Man skal lede længe efter tydelige epistemologiske formuleringer hos Bohm. Et enkelt sted sker det dog - men det er det eneste sted, jeg har kunnet finde:

"...vi kan opnå en tættere og tættere tilnærmelse til en forestilling om objektets virkelige natur ved at medtage flere og flere synsvinkler og tværsnit og deres relationer. Forestillingen bliver mindre og mindre afhængig af vores egen relation til objektet i takt med, at antallet af synsvinkler og tværsnit stiger". (1957, s. 31).

Denne formulering minder til forveksling om den dialektiske materialismes genetiske erkendelsesteori: med tiden opnår vi en mere og mere præcis gengivelse/afspejling af virkeligheden. Historisk udvikler vi en større og større præcision i og med, at vi indgår i flere og flere relationer til materien. Materien er mangfoldigt aspektueret, men ved at opsummere flere og flere erkendelsesrelationer vil erkendelsen nærme sig approksimativt til en restløst objektiv beskrivelse af virkeligheden. (Det er kombinationen af den erkendelsesteoretiske hypotese, som i sig selv er materialistisk, med tesen om de dialektiske udviklingslove, som tilsammen giver den dialektiske materialisme).
Argumentationen er imidlertid uforenelig med en parallel argumentation, som i højere grad er i overensstemmelse med Bohms senere holismeteori. Visse steder er han på grænsen til at formulere en ren relativisme, nemlig de steder, hvor videnskabens valg af relation til naturen - altså selektion af objekt inden for genstandsområdet samt valg af specifik metode til udforskning af objektet - kun omtales som et rent arbitrært valg af udgangsbetingelser. Man definerer arbitrært nogle rammer, foranstalter nogle eksperimenter og begrunder nogle lovmæssigheder, men det er udelukkende afhængigt af den valgte ramme. Kombineret med såvel den genetiske ontologi som fysikkens principielt ubegrænsede udvikling forekommer det, som om Bohm er meget tæt på den komplette relativisme. Der er således ingen synlige begrundelser for, hvordan det skulle være muligt at indløse den objektive beskrivelse af den objektive virkelighed, som omtales i citatet ovenfor.
Bohms "præ-holisme" kommer endvidere til udtryk i hans forsøg på at kombinere opfattelsen af udvikling (erkendelsens og naturens) med kvalitetsbegrebet. På den ene side er hvert niveau relativt autonomt, d.v.s. karakteriseret af specifikke kvaliteter, som ikke restløst kan reduceres til lavere niveaubeskrivelser. På den anden side er autonomien netop relativ og ikke absolut - alle niveauer hænger sammen. Men hvordan hænger de da sammen? Hvis man betragter et fysisk fænomen, en entitet, da vil "niveauer" i Bohms betydning kunne sammenlignes med en række af indlejrede paranteser (.(.(.(...).).).), hvor hvert samhørende parantessæt svarer til ét niveau. Principielt findes alle niveauer således i beskrivelsen af én entitet - som en uendelighed af indlejrede paranteser. Sagt på en anden måde, så er selve begrebet entitet ensbetydende med, at man momentant vælger et sæt sammenhørende paranteser og ser bort fra alle de indlejrede.

"...begrebet entitet ses således at være en abstraktion i hvilken den begrebsligt er adskilt fra dens infinitte baggrund og substruktur". (1957, s. 146).

Da enhver entitet således i sidste ende er bestemt ved en uendelig række af indlejrede niveauer, må der ske en ændring, når det genetiske og dynamiske aspekt tages i betragtning. Det, at nye og relativt autonome kvaliteter skabes, er ensbetydende med, at alle de indlejrede niveauer påvirkes bagud. Forholdet kaldes reciprok relation og indebærer - på grund af den dynamiske evolution - at alle niveauer i universet afspejles i hinanden. Hvis det var et statisk univers, vi befinder os i, med absolut autonome niveauer - eller blot ét niveau - ville den reciprokke relation ikke eksistere.

"...hvis det var muligt at definere totaliteten af alle reciprokke relationer mellem ting, ville det gøre os i stand til at definere materiens tilblivelsesproces totalt. For alle ting, der eksisterer, inkluderende deres karakteristiske egenskaber og kvaliteter, enhver begivenhed der foregår, og enhver lov, der relaterer disse begivenheder og ting, er kun defineret gennem sådanne reciprokke relationer". (Bohm 1957, s. 169).

Alt afspejles i alt, og når det overhovedet er muligt at fastholde en entitet og beskrive den fysisk, er det fordi man momentant bortabstraherer entitetens afspejling af universet, momentant fastholder ét niveau. Både objektet (entiteten) og teorien (fastholdelsen) er underkastet en historisk/genetisk udviklingsproces, hvor begge poler er under konstant ændring. Bohm går så langt som til at hævde, at alt principielt kan ændres til alt andet. Bohm benævner ikke sin teori holisme på dette tidspunkt, men der er ingen tvivl om, at teorien er holistisk.
    I relation til den klassiske holisme - Leibniz' monadelære - udmærker Bohms teori sig ved at være evolutionær. Leibniz' monader er absolut autonome og afspejler alle hinanden og helheden, mens Bohm egentlig argumenterer for, at Leibniz' holisme er en umulighed, fordi den sløjfer udvikling - den er ahistorisk. Det er netop kvalitetens relative autonomi og den genetiske dannelse af dem, som gør den reciprokke relation mulig.
    I forhold til den dialektiske materialisme er det især det epistemologiske punkt, som ganske langsomt glider Bohm af hænde i argumenternes udvikling. Hans uendelige afspejling og momentane og arbitrære fastsættelse af et givent objekt er uforenelig med den dialektiske materialismes objektive realitet. I sin holisme leverer Bohm ikke noget argument for, hvorfor og hvordan erkendelse skal kunne nærme sig en objektiv beskrivelse. Hvis blot antallet af niveauer, der dannes, er større end det antal, der erkendes, vil ikke blot erkendelsen halte bagefter, uvidenheden vil tiltage - også det, man én gang troede at vide, vil afvige mere og mere fra den korrekte beskrivelse, idet de nye niveauer/kvaliteter ændrer de én gang erkendte.
    Hvad der måske er det største problem i Bohms teori på dette tidspunkt, er den meget upræcise definition af kvalitet. Liv er en kvalitet, men det er alle partikelegenskaberne også. Når stort set hvad som helst er kvaliteter, og når kvalitet og niveau for Bohm er to sider af samme sag, er det på grænsen til det invaliderende for teorien, at begrebet nærmest er uden mening - eller blot betyder egenskab.

