Vill verkligheten tala med oss?

En partikel kan röra sig längs många banor samtidigt på vägen mot ett givet mål. En partikel har inga egenskaper alls innan vi efterfrågar dem genom att utföra en mätning. Vad som sker med en viss partikel kan ha en ögonblicklig påverkan på en annan partikel som befinner sig på miljoner ljusårs avstånd, trots att ingen signal har utbytts mellan dem.

Är det ovanstående en korrekt beskrivning av verkligheten? Svaret måste bli: Ja – och nej.

Svaret är delvis ja, eftersom kvantmekaniken, under det sekel som den existerat, på såväl teoretisk som experimentell väg har visat oss att världen i sin minsta skala är av ett helt annat slag än den makroskopiska verklighet som vi människor kan lära känna med våra sinnen. Partiklar i rörelse kan bevisligen inte sägas följa några förbestämda vägar, de besitter inte egenskaper som låter sig separeras från det sammanhang i vilka de efterfrågas, och antagandet om lokalitet – det vill säga att ett system i ena änden av universum med självklarhet kan betraktas som oberoende av ett som befinner sig i den andra änden – är av allt att döma felaktigt när det tillämpas på atomär eller subatomär nivå.

Men svaret är också nej. Nej, därför att inget av orden i dessa utsagor – vägar, egenskaper, avstånd, eller ens partikel – egentligen är något annat än bilder, analogier upprättade med den storskaliga verklighet där vägar, egenskaper, avstånd och partiklar kan omnämnas utan reservation. Men vad säger att ordet partikel egentligen är särskilt väl lämpat för att beskriva tillvaron på dess mest grundläggande nivå? (Det är det, av allt att döma, inte.) Eller att ord som väg eller egenskap alls kan ges någon meningsfull betydelse i detta sammanhang?

Men ett är i alla fall säkert: Om detta motstridiga svar på frågan om sanningsenligheten i den språkliga gestaltningen av den kvantmekaniska teorin skulle ges ett ansikte skulle det vara utrustat med buskiga ögonbryn, lite skeva tänder, en rejäl näsa och en drömskt grubblande uppsyn – och tillhöra Niels Bohr. Bohr var en av 1900-talets mest framstående fysiker, atomteorins fader och den man som mer än någon annan förknippas med den så kallade Köpenhamnstolkningen av kvantmekaniken. Och det är också kring Bohr och hans vetenskapsfilosofi som den danske populärvetenskaplige författaren Tor Nørretranders bok Det odelbara – Niels Bohr och den moderna fysikens födelse kretsar. Boken gavs ursprungligen ut på danska vid mitten av åttiotalet, sedan i ny utgåva för ett par år sedan, och nu föreligger den alltså även på svenska.

På samma sätt som vi är bundna till att erfara den i grunden oerfarbara submikroskopiska verkligheten genom laboratoriets storskaliga apparatur, är vi bundna till att använda vårt vanliga, vardagliga språk för att beskriva de kvantmekaniska fenomenen.

Den bohrska tolkningen har (i mindre utarbetad form) under lång tid utgjort den helt dominerande förståelsen av kvantmekaniken, så integrerad i både populärvetenskap och högre utbildning att den i det närmaste inte ens uppfattats som en tolkning, utan helt enkelt som ett slutgiltigt faktum. Trots att den hos Bohr själv ingick som en del av en ganska vidlyftig världsåskådning kom den under nittonhundratalets senare decennier att framgångsrikt smälta samman med en shut up and calculate-mentalitet. Detta pragmatiska förhållningssätt har gjort det möjligt att ur en i många avseenden både omskakande och kontraintuitiv teori utvinna innovationer som lasrar, elektronmikroskop, medicinsk apparatur och i princip all modern kommunikationsteknologi, utan att någonsin behöva stanna upp och ställa sig frågan om hur den verklighet som man vunnit förmågan att manipulera med sådan storartad effektivitet egentligen är beskaffad. Köpenhamnstolkningen har, med andra ord, varit ett effektivt sätt att avsluta den vetenskapsteoretiska diskussionen. Som Bohr själv uttryckte det: »Det är felaktigt att tro att fysikens uppgift är att ta reda på hur världen är. Fysik handlar om vad vi kan säga om världen.«

