Alt er ikke så mulig som noen tror

Ifølge endel alternativtenkning om kvantefysikk skal vi ved hjelp av vår bevissthet kunne påvirke om katten i Schrødingers berømte tenkte eksperiment vil leve eller dø.

Alt er ikke så mulig som noen tror

En rekke alternativtankeganger hevder å finne støtte i moderne fysikk. Kvantefysikken viser, sies det, at bevissthet er sentralt i universet. Vi skaper virkeligheten ved å observere den. Derfor kan vi endre den ved å lære å tenke annerledes om den. Astrofysiker Øystein Elgarøy forklarer hvorfor dette ikke stemmer.

Tekst:

Publisert:

Oppdatert:
28.03.2011 kl 13:10

Du trenger ikke å ha pengeproblemer, heller ikke å bli gammel og syk. Hvis du bare tenker på den riktige måten, kan rikdom, evig ungdom og helse komme til deg. Og på en større skala skyldes alle problemer at vi tenker på feil måte om verden, at vi har feil bevissthet. Meditasjon reduserer kriminalitet og skaper verdensfred.

Disse forestillingene, fra den selvsentrerte “The Secret”-varianten til de originale formene for fredsarbeid, hevder alle å finne støtte i moderne fysikk, nærmere bestemt i kvantemekanikken. Kvantefysikken viser, sies det, at bevissthet er sentralt i universet. Vi skaper virkeligheten ved å observere den. Derfor kan vi endre den ved å lære å tenke annerledes om den. Legg til noen løsrevne sitater fra kvantefysikkens grunnleggere som Bohr, Einstein og Heisenberg, og du har et resultat som virker imponerende.

Dessverre er dette fullstendig feil.

Kvantefysikk er mainstream

De grunnleggende prinsippene i kvantefysikken ble utviklet i løpet av de første tiårene av forrige århundre, og var motivert av problemene klassisk mekanikk har med å beskrive naturen på mikronivå. I den klassiske mekanikken er naturlovene deterministiske. Kjenner du posisjonene og hastighetene til alle partiklene i systemet du studerer med ubegrenset nøyaktighet ved ett tidspunkt, kan du i prinsippet beregne hele dets historie, både fortid og fremtid.

Kvantemekanikken sier at dette ikke gjelder på mikronivå. Skal jeg beskrive bevegelsen til et elektron, kan jeg ikke bruke Newtons lover. Den mest fullstendige informasjon jeg kan ha om for et elektron er inneholdt i dets såkalte bølgefunksjon. Bølgefunksjonen er styrt av en deterministisk lov, men er ikke en observerbar størrelse. Den forteller meg ikke hvor elektronet er og hvor raskt det beveger seg, men kan brukes til å regne ut sannsynligheten for ulike resultater av målinger av disse størrelsene. Bare ved å måle posisjonen, kan jeg med sikkerhet si hvor elektronet er. Inntil jeg gjør det, kan ikke elektronet sies å være på noe bestemt sted. Bare ved å ta i bruk måleutstyr kan jeg, for å snakke billedlig, tvinge elektronet til å bestemme seg for hvor det er. Det som skjer i måleprosessen kalles ofte kollaps av bølgefunksjonen: av alle de mulige utfallene realiseres ett og bare ett av dem. Heisenberg viste at jeg da må betale en pris: jo mer nøyaktig jeg bestemmer posisjonen, desto mindre nøyaktig kan jeg samtidig måle elektronets hastighet. Det motsatte gjelder også: nøyaktige hastighetsmålinger fører til upresise posisjonsbestemmelser. Dette skyldes ikke feil ved måleutstyret, men er en fundamental begrensning som er innebygd i kvantemekanikkens lover.