3. Holisme

Det er vanskeligt at sige, hvad Bohms afgørende argument for holismeteorien egentlig er. Selv om han op gennem 1970erne får præciseret, revideret og begrebsliggjort en række nye synspunkter, kan der næppe være tvivl om, at hovedsigtet allerede er lagt i bogen fra 1957. Hvis dette er korrekt, så er Bohms begrundelse i sidste ende opgøret med den mekaniske fysik. Som det fremgår ovenfor, har Bohm en meget vidtfavnende definition af den mekaniske fysik - så omfattende, at Bohm kan hævde, at selv kvantemekanikken i Bohrs udgave er underkastet samme fejltagelser som den klassiske mekaniske fysik. Som det fremgår ovenfor, er det specielt Bohms vurdering af den indeterministiske mekanicisme, som holder denne argumentation oppe.
    Bag konklusionen om, at kvantemekanikken blot er en avanceret mekanik, ligger den skjulte variabel teori. Den første er argument for den anden. I den forbindelse overtager Bohm Einsteins to grundlæggende erkendelsesteoretiske hypoteser. (1) At enhver teori er defineret inden for bestemte rammebetingelser - en teori er kun korrekt, hvis man samtidig angiver dens gyldighedsområde. (2) Teorier vil altid udvikle sig - ingen teorier er absolutte, de vil kunne udbygges, revideres og overskrides, der er ingen absolut erkendelse.
    Bohm ikke blot overtager disse hypoteser, han radikaliserer dem desuden, idet han fortolker dem ontologisk. Hvor Einsteins hypoteser er epistemologiske og hans positivisme har undertoner af det kantianske syn på uerkendeligheden af omverdenen i sig selv (om end han også forsvarer den lokale realisme), der har Bohm egentlig ingen skelnen mellem erkendelsesteori og ontologi, eller rettere, der tages så lidt hensyn til epistemologien, at hele Bohms system for så vidt er ontologisk. Det bevirker dels, at Bohm kommer til at mangle en erkendelsesteori, dels at det, der hos Einstein (og så mange andre) er teoriens historicitet, hos Bohm bliver materiens historicitet.
    Når man læser Bohm, kan man til tider være tilbøjelig til at affærdige ham med, at hans teori ontologisk er "den rene solipsisme". Det ville imidlertid være uretfærdigt, for det er ikke det Bohm mener. Hans ontologi er langt mere radikal.

(a) Indfoldet og udfoldet orden

Bohms grundlæggende idé kan i første omgang ses som en negation af mekanicismen. Den mekaniske fysiks forudsigelige, statistiske, fragmenterede, kausale univers erstattes med en "helhed", - en totalitet, der dækker alt, som i sin helhed er uerkendelig, og som ikke er noget sted, i nogen tid, men alligevel nærværende i enhver entitet. Alle opdelinger såsom sjæl-legeme, materie-ånd, psyke-ydre realitet er kun midlertidige abstraktioner.
    Når Bohm karakteriserer helhedens modus som bevægelse - helheden er i en konstant flydende bevægelse - er det umiddelbart indlysende som modsætning til det statiske mekaniske univers. På den anden side forudsætter bevægelsen eksempelvis rum og tid, men disse kategorier er i sig selv produkter af den flydende helhed. Det aktive og dynamiske element tilskrives transformationer mellem to ordener eller registre, som helheden ud fra menneskets vinkel er opdelt i - den implicitte eller indfoldede orden og den eksplicitte eller udfoldede orden. De indbyrdes relationer mellem de to ordener og mellem ordenerne og helheden illustreres ofte med nogle simple eksempler.
    En radiobølge kan transportere et TV-billede. Efter at bølgen er skabt, men inden den omsættes til billede i modtageren, kan man sige, at billedet ligger implicit eller indfoldet i bølgen, og at apparatet ekspliciterer eller udfolder den implicitte struktur i bølgen. Eksemplet illustrerer især udfoldelsen, men forudsætter, at den indfoldede orden er ét bestemt billede. For at understrege, at den indfoldede orden ikke er begrænset til én struktur, som så kan manifesteres eller ej, anvender Bohm et andet eksempel.
    Mellem to cylindriske glas placeret inde i hinanden hældes f.eks. glycerin, og der dryppes en dråbe blæk i glycerinen. Når glassene drejes i forhold til hinanden, vil blækklatten trækkes ud i et bestemt mønster, en bestemt struktur. Hvis glycerinen er tilstrækkelig tyktflydende, vil man ved at dreje glassene modsat ideelt set kunne samle strukturen igen og ende med den afgrænsede lokale blækklat. Dette er et eksempel på en udfoldelse og en indfoldelse af en bestemt struktur - man kan sige, at blækklatten implicit indeholder en uendelighed af indfoldede strukturer. De mulige ekspliciterbare strukturer kan imidlertid ikke manifesteres samtidig. De samtidigt manifesterede strukturer kaldes synordinate, mens de ikke samtidigt manifesterede kaldes asynordinate. Bohm hævder nu (1980 s. 154), at der alene i denne skelnen ligger et helt nyt strukturbegreb, idet struktur hidtil er betragtet som strukturen i samtidigt manifesterbare indbyrdes relaterede elementer. (Dette er dog ikke korrekt, da mange har anvendt begrebet potentiel struktur, som minder en hel del om de asynordinate). At operere med asynordinate strukturer er ensbetydende med, at man ikke lader rum og tid parametrene være de afgørende - struktur i uendelighed findes indfoldet overalt.
    Bohms tredje eksempel er to videokameraer, som fotograferer en fisk i et akvarium fra to forskellige vinkler. Der er tale om to forskellige billeder af samme entitet, og de er indbyrdes relaterede. Hvis man kun står over for to billeder og ikke har anelse om, at der eksisterer én entitet, som billederne repræsenterer, så vil man være tilbøjelig til at konkludere, at de to billeder "hænger sammen" i og med deres synkrone og sammenhængende bevægelse. I realiteten er de to billeder imidlertid totalt adskilte, - deres sammenhæng opstår ved en relation til noget tredje, nemlig objektet (fisken). Bohm hævder, at det er sådan, det forholder sig med elektronerne og deres ikke-lokale sammenhænge - det er kun, fordi to elektroner er projektioner af en underliggende skjult eksistens, at de reagerer synkront.
    Endelig er der Bohms fjerde eksempel - holografiet. Det bruges til at understrege en moderne version af den gamle monadelære, nemlig at enhver afgrænselig entitet indeholder helheden. Ovennævnte blækklat indeholder således implicit hele universet. Man kan her blive nødt til at skelne mellem forskellige typer af indfoldet orden, idet den struktur, som blækklatten kan udfolde, er af en anden type implicit orden end den, der afspejler resten af universet.
    Ethvert menneske er også en entitet. Det indeholder hele universet - det gør hver eneste partikel i kroppen - men alle mennesker kan også anskues som projektioner af det samme.

"Det vil således være grundlæggende forkert og uden tvivl fejlagtigt, at antage f.eks. at hvert menneske er en uafhængig aktualitet, som interagerer med andre mennesker og med naturen. De er tværtimod alle sammen projektioner af en enkelt totalitet." (Bohm 1980, s. 210).