Kärnan i Bohrs filosofi finns i ordet komplementaritet, ursprungligen avsett att beskriva den våg-partikel-dualitet som präglar tillvarons minsta beståndsdelar, där exempelvis ljus omväxlande uppträder som våg, omväxlande som partikel. För Bohr kom denna komplementära syn på tillvaron att växa långt utanför fysikens gränser, men i det vetenskapliga sammanhanget var poängen denna: På samma sätt som vi är bundna till att erfara den i grunden oerfarbara submikroskopiska verkligheten genom laboratoriets storskaliga apparatur, är vi bundna till att använda vårt vanliga, vardagliga språk för att beskriva de kvantmekaniska fenomenen. Men dessa begrepp kan var för sig aldrig fullt ut fånga helheten i den subatomära verklighet vi försöker beskriva; allt de kan göra är att, en i taget, belysa enskilda och sinsemellan oförenliga aspekter av tillvaron. Enbart med summan av dessa komplementära beskrivningar kan vi påstå oss ha sagt någonting meningsfullt, menade Bohr. Annorlunda uttryckt kommer vi aldrig att kunna hitta fram till en enda, fullständig och motsägelsefri beskrivning av verkligheten – helt enkelt eftersom någon sådan inte finns.

Det är en hållning som övertygat många, men långt ifrån alla. En av Bohrs främsta kontrahenter, som också intar en central plats i Nørretranders narrativ, är Albert Einstein. Han ansåg Köpenhamnstolkningen vara »en lugnande filosofi – eller religion« som förser den som är beredd att tro med en »mjuk kudde«, men tillade att »den har haft förbaskat liten effekt på mig«. Ur kritikernas perspektiv är det den närmast religiösa övertygelsen om Köpenhamnstolkningens giltighet, med Bohr som både profet och överstepräst, som lett fram till den märkvärdiga situation vi ser idag: Att vi har en fullt fungerande och mycket precis fysikalisk teori, men fortfarande efter hundra år inte vet vad den egentligen säger.

Hos Nørretranders lyser emellertid denna mer genomgripande kritik i hög grad med sin frånvaro. I centrum står i stället några av de mest fundamentala frågor som väcks av de kvantfysiska rönen, nämligen vad de innebär för vår förståelse av tidigare vedertagna sanningar om realism, lokalitet och kausalitet. Vad Einstein med emfas hävdade så länge han levde var att inget av dessa särdrag hos verkligheten borde överges på grund av den kvantmekaniska teori till vilken han själv lämnade betydande bidrag. Han menade alltså att ingenting kan ske utan en orsak, och att orsakerna verkar lokalt i världen, med ett inflytande som begränsas av ljusets ändliga hastighet. Frågan om till exempel vad en partikels tillstånd är innan vi utför en mätning för att ta reda på det är inte bara meningsfull att ställa, menade Einstein, den borde också vara möjlig att besvara med hjälp av en fullständig fysikalisk teori. Utsagor som den Köpenhamnstrogne fysikerkollegan Pascual Jordans – att »[d]et är vi själva som producerar mätresultaten.«– var i hans mening uttryck för en »epistemologiindränkt orgie«.

Men vem var det då, frågar sig Nørretranders, som egentligen hade rätt? Bohr eller Einstein? Faktum är att frågan år 1982 faktiskt kan sägas ha givits ett entydigt svar.

Den så kallade EPR-paradoxen – namngiven efter Einstein samt de båda kollegorna Boris Podolsky och Nathan Rosen – utgjorde från början ett tankeexperiment avsett att påvisa bristerna hos den kvantmekaniska teorin, men omsattes av den nordirländske fysikern John Bell år 1964 i en matematisk olikhet, en uppställning som visar att en viss storhet alltid antar ett större värde än en annan. Denna olikhet visade sig vara testbar: Under vissa experimentella förhållanden skulle det vara möjligt att, beroende på om statistiken uppfyllde olikheten eller ej, dra en slutsats om huruvida tillvaron lyder eller inte lyder under den av Einstein så omhuldade lokala realismen.

Det var för detta experimentella test som fransmannen Alain Aspect tillsammans med kollegorna John Clauser och Anton Zeilinger belönades med 2022 års Nobelpris i fysik. Vad de kom fram till? Den lokala realismen gäller inte. Tillvaron är, åtminstone i detta avseende, lika märklig som Bohr ville göra gällande.

Kanske är kvantmekaniken något annat, något på djupet okänt, i verklig mening otämjt. Eller, snarare: Kanske vittnar den om att verkligheten som helhet är det.

Betyder detta då att Bohr kan sägas ha haft genomgående rätt? Inte riktigt, vilket också blir tydligt av Nørretranders framställning. Till skillnad från avvisandet av den lokala realismen är Bohrs och Köpenhamnsskolans förnekande av det meningsfulla i att ställa sig frågan om hur vår omvärld beter sig när den inte observeras inte en direkt konsekvens av kvantmekaniken. Tvärtom finns det teorier som visserligen är icke-lokala i bemärkelsen att de stipulerar att olika objekts påverkan på varandra inte är begränsade i rummet på det sätt vi normalt förutsätter, men som likväl gör det möjligt att behålla uppfattningen om en verklighet som inte alls konstitueras först när vi mäter den, utan existerar i någonting som mer liknar den normala bemärkelsen av ordet existens.

En av de mer framstående av dessa teorier, den så kallade pilotvågsteorin, formulerades av den amerikansk-brittiske fysikern David Bohm. Även till honom leder Nørretranders med säker och vänlig hand sin läsare, strax innan han drar henne med till transcendentala meditationsgurus som säger sig ha funnit bevis för supersymmetri, via den danske filosofen Peter Zinkernagels klart bohrska överväganden om språkets tvingande meningsfullhet, genom logikern och matematikern Kurt Gödels sinnrikt utnyttjade självreferens och Bohrs enträgna arbete för global öppenhet. Ett annat spår i boken är författarens egen motvilja mot tendensen att – som han träffande formulerar det – domesticera det nyfunna, främmande, så att det framstår som bara en ny instans av något sedan länge känt (»Jaha, men icke-lokaliteten har ju den österländska traditionen känt till i tusentals år.«). Nørretranders text famlar och trevar, prövar och reflekterar med ett öppet, men för den skull inte okritiskt, sinne: Kanske är kvantmekaniken något annat, något på djupet okänt, i verklig mening otämjt. Eller, snarare: Kanske vittnar den om att verkligheten som helhet är det.

Det odelbara utkom som sagt på danska första gången 1985, och den svenska nyutgåvan har bara genomgått smärre modifikationer. Sålunda är det kalla krigets terrorbalans klart skönjbar i diskussionen av Bohrs förhållande till atomvapnens tillkomst. Men för en nutida läsare blir det också uppenbart att något har förändrats i vårt förhållningssätt till frågan om kvantfysikens filosofi: Om karriären vid det förra seklets mitt, och ännu under det åttiotal då boken skrevs, kunde få ett tvärt slut för de fysiker som valde att förkovra sig i den, är Quantum foundations nu ett om inte blomstrande så åtminstone fullt etablerat forskningsområde. Den tystnad som rått om de kvantmekaniska teoriernas fundament – paradoxalt nog framkallad av en av allt att döma älskvärd man som gjorde de kvantmekaniska objektens tvekan mellan att vara våg och partikel till en livsfilosofi, vars grundhållning innehöll lika doser mystik och pragmatism och vars predikningar oftast levererades hummande, mumlande och snubblande på orden, i stundtals outgrundliga meningar vars Möbiuslika struktur ringlade sig fram ur ett moln av piprök – kan sägas vara bruten. Men bara för att vi nu – till sist – är beredda att prata om verkligheten, betyder det förstås inte att den vill prata med oss.