Idén om att det finns andra universum går inte att testa

Ulf Danielsson har en personlig och ledig stil och det finns lysande passager i boken. Men hans försök att belysa kosmologins gåtor genom att anta existensen av ett oändligt antal olika universa med olika naturlagar övertygar inte. Han besvarar heller inte frågan om hur sådana olika universa skulle förhålla sig till varandra.

Mellan prolog och epilog i Ulf Danielssons bok Mörkret vid tidens ände finns fem kapitel numrerade 0-4, och ”i”. Prologen och epilogen har dessutom fått nummer -1 och ∞. Numreringen har naturligtvis skett med gott humör och är dessutom passande: Kapitel 0 är egentligen ingenting, bara bakgrunden – en snabborientering om vad vi lärt oss med tanke och observationer. Sedan följer utbroderingen. Och i kapitel i (i för det imaginära) släpps spekulationerna loss på riktigt. Det upplägget är hederligt. Personligen tycker jag det är viktigt att forskare delar med sig inte bara av hundraprocentiga slutsatser utan också av förhoppningar, tro och varför inte passion till sin verksamhet. Men då är det också viktigt med bokföringen: vad är tro och vad är vetande?

Bitvis återuppväcker Danielssons något av min ursprungliga fascination, den som jag numera mest upplever när en perspektivförskjutning eller nytt ljus på mina forskningsfrågor ger mig känslan av en ny insikt

Det finns alldeles lysande passager i denna bok. Jag är en luttrad teoretisk fysiker och det var längesedan jag lockades in i denna fålla, och då delvis av äldre populärvetenskap. Bitvis återuppväcker Danielssons något av min ursprungliga fascination, den som jag numera mest upplever när en perspektivförskjutning eller nytt ljus på mina forskningsfrågor ger mig känslan av en ny insikt. Jag tror att det ofta just handlar om förundran inför en ny vinkel på världen. Boken innehåller mycket sådant. Det starkaste exemplet handlar om Danielssons kosmiska upplevelser av sena nätter i augusti. Han skriver så väl att jag inte vill ge mig på att referera avsnittet. Läs det, kapitel 0. Utöver sådana höjdpunkter bjuder boken på Ulf Danielssons röst. Jag kan höra den i hans lediga och personliga stil. Det är ofta som att han satt och berättade för mig, mer än att jag själv läser. Jag tror att det är avsiktligt och jag tycker att det är bra.

Mörkret vid tidens ände skildrar hur universums expansion blir snabbare och snabbare, en observation som ställde hela vår bild av universum på huvudet under 90-talets sista år. Mörkret som syftas på är kopplat till att ljuspunkterna i universum blir glesare och glesare, men också till att motorn i expansionen brukar kallas ”mörk energi”. Den är det mest gåtfulla av det mörka i universum. Jag tror också att den är skyldig till vad jag tycker är bokens svagaste sidor. Mer om dessa nedan, men i tydlighetens namn vill jag omedelbart tillfoga: sidorna är intressanta.

Det låter som en självmotsägelse, men när vi fysiker talar om Big Bang menar vi oftast inte ett skapelseögonblick, utan ett fruktansvärt hett, tätt och expanderande skede av universums historia. I vissa teorier föds verkligen universum i sådan dramatik, i andra teorier uppstår samma förhållande ur ett kallare eller mindre explosivt tillstånd. När vi i efterhand tyder spåren framstår Big Bang tydligt genom en eftervärme som först observerades med en avancerad radiomottagare i New Jersey på 60-talet. Tecknen på om det fanns en tid innan smällen håller på att samlas in, men tolkningen är inte entydig. För att lösa gåtan behöver fler spår samlas in och analyseras, och lika viktigt: vi behöver förstå vilka processer som kan lämna just de spår som vi finner. Då vet vi hur universum kan ha sett ut före Big Bang.