(b) Bevidsthed og realitet

Det er som nævnt vanskeligt at skelne mellem Bohms ontologiske hypoteser og hans erkendelsesteoretiske. M.h.t. hans ontologi er der næppe tvivl om, at han er af den overbevisning, at stort set alle hidtidige betegnelser for verdens eksistens uafhængigt af subjektet er for snævre. Helheden og den altomfattende "holobevægelse" kan ikke beskrives og ikke karakteriseres dækkende med noget enkeltbegreb. På den anden side siger han et sted, at alle fysikere, og også han selv, tror på en materiel verden, og at det er nødvendigt at kunne skelne realitet fra fantasi, om ikke andet, så for ikke at blive sindssyg. Nu er dette jo ikke synderlig velargumenteret, men man kan forsøge at anskue det udfoldede og dermed den eksplicitte orden som materien i gængs forstand. Et af problemerne er imidlertid, at Bohms understregning af det dynamiske og helhedens bevægelse umiddelbart vanskeliggør en begribelse af entiteters stabilitet. Hvorfor er genstande i det hele taget "det samme", hvordan kan et objekt bevare samme eksplicitte struktur i århundreder? Hypoteser om materiens eksistens uafhængigt af subjektet må kunne svare på stabilitets-problemet. Bohm anvender tre begreber hertil.

For det første er der ikke nødvendigvis nogen modsætning mellem stabilitet og bevægelse. Entiteter kan betragtes som konstant i udfoldelse - den indfoldede orden manifesterer entiteterne hele tiden. Da heller ikke overgangen mellem indfoldet og udfoldet orden kan beskrives i rum og tid - Bohm kalder forsøgsvis processen morfogenese - kan man sige, at entiteter er noget, der produceres eller skabes hele tiden. Dette er et ontologisk argument.

For det andet opererer Bohm med en nødvendighedens kraft eller lov - "a force or law of necessity". Lovmæssigheden skal godtgøre, at der under bestemte betingelser sker bestemte manifesteringer. Loven er altså ikke reducerbar til enten den indfoldede eller den udfoldede orden, men er en slags sammenkædning af de to ordener. Det bliver herved muligt at hævde eksistensen af relativt autonome sub-totaliteter, som under bestemte rammebetingelser styres af bestemte lovmæssigheder. Bohm udskifter i vid udstrækning det tidligere centrale begreb niveau med sub-totalitet, bl.a. fordi det er vanskeligt (måske umuligt) at operere med en hierarkisk struktur i en holisme. Også dette er et ontologisk argument, idet nødvendighedens lov tilskrives den dynamiske helhed som sådan.

For det tredje anvender Bohm ordet abstraktion på en måde, der til tider minder om Hegel. Entiteter, genstande, objekter osv. abstraheres fra den dynamiske helhed og tilegnes herved et "relativt invariant aspekt". Således siges det et sted:

"...enhver beskrivelig begivenhed, objekt, entitet osv., er en abstraktion fra en ukendt og udefinerlig totalitet af flydende bevægelse". (Bohm 1980, s. 49).

Man kan spørge, om Bohm opfatter abstraktionen som et erkendelsesteoretisk begreb - hvilket er mest sandsynligt - eller som et ontologisk. Betragtet ontologisk kunne det indgå som led i nødvendighedens lov, men som et erkendelsesteoretisk tillægges det bevidstheden, hvorved entiteternes stabilitet i betænkelig grad kun bliver et kognitivt fænomen.
Bohm ville her kunne indvende, at det er et forkert stillet spørgsmål, idet adskillelsen mellem materie og bevidsthed til en vis grad er fiktiv. Materie og bevidsthed er to kun relativt autonome niveauer - i "realiteten" eller i "holobevægelsen" hænger de sammen, er to sider af samme sag. Men dette løser ikke problemet, det forskyder det blot. For hvis den ontologiske "enshed" skal understreges i denne forbindelse, så er problemet ikke, hvordan abstraktionen danner entiteten som sådan og begrebet om entiteten, men hvordan nye begreber opstår. En ikke-solipsistisk ontologi må operere med materielle entiteter, som principielt lader sig begrebsliggøre (f.eks.: atomet eksisterede også før begrebet atom blev skabt) - dannelsen af (nye) begreber må i en eller anden forstand altid være sekundær. Der er ikke tvivl om, at Bohm er sig dette problem bevidst, idet han forsøger at konstruere en kognitionsteori.
Bohm skelner mellem hukommelse, tænkning og intelligens (mens motivation, følelse osv. indgår som delaspekter af både hukommelsen og tænkningen). Tænkning er stort set i et og alt baseret på hukommelsen betragtet som lager af viden, perceptioner, tidligere tanker osv. Den hukommelsesbaserede tænkning kan ikke modstilles realiteten, idet tænkning indgår i og materialiseres i menneskehedens praktiske konstruktioner i omverdenen. Det moderne menneskes "omverden" er fyldt af materialiserede mennesketanker, og den hukommelsesbaserede tænkning står således i en cyklisk relation til omverdenen/yderverdenen - den bidrager til konstruktionen af omverdenen, og omverdenen bidrager til den basis, hvoraf tænkningen opstår. Set således, er tænkningen ikke noget, der stopper eller er begrænset til enkeltindividet - det er en individoverskridende proces, som går tilbage i historien, og som alle mennesker bidrager til og er fælles om.

"Vi kan således retfærdigvis ikke hævde, at der er noget trin, hvor tankens overordnede proces begynder eller slutter. Den må nærmere ses, som en ubrudt totalitet af bevægelse, som ikke tilhører nogen bestemt person, sted, tid eller gruppe af personer". (1980, s. 59).

Man kan således beskrive tænkning som en proces, der ikke kan adskilles fra, men hele tiden vekselvirker med den materielle omverden. Men dette løser stadig ikke problemet med, hvordan nye begreber opstår, og hvordan den nødvendige bestemmelse af realiteten egentlig foregår. Hertil bruger Bohm begrebet intelligens eller fri perception. Det er en pointe hos Bohm, at den fri perception overskrider det i hukommelsen nedlagte - for hvis der ikke fandtes en overskridelse, så kunne man formentlig med held hævde, at tænkning kunne afledes mekanisk af hukommelsesbaserede processer i nervesystemet. Bohm beskriver den fri perception som en pludselig indsigt, en glimtvis erkendelse af struktur og sammenhæng:

"...et sådant glimt er essentielt en perceptionshandling, snarere end en tankeproces (...), selv om den senere kan komme til udtryk i tanker. Det, der indgår i denne handling er psykens perception af abstrakt orden og af relationer, såsom identitet og forskel, adskillelse og sammenhæng, nødvendighed og kontingens, årsag og effekt osv." (1980, s. 51).

Den fri perception - mekanismen i den - kan ikke selv forklares. Bohm kunne egentlig beskrive den fri perception som bevidstheden om transformationsprocessen mellem to ordener - altså havende samme status som nødvendighedens lov. Bemærk i øvrigt, at den fri perception registrerer og sætter en række af dikotomier - kausalitet og effekt, nødvendighed og tilfældighed, adskillelse og sammenhæng, og kunne man tilføje, tænkning og realitet. Dialektikken erkendes i den fri perception.
Bohm når ikke meget længere i sin bog fra 1980. I hans bog fra 1985 skildres en ny udlægning af problemet, idet begrebet mening indføres som essentielt på linie med materie og energi.

