Carlo Rovelli: «Vitenskap handler ikke bare om å skrive ligninger. Det handler om å rekonseptualisere verden’

Av alle de store ideene som flyter rundt – langsiktighet, avvekst, romkolonisering og så videre – er noen ganske så radikale som kvantefysikk?

I et århundre har fysikere visst at de klassiske antagelsene om universet er feil – elektroner går ikke i bane rundt kjernen til et atom, men eksisterer i bølger rundt det. Så et elektron kan være på mer enn ett sted samtidig, helt til vi observerer det. Schrodingers katt er levende eller død: vi kan bare vite hvilken ved å se, som selv bestemmer svaret. Hvorfor dette er sant er uklart.

Denne erkjennelsen er “nesten psykedelisk”, hevder Carlo Rovelli, den italienske fysikeren som spesialiserer seg på å få komplekse ideer til å virke enkle. Kvantefysikk har blitt brukt til å utvikle halvledere og lasere. Men det første du må forstå er at du ikke virkelig kan forstå det, fordi ingen gjør det.

Rovelli prøver å forklare problemet i sin bok Helgoland, og ender opp med å meditere over naturvitenskapens og usikkerhetens natur. I en tid med klimaendringer og pandemier er hans populære fysikk fortsatt blant bestselgerne. «Smelting av isbreer er viktig, men det kraftigste aspektet ved vitenskapen for meg har vært akkurat det faktum at det utfordrer vårt verdensbilde,» forteller han meg, uformell og nådeløst nysgjerrig, på en tur til London fra hjemmet sitt i Canada. Publikum tørster etter å forstå universet, selv om det, som Rovelli skriver i Helgoland: “Å vite at kjæresten min adlyder Maxwells ligninger vil ikke hjelpe meg å gjøre henne lykkelig.”

Det hjelper at Rovelli gjerne skyver utenfor vitenskapelige grenser, siterer buddhistisk filosofi og organiserer brev for global nedrustning. For ham inspirerer fysikk til kultur. “Gode filosofer har alltid lyttet til fysikk. Kant ville ikke vært Kant uten Newton like før; halvparten av det Kant gjør er å forstå Newton. Omvendt, Einstein ville ikke vært Einstein uten Kant. Einstein leste Kant og Kants tanker om rom og tid var hovedingrediensen for at han kunne skrive ligninger som forutså svarte hull.»

Rovellis håp nå er at populærkulturen absorberer implikasjonene av kvantefysikk. Filmer som f.eks Spider-Man: No Way Home og Alt overalt Alt på en gang har hatt en tendens til å gjøre det gjennom teorien om mange universer: det vil si at løsningen på Schrodingers katt er at katten er både levende og død, ettersom det er uendelige universer som dekker alle mulige utfall. Rovelli selv avviser teorien som “gal”.

Hvordan er det mulig for fysikere å ha så forskjellige tolkninger? “Vitenskap handler ikke bare om å skrive ligninger og lage spådommer. Det handler om å rekonseptualisere verden. Hvis du tenker på hva som skjedde med Copernicus, er måten vi forteller historien på at han forsto at jorden snurrer rundt solen. Men kan du bevise at jorden ikke er universets sentrum? Nei, du kunne ikke gjøre et eksperiment. Poenget er at hvis du endrer den konseptuelle strukturen din, begynner alt å gi mye mer mening.” På samme måte ble sorte hull forutsagt av Einsteins ligninger, før de ble oppdaget.

Rovelli vil at vi skal akseptere at sikkerhet ofte er utenfor rekkevidde: “Vi er aldri sikre på noe.” Det er faktisk bare én gang i samtalen vår når han uttrykker sikkerhet: når jeg spør om vi kan leve i en simulering, som Elon Musk sier er “mest sannsynlig”. “Nei. Det er jeg sikker på. Vi er ikke i en simulering. Det er en dum idé. Hvem er simulatoren? En fyr?” Teorien er at med økt datakraft vil enhver art som kan kjøre en simulering av sine forfedre kjøre mange av dem, så vi kan ikke være sikre på at vi ikke er i en simulering. «Kom igjen, har du lekt med AI? Det er helt annerledes enn den virkelige virkeligheten,” fortviler Rovelli.

Usikkerhet betyr ikke at alle ideer er like gyldige. «Vi lærer ikke noe mer om virkeligheten ved å lage absurde hypoteser og spørre hvordan de kan motbevises. Det er dumt, for alt kan skje og ingenting kan motbevises, sier Rovelli. “Vi lærer mer om virkeligheten ved å ta det vi vet og se hva det plausibelt innebærer.”

---

Berømmelse kom sent til Rovelli, nå 66. Han begynte å skrive for et bredt publikum i femtiårene; hans bok fra 2014 Syv korte leksjoner om fysikk var en overraskende hit. Veien hans hadde vært uvanlig. Etter at en periode med hippieaktivisme endte med fiasko, søkte han om å studere fysikk ved universitetet blant annet fordi køen var kortere enn til andre kurs. “Jeg gikk inn i vitenskapen fra skuffelsen over drømmen om å forandre verden.” Men i vitenskapen som i politikken følte han seg lenge utenfor mainstream.