Kvantefysikk i moderne teknologi

Det er viktig å merke seg at vi ikke trenger å gi slipp på den klassiske mekanikken som en beskrivelse av den makroskopiske dagligdagse verden. For systemene vi møter i hverdagen er korreksjonene og begrensningene fra kvantemekanikken uten praktisk betydning. At kvantemekanikken har mye for seg, sitt uvante begrepsapparat til tross, er det imidlertid liten tvil om. Den har passert alle empiriske tester med imponerende presisjon. Et imponerende eksempel er elektronets såkalte magnetiske moment, der samsvaret mellom teori og eksperiment svarer til å beregne avstanden mellom Los Angeles og New York med en nøyaktighet på et hårstrås tykkelse. Kvantefysikken ligger også bak svært mye av moderne teknologi, for eksempel lasere og transistorer. Du utnytter den hver gang du spiller av en DVD eller sender en epost. Som et praktisk verktøy for å beskrive virkeligheten og forutsi resultater av eksperimenter er kvantemekanikken ubestridt.

Den store diskusjonen om kvantemekanikken gjelder derfor ikke om den gir en empirisk nøyaktig beskrivelse av virkeligheten, men hvordan vi skal forstå dens begrepsapparat. Mer bestemt: hva er det som skjer i måleprosessen? Før vi måler, finnes det bare et sett av mulige utfall med ulike sannsynligheter. Målingen realiserer ett av disse. Vi kan ikke forutsi hvilket, bare med hvilke relative frekvenser de ulike utfallene vil opptre om den samme målingen gjentas mange ganger på identiske systemer. Hva er det med måleprosessen som så å si tvinger naturen til å bestemme seg?

Påvirker våre tanker om katten er levende eller død?

Problemet ble dramatisert av Erwin Schrödinger i hans berømte tankeeksperiment med en katt, en forseglet boks, en flaske med giftig gass og en radioaktiv kilde. Mine katter, Kaos og Kosmos, har med rette store motforestillinger mot et slikt eksperiment, så jeg presiserer at dette er kun et tankeeksperiment. Det er aldri blitt forsøkt gjennomført, så vidt meg bekjent.

Katten er stengt inne i boksen sammen med den radioaktive kilden og gassflasken. Den radioaktive kilden er styrt av kvantemekanikkens lover, og det betyr at den innenfor et gitt tidsrom, for eksempel femten minutter, har en viss sannsynlighet for å henfalle. La oss si at sjansen er fifty-fifty. Henfaller kilden, sender den ut gammastråling som knuser flasken, gassen slipper ut, og katten dør. I motsatt fall vil katten overleve. Jeg stenger den stakkars pusen inne og venter femten minutter. Når jeg så åpner boksen, finner jeg enten en død kattekropp eller en frisk, men antageligvis noe misfornøyd katt. Kvantemekanikken sier at inntil en observasjon gjøres, er ikke katten i en tilstand der den enten er levende eller død. Systemets bølgefunksjon har to bidrag: ett der kilden henfaller og katten dør, og ett der kilden er inaktiv og katten lever. Begge har like stor vekt, og inntil en observasjon blir gjort, er katten verken levende eller død. Men hva består observasjonen i? Skjer den når flasken blir truffet eller ikke, når katten enten puster inn gass eller ikke, eller først når jeg åpner boksen og fastslår hva som har skjedd? Ulike tolkninger av kvantemekanikken gir forskjellige svar. Ytterpunktene representeres av de som vil si at det skjer i min eller kattens hjerne, og av de som sier at universet deler seg i to: et der katten lever, og ett der den er død. Det store flertallet av fysikere vil velge tolkninger mellom disse to ytterpunktene, eller mest sannsynlig bekjenne seg til en pragmatisk ”hold kjeft og regn videre”-tolkning.

Innebærer kvantemekanikken at vi kan styre virkeligheten?