(c) Mening, materie og energi

Bohm tager udgangspunkt i det gamle psyko-fysiske problem. Han benævner relationen "soma-significance" - krop og betydning. Med sin vante argumentationsstil starter Bohm på en skridtvis dekonstruktion af begrebsparrets to enheder. Kroppen er organer og nervesystem, nervesystem er celler og nerveimpulser, kroppen er blot et specialtilfælde af materien. Alle soma-tilstande har en betydning - alle oplevede betydninger har en organisk baggrund, en specifik struktur i centralnervesystemet. Ingen betydning uden krop, ingen krop uden betydning. Ligesom soma er et specialtilfælde af materien, er betydning et specialtilfælde af mening. Soma-betydning eller materie-mening har det ligesom magneter og deres poler - hvis man deler magneten, får man blot to magneter med hver deres nord- og sydpoler. De kan ikke brydes op, de eksisterer parvis, definerer hinanden.
Materie og energi kan omsættes til hinanden. For Bohm som fysiker er det en banalitet, og i hans holismeteori bruges energi i stedet for materie de steder, hvor han betoner aktivitet, bevægelse, det flydende. Der er således tre grundbegreber - energi, materie og mening - og mening indfolder materie og energi. Sagt på en anden måde, er de hver især udfoldede manifestationer af de to andre. Der er dog det specielle ved mening, at mening kan være mening om sig selv, - altså mening om mening. Man kan ikke tilsvarende forbinde noget med ordene "energi om energi" eller materie om materie". Og hvad indebærer så denne meningens selvrefleksion.

"Men mening henviser direkte til sig selv, og det er faktisk grundlaget for muligheden af den intelligens, der kan begribe helheden, inklusive sig selv." (1985, s. 91).

"Hvis mening er en indre del af ikke blot vor realitet, men af realitet i det hele taget, da vil jeg hævde, at en perception af en ny mening konstituerer en kreativ handling. Når deres implikationer foldes ud, når folk tager dem op, arbejder med dem osv., så giver de nye meninger, som er skabt, deres bidrag til denne realitet." (1985, s. 94).

Meningens selvrefleksion er intelligensens mulighed. (Intelligens er det samme som fri perception). I det andet citat forbinder Bohm dannelsen af nye meninger med vekselvirkningen med realiteten. Det synes som om Bohm her gør sig skyld i en kategorifejl, idet denne vekselvirkning er identisk med den hukommelsesbaserede tænknings vekselvirkning med omgivelserne i bogen fra 1980. Og det er fundamentalt noget andet end intelligens/fri perception, for den er principielt mekanisk forklarlig.
Ud fra Bohms mening-materie teori kan man konstruere følgende dialog: Eksisterede det fænomen i 1844, der i dag betegnes virkningskvantet, - eller det fænomen, der i dag betegnes superstrenge i 1968? Hertil ville Bohm kunne svare: Hvis der med at eksistere menes altet, den totale helhed, så eksisterede både virkningskvantet og superstrengene i overskuelig historisk tid. For mig at se, fortsætter Bohm, forudsætter synspunktet en fragmentarisk opdeling i materie og erkendelse, som er i modstrid med min holismeteori. Der findes ikke en ren mening eller ren erkendelsesteoretisk begrebsabstraktion, som definerer en materiel eksistens - materie og mening er to sider af samme sag. Når mening siges at ændre realiteten, så er det hovedsagelig ved de praktiske virkninger af begrebsverdenen, f.eks. den kemiske blanding, der realiserer en superleder. Den selv-refleksion af mening, som finder sted ved nye erkendelser, har jo også et materielt eller somatisk korrelat - nemlig den specifikke tilstand i nervesystemet. Men hvilken del der skaber hvad - er fundamentalt ligegyldigt, idet mening og materie ikke kan eksistere alene.
Bohm kan have ret i, at begreberne bider sig selv i halen, og at man ofte forudsætter det adskilt, som man har vanskeligt ved senere at syntetisere. På den anden side forekommer det mig, at Bohm stadig har problemer med udvikling, genese, evolution. Paradoksalt fordi hans insisteren på det dynamiske, totalitetens flydende bevægelse, vanskeligt kan skelnes fra udvikling. Han kan sige, at alle udviklinger, både i materien og i meningen, er konsekvens af helhedens totale aktivitet, men den er pr. definition uerkendelig.

D. Konklusion

Det er tid til at trække de store linjer op og forsøge at sammenligne og syntetisere de mest velargumenterede antagelser ud fra bestemte grundproblemer, som vil blive fulgt op også i de efterfølgende dele. En sådan sammenligning får let et noget skematisk præg, men på den anden side er det kun ved at slække lidt på nuancen, at der kommer et nogenlunde overskueligt resultat ud af det.
De teorier, der er diskuteret i det foregående er alle kritiseret på bestemte punkter. På nogle punkter er teorierne uforenelige, men på andre kan de forliges. Specielt i forbindelse med Bohrs teorier har jeg anlagt en fortolkning og argumenteret for en "Bohrsk ontologi". Jeg vil på ingen måde hævde, at den er i overensstemmelse med, hvad Bohr egentlig mente, men blot, at synspunktet ikke umiddelbart strider mod, hvad Bohr har sagt. Der er en væsentlig forskel.

1. Bevidsthed og sprog

En stor del af de diskussioner, som kvantemekanikken har medført, handler om målesituationen og heri specielt bevidsthedens relation til objektet. Når disse diskussioner oftest hurtigt bliver plumrede og uigennemskuelige, så skyldes det bl.a. vanskeligheder med at skelne den erkendelsesteoretiske diskussion fra den ontologiske. Mange af de diskuterede synspunkter tager udgangspunkt i det ene aspekt og overser konsekvenserne for det andet aspekt. Således er Bohrs argumentation hovedsagelig erkendelsesteoretisk, mens Bohms primært er ontologisk - og de får begge problemer med henholdsvis ontologien og erkendelsesteorien. I begge tilfælde er det imidlertid en for billig løsning blot at stemple Bohr som en idealistisk solipsist og Bohm som spiritualistisk mystiker (eller omvendt). Når man kan se, at en sådan udlægning er forkert, er det bl.a., fordi andre har indtaget den idealistiske position, og både Bohr og Bohm opponerer mod disse udlægninger af kvantemekanikkens konsekvenser. Der eksisterer i hvert fald tre forskellige grundsynspunkter på kvantemekanikken (i praksis er der et utal af varianter - og der skabes stadig nye, jvf. bibliografisk note).

(1) Den mest idealistiske udgave repræsenteres af f.eks. den tidlige Heisenberg, Jordan og i nyere tid af Wheeler. Udgangspunktet er slet og ret, at bevidstheden ikke blot påvirker objektet, men også skaber objektet. Før målingen "eksisterer" en række potentialiteter (Heisenbergs udtryk) - en række muligheder, som ikke er reelt eksisterende, og hvoraf bevidstheden i kraft af måleindgrebet udvælger én af mulighederne og giver den real eksistens. I denne kontekst er det ren nonsens at snakke om realiteten/virkeligheden i sig selv, det er et meningsløst emne.