Gode ​​filosofer har alltid lyttet til fysikk. Kant ville ikke vært Kant uten Newton like før; halvparten av det Kant gjør er å forstå Newton. Omvendt, Einstein ville ikke vært Einstein uten Kant

Hans spesielle bidrag har vært til løkkekvantetyngdekraftsteorien, som antyder at selve rommet ikke er kontinuerlig, men granulært og at kornene er vevd sammen av løkker (“Financial Times var et av de første mediene som tok det seriøst”). Det forblir en teori. «Jeg vet ikke om jeg har rett eller galt. Jeg er mer optimistisk enn for 10 år siden. . . De fleste av våre konkurrenter er i trøbbel.»

Rovelli sammenligner prosessen med vitenskapelig oppdagelse med å zoome inn på en skog. Først ser du bare skogen, «du går videre, og ser at det er annerledes: det er trær. Og så går du nærmere og du ser stammen, dyrene, insektene. Og så stadig nærmere. . . Du får lag og lag og lag med forståelse. . . Vi samler kunnskap. Det Newton forsto er riktig; det kan bare forstås bedre.”

Oppgaven er ikke så mye å finne ut svaret, som å finne ut hva som er galt med spørsmålet. “Du må alltid finne noe i dine antagelser å kaste bort, for å ta neste steg.” Hans egen prosess er, forestiller han seg, «svært lik en romanforfatters. Hvis jeg tenker på de mest siterte papirene jeg har skrevet, kom ideene ut da jeg kjørte bil, gikk i skogen, gjorde noe helt annet. Du må kunne faget veldig godt. Så du fortsetter å gå rundt kunnskapens grense, og si “dette fungerer ikke”. Så på et tidspunkt, ved å tenke på noe annet, klikker noe.»

Hans foretrukne form for kvantefysikk er den relasjonelle tolkningen – synet, utviklet siden 1990-tallet, at alle objekter påvirker hverandre, slik at et objekts egenskaper kun blir definert i de øyeblikkene det forholder seg til et annet objekt. Dette bringer ham nær buddhismen. Hvor er skillet mellom fysikk og filosofi? “Branchens verktøy er helt forskjellige, men det er en stor gråsone i mellom.” Rovelli er ateist, men sier han har «studenter som er veldig troende . . . Jeg forstår mennesker som ideen om Gud spiller en rolle for, og de er store vitenskapsmenn.»

For Rovelli er det et enkelt hopp fra å tro at objekter faktisk er interaksjoner til å gå inn for en kollektivistisk, venstreorientert politikk. Siden han oppnådde berømmelse, føler han et politisk ansvar igjen. Når vi møtes, ser Italia, hvor han fortsatt tilbringer mye av tiden sin, ut velge en høyreekstrem koalisjon. “Det er et land som ikke kan finne seg selv, som har en lav oppfatning av seg selv,” beklager han. «Det er et land som internasjonalt har bestemt seg for ikke å ha en stemme . . . Det er et veldig ikke-modig land internasjonalt, på grunn av fascismen og fordi det tapte krigen. Italienere tror at de er et tredjeverdensland, noe som ikke er sant. De tror at Portugal er mektigere enn Italia, noe som er tull.»

I fjor organiserte Rovelli en gruppe fremtredende vitenskapsmenn og offentlige personer, inkludert tidligere Beatle Paul McCartney og eksperimentell psykolog Steven Pinker, som ba om at militærutgifter ble omdirigert til klimaendringer og andre årsaker, under banneret The Global Peace Dividend Initiative. Russlands invasjon av Ukraina noen måneder senere virket ubeleilig for saken. Han antyder at hans trekk ble feiltolket: «Det globale fredsutbyttet er ikke ideen: ‘Be myndighetene deres om å slutte å bruke på militæret.’ Det er ideen: ‘Be regjeringen din om å forhandle med fienden din, slik at dere begge bruker mindre på militæret.’»

Hvis militære utgifter er sløsing med ressurser, hva med romfart? «Det er som å spørre en fotballfan om det å bygge et stadion er en god ressursbruk! Jeg skulle ønske menneskeheten for alvor gikk tilbake til romfart. Jeg var 13 da mennesket dro til månen, og det var åpenbart for meg at når jeg var voksen ville jeg ha mitt eget romskip og gå rundt i solsystemet.»

Rovellis politikk kan være frustrerende. Dagen før Russlands invasjon av Ukraina tvitret han: «Fem ord er tilstrekkelig for å stoppe Ukraina-galskapen: ‘Nato vil ikke utvide til Ukraina’. Så vanskelig å si dem?” Dagen etter doblet han seg: «Putin er ekkel: hvordan kan han våge å invadere et land og drepe mennesker? Bare amerikanerne har rett til å gjøre det regelmessig!» Han forsvarer sin holdning: “Vesten gjør en feil på lang sikt ved ikke å innse at vi må dele makten med resten av verden.”

Dette går glipp av ganske mye, men avslører noe om disiplinen hans. Etter andre verdenskrig følte mange kjernefysikere skyldfølelse over atombomben som deres felt hadde skapt. Rovelli føler i stedet et ansvar for å unngå konflikt. Han er irritert over Storbritannias statsminister Liz Truss sin insistering på at hun ville lansere atomvåpen. «Du har en ny statsminister som sa offentlig at hun var klar til å trykke på knappen. Jeg tror menneskeheten undervurderer katastrofen som er svært mulig.» Kjernefysikk virker radikalt adskilt fra hverdagen, men det er bare så mye tid du kan bruke på å tenke på det uten å bekymre deg for atomkrig.

Ytterligere rapportering av Dylan Neri