Når ulike alternative retninger trekker veksler på kvantemekanikken, baserer de seg på en tolkning av kvantemekanikken der observasjonen foregår i den menneskelige bevissthet. De vil altså si at kattens skjebne avgjøres først når jeg åpner boksen og kikker inn. Mot dette synet finnes det mange innvendinger. En så radikal tolkning av kvantemekanikken ikke er nødvendig, og den ser ut til å gi oss noen problemer med historien. Den er ikke nødvendig, rett og slett fordi det finnes andre og mindre ekstreme tolkninger som er fullverdige alternativer til å gi vår bevissthet en sentral rolle. De historiske problemene dukker opp hvis vi spør oss hva som skjedde før bevissthet kom på banen. Dersom bevissthet er nødvendig for å tvinge naturen til å velge en gren av bølgefunksjonen, hvordan så da universet ut før vi kom på banen? Var det bare en kvantemekanisk tåke av muligheter? Da er det rart at kosmologer kan tegne et ganske klart og empirisk velfundert bilde av universets utvikling gjennom de siste fjorten milliarder årene.

Om vi tross disse innvendingene later som om vi godtar denne tolkningen, følger det allikevel ikke at vi på noen måte kan styre virkeligheten med vår bevissthet. For det første er den makroskopiske verden svært godt beskrevet av klassisk mekanikk. Kvantefysikkens lover manifesterer seg ikke på noen dramatisk måte i vårt daglige virke. For det andre ligger de kvantemekaniske lovene fast, uansett hvordan vi velger å tolke dem. Og de eliminerer fullstendig våre muligheter til selv å velge hvordan verden skal være. Lovene, ikke vi, bestemmer hvilke mulige utfall en observasjon kan ha. Og utfallet av en enkelt observasjon er umulig å forutsi. Som tidligere nevnt, det eneste som kan forutsies er sannsynligheten for å observere det ene eller det andre. Samme hvor høyt jeg elsker katter: mitt ønske om å finne katten i live når jeg åpner boksen har ingen innvirkning på tilstanden jeg vil finne den i. Uansett hva jeg tenker er sjansen for at jeg blir lykkelig ikke mer enn fifty-fifty. Kvantemekanikken garanterer at dersom jeg gjentar dette forsøket to millioner ganger, vil jeg ha omtrent en million katteliv på samvittigheten. Selv i den ekstremt bevissthetssentrerte tolkningen kan vi med andre ord bare tvinge fram et utfall, men ikke bestemme hva utfallet skal være. Selv om kvantemekanikkens virkelighetsbilde er vanskelig å komme til bunns i, gir den ingen støtte til forestillinger om at vi kan tenke oss til personlig lykke og verdensfred.

Nøkkelord

Se bildet større

Øystein Elgarøy er professor i astrofysikk ved Universitetet i Oslo.

Siste nytt i Kommentar

Forskjellsbehandling i gjære - uttalelser lover ikke godt

KOMMENTAR: – Er Kulturdepartementet i ferd med å skrote likebehandling av tros- og livssynssamfunn? spør Even Gran.

Til dere foreldre på små steder som sier nei til skolegudstjenester

KOMMENTAR: – Når jeg leser historiene som kommer fra Voss og fra mange andre mindre plasser i Norge, kan jeg ikke annet enn å være takknemlig for at vi i byen i det minste slipper bygdedyret.

– Humanismen er det vi kan enes om at den er

KOMMENTAR: – Samtidig må et livssyn ha grenser. Det kan ikke inneholde alt på én gang. Manifestet er det nærmeste vi kan komme et svar på denne utfordringen: En kollektiv formulering av innholdet i humanismen, skriver seniorrådgiver Arnfinn Pettersen i HEF.

Korstog mot kristendommen? Seriøst, Listhaug?

KOMMENTAR: Det smaker kraftig av populisme når Human-Etisk Forbunds prinsipielle motstand mot religiøs forkynning i skolen blir betegnet som en kamp for å rense samfunnet for religion.

En viktig stemme
Å benytte skolen som misjonsmark for å nå utover egne rekker, er ikke akseptabelt

KOMMENTAR: «Beklemmende og respektløs» er blant ordene Bente Sandvig velger å bruke når hun skal omtale biskop Helga Haugland Byfuglien holdning til skolegudstjenester.

Annonse
Annonse
Annonse
Do NOT follow this link or you will be banned from the site!