(2) Bohr gav til tider udtryk for synspunkter, der lå disse nær. Specielt i forbindelse med de kvantemekaniske udsagns sandsynlighedsteoretiske status, bølgefunktionens kollaps o.lign. På den anden side indføres komplementaritetsprincippet som modvægt til Heisenbergs opfattelse, og Bohr fremhæver konstant kvantets individualitet.
    Bevidsthedens status hos Bohr er snævert knyttet til sproget. Dels er sproget betingelsen for enhver kommunikation (et problem han tilsyneladende følte dagligt) - en selv nok så intuitiv og kompleks erkendelse har ingen værdi, hvis den ikke kan kommunikeres. Dels indeholder sproget den mekaniske fysiks kerneforestillinger i sin begrebsstruktur og semantik - kausalitet, determination, rum og tid, skelnen mellem subjekt og objekt osv. Bohrs ihærdige omtale af kvanterealitetens 'uerkendelighed' og menneskets begrænsede erkendeevne er ofte forstået som en antagelse af realitetens og erkendelsens ubrydelige enhed og dermed misforstået i retning af, at det er erkendelsen, som skaber virkeligheden. Erkendelsens begrænsning er dels knyttet til kvantets individualitet - og det er det, der nødvendiggør den komplementære beskrivelse - dels til sprogets iboende begrænsning.
    Ud fra en sprogfilosofisk vinkel kan man argumentere for, at Bohrs opfattelse af sprog i sig selv indeholder en ontologi - virkeligheden er forudsat i sprogets mulighed, men netop forud-sat og dermed ikke yderligere diskuterbar. (Jvf. Nørretranders' (1985) interessante diskussion af dette samt Zinkernagel 1989). Det største problem i Bohrs opfattelse hænger sammen med, hvad man kan kalde sprogets indbyggede mekaniske semantik. Hvis vi ikke har mulighed for kognitivt at gestalte/forstå fænomener, som overskrider den mekaniske semantik, indbygget i sproget, så udgør sproget ifølge Bohr en statisk og ahistorisk erkendelsesbarriere. Selv om sproget på et givet tidspunkt altid vil fungere sådan, så forekommer det, at Bohr mente, at den indbyggede mekaniske semantik er en absolut begrænsning, til alle tider - og her er der en væsentlig forskel. Der er forskel på at sige, at mennesket er underlagt en absolut begrænsning - som for fysikkens vedkommende allerede er fundet i og med kvantet - og at sige, at erkendelsen godt nok er begrænset, og altid vil være det, men at grænserne er historisk betingede. (Og det er det sidste synspunkt, Einstein insisterede på). Bohr hævder en fundamental statisk betragtning, som fører ham til at opstille et universalitetskrav: kvanteniveauet er det absolut dybest konstaterbare niveau, som kun kan erkendes indirekte, og mennesket kan aldrig overskride denne barriere.
    I gennemgangen af Bohr har jeg argumenteret for, at komplementaritetsprincippet ontologisk kan tolkes på en anden måde, end Bohr selv ekspliciterer. Nu er der selvsagt frit spillerum for at postulere intentioner i et princip, som ikke blev formuleret videre præcist af dets ophavsmand - men alligevel. Der er ikke noget hos Bohr, der principielt strider mod at hævde en irreduktibel materialistisk ontologi, dvs. en materialistisk ontologi, hvor materien er inddelt i niveauer bestående af kvalitativt forskellige enheder, som ikke videnskabeligt kan reduceres til ét fælles niveau. Af disse niveauer specificerer Bohr i kraft af komplementaritetsprincippet det fysiske, det biologiske, det psykologiske og det samfundsmæssige. Bohrs originalitet er i denne sammenhæng, at han ud fra kvantefænomenernes individualitet udleder en materialistisk irreduktibilitet, som overføres på tre andre videnskabelige genstandsområder.
    Af Bohrs tre irreduktibiliteter (jvf. s. 101) er de to epistemologiske og den tredje ontologisk. De to epistemologiske irreduktibiliteter er relationen mellem subjekt og objekt i målesituationen og den komplementære beskrivelse. Disse to kan afledes af den tredje og ontologiske irreduktibilitet, som igen kan udledes af kvantets individualitet og den bliver hermed den primære irreduktibilitet.
    Den væsentligste indvending mod Bohr må rettes mod hans statiske erkendelsesteori og dermed hans universalitetskrav. De kvalitative niveauer er dannet i en evolution, og selv den organiske natur har en evolution. Niveauerne uorganisk - organisk - menneskelig psyke - samfund giver ikke blot udtryk for en struktur af niveauer, men de er også udtryk for en evolutionsproces. Dette synspunkt findes klarest udtrykt hos Bohm, der repræsenterer det tredje overordnede synspunkt.

