2 UNIVERSET - VÅR MATERIELLE    VERDEN

Når alt kommer til alt må hele universet bli forstått som et udelt hele, hvor analyser av atskilte og uavhengige deler ikke har noen grunnleggende posisjon. David Bohm

Dette kapitlet er kalt "Vår materielle verden" fordi vi skal behandle den fysiske verden, fra det helt lille til det helt store. Først dukker vi ned i materiens mikroverden for deretter å ta spranget ut i det store universet. Også på vårt nivå - som vi har kalt "mellomkosmos" - finnes interessante fenomen. Og vi stiller en rekke spørsmål der forskerne begynner å bli usikre på svarene. Hva består materien av? Hvordan ser universet ut? Er det blitt til, og i tilfelle, hvordan? Finnes noe hinsides "vårt" univers? Naturlovene og matematikken spiller en sentral rolle både i forskningen og i forståelsen på disse områdene. Og vi ser også nærmere på dem og på de mest sentrale teoriene på dette området.

2.1 Fakta om mikrokosmos

Å bevege seg inn i mikrokosmos er å bevege seg inn i noe som er ufattelig smått. Som illustrasjon kan nevnes at 7500 atomer lagt etter hverandre kan måle bare 1 tusendel av en milimeter, (IV 12/88). Bare de største delene av det vi kaller mikro-kosmos, nemlig molekyler og atomer, kan nå observeres direkte med de mest moderne instrumentene. Derfor skjer mye av forskningen vha indirekte observasjon og teorier. Man iakttar konsekvensene av eksperimentelle hendelser og slutter seg vha teorien til hva som egentlig har skjedd. Da teoriene er ikledd matematikkens språk, kan man også forske på de matematiske modellene og siden, med egnete eksperimenter, kontrollere om det disse modellbetraktningene viser, stemmer overens med det som skjer i virkeligheten. Slik tjener denne forskningen til å forlenge beskrivelsen og forståelsen av den mikrokosmiske virkeligheten langt ut over det som er tilgjengelig for direkte observasjon.

Generelt om materiens oppbygning
For bedre å vite hva det er vi snakker om, følger en kort, generell beskrivelse av materiens oppbygning, slik vel de fleste forskerne i dag tenker seg den. All organisk og anorganisk materie er bygget opp av molekyler. Molekylene er igjen bygget opp av atomer. De har en kjerne som er omkranset av elektroner. Det finnes 92 forskjellige typer atomer (= grunnstoffer) i naturlig tilstand her på Jorden. De fleste kan forekomme i følgende tilstander: som fast og flytende, som gass og degenerert i form av plasma når temperatur og trykk er høye nok. Elektronene hører da ikke lenger sammen med bestemte atomer, (IV.5.90).

Dessuten har mennesket laget 15-20 typer (kortlivete og tunge) atomer (IV10.96.19). Noen av dem er påvist i universet. Antallet forskjellige atomer er altså begrenset, også hvis vi tar med at mange av dem kan forekomme i forskjellige varianter, eller isotoper (avsnitt 9.1). Antallet forskjellige molekyler, eller kjemiske stoffer, er derimot ubegrenset. Det henger sammen med at det ikke er avdekket noen øvre grense for det antallet atomer som kan inngå i et molekyl. Store molekyler inneholder tusenvis av atomer, og kombinasjonsmulighetene er legio. Kjemien beskjeftiger seg særlig med molekylene, mens atomfysikken primært tar seg av molekylenes "byggestener", atomene, og det de består av.

Alle de forskjellige atomene er i prinsippet bygget opp på samme måte, selv om de atskiller seg i størrelse og kompleksitet. De består av en kjerne med positiv ladning som alltid er et helt antall av en positiv elementærladning. Rundt denne kjernen "sirkler" negativt ladete elektroner i tilnærmet sirkelformete baner (også kalt skall) i forskjellige avstander til kjernen - og med en fart opp imot lyshastigheten. Elektronets ladning tilsvarer elementærladningen, og det sirkler vanligvis så mange elektroner rundt atomkjernen at dets totale ladning blir null.

Atomkjernen er bygget opp av partikler med positiv elementærladning, protoner, og nøytroner, som ikke har elektrisk ladning. Atomkjernen har også struktur med "skall"1) inni hverandre og med forskjellige partikler i skallene. Også disse partiklene er i rask bevegelse opp mot lysets hastighet. Det er antallet protoner i kjernen som bestemmer hvilket grunnstoff det er. Antallet nøytroner i kjernen bestemmer hvilket isotop det dreier seg om. Atomets kjemiske egenskaper beror særlig på dets elektronstruktur. Hvis man lykkes i å fremstille det supertunge grunn-stoffet 114, vil teoriene om atomkjernens oppbygging bli bekreftet. Årsaken er at samtlige 6 skall med protoner og nøytroner i kjernen da vil være fylt opp, (IV.1.89). Massen til en stabil atomkjerne er alltid mindre enn den totale massen av det antallet partikler den inneholder(!) (IV.1.95).

Det negativt ladete elektronet regnes for å være en såkalt elementærpartikkel. Derimot tenker man seg at både nøytronene og protonene er bygget opp av såkalte kvarker som det finnes seks typer av. Kvarkene blir også betraktet som elementærpartikler, men noen fenomen kan tyde på at kvarkene består av enda mindre partikler, (IV.9.96.25). Alt i alt mener man nå at den vanlige materien er satt sammen av de følgende 12 forskjellige elementærpartiklene, som er delt inn i tre familier hver med fire elementærpartikler:

Familie 1, (4 partikler)
Atomkjernene i all stabil materie på Jorden, dvs. deres protoner og nøytroner, består av to typer kvarker (opp- og ned-kvarker). Det finnes tre kvarker i hvert proton og nøytron. Samlet ladning i protonet er +e. Nøytronet har 1 opp-kvark og 2 ned-kvarker som gir en samlet ladning lik null. Rundt disse kjernene sirkler elektroner.

Dessuten har vi elektronets slektning, elektron-nøytrinoet som er mye mindre, og som ikke har elektrisk ladning. Man vet nå at den har en nesten forsvinnende liten masse (på opp til 5 elektronvolt). Det finnes tre varianter av elektron-nøytrinoet, én for hver familie.

Kommentar: Vi legger merke til at kvarkene har ladninger som utgjør brøkdeler av elektronets ladning. Kvarkene er den første type partikler som - i motsetning til alle andre elementærpartikler - ikke kan eksistere separat. Dette er prinsipielt nytt, og følgen er at det er umulig å lage en gass av kvarker, fordi kvarkene bare kan eksistere i en kollektiv form, slik som i atomkjernene, (FP.3.2). Det betyr at samspillet med de øvrige partiklene må tas med i betraktningen, skal man forstå kvarkenes natur.

Familie 2, (4 partikler)
Disse partiklene finnes ikke varig på Jorden. De kan dannes av kosmisk stråling og i akseleratorforsøk, men brytes raskt ned. Det dreier seg om to typer kvarker.

Familie 3, (4 partikler)
Disse partiklene eksisterer bare i flyktige glimt i spesielle laboratorier. Det gjelder langt de tyngste kvarkene, (IV.4.93).

Hver kvarktype kan opptre i tre forskjelleige varianter, eller "farger". For å beskrive en kvark nøyaktig må man spesifisere egenskapene "spinn", "smak" og "farge" ut fra i alt minst 30 mulige kombinasjoner.