Danielssons rubrik ”Mörkret före skapelsen” konfronterar idén om ett unikt skapelseögonblick direkt. Om det finns ett ”före” så handlar det väl inte om en skapelse? Nej, inte en judisk-kristen-muslimsk skapelse av alltet, men varför skulle det vara den enda sorten? De mest omhuldade modellerna för det tidiga universum innehåller en period av kyla och mörker innan gnistan tänds med en Big Bang. Detta är vad kapitlet handlar om. Men även här smyger sig en del tvivel på mig. De handlar om vad som kallas Multiversum.

Danielsson går flera gånger in på så kallade antropiska resonemang. Jag lärde mig vad detta betydde i början av åttiotalet av min projekthandledare, kosmologen John Barrow, som nu är professor i Cambridge. Han har också gjort pr för begreppet i flera populärvetenskapliga böcker. Jag uppfattade tanken som att en del teorier eller modeller straffar ut sig själva eftersom världar som följer deras regler inte kan leda till mänskligt liv, eller än värre, inte till något intelligent liv alls. (Ordet ”antropisk” kommer av grekiska ”anthropos”, människa.) Det är svårt att argumentera mot en sådan urvalsprincip för teorier som ska beskriva vår värld. Men det ligger snubblande nära att gå över gränsen och använda den ”antropiska principen” som en förklaring, inte enbart som en urvalsprincip för modeller. Jag tycker att Ulf Danielsson går över denna gräns. Begreppet förklaring är för mig centralt inom vetenskapen, och en uppluckring av dess betydelse blir allvarlig. En urvalsprincip är inte nog.

När kommer den antropiska principen in i Mörkret vid tidens ände? Så snart Danielsson spelar ut idén att vi kan ha olika naturlagar i olika delar av universum (han skriver om det som olika universa!) öppnar han för ett slags naturlagarnas naturliga urval: De områden som har lagar vilka tillåter intelligent liv är favoriserade. I sådana universa kan ”vi” existera, och där slutar nyfikenheten. För den moderna antropiska principen hävdar att alla möjliga universa också ska existera. Jag förstår faktiskt inte detta.

Det är ett kosmiskt sammanträffande som är svårt att begripa, men som skulle kunna ’förklaras’ om mänskligt liv endast är möjligt i världar där den mörka energin är så liten som i vår värld.

Jag får en antydan om bakgrunden till synsättet när Danielsson diskuterar mängden mörk energi. Vid Big Bang var den mycket mindre än den synliga energin, i framtiden kommer den att vara mycket större, och i den nuvarande epoken är den av samma storleksordning, vilket är enormt mycket mindre än man skulle ha väntat sig av teoretiska överläggningar. Det är ett kosmiskt sammanträffande som är svårt att begripa, men som skulle kunna ”förklaras” om mänskligt liv endast är möjligt i världar där den mörka energin är så liten som i vår värld. Om det dessutom fanns mekanismer som genererar världar med olika storlek på den mörka energin bör vi ju observera en värld med just så stor mörk energi att vi kan existera och observera den.

Detta resonemang är till synes en elegant lösning, men priset är högt för vetenskapen om urvalsprincipen för teorier upphöjs till en förklaring. Danielsson erkänner att ämnet är kontroversiellt och att han skriver en personlig partsinlaga, men han har undvikit att konfrontera kärnan: försvagningen av kravet på vetenskapliga förklaringar.

Om vi tänker oss mängder av universa, ett multiversum, får vi en ”ny-kopernikansk” revolution. Jorden blev en planet bland andra när Kopernikus på 1500-talet flyttade världens centrum från jorden till solen. På samma sätt skulle vårt universum kunna bli ett i mängden av universa – så säger multiversum-förespråkarna. Men här slutar liknelsen. Kopernikus gjorde samma faktiska observationer som de andra kyrkomännen och astronomerna, men ur ett nytt perspektiv. Danielsson, Max Tegmark med flera spekulerar om andra universa. Det är en milsvid skillnad. Vi har inga observationer av andra världar och det är inte helt lätt att tänka ut ens i princip hur sådant skulle göras. Strängteorin, vårt största hopp om en enhetlig beskrivning av fysiken, har kritiserats hårt för att den inte har producerat mätbara förutsägelser, men det är lätt att tänka ut mätningar som i princip skulle kunna testa teorin. Det är det praktiska utförandet som är svårt. I fallet med multiversum är testning ett problem även i princip.