(3) Bohm indleder sin bog fra 1980 med en diskussion af sprog, som for så vidt er ganske karakteristisk sammenlignet med Bohrs opfattelse. Ved hjælp af etymologiske analyser forsøger Bohm at opløse substantiver til verber. Hensigten med at udvikle en sådan rheometode, som han kalder det, er at ændre vores opfattelse af fænomener og genstande som afgrænselige og statiske entiteter og i stedet antyde en opfattelse, hvor også genstande er dynamiske størrelser aktivt opretholdt (dvs. produceret) i tid og rum. Bohm kunne i øvrigt have hentet argumenter eller i hvert fald illustrationer mange steder fra, f.eks. fra de sprog, hvor substantiver rent faktisk er nedprioriteret i forhold til verber. I visse sydamerikanske indianersprog kan man f.eks. ikke sige "et hus", men derimod kun "at noget står og huser".
    På den ene side er Bohms væsentligste bidrag til diskussionen det historiske element. Han viderefører det fra Einstein, og han udvider det til at gælde både den fysiske virkelighed og erkendelsen heraf. Begge dele er konstant "under udvikling". På den anden side er det ved at betone udvikling så kraftigt, som Bohm gør, at han - kombineret med holismen og enheden af materie og bevidsthed - får problemer. Holistisk udvikling er på en besynderlig måde en umulig sammenstilling, hvilket også kan følges i hans manglende erkendelsesteori og i hans problemer med at kombinere udvikling/niveau og holisme.
    Man kan uden videre indvende mod Bohm, at han mangler en erkendelsesteori. For at løse dette problem ender han med at integrere erkendelsesteorien i ontologien og gøre erkendelsens mulighed til et konkret aspekt ved alt i hele universet. Ved at installere mening overalt, altså også tilknyttet selv den uorganiske natur, og ved at hævde, at bevidstheden er det sted, hvor mening kan reflekteres - stedet hvor mening om mening kan opstå - så er erkendelsen ikke længere noget problem for Bohm. Alt, der overhovedet kan erkendes, har ontologisk værdi i kraft af sin blotte eksistens og som en del af sig selv et stykke slumrende bevidsthed, der kan vækkes i den menneskelige bevidsthed. Løsningen er for så vidt konsekvent og konsistent på Bohms egne præmisser, men han får problemer i forlængelse heraf med at begrunde, hvordan nye erkendelser opstår.
    Dette andet problem hos Bohm kommer bl.a. til udtryk i hans ønske om at forene dynamisk og genetisk, holisme og niveaudelt hierarki og generelt struktur og udvikling. Holografiet er et godt eksempel. Når man første gang stifter bekendtskab med et holografi, forekommer det dybt fascinerende. Har man ikke her netop et bevis på det ekstremt begrænsede i den klassiske verdensopfattelse? Når man ved hjælp af en fotografisk plade, laserlys og spejle kan fremkalde en selvindlejrende struktur, som i princippet er uendelig (man kan blive ved at brække stumper af, som hver gengiver helheden) - så må indvendingerne mod en alternativ verdensopfattelse da forstumme. Indtil man tænker på, at måden holografiet skabes på (interferens), er et relativt elementært fysisk fænomen, og at de nødvendige ingredienser ikke er særligt avancerede. Holografiet kan forklares inden for den mekaniske fysik. Bohm stilles over for dette problem i bogen fra 1985. Hans svar er, at det for så vidt er rigtigt nok, at holografiet kan forklares mekanisk, men at holografiet kun er et "eksempel", og at man kun delvis kan forklare fænomenet ud fra den klassiske fysik - man kan ikke forklare de underliggende kvantefænomener. Den sidste indvending er naturligvis ubestridelig, men hvad med niveauerne? Ud fra de niveaubetragtninger, Bohm opstiller i bogen fra 1957, er det i dette eksempel ganske ligegyldigt, hvad der foregår på kvanteniveauet. Holografiet tilhører et særskilt kvalitativt niveau, kunne man sige, som derfor må følge egne lovmæssigheder (som altså er mekaniske).
    Af de her nævnte indvendinger kan udledes en væsentlig konklusion: holismen har vanskeligt ved at begrunde kvalitativt forskellige niveauer. Når alt afspejles i alt, er der principielt ingen forskelle, hele verden hænger sammen, og totaliteten afspejles i selv den enkleste entitet, man kan forestille sig. Efter at Bohm har indført de selvindlejrende niveauer - som tilsammen repræsenterer totaliteten - må han konstruere en række lovmæssigheder, som kan begrunde, hvorfor entiteterne trods alt fremtræder som relativt afgrænsede og autonome størrelser (altså som entiteter), f.eks. i form af det, han kalder nødvendighedens lov.
    Samme problemfelt kommer til udtryk i Bohms ikke-ekspliciterede skift fra en genetisk til en dynamisk model. Mens Bohm i 1957-bogen konsekvent fremhæver genesen og udviklingen i erkendelsen, i teorierne, af naturen i sig selv osv. - går han i 1980 over til at fremhæve det dynamiske, bevægelsen, det flydende. Forskellen er, at der i en dynamisk-holistisk model principielt ikke behøver at ske en udvikling af noget nyt, der behøver ikke ske en niveauoverskridelse af nogen art. Problemet viser sig bl.a. i Bohms vanskeligheder med at definere, hvorfra nye ideer opstår. Han må her ty til relativt gamle romantiske ideer om kreativitet, pludselig indsigt og til sammenligninger med kunstnerisk aktivitet (hvilket er meget udpræget i hans nyeste bog, jvf. Bohm og Peat 1987). Der er næppe tvivl om, at også videnskabelig indsigt kan fremtræde som en pludselig indsigt, men den "kreative skabelsesakt" mystificeres og opfattes som noget, der ikke i sig selv kan begribes i en videnskabelig kontekst. Det er ikke nogen forklaring, men en dårlig undskyldning for en manglende forklaring.

2. Syntese

Det følgende synteseforsøg er næppe filosofisk holdbart og konsistent ud i detaljen. På den anden side bør der ligge en værdi i at forsøge at kombinere positive aspekter fra forskellige teorier i stedet for at forkaste hele teorier, fordi dele af dem er uhensigtsmæssige eller selvmodsigende. De fleste betydelige teorier er opstået ved at overbetone ét bestemt grundlæggende aspekt - det universaliseres og gøres til det altdominerende. Det er ofte netop det, der gør en teori betydelig og nybrydende. Det er imidlertid lige så ofte det, der er problemet med teorien - at den hæver et princip til universel gyldighed, som kun har begrænset gyldighed.
Skematisk kan de væsentligste positioner resumeres ud fra deres opfattelse af ontologi, epistemologi og videnskab. De aspekter, hver teori bidrager med til syntesen, er anført yderst til højre.

	Fysisk virkelighed. Ontologi	Metode, erkendelse, epistemologi	Videnskab. Erkendelse af realitet	Syntese
Bohr	Individualitet	Enhed af måleinstrument og objekt	Kvantet som absolut grænse. Komplementaritet. Billeddannelse forbudt.	Komplementaritet Individualitet: kvant, liv psyke, samfund.
Heisenberg Jordan, Wheeler	Eksisterer kun potentielt	Gængse metoder	Skaber objekt ved iagttagelse	.
Einstein Bell	Idealisme og lokal realisme	Gængse metoder abstraktion, intuition	Ingen absolut grænse for erkendelsen; ingen absolut videnskabelig sandhed.	Videnskabens historicitet.
Bohm	Historicitet, indfoldet og udfoldet	Gængse metoder, mening/materie "holistisk metode"	Videnskabens historicitet	Genstandsområdets historicitet
d'Espagnat (P. Davies)	Realisme; del af samlet virkelighed	Gængse metoder	Lovmæssigheder vedr. empirisk virkelighed.	Fysisk/empirisk virkelighed kun del af samlet virkelighed.

Synspunkterne, der resumeres i skemaets tre første søjler, er gennemgået i det foregående. Som det fremgår, er det ikke muligt at fordele både Heisenberg, Jordan og Wheeler samt Bohm helt præcist på de tre søjler, idet begge synspunkter betoner enheden af ontologi og epistemologi. På den anden side er der også forskelle mellem disse to, idet Bohm uden tvivl mener, at den fysiske realitet eksisterer uafhængigt af mennesket og dets bevidsthed i form af såvel den udfoldede som den indfoldede orden. Bohm mener heller ikke, at den indfoldede orden kun eksisterer potentielt. Det ville endvidere være vanskeligt at forsone både genstandsområdets og videnskabens historicitet i en teori, som fornægtede verdens uafhængige eksistens. Når Bohm samtidig siger, at mening og materie i sidste ende er ét, så anslår han nogle naturromantiske strenge, som gør erkendelsen til en selvudviklende proces (mening reflekteres i bevidstheden). Som diskuteret ovenfor er denne holistiske side af teorien ikke umiddelbart forenelig med fremhævelsen af genstandsområdets og videnskabens historicitet.
    Som vi så i forbindelse med diskussionen af Einstein, kan hans teori både fortolkes i en idealistisk retning, som en variant af positivismen, og i en realistisk retning, hvilket især kommer til udtryk i EPR diskussionen. I denne sammenhæng er det af betydning, at Einstein insisterer på, at videnskab er historisk, og at det for ham er ensbetydende med, at der principielt ikke findes erkendelsesbarrierer. Bohm overtager synspunktet og anvender det på både ontologien og på fysikkens udvikling.
    M.h.t. til fysikkens metode er enigheden om de grundlæggende metoder til opnåelse af empiri stort set total. Det er kun fortolkningen af, hvad den anvendte metode f.eks. i målesituationen indebærer, der er uenighed om. Der kunne derfor stå "gængs metode" i tilknytning til alle fem synspunkter. I stedet er der nogle steder fremhævet det karakteristiske i opfattelsen af den epistemologiske relation i videnskaben.
    Det er værd at fremhæve, at Bohm ikke hævder eksistensen af en speciel holistisk metode. Som empirisk hjælpemiddel ville det også være det rene selvmord, men Bohm forsøger heller ikke at argumentere for, at dele af videnskabsprocessen burde anvende en sådan. Sagen er formentlig, at holistisk metode er en umulighed slet og ret, netop fordi metode, forstået som teknikker til indsamling af gyldig empiri, altid er reduktionistisk. I den udstrækning der findes holistiske aspekter i videnskaben, vil de knytte sig til de dele af processen, som ligger længst væk fra den empiriske.
    De synspunkter, som indgår i syntesen, kan ikke umiddelbart forenes. Den alvorligste indvending mod at gøre det alligevel retter sig mod en forening af komplementaritetsprincippet og historiciteten. For Bohr er individualitet snævert knyttet til grænse - individualitet er det, som unddrager sig en restløs beskrivelse. Individualitet indebærer erkendelsesbarrierer. Man må imidlertid ikke glemme, at Bohr opregnede adskillige individualiteter - kvant, liv, psyke og samfund, enkeltstående fænomener, som alle kræver komplementære beskrivelser. Hvis vi et øjeblik venter med "barrieren", så kan man drage en anden konklusion af de (mindst) fire individualiteter. De indebærer, at grundvidenskaber ikke kan reduceres til hinanden, at hver videnskab nødvendigvis må baseres på egne lovmæssigheder m.m. Det er vanskeligt at argumentere imod, at individualitet er baseret på en ontologisk individualitet - det er materiens indretning og ikke blot erkendelsens begrænsning, der er baggrund for individualiteten. Og hvis de fire individualiteter er ontologisk bestemt, så er der ikke noget til hindring for, at deres respektive (irreduktible niveauer) udvikles - at de hver især udvikles efter deres egen tidsdimension.
    En ontologi der hævder, at materien er inddelt i niveauer, implicerer samtidig, at der eksisterer erkendelsesbarrierer. Der er imidlertid forskellige typer barrierer. For det første er der en absolut erkendelsesbarriere, som indebærer, at der er en absolut og uoverskridelig grænse for menneskets erkendelse. Bohr mente, at kvantet var en sådan grænse, Einstein, Bohm m.fl., at det ikke var tilfældet. På den anden side hævder hverken Einstein eller Bohm, at mennesket er i stand til at erkende hvad som helst, tværtimod er de overbeviste om, at det ikke forholder sig sådan - andet ville være udtryk for en grænseløs indbildskhed. Forskellen er altså, om kvantet er grænsen eller ej, ikke om der eksisterer grænser. Selv om kvantet skulle vise sig at være en grænse, så rykker det ikke ved, at den videnskabelige erkendelse er historisk - kvantet er netop ikke udforsket i alle sine virkninger. Ingen er i stand til at sige, om det forholder sig sådan eller ej, og diskussionen vil fortsætte i årtier endnu. For det andet er der en relativ erkendelsesbarriere, som handler om reduktionisme. Hvis reduktionismen er sand, så indebærer det, at alle fænomener principielt engang vil kunne forklares ud fra elementarpartikelfysikken. På baggrund af en niveauontologi vil hvert niveau i sig selv udgøre en ontologisk begrundet erkendelsesbarriere. Liv kan ikke restløst beskrives fysisk/kemisk, psyken ikke restløst biologisk osv. - hver individualitet fordrer en specifik videnskab. Og hver specifik videnskab er epistemologisk afgrænset - den kan kun fungere inden for ontologisk afstukne grænser. (Inden for grænserne fungerer videnskaben metodisk reduktionistisk).
    En af konsekvenserne af dette er, at fysikkens genstandsområde ikke er identisk med materie slet og ret. Fysikkens genstandsområde er kun en del af materien - godt nok den del, som de andre hviler på, men som enhver anden videnskab er også fysikken afgrænset såvel ontologisk som epistemologisk. At fysikkens genstandsområde kun dækker en del af materien, er bl.a. fremhævet af Espagnat og P. Davies. (Den sidstnævntes teori vil blive diskuteret i del V).

Bibliografiske noter

Den overordnede tilgangsvinkel til bogens tema skal ses i forlængelse af to arbejdsområder som jeg har beskæftiget mig med tidligere. Dels et arbejde med psykoanalysen og psykoanalysens historie udført sammen med Ole Andkjær Olsen. Et væsentligt punkt i denne sammenhæng er den model af relationer mellem samfundsmæssige sfærer og subjektopfattelser, som er beskrevet i Andkjær Olsen og Køppe 1981. Jvf. tillige Andkjær Olsen 1988. Dels et arbejde med videnskabsteori udført sammen med Frans Gregersen. I Gregersen og Køppe 1985 har vi argumenterert for, at de tre videnskabsfilosofiske områder - videnskabsteori, videnskabshistorie og videnssociologi - ikke kan defineres uafhængigt af hinanden, og at videnskab kun kan defineres, hvis man tager hensyn til alle tre aspekter af videnskabsprocessen. Arbejdet er videreført i Gregersen og Køppe (1988, 1989, 1990). Nærværende analyse er en eksemplificering af, at videnskabshistorie kan anvendes som empiri for videnskabsteoretisk analyse. Det samme eksemplificeres i Gregersen 1989. Det ville sprænge alle rammer for analysen, hvis det tredje område, videnssociologien, også skulle have været inddraget.

II. Fysik

A. Den mekaniske fysik
Vedr. en historisk gennemgang af fysikken, jvf. J. Heckscher m.fl. 1986 og Højgaard Jensen og Kjørup 1983. Den mekaniske fysik og dens grundlag er fremstillet meget klart og præcist i Einstein og Infeld 1938 - det samme gælder relativitetsteorien - samt i Powers 1982. Da den mekaniske fysik fungerer som modbillede i forbindelse med kvantemekanikken, diskuteres den indgående i stort set hele den litteratur, som nævnes under pkt. II.B.

B. Kvantemekanikken
Kvantemekanikken er som nævnt adskillige gange diskuteret i en overflod af tekster. Af generelle gennemgange er brugt: Pagels 1982, Gribbin 1984, Polkinghorne 1984, Heisenberg 1960, Petersen 1968. Den bedste introduktion kombineret med en meget seriøs grundlagsdiskussion er uden tvivl Nørretranders 1985. Den "klassiske" internationale tekst er Jammer 1974 som måske virker en anelse for teknisk, men hvor det kan betale sig at slide sig igennem den. Lundgren m.fl. 1985 er også teknisk, men har bl.a. en del beskrivelser af klassiske eksperimenter i kvantemekanikkens udvikling, som er uundværlig i et historisk perspektiv. Den nyere interesse for området har bl.a. fremkaldt en del tekster, som gengiver diskussioner eller interviews med de mere fremtrædende personer i dag. Hvis man er tilhænger af denne mere "dynamiske tekstform", der er noget overfladisk er to af de nyeste Weber 1986 og Davies og Brown 1986. Da de generelle tekster behandler alle de nedennævnte emner, er der nedenfor kun fremhævet specielle tekster. M.h.t. Bohrs produktion findes en samlet oversigt i den alfabetiske bibliografi. Da det er væsentligt at fastholde Bohrs udvikling vil der under de enkelte punkter blive fremhævet centrale tekster.

1. Kvanteteoriens udvikling
Atomteoriens udvikling og specielt Bohrs atommodeller er fulgt meget detaljeret i en række tekster af Helge Kragh - jvf. specielt Kragh 1977, 1979a, 1980. Kragh har også foretaget interessante specialstudier af Schrödingers bølgemekanik og af Dirac, jvf. Kragh 1979b, 1979c. Bohr 1922 er den bedste redegørelse for atommodellerne fra Bohrs side. Jvf. desuden Bromberg 1971.
Fouriertransformationer er gennemgået i en lang artikel i Scientific American jvf. Bracewell, 1989.

2. Kvantemekanikkens udvikling
Jvf. litteraturen under pkt. II.B. For nyere diskussioner, jvf. Shimony 1983, Borzeszkowski + Treder 1982, Jordan 1949, 1963, Komar 1962, Weizsacker 1971a, Bunge 1971, Bub 1989. Af Bohrs artikler kan især fremhæves: 1929b, 1936b, 1937, 1949a. En nyere diskussion af dobbeltspalte tematikken: Wesley 1984 og Rüdinger 1989, samt nyere generelle introduktioner på baggrund af de seneste års diskussioner, - Hansen 1989, Voetman Christiansen 1989.

3. Københavnerskolen
Jvf. Mackinnon 1980, Rosenfeld 1963, Rosental 1955, Aa. Petersen 1962, 1963, Weizsacker 1971b, Whiteman 1971, Post 1971, Bastin 1971b, Shimony 1963 og Stapp 1972 og Favrholdt 1989.

4. Determination, lokalitet og realitet
Einstein, Podolsky og Rosen 1935, Einstein 1936a, 1948, Howard 1985. Vedrørende Einstein og Mach: Frank 1949, Feyerabend 1984, Loparic 1984, Hentschel 1985. Desuden Rosenfeld 1967, Margenau 1949, Lenzen 1949. Bohrs svar på EPR-argumentet er Bohr 1935. Jvf. også Bohr 1949a og 1961b.
Bells uligheder og Aspects forsøg er beskrevet mange steder i den her omtale litteratur - f.eks. Nørretranders 1985. Endvidere Mermin 1985 og d'Espagnat 1979, 1981, 1986b. I Voetman Christiansen 1985a, 1985b, og 1985d leveres en indgående diskussion af eksperimentet og en påpegning af en overset fejlkilde, som sætter spørgsmålstegn ved væsentlige sider af fortolkningen af eksperimentet, specielt m.h.t. konklusionerne om ikke-lokalitet.

5. Støvlestropper
Angående elementarpartikelfysikkens udvikling er den på dansk gennemgået i en fortrinlig artikelserie af Clausen og Felsager 1980ff, desuden Dodd 1984 og Sutton 1987.
Specielt vedrørende:
Støvlestropper: Cushing 1986, Chew 1968, 1970, 1971, Redhead 1980, Freundlich 1980.
Superstrenge: Green 1986, Taubes 1986.
Mangeverden: Davies 1980, Everett 1957, DeWitt 1970, Wheeler 1957.

D. David Bohm
Suppes 1981, Bohm 1971a, 1971b, 1980, 1985, Bohm og Hiley 1975, 1984, Bohm og Peat 1987, d'Espagnat 1986a.
I en bog af den tyske fysiker Gerd Binnig (Binnig 1989), som i en alder af 39 fik Nobelprisen for sin delagtighed i konstruktionen af tunnelmikroskopering, argumenteres der for et dynamisk evolutionsbegreb, som meget minder om Bohms opfattelse af kreativitet. Binnig hævder bl.a. at også den fysiske materie er underlagt udvikling i en sådan udstrækning, at han ikke mener, der findes egentlige universalkonstanter - et synspunkt, som ellers kun er fremhævet af Bohm. Hos begge bliver kreativitet identisk med skabelse slet og ret, og dermed med skabelsen af nye entiteter på alle niveauer i materien. Anvendelsen af begrebet kreativitet bekræfter tilsyneladende, at holisme kun kan forstå dannelse af noget nyt (af nye entiteter) ud fra begreber som er psykologiske (mening, kreativitet) og dermed enten gør sig skyldig i en solipsistisk projektion af mentale begreber på den materielle verden, eller er udtryk for den klassiske naturromantiske opfattelse af, at naturen er besjælet.

E. Konklusion
I relation til Bohrs statiske erkendelsesteori er det interessant at se, hvordan mange henviser til det ulogiske i at afvise, at videnskab skulle kunne fortsætte med at udvikle sig som hidtil og dermed også på et tidspunkt overskride kvantemekanikken. Et af de bedre eksempler er en artikel af Dirac om udviklingen af fysikkens verdensbillede (jvf. Dirac 1963), hvor tesen gentages de første 10 gange, uden nogen egentlig argumentation og uden konsekvenserne drages.
Den dobbelte og oftest sammenblandede diskussion af ontologi og erkendelsesteori i forbindelse med bevidsthedens status inden for kvantemekanikken pågår som nævnt stadig - og er formentlig accelereret siden Bell og Aspect. I nyere diskussioner - f.eks. Jahn + Dunne 1986, Bass 1975, Pachner 1984, Stapp 1979, 1981, Wheeler 1979-1981, 1982, Wigner 1967 - er temaet blandet op med materiale fra andre videnskaber.
I en bog af Danah Zohar [Den kvantemekaniske bevidsthed, Gyldendal, København 1991, ISBN 87-01-10942-1] fremstilles konsekvent det synspunkt, som man ellers ofte kun ser fremstillet i form af ukritiske postulater - at de kvantemekaniske fænomener griber direkte ind i og funderer bevidstheden. Zohar som er uddannet fysiker når interessant nok frem til synspunkter, der ligger tæt på Binnigs og Bohms. Hun mener nemlig, at bevidsthed opstår hver gang der sker en kollaps af bølgefunktionen. Sagt på en anden måde er bevidstheden netop det moment hvori den af de sandsynlige tilstande realiseres. Det bliver hermed muligt for forfatteren at forbinde bevidsthed med begreber som indeterminisme, valg og frihed. Men da det der svarer til bølgefunktionens kollaps (realiseringen af én tilstand ud af en række sandsynlige) foregår alle vegne må bevidsthed i en eller anden udstrækning også findes alle vegne - altså igen den naturromantiske besjæling af naturen.

*Gyldendal, København 1990, ISBN 87-01-12042-5.

2. oktober, 2005.

Indhold
Én sti
Mere er anderledes
Bevidsthedens gåde
Den fra bit
Index