Det er utrolig små partikler det dreier seg om. Et molekyl har en størrelsesorden på 1 ti-milliondel av en cm, og atomets ytre "diameter" er ca. en tidel av dette igjen. Diameter er satt i hermetegn, fordi det her ikke er tale om kuler. Ytre diameter er bestemt av banediameteren til det ytre elektronet som farer i bane rundt atomkjernen. Atomkjernens diameter er bare ca. en milliondel av den ytre diameter. Dette er bare grove tilnærmelser bl.a. fordi det gjennom kvanteteorien (avsnitt 2.4.2) er påvist at slike størrelser ikke kan angis eksakt. Forstørres atomkjernens diameter opp til 1 mm, vil atomets diameter bli ca. 1 km. Forestiller vi oss likevel den ytterste elektronbanen og atomkjernen som kuler, vil volumet til kjernen og elektronene bare utgjøre brøkdeler av en promille av volumet til det ytterste kuleskallet. Materien er altså utrolig "luftig".

Det er en teoretisk mulighet for at det finnes enda mindre partikler enn de "elemen-tære" partiklene forskerne nå kjenner, i så fall kan den nedre grense for en partikkel være en energimengde på én Planck, da en slik antagelig ville danne et lite svart hull (om Planck og svarte hull, se senere). Men man har visse grunner for å tro at man nå er i ferd med å skaffe seg kunnskap om naturens "endelige byggesteiner". Her er benyttet hermetegn for å understreke at ikke noe er påvist å være endelig, og partik-lene har lite til felles med det vi forbinder med byggesteiner.

Likevel finnes forskere som mener at disse såkalte elementærpartiklene ikke nødvendigvis er elementære. Det foreligger intet bevis for at de er det. Og som vi skal se senere, er dette partikkelbildet i beste fall bare en del av sannheten. Det henger sammen med at vi hittil bare har snakket om partikler. Men disse "partiklene" synes kun å være partikkelmanifestasjoner av noe som også kan manifestere seg som bølger. Dette "noe" har altså både partikkel- og bølgenatur. Slik forestiller de fleste forskere seg materien idag, men materien er nok ikke så geometrisk som denne beskrivelsen gir inntrykk av.

Antimaterie
I universet finnes det også såkalt antimaterie som i prinsippet er bygget opp på samme måte som vanlig materie. Men materie og antimaterie er ikke speilbilder av hverandre; de har en subtil asymmetri til hverandre. Enkelte forskere mener at universet ikke kunne ha eksistert uten denne asymmetrien. Noen antipartikler er påvist i naturen. Ca. 30.000 lysår fra Jorden spruter en trillioner av kilometer lang fontene av antistoff ut av Melkeveiens sentrum. Forskerne vet ikke hvilke prosesser som skaper dette antistoffet, (IV11.97.26). Det finnes mer stoff enn antistoff i universet. De store enhetlige teoriene (avsnitt 2.4.3) kan (ifølge Hawking) gi en forklaring på hvorfor universet nå bør inneholde mer kvarker enn antikvarker, selv om det begynte med et likt antall av hver.

Hver av de 12 nevnte elementærpartiklene har ifølge teorien en antipartikkel med motsatt elektrisk ladning som den kan annihileres (eller utslettes) med. Positronet - elektronet med positiv ladning - er en av disse antipartiklene. Eventuelt eksis-terer hele antiverdener laget av antipartikler. Ut fra denne forestillingen har altså hele universet 24 forskjellige "byggestener".

Dette er de såkalte stoffpartiklene. I tillegg kommer kraftpartiklene (konf. avsnitt 2.4.1), eller de kraftbærende partiklene, som vi kommer til. Det er partikler av en helt annen type, og som synes å ligge til grunn for de fysiske naturlovene. Når det gjelder de kraftbærende partiklene, er antipartiklene identiske med partiklene selv. Det må innebære at kraftpartiklene opererer både innenfor vår vanlige materielle verden og eventuelle antiverdener, og på en måte slår bro mellom dem.

Egenskaper ved elementærpartiklene
Alle kjente "elementærpartikler", også de kraftoverførende (se avsnitt 2.4.1), har en egenskap som kalles "spinn". Spinnet uttrykker hvordan partikkelen ser ut i forskjellige retninger. En partikkel med spinn 0 ser lik ut fra alle kanter. En partikkel med spinn 1 ser forskjellig ut fra forskjellige kanter, men ser lik ut når den dreies 360 gr. En partikkel med spinn 2 er som en pil med to spisser. Snur man den 180 gr. ser den lik ut. Partikler med mindre spinn vil se lik ut om man dreier dem mindre deler av en hel omdreining. Oppsiktsvekkende er det at det finnes partikler som først ser like ut når de er dreid 2x360 gr.(!) De har spinn 1/2. Det er slike partikler (fermioner) som utgjør stoffet i universet. Partiklene med spinn 0, 1 og 2 (bosoner) gir opphavet til kreftene mellom stoffpartiklene.

Spinn forekommer altså bare i hele og halve tall. Bosonene har den egen-skapen at de kan være tett sammen, slik fotoner kan. Fermioner fordeler seg i rommet og lager volum, som i all materie som ikke har temperatur nær det absolutte nullpunkt. Da faller de sammen til en slags materieklump. "Uten fermioner ville verden bestå av stråling, slik som lys. Men uten bosoner ville ingen energiutveksling finne sted og ingen forandring være mulig. På denne lille forskjellen - halvt eller helt spinn - hviler verdens struktur. Ut av disse to tilstander springer verdens mangfoldighet." (A. Kleppe, fysiker, i F.10). I tillegg til spinn kan elementærpartiklene ha andre egenskaper, slik som masse, elektrisk ladning eller mangel på slik ladning.

Lys
Ut fra forskernes nåværende forestillinger om lyset har det en dobbeltnatur. Lys opptrer som fotonpartikler som er milliarder små, selvstendige, kortvarige lysglimt, når man bruker måleinstrumenter for elementærpartikler. For øvrig oppfører lyset seg som bølger som er elektromagnetiske svingninger. Lysets partikkelegenskaper brukes i fotocellen. Dets bølgenatur illustreres av regnbuen. Hvert foton inneholder en viss mengde energi som er bestemt av lystes farge, som igjen beror på bølgelengden til de elektromagnetiske svingningene. Fotonet dannes når et atom eller et molekyl avgir energi som det har fått ved oppvarming, ved sammenstøt med et elektron eller et annet atom. Fotonet er en av de kraftoverførende partiklene som vi kommer tilbake til. Det finnes likevel forskere som ikke er enige i dette synet. De sier at lys utelukkende er et elektromagnetisk felt, og at de tilsynelatende partikkelegenskapene er å oppfatte som forstyrrelser av dette feltet, (S.20.8.94).

Lyset har flere merkelige egenskaper. Lysets hastighet i vakuum er konstant lik 299792 km/sek. Ifølge Einsteins relativitetsteori (avsnitt 2.4.2) er dette den høyest mulige hastighet for materie og informasjon. Hastigheten er absolutt, ikke relativ. Alt som har masse, selv den minste massepartikkel, ville få en uendelig stor masse, hvis man ville prøve å akselerere den opp til lysets hastighet. Men lyset selv danner på en måte et unntak fra denne regelen. Lys er energi og har følgelig masse (som kan påvirkes av gravitasjonsfelt), fordi masse og lys begge er former for energi som kan transformeres til hverandre. Som vi allerede har sett, uttrykkes små masser sågar i energienheten elektronvolt. Men lysets masse er uløselig knyttet til en bevegelse som ikke kan stanses. Lys har ingen hvilemasse. Det er grunnen til at lysets masse ikke blir uendelig ved nevnte hastighet som ellers er uoppnåelig. "Lysets masse eller vekt er på forunderlig vis et kompromiss mellom de to ekstremene, null og uendelig." (IV.3.90). På tross av dette opererer astronomene med begrepet "superluminal motion" (hastighet større enn lysets) i forbindelse med visse observerte fenomen i universet, (N.9.3.95). I vann kan også visse partikler bevege seg fortere enn lyset. Det henger sammen med at lyset beveger seg noe langsommere i vann enn i vakuum.