Låt oss ändå se närmare på idén med olika universa med olika naturlagar. Det är en märklig tanke. Är de olika världarna helt skilda från vår egen? Knappast, för då skulle deras existens eller icke-existens vara skäligen ointressanta för oss. Om de i stället har någon form av kontakt med oss leds vi till övergångsområden mellan olika universa och olika naturlagar. Vilka regler gäller här? Jag är en smula besviken på att Danielsson inte utvecklar detta. Frågan kan uppstå hos vem som helst, inte bara hos en teoretisk fysiker.

Den enklaste lösningen jag kan tänka mig är en sorts super-naturlag. En sådan naturlag bör vara lagarnas lag lik Tolkiens ringarnas ring: En lag att sämja dem, en lag att främja dem, en lag att djupt i mörkrets vida riken tämja dem. I själva verket finns en sådan lag inom det fält, strängkosmologin, som inspirerat till mycket av idéerna kring multiversum. Det handlar om att strängteorin tycks innehålla lösningar som ger olika resultat för mätningar av en del naturkonstanter på olika platser och vid olika tider. Super-naturlagen skulle i så fall vara strängteorin, men idén skulle vara densamma även om det inte är strängteorin som beskriver fysiken. Därmed är tanken om olika naturlagar litet missvisande.

Kopplingen mellan ovissheten kring allt mörkt i universum och en multiversum-revolution består främst i alla misslyckanden att förstå den mörka energin på andra sätt, mer precist att den har ett positivt värde och att värdet är så obegripligt mycket mindre än konventionella argument indikerar… Jag tror helt enkelt att vi inte varit fantasifulla nog. Teoretisk fysik är ett svårt spel. Reglerna är stenhårda och naturens ledtrådar har ofta karaktären av en fixeringsbild: det kan ta årtionden att framkalla det rätta perspektivet. Fröet till Einsteins speciella relativitetsteori 1905 låg i Maxwells ekvationer från 1860-talet, och Einsteins gravitationsteori från 1916 grundar sig på hans egen speciella relativitetsteori och Galileos observationer från 1600-talet. Einstein gav inte upp utan vände och vred, tills allt föll på plats. På samma sätt som Kopernikus fick planeterna på rätt plats.

Sammanfattningsvis bygger Ulf Danielssons bok på två teman. Ett handlar om de spännande frågor kosmologin och partikelfysiken allt tydligare tvingats in i: vilka är de okända substanser som dominerar u    niversum? Det andra handlar betydligt mer spekulativt om tänkbara nya världar och alternativa naturlagar. Författaren kritiserar enkla och rena universa till förmån för de med mer variation, oförutsägbarhet och slump. Den är litet som ett debattinlägg utan en debatt (men det frestade mig att svara). Mörkret vid tidens ände är personlig, välskriven och bitvis överraskande. Jag delar inte dess entusiasm för multiversum eller antropism, men rekommenderar den varmt.

Den klassiska science fiction-filmen Solaris av Andrej Tarkovskij visar en väg. Det mest gripande är astronauten och psykologen Kris Kelvins sista dag på jorden och resan mot uppskjutningen. Han vandrar vid sjön nära sitt barndomshem. Livet på jorden är rikt och komplext. Så är också vårt eget universum och dess mörka gåtor. Andra universa förutan.

Bo Sundborg är universitetslektor och docent i teoretisk fysik vid Stockholms universitet samt gruppledare för forskargruppen Kosmologi, partikelastrofysik och strängteori.