Lys slår en bro mellom klassisk fysikk og kvantemekanikk, fordi lyset hører hjemme i begge "verdener". Lysbølger er svingende bevegelser av elektriske og magnetiske felt og hører som sådan hjemme i klassisk fysikk. Men lys kan altså også beskrives som en strøm av fotoner, som er de minste enheter av energi - kvanter - derfor navnet på teorien som lys da også hører hjemme i.

"Tvilsomme" partikler
To fenomen ved Solen har ikke latt seg forklare ut fra forskernes vanlige tankemodeller. Forutsetter man at ukjente partikler, WIMPs (som står for Weakly Integrating Massive Particles) - med nærmere bestemte egenskaper - finnes i Solens indre, kan de to fenomen forklares ved hjelp av teoriene. Men hittil er ingen slik partikkel påvist. Partikkelen kan også "brukes" til å forklare andre forhold.

Forskning i forbindelse med det nye matematiske verktøyet, fraktalgeometrien (avsnitt 2,4.1), har innført enda en partikkel i vår mikroverden, nemlig "fraktoner" som er navnet på de varmepartiklene man mener opptrer i strukturløse materialer ved avstander på fra 20 til 30 Ångstrøm. (Ångstrøm er et lengdemål, og 100 millioner Ångstrøm utgjør 1 cm). Ved disse meget små avstandene mener man at varme ikke lenger overføres ved bølger, men ved varmepartikler, fraktoner. (IV.2.87).

Universet betraktes som et "falskt vakuum" tilsynelatende tomt, men reelt fylt med en "suppe" av Higgs-partikler. Alle andre partikler får sin masse ved å kople seg til Higgs-partiklene eller ved å bli trukket gjennom denne "suppen", slik at partikkelen sørger for at alt veier noe og fyller noe. Jo vanskeligere det er å trekke partiklene igjennom suppen, desto tyngre blir de. Higgs-partiklene gir det "tomme" rom struktur. Det er et mysterium hva disse partiklene er og hvordan de virker,
(IV.4.88).

2.2 Makrokosmos

Vi skal her prøve å gi et grovt og komprimert bilde av det man vet, eller tror man vet, om nå-situasjonen til makrokosmos. Og straks støter vi på den første store vanskeligheten. Hvis vårt blide av universet er noenlunde riktig, er det vanskelig å snakke om en nå-situasjon overhode. Det henger sammen med universets enorme utstrekning. Observerer vi solen eller de nærmeste planetene i solsystemet, er den informasjonen vi mottar noen minutter gammel, nemlig den tiden det tar fra lyset (eller andre observerte bølger) forlater objektet til det samme lyset treffer våre instrumenter. Da forsinkelsen er såpass liten, kan vi likevel snakke om informasjon om nå-situasjonen.

Fjerne galakser antas derimot å være så langt borte at lyset og de andre elektromagnetiske bølgene, som bringer informasjon til oss via våre instrumenter, har vært underveis i milliarder av år. Deler av den informasjonen som når oss, er med andre ord meget gammel. Likevel er det den mest oppdaterte informasjonen som er tilgjengelig. Den informasjonen vi mottar nå fra hele stjernehimmelen, gir oss altså innblikk i alle universets alderstrinn. Jo lenger borte et objekt befinner seg, desto eldre er den informasjonen vi får og kan få, om vedkommende objekt. Men hvordan universet "ser ut" nå, er det ingen som vet. Likevel er det grunn til å tro at de tallrike observasjonene og deres teoretiske behandling gjør det mulig å danne seg et noenlunde realistisk bilde av vårt univers så langt våre instrumenter og vår forståelse rekker. Men nye instrumenter og metoder bidrar til å justere oppfatninger og fylle noen av de mange hull i vår viten som ennå finnes. Erkjennelsesfronten er i stadig bevegelse.

Følger vi resonnementet vedrørende alder og avstand videre, skulle vi forvente å kunne se ut til den alderen som samsvarer med universets tilblivelse, forutsatt at instrumentene våre er gode nok. Vi ville støte på en slags universets "yttergrense" (som de fleste forskere nå antar å være ca. 15 - 18 milliarder lysår unna). Beskrivelsen nedenfor gjelder da det som befinner seg innenfor denne "grensen". Ved at instrumentene er blitt så mye bedre de seneste tiår, er det observerbare volumet blitt flere millioner ganger større, men det når ennå ikke helt ut til universets antatte yttergrense.
Universet sender beskjed om sin eksistens i hele det elektromagnetiske spekteret. Av dette slipper lys og radiobølger gjennom atmosfæren. Observasjoner fra satellitter muliggjør nå observasjoner som er uavhengig av atmosfæren, og det har utvidet forskningens muligheter på mange måter. Infrarøde bølger har åpnet et nytt vindu mot universet. Det samme gjelder ultraviolett stråling, røntgen- og gammaståling. Observasjonene på alle bølgelengder er dessuten blitt klarere og mer detaljerte. Moderne datateknologis evne til å bearbeide enorme datamengder på kort tid har også bidratt til at forskningsfronten har vært, og fremdeles er i rask bevegelse fremover. Den kosmiske strålingen, som er partikkelstråling med protoner, elektroner og alfa-partikler (heliumkjerner), bringer også bud fra universet.



2.2.1 Fakta om makrokosmos

Generelt
Med vanlige begrep er universet et enormt, kaldt rom med en temperatur på bare noen få grader over det absolutte nullpunkt som er -273 gr.C. Men samtidig kan de lokale temperaturene i rommet være ganske høye. Temperaturer på et par tusen grader er ganske vanlig. Det henger sammen med at temperaturbegrepet er knyttet til den hastigheten atomene beveger seg med. Og de relativt få atomene som finnes i rommet - kanskje bare noen få atomer pr. cm3 - kan bevege seg med flere tusen kilometer i sekundet. Vår vanlig oppfatning om varmt og kaldt kan altså ikke overføres til universet.

I dette enorme rommet befinner det seg forskjellige former for energi, bl.a. strålingsenergi, energi knyttet til synlig materie (slik som lysende stjerner) og usynlig materie (slik som utbrente stjerner, planeter, asteroïder, støv etc.) og energi knyttet til varme, bevegelse og beliggenhet. Målinger tyder på at den synlige materien bare utgjør ca. 5-10% av all materie i universet. Man vet ikke riktig ennå hvor og i hvilken form deler av den øvrige materien befinner seg. Det er derfor et sentralt forskningsområde.

Bruker man en tilstrekkelig stor målestokk (1 milliard lysår), er både materien og strålingsenergien noenlunde jevnt fordelt i rommet. (I det minste har man ment det inntil nylig.) Men materien har likevel struktur, hvor de største synlige enheter er galakser og galaksehoper.
Galaksene er ikke jevnt fordelt i rommet. Stort sett ligger de på overflaten av enorme "bobleformete" tomrom. Melkeveien - "vår" galakse - ligger på kanten av et slikt gigantisk tomrom uten antydning til stoff, verken galakser, støv, gass eller såkalt mørkt stoff, (IV1.97.20). Galaksene er heller ikke jevnt fordelt på overflaten av disse boblene. Enkelte steder ligger de tettere og danner såkalte galaksehoper. Det kan være opptil 10.000 galakser i en galaksehop.

Nylig (1990) har man oppdaget at galaksene også er ordnet etter et annet system, som da danner de største kjente strukturelle enheter i universet. Galaksene synes nemlig å være samlet i gigantiske "murer" med en tykkelse på ca. 500 millioner lysår. Den innbyrdes avstanden, med (tilsynelatende) tomt rom, er på ca. 420 millioner lysår. For å holde denne muren sammen kreves tyngdekraft fra enda større masser, som astronomene hittil ikke har funnet. Ingen av de eksisterende teoriene over universets tilblivelse kan forklare dette fenomenet.

Det eksisterer også et annet strukturelt fenomen som er kalt "den store tiltrekkeren". Den er en gigantisk konsentrasjon av masse som viser at stoffet i universet er mer uregelmessig fordelt enn forskerne lenge har regnet med. Oppdagelsen kan medføre vanskeligheter for gjeldende teorier i kosmologien. Man antar at den har en størrelse motsvarende tusenvis av galakser. Det er uklart hva den består av, men man har grunn til å anta at det aller meste er skyggestoff (avsn. 2.2.2) Gravitasjonskraften fra dette området, som strekker seg over ca. 300 millioner lysår, er så stor at den bringer inn en anormalitet i universets jevne ekspansjon i alle retninger. Denne massekonsentrasjonen er i ferd med å tiltrekke seg et enormt antall galakser inklusive Melkeveien, og det med en midlere hastighet på 690 km/sek i forhold til den kosminske bakgrunnsstrålingen. Galakser på den motsatte siden av "den store tiltrekkeren" beveger seg av den grunn ikke fra oss, men mot oss.

Overalt i universet finnes en bakgrunnsstråling av mikrobølger som gjør at temperaturen i universet ligger på ca. 2,7 gr. C over det absolutte nullpunkt. Nye presisjonsmålinger har vist at det finnes ujevnheter i bakgrunnstrålingen, slik Big Bang-teorien forutsetter (avsnitt 2.4.3). Disse temperaturvariasjonene på bare 30 million-deler av en grad ble offentliggjort så sent som i 1992. Bakgrunnsstrålingen er en "etterglød" etter Big Bang da universet ifølge den sentrale teorien oppsto. Den gjennomtrenger alt rom og tjener som en referanseramme som galaksenes bevegelser kan måles mot. Ingen av de to mulige forklaringene på fenomenet "tiltrekkeren" passer med nåværende teorier. Fysikerne forestiller seg i dag universet som et "falskt vakuum", tilsynelatende tomt, men reelt fylt med en "suppe" av Higgs-partikler.

Det er interessant at man på såvidt forskjellige steder som i meteoritter og på overflaten av mange stjerner stort sett finner alle grunnstoffene i samme forhold som her på Jorden. Det tyder på en felles opprinnelse for grunnstoffene. Universet inneholder mer vann enn man hittil har trodd. Vann finnes også i gass-skyene (i Melkeveien) og kan spille en rolle ved stjernedannelsen. Som kjent er vann en forutsetning for liv, slik vi kjenner det, (IV10.97.19).

De samme naturlovene gjelder i hele universet, noe som bevirker en form for koordinering, og som gjør det mulig for oss, ut fra vår erfaring og innsikt her på Jorden, å slutte oss til forhold som er ufattelig fjerne både i størrelse, tid og rom.

Universet er aktivt, og det skjer små, store og gigantiske hendelser på forskjellige steder i universet hele tiden. Blant annet skjer stjernedannelser overalt der det finnes rikelige mengder hydrogen. Da stjernene henter sin energi fra kjerne-reaksjoner, betyr det at stjernenes grunnstoffsammensetning endres med tiden. De tunge og de radioaktive stoffene dannes i stor stil i såkalte supernovaer - enorme stjerneeksplosjoner - men sjelden under andre forhold. Ved disse eksplosjonene spres grunnstoffene ut i rommet, hvor de - sammen med andre stoffer - utgjør råstof-fet ved dannelsen av nye stjerner og solsystemer. De nylig oppdagede galaktiske "vinder" som blåser ut fra fjerne galakser, kan også bidra til å bringe tyngre grunn-stoffer ut i rommet mellom galaksene, (NS.5.8.95).

Galaksene
Galaksene er ansamlinger av opp til hundrevis av milliarder av stjerner. Det eksisterer forskjellige typer galakser; elliptiske galakser, spiralgalakser, irregulære galakser og andre galaksetyper, deriblant de såkalte kvasarene. Man har også oppdaget radiogalakser - som gir seg til kjenne gjennom utsendelse av radiobølger - og muligheten for å finne røntgengalakser eller gammastrålegalakser er kanskje også til stede. En nylig oppdaget radiogalakse ligger ved randen av det observerbare universet og er den fjerneste galaksen som noen gang er observert. Da de mottatte strålene forlot denne galaksen, var universets størrelse bare 19% av den nåværende, (NS.5.11.94).

Det finnes et ukjent antall milliarder galakser i universet. Man antar at alle galaksene ble til omtrent samtidig for ca. 11 milliarder år siden - noen milliarder år etter Big Bang. De oppstår når stjernehoper støter sammen, (IV1.97.24). De synlige delene av galaksene består stort sett av soler, dvs. lysende stjerner. Men en galakse kan inneholde enda flere mer eller mindre utbrente stjerner, slik som de "røde dvergene", som mer gløder enn lyser. Man mener at opp imot halvparten av galaksene er elliptiske, og at det er omtrent like mange spiralformete galakser, slik som Melkeveien, "vår" galakse.

Melkeveiens spiralformete skive har en utstrekning er ca. 100.000 lysår. Skivens tykkelse er "bare" ca. 2000 lysår. Det vi vanligvis ser som Melkeveien, er bare ca. én prosent av det hele, da vi bare ser stjerner som ligger maksimum 1000 lysår unna, (IV.5.95). Solsystemet vårt befinner seg i den ytre delen av denne galaksen, som også har noen såkalte satellittgalakser. Stjernene i galaksen kretser om dens sentrum, og de svinger dessuten på tvers av spiralplanet. Det er blant annet disse bevegelsene som har gjort forskerne oppmerksom på at galaksene må inneholde mye mer masse enn den som er synlig, (NS.9.4.94).

De ellipseformete galaksene består av milliarder av stjerner, men de er nesten uten støv og gass. Man mener nå at en slik galakse er resultatet av at to vanlige (spiralformete) galakser har kollidert i verdensrommet. Prosessen kan ta ca. 1 milliard år. Når galaksene kommer tilstrekkelig nær hverandre, trekker gravitasjonen dem sammen til en gigantisk kollisjon, (IV.5.90). (Noe som ikke behøver å bety at stjerner kolliderer med hverandre.) De ellipseformete galaksene gir dårlige betingelser for dannelsen av planeter som ligner på Jorden.

Kvasarene (kvasistellare objekter), som også regnes til galaksene, har merkelige egenskaper. Bl.a. tyder deres rødforskyvning (se lenger nede) på at de er veldig langt borte, fra 2 - 12 milliarder lysår, og at de beveger seg bort fra oss med en veldig hastighet, opp til 273.000 km/sek.(!) Det dreier seg om de fjerneste og altså eldste objekter man har oppdaget. De kan derfor gi informasjon om universets tidlige stadier. Også kvasarene deltar i universets generelle ekspansjon. Av forskjellige grunner må man anta at kvasarene har en utstrekning på mindre enn ett lysår, kanskje bare lysuker. Den beskjedne utstrekningen gjør det meget vanskelig å forklare hvordan kvasarene kan sende ut så mye energi som de gjør.

Kvasarene er i særklasse de mest energirike fenomenene i universet. En kvasar kan lyse sterkere enn 1000 galakser. At de likevel synes svake, skyldes den enorme avstanden på flere milliarder lysår fra Jorden, (IV.7.92). Noen av kvasarenes gåter er nå gradvis blitt løst. Man mener at de har sentre som inneholdeer store svarte hull (se lenger nede). En kvasar er altså et sterkt lysende galaksesenter. To store og gassrike galakser som støter sammen kan i visse tilfeller bli til en kvasar, (IV.1.94). Man har nå oppdaget "mini-kvasarer" i Melkeveien. Her er hastigheten til jet-strålen, som går ut fra kvasarene, målt og beregnet til 92% av lysets hastighet, (NS.3.9.94).

Kulehoper er sfæriske ansamlinger av stjerner på opp til flere hundre tusen stykker. Kulehopene består noenlunde uforandret i milliarder av år. De som obser-veres, er allerede ca. 10 milliarder år gamle.

Ut fra det forskerne nå vet om stjerners og stjernehopers levetid og om universets alder, kan en galakse ikke utvikle seg og gå over i en annen type uten ved sammenstøt mellom galakser. Med unntak av eksploderte galakser og sammenstøt er ikke galaksene i sine hovedtrekk så mye forskjellige fra det de var for 10 milliarder år siden.

Stjernene
Stjernene er av mange forskjellige typer og størrelser, og de befinner seg på ulike utviklingsstadier. Her har astronomene oppnådd å få orden på det store mangfold av stjernetyper og utviklingsstadier. Men fortsatt finnes likevel en mengde ubesvarte spørsmål.
Første generasjon stjerner er blant de eldste objektene som kan observeres. Materien i disse stjernene består av rent vann blandet med litt helium. De beveger seg i baner langt utenfor Melkeveien, og gir et godt inntrykk av hvor stor Melkeveien en gang var. Alderen deres antas å være ca. 15 - 20 milliarder år.

Vår stjerne, Solen ble "født" for ca. 5 milliarder år siden, omtrent 10 milliarder år etter at vår egen galakse ble til. Man regner med at Solen er en annen- eller tredje generasjons stjerne. Det innebærer at det stoffet Solen, solsystemet og vi selv er laget av, har vært del av én eller to tidligere solsystem som har eksplodert og gått i oppløsning. Solen kan fortsette å skinne i enda 10 milliarder år. Den forvandler 4 millioner tonn masse til energi per sekund. Solen er omgitt av en såkalt korona som har en kontinuerlig overgang til det interplanetariske rommet. I koronaen er materien fullstendig ionisert, og temperaturen er ca. 1,2 millioner gr. C. Koronaen er meget uensartet og varierer med solflekkaktiviteten. Hvordan de høye temperaturene skapes, blir nå utforsket.

Solsystemet vårt viser en stabilitet som er en gåte for forskerne. Planetenes baner burde utvikle seg kaotisk, på grunn av planetenes innvirkning på hverandre, men det gjør de ikke. Noen ukjente regler må forvandle kaos til orden, (IV11.96.53).

En pulsar er en raskt roterende neutronstjerne med en diameter på bare 20-30 km, selv om massen kan være like stor, eller større enn solens. Man mener de dannes etter supernovasksplosjoner, og at de avgir rotasjonsenergien sin til rommet i form av stråling, en stråling som pulserer med stor presisjon. Det er derfor en gåte at svært gamle pulsarer fortsatt roterer så raskt, (IV.9.88). Nylig har man oppdaget en pulsar som kanskje består av en type materie som aldri er påvist tidligere. Man tror at den utelukkende består av kvarker og elektroner, ikke av nøytroner. Dette kan gi den nødvendige tetthet i pulsarens kjerne på 12 ganger tettheten i en atomkjerne.

Det finnes også andre stjerner med periodisk varierende lysstyrke, slik som cepheïdene. De er spesielle på den måten at det finnes en sammenheng mellom perioden og lysstyrken, som bare skyldes stjernens indre struktur. Kjenner man perioden - og den er lett å måle - så kan man beregne stjernens virkelige lysstyrke. Sammenholdt med stjernens observerte lysstyrke kan man bestemme avstanden til stjernen. Heldigvis er cepheïdene svært lyssterke stjerner som gjør dem til nyttige avstandsbestemmere i universet, (IV.8.94). Med denne oppdagelsen har en lang-varig usikkerhet vedrørende visse avstander i universet antagelig funnet sin ende.

Kometer synes å være de eneste himmellegemer som kan bevege seg fra ett solsystem til et annet innenfor en galakse. Noen forskere mener de også kan frakte med seg sporer av liv fra solsystem til solsystem. Det finnes trillioner av kometer og asteroïder bare i vår galakse. De består av is. Det synes ikke å være kjent hvordan de har oppstått. Men solsystemet inneholder minst to typer kometer. Kometen Hyakutake er annerledes enn de andre, og har antagelig ikke oppstått på samme måte. Den kan eventuelt være kommet fra et fremmed solsystem, (IV13.96.25).

Stoffet ellers
Selv om vi har vært inne på noe av dette tidligere, må vi se litt på hva det kjente stoffet, respektive energien ellers i universet består av. Det dreier seg om elektro-magnetisk stråling av forskjellig bølgelengde - om gass- og støvskyer - samt om partikler, inklusiv kosmisk stråling. Den elektromagnetiske strålingen omfatter i utgangspunktet alle frekvenser, hvor ny teknologi gjør at stadig flere frekvenser blir benyttet i forskningen. Det er ennå ikke avklart i hvilken grad det intergalaktiske rom er gjennomstrømmet av elektromagnetiske felt. Dette er et interessant spørsmål, fordi svaret kan gi noe av forklaringen på hvordan galakser blir til, og det kan bidra til avklaringen av materiens struktur og fysikken i det tidlige univers. Magnetiske felt er usynlige og kan bare observeres indirekte, gjennom deres innvirkning på observerbare fenomen, (N.30.3.95).
Bakgrunnsstrålingen inneholder også masse eller energi som sørger for at selv de kaldeste gass-skyene man kjenner til, har en temperatur på 2,7 grader over det absolutte nullpunktet som er på - 273 grader celsius, (IV.4.95).

Supernovaeksplosjoner har hatt en stor innvirkning på den kjemiske sammensetningen av gassen og støvet, på den kjemiske utviklingen i universet og på resirkuleringen av stoffet, slik at nye stjerner kan dannes. Det gjelder også kjernereaksjonene i de utallige aktive stjernene: Alle tyngre elementer og kullstoffet er blitt til gjennom kjernefysiske reaksjoner i stjerners indre. I det interstellare rommet foregår dessuten visse kjemiske reaksjoner som kan føre til dannelse av komplekse forbindelser, slik som aminosyrer, livets byggestener.

Det mye omtalte Hubble-teleskopet synes nå å ha gitt et første glimt av et sterkt jonisert plasma av hydrogen og helium som kan være et diffust, intergalaktisk medium. Arbeidet med å avklare dette pågår. Hvis antagelsene bekreftes, vil det støtte Big Bang-teorien, (N.7.7.94).

Den kosmiske strålingen består av elektrisk ladete partikler fra universet. Man tror at de hovedsakelig kommer fra eksploderende stjerner og fjerne galakser, (IV.9.93). Partiklene kan være svært energirike og har en meget komplisert bevegelse i Melke-veisystemet. Det er omdiskutert om den kosmiske strålingen fyller rommet mellom galaksene. Visse forhold tyder på at noen av partiklene ble akselerert for mindre enn 100 millioner år siden. De stammer altså ikke fra Big Bang, og det er fortsatt ikke kjent hvor og hvordan de ble akselerert til en så høy energi, (NS.5.2.94).

Spesielle fenomen i makrokosmos
Vi har allerede nevnt sorte hull. De er ikke synlige, fordi deres masse er så stor at selv lyset blir fanget inn av deres gravitasjon, derav navnet. Likevel er astronomene sikre på at de eksisterer, fordi virkningene av deres gravitasjonsfelt og en karakteristisk røntgenstråling kan observeres. Dessuten passer de inn i fysikkens lover. Men strengt tatt er alt snakk om sorte hull teori. Sorte hull kan variere sterkt i størrelse, fra det mikroskopiske, slik teoriene åpner for, og til det gigantiske, slik det indirekte er observert. Store sorte hull kan oppstå på flere måter.
I sentrum av galaksene finnes vanligvis enorme sorte hull. De har antagelig oppstått fordi stjernetettheten er eller var høy. Da oppstår flere sorte hull som med tiden sågar kan oppsluke hverandre og bli enda større. I sentrum av vår galakse kan det finnes et enormt sort hull med to til tre milliarder ganger solens masse.

Ved slutten av sin utvikling kan stjerner kollapse. Er den gjenværende massen større enn to til tre solmasser, blir den ikke til en såkalt hvit dverg eller en nøytronstjerne, men den kollapser ytterligere og blir til et sort hull, der hele massen er samlet i ett punkt uten utstrekning, da intet - sålangt man vet idag - kan stanse sammenbruddet. Stoffet er blitt så hardt sammenpresset av sin egen tyngdekraft at det har mistet sin identitet som stoff. Massetettheten stiger til svimlende høyder. Hullet kan beskrives som konsentrert tyngdeenergi. Innenfor en viss avstand kan verken himmellegemer, stoff eller stråling unnslippe. Stoff utenfor blir sugd inn og blir en del av hullets samlede energibeholdning. Derfor er det umulig direkte å se de sorte hullene som det antakelig finnes svært mange av i universet.

Noen forskere benekter nå nøytronstjernenes eksistens. I stedet skal såkalte nukle-onstjerner finnes med enda større tetthet, slik at de kollapser til et svart hull ved en masse på 1,5 ganger solens. Er teorien riktig, kan det bety at det finnes opptil en milliard sorte hull i Melkeveien og omtrent like mange nukleonstjerner, (IV.10.94).

Grå hull oppstår som et grensetilfelle, hvor lyset fra en kollapset stjerne verken forsvinner inn i dens indre eller stråler ut i alle retninger som fra en vanlig stjerne. Enkelt sagt, roterer lyset rundt stjernen slik satelitter roterer rundt Jorden. Grå hull vil være svakt lysende, og derfor vanskelige å observere; de er da heller ikke observert, bare teoretisk "påvist". Et "hvitt" hull er et reversert svart hull, med en tid som går baklengs! Et slikt fenomen er innebygget i Einsteins teorier, men ingen har ennå oppdaget et slikt hull. (F.10).

Gammastråling
De mest oppsiktsvekkende observasjonene fra satelitter gjelder de korte, men sterke glimtene av gammastråler. Man vet ikke hva de er, hvor de finnes, eller hva som forårsaker dem. Glimtene varierer sterkt i styrke og varighet. Likevel ligner en stor andel av gammastråleutbruddene svært på hverandre; det er uvanlig at en klasse astronomiske objekter er så uniforme, (NS.25.6.94). Alt i alt er glimtene hyppige, og dessuten likelig fordelt over hele himmelen.

Da så sterke kilder trolig ikke ligger nær solsystemet vårt eller i Melkeveien, gjenstår at kildene finnes i fjerne galakser. Men av forskjellige grunner virker heller ikke det overbevisende, (IV.3.94). Man vet altså ikke om de fleste utbruddene av gammastråling er galaktiske eller intergalaktiske, (N.30.3.95). Det merkelige er at hvert glimt etterpå forsvinner for ikke å komme igjen. Man kan verken finne en vanlig stjerne eller et annet stasjonært objekt der glimtet fant sted. Med økende avstand reduseres antallet fjerne utbrudd mye fortere enn forventet. Det kan bety at observasjonene rekker til randen av populasjonen av utbrudd. Dette indikerer at Jorden ligger i sentrum av en sfærisk gruppe av glimtkilder som har en ytre grense. Det er ikke kjent hva slags objekter som kunne følge en slik fordeling. Hvis utbruddene kommer fra fjerne galakser, må de være blant de mest energirike fenomen i universet, (SA.12.93 og IV10.96.78). Det finnes flere hypoteser, men ingen tilfredsstiller helt.

Gammastråler oppstår kanskje også ved at supermassive sorte hull flerrer opp stjerner før de forsvinner i det svarte hullet. Noen slike fenomen kan ses nær randen av det synlige univers, ca. 13 milliarder lysår borte, (SA.12.93). Gammastråleastronomien er i sin innledende fase. Foreløpig kjenner man bare noen få kilder for gammastråling.

Rødforskyvningen
Måling av store avstander i universet beror bl.a. på det forhold at hvert grunnstoff sender ut og absorberer lys ved karakteristiske bølgelengder, eller farger, som viser seg som lyse eller mørke linjer i spekteret.

Lyset fra stjerner er rødere jo lenger fra Jorden de befinner seg. Dette forhold er benyttet i avstandsbestemmelsene i universet og blir dessuten tatt som bevis på at universet ekspanderer. For en del år siden har astronomene funnet tegn på at regelen ikke alltid holder stikk. Teorien om universets ekspansjon hviler nemlig på tolkningen av rødforskyvningen i spekteret som en såkalt dopplereffekt. (Den sier at lysets bølgelengde strekkes hvis lyskilden beveger seg bort fra iakttageren.) Denne tolkningen blir uriktig hvis tolkningen av rødforskyvningen er gal, eller hvis f.eks. energi skapes kontinuerlig. Noen mener derfor at rødforskyvningen bare kan brukes til å gjette den tilnærmete avstanden til en fjern galakse. Noen astronomer betrakter ikke rødforskyvningen som en utvidelseseffekt, men som et spesifikt kosmologisk fenomen, (IV.2.87).

Gravitasjonslinser
I samsvar med Einsteins relativitetsteori vil lys som passerer fjerne galakser (på vei til Jorden), i større eller mindre grad blir bøyd rundt galaksene. Gravitasjonen trekker lyset til seg, slik at lystes bane blir bøyd. Galaksenes masse virker som en linse, slik at det lyset som treffer Jorden, er fokusert. Fra Jorden vil fenomenet fortone seg som en lysende ring rundt hele galaksehopen, (IV.6.88). Slike ringer er observert, og man mener nå at Einsteins teori er bevist på dette punktet. Styrken på denne linseeffek-ten er også målt, og den tyder på at galaksene har mye større masse enn den som er synlig i form av lysende stjerner. Det forhold at galakser kan tjene som gravitasjons-linser i universet åpner for enda en uavhengig avstandsbedømmelse.

2.2.2 Meninger om universets usynlige stoff
Av observasjoner og beregninger vet man at universet inneholder store mengder usynlig stoff som kan utgjøre hele 95% av universets samlede masse. Hva består denne usynlige og ukjente massen av? Man skiller mellom to områder: Det ene gjelder den usynlige massen i og omkring galakser. Noen mener nå at kanskje opptil en tredel av denne massen kan finnes i form av skyer av kalde, interstellare gasser i galaksen(e)s ytre deler, (NS.12.3.94). Man har ment at denne massen helt, eller for det meste, består av samme type (såkalt baryonisk) masse som vårt solsystem er bygget opp av. Men nye observasjoner tyder på at størstedelen av massen er mer eksotisk, slik som WIMPs, eller såkalt kaldt mørkt stoff, (NS.23.6.94). Bl.a. søker man nå etter spor som WIMP´s partikler kan ha etterlatt seg i 500 millioner gamle geologiske formasjoner her på Jorden. En nylig gjennomført analyse av en galakse-hop har vist at det mørke stoffet utgjør ca. 90% av massen, og at det er svært ujevnt fordelt innen galaksehopen, (IV7.97.22).

Dessuten finnes usynlig masse i det intergalaktiske rom. Den må være til stede for å forklare hva som holder universet sammen. Denne massen kan ikke være baryonisk, fordi man vet hvor mye baryonisk masse som ble dannet da universet ble til, og dette stoffet synes å være brukt opp i galaksene, (IV.4.92).

Alt i alt ser det ut til at denne ukjente såkalte mørke massen kan bestå av: (1) Røde og brune dvergstjerner som ikke er store nok til å starte kjernereaksjoner, men som finnes i store mengder i og omkring galaksene. Slike små sluknete - og derfor usynlige - stjerner kan ifølge teoriene bare utgjøre ca. 20% av det ukjente stoffet. I det mørke stoffet ligger også andre solers planeter, kometer og asteroïder som ikke kan ses fra Jorden.

(2) Sorte hull som kan påvises blant annet ved de store gravitasjonskreftene de omgir seg med. Det kan både dreie seg om slike som ble dannet på et tidlig stadium i universet, og om slike som er dannet senere. Disse kan kanskje ha masser opp til 100 millioner ganger solens masse.
(3) Det er nå påvist at nøytrinoet har en bitte liten masse. Men da det finnes i enorme antall, kan nøytrinoet utgjøre ca. 20% av den ukjente massen, (IV14.96.70).

De mest lovende kandidater til å danne store deler av den manglende massen, er kanskje (4) eksotiske elementærpartikler, inklusive eventuelle (hypotetiske) sorte minihull - eller såkalte supersymmetriske partikler - som kan ha blitt dannet tidlig under Big Bang, (NS.9.4.94). En teori om det tidlige universet sier at de eksisterer i et enormt antall, og nå er de kanskje blitt påvist i akseleratorer. Det kan også være en ukjent type subatomær partikkel (S.26.11.94). Man kan tenke seg hele himmel-legemer av subatomare partikler som er mindre enn nøytronstjernene og vesentlig større enn atomkjernen. Det har dessuten vært kjent i noen tid at spiralgalakser er omgitt av en "aura" av mørk masse. Det kan grovt sett dreie seg om to typer kandidater: Kjente eller hypotetiske elementærpartikler, deriblant WIMPs, og (antagelig mindre betydningsfullt) ikke-lysende astronomiske og hittil ukjente objekter av baryonisk stoff (såkalte MACHOs), (N.28.7.94).

Dessuten er (5) deler av rommet "fylt" av interstellar- og intergallaktisk gass, vanndamp og støv. Det kalles det interstellare medium som ser ut til å være univer-selt. Det interstellare støvet har en tetthet på ett støvkorn per 100.000 kubikmeter rom. Målinger tyder på at de vesentlig består av is, grafittpartikler, visse organiske molekyler, samt silikatpartikler.

(6) Visse teorier sier at det finnet et såkalt skyggestoff, som består av skyggepartikler. Som navnet antyder, er det usynlig og kan derfor bevege seg omkring oss uten at vi kan observere det. Det kan finnes hele stjerner eller galakser av skyg-gestoff. Det eventuelle universet som er bygd opp av skyggepartikler, kalles skyg-geuniverset. Skyggestoffet kan - hvis det eksisterer - være en del av forklaringen på at det tilsynelatende mangler stoff i universet.

(7) Det kan tenkes at de positronene, som finnes i den kosmiske bakgrunns-strålingen ut over det de gjeldende teorier tilsier, kan stamme fra nedbrytningen av skyggestoff, nærmere bestemt av tunge, langlivede partikler som ble dannet ved universets fødsel. Denne teorien forutsier også en gammastråling som først kan påvises av nye sattelitter i løpet av 90-årene, hvis da teorien stemmer. (FAKTA 5.90.).

Det har vært diskutert at det - i samsvar med teorien om at universet ekspan-derer - finnes en såkalt kosmologisk konstant, som et mål på energien til "tomt" rom. Da energi og masse er ekvivalenter, kunne denne massen helt eller delvis forklare universets "manglende masse". Men målinger, som riktignok er unøyaktige, tyder på at den kosmologiske konstanten er liten eller null, (NS.16.4.94).

Alt dette tyder på at noe av den "manglende" massen er funnet, men at gåten ennå ikke er løst. Ifølge relativitetsfysiker Øyvind Grøn tyder matematikken på at hele 99% av massen i universet kan være av en usynlig og komplett ukjent art, (F.10).

Det er ikke kjent for forfatteren om antimaterien også skal ha sitt skyggestoff. Inntrykket vi sitter igjen med er at vi befinner oss i et uavklart grenseland, hvor forskningen pågår for fullt.

2.3 Spesielle fenomen i "mellomkosmos"

Også på vårt nivå, finnes en rekke fysiske fenomen som ikke, eller ikke fullt ut er forstått. Vi skal kort gjennomgå noen av disse. Kanskje kan de gi impulser til bedre forståelse av helheten og vice versa?

Supraledning
Den elektriske motstanden i ledninger av en del metaller forsvinner ved svært lave temperaturer. Fenomenet som kalles supraledning, fremstilles kunstig, men kan også finnes i naturen, bl.a. i Jupiters indre, hvor fysikerne regner med at (metallisk) hydrogen blir superledende ved -40 gr. C. Det er i så fall den hittil høyeste temperatur for supraledning, (IV.3.90). Her på Jorden har man nå fremstilt supraledning ved ca. -130 gr. C. i visse stoffer kalt keramer og i visse legeringer.

Den aksepterte BCS-teorien gir en forklaring på fenomenet når det gjelder metaller. Men teorien har ikke kunnet forklare supraledningen i keramer og i organiske forbindelser, fordi disse stoffene ikke har metallgitter. Fysikeren D. Bohm har en annen forklaring: Hans teori går ut på at det enkelte elektron er omgitt av et finstofflig felt av aktiv informasjon som styrer dets bevegelser. Dette feltet kan betraktes som et rudimentært sinn. Er flere elektroner til stede, oppstår et felles felt som omfatter alle. Påvirkes ett elektron, påvirkes straks alle gjennom det felles informasjonsfeltet. Ved lave temperaturer styres alle partiklene av det felles informasjonsfeltet. Når temperaturen stiger, splittes dette feltet opp, og partiklene kolliderer. Denne modellen kan også gjelde for keramer og organiske forbindelser. Supraledningen kan kollapse på 3 måter: Hvis (1) den kritiske temperaturen blir overskredet, og hvis (2) strømstyrken eller (3) det tilhørende magnetfeltet blir for sterkt.

Ved temperaturer nær det absolutte nullpunkt er det ikke bare ledende stoffer som oppfører seg merkelig. Gasser kan bli til "supervæsker" som kan flyte oppover og sive gjennom tilsynelatende faste stoffer, som om de ikke eksisterte, (IV.7.95). Mye av dette er ikke avklart.
En stofflig tilstand som ble forutsagt av Bose og Einstein i 1920-årene, det såkalte Bose-Einstein kondensat, er nå påvist eksperimentelt. Når et antall (noen tusen?) av visse atomer blir nedkjølt til mindre enn 170 milliaddeler av en grad over det absolutte nullpunkt, oppfører atomene seg koherent, dvs. de har identiske egenskaper og beveger seg alle i samme retning, (NS.22.7.95).

Selvorganiserende, anorganiske strukturer
Det som kalles selvorganisering, er ikke begrenset til levende materie. Vi skal se på noen eksempler. Et "kjemisk ur" er betegnelsen på et merkelig kjemisk fenomen. En kjemisk oppløsning, hvor molekylene er i sterke svingninger, går over i kaos, hvor all mekanisk lovmessighet tilsynelatende opphører. Av denne uorden oppstår plutselig en overraskende orden. Den kjemiske løsningen begynner å pulsere med en bestemt frekvens, og en orden i rommet kommer til syne. Dette må innebære en form for koordinering innen hele oppløsningen, siden systemet opptrer som et hele, og det kan ikke være en mekanisk overføring av informasjon, (23.223).

De nyeste hjelpemidler tillater nå å følge oppførselen til de enkelte atomer. Bygger man opp en klump jern atom for atom, vil de første få atomene reagere individuelt med hverandre. Men blir antallet atomer over 10-100, begynner de å organisere seg og danne mønstere. Disse mønstrene er forskjellige fra vanlige krystallgittere som opptrer ved langt høyere atomtall, (IV.6.94).

Når et flytende metall eller smeltet mineralmasse størkner, slutter de enkelte elementene å bevege seg fritt. Elementene ordner seg i det bestemte mønsteret som er karakteristisk for materialet, og det dannes en krystall, (IV.10.89). Hvorfor oppstår dette mønsteret? Formen til komplekse kjemiske strukturer kan ikke forutsies. Man kan på grunnlag av teoriene antyde en rekke sannsynlige minimumenergi strukturer. Men man kan ikke på grunnlag av disse teoriene si hvilke av de mulige strukturene som vil bli virkeliggjort. Hvordan skjer dette "valget"?

Da mange forskere tror at komplekse, selvorganiserende kjemiske strukturer har vært en slags forløper for det første livet på Jorden, drives en intens forskning på dette området. Man har da også funnet et økende antall kjemikalier med evnen til å organisere seg, slik at de kan tenkes å være blant livets forløpere. Første skritt i forskningen har vært å finne molekyler med evne til å reprodusere seg selv. (Eller to molekyler som er i stand til å reprodusere hverandre).
Her følger ett av flere mulige eksempler: Proteiner kan vanligvis ikke reprodusere seg selv. Men som vi kommer til i avsnitt 3.1 har man oppdaget et nytt smittestoff, prioner - et protein med høyrestruktur - som har evnen til å "lure" andre proteiner til å anta sin egen syke struktur. Slik skjer en form for anorganisk reproduksjon.

Både naturlige og syntetiske molekyler har evnen til å reprodusere seg selv, hvis deres form og kjemi er komplementære. (De to delene av en tennisball kan eksempelvis grovt illustrere hva som er ment.) De koplementære delene kan bindes på flere måter, og arvestoffet DNA har gjort bruk av en av dem.

De levende organismer man har funnet, gir forskerne grunn til å anta at utviklingen fra kjemi til liv har foregått langs forskjellige linjer. Neste skritt i forskningen var å få til en kjemisk versjon av mutasjon (og eventuelt rekombinasjon); dvs. en permanent, "arvelig" strukturell forandring som påvirker evnen til å overleve som et selvreproduserende molekyl. Mens mutasjon tillater enkelte, små forandringer, vil rekombinasjon tillate varianter som atskiller seg mye fra opprinnelsen. Dette har vist seg å være mulig i laboratoriet. En del av "avkommet" har vist seg å tilfredsstille kravene, mens andre har blitt "sterile", dvs. at evnen til å reprodusere seg selv har gått tapt. Det som forsøkes nå (juli 1994) er å finne en avgrensning, et membran, som skiller det reproduserende molekylet fra sine omgivelser, etter mønster fra cellene, (SA.7.94).

Fakta og refleksjoner over vannets natur
Vann har en rekke uvanlige og helt spesielle egenskaper som også er av stor betyd-ning for livet på Jorden: at is er lettere enn vann, at den har gode isolerende egenskaper, og at vann har stor egenvarme. Forskjellige fenomen kan tyde på at vann ikke er et nøytralt, strukturløst medium, slik man lenge har ment, og slik mange fremdeles mener. Men ytterligere forskning synes påkrevet for å bekrefte eller avsanne det de nåværende resultatene indikerer, nemlig

- at selv det reneste vann innholder 33 forskjellige molekyler med hver sine egenskaper,   (IV.11.91),
- at vannmolekylene i vann med lavere temperatur enn ca. 35 gr. C er ordnet i mønstre som har en   slags krystallinske egenskaper,
- at disse strukturene har betydning for kjemiske reaksjoner som foregår i vann,
- at vann blir påvirket (aktivert) av bl.a. radiobølger av meget lang bølgelengde på ca. 30 km, hvor   vann har brede absorbsjonslinjer,

- at også kjemiske reaksjoner i vann kan bli påvirket av slike radiobølger ved at vannet på forhånd   har vært utsatt for radiobølgene,
- at vann påvirkes av de nevnte, ytre forhold ved at dets indre, fysiske struktur blir endret. Denne   endrete indre struktur skal altså gi vannet andre fysiske egenskaper enn det hadde på forhånd.
- at vann, påvirket av helbredende hender gir bedre vekst til planter.

Forsøk synes å ha påvist at det må skje noe med vannet under fortynningen av medisinene inn i det ultramolekylære området. Det kommer vi tilbake til i kapittel 9.

"Kold Fusjon"
For noen år siden ble det påstått at atomkjerner nå kunne smeltes sammen, og atom-energi vinnes uten stråling og høye temperaturer. Dette - som ble kalt "kold fusjon" - skapte en del diskusjon, før det hele ble avfeid som tøv. Var det så enkelt? Mye tyder på at det foreligger et reelt nytt fenomen på grensen mellom kjemi og atomfysikk, men at begrepet kold fusjon var ugunstig. Hundrevis av forskere i over 10 land synes - gjennom et stort antall eksperimenter - å ha påvist at man ved hjelp av flere forskjellige innretninger kan hente netto energi ut av et lukket system. Og denne energien kan ikke være av kjemisk opprinnelse. Er det prestisje eller økonomiske interesser som har prøvd, og langt på vei klart, å uskadeliggjøre en ubehagelig konkurrent? (FP.4.1).

Refleksjoner over bevegelse
Bevegelse er et dagligdags fenomen i mellomkosmos. Men hva er bevegelse? Er det et dumt spørsmål? Vi er jo fortrolig med en rekke erfaringer som er knyttet til bevegelse. Men bevegelse er nær knyttet til hastighet og tid. For å forstå bevegelse, må vi kanskje forstå tid. Og da er det lett å skjønne at det blir mye vanskeligere. Nye vanskeligheter melder seg også når vi går over til å studere ekstreme hastigheter, opp mot lysets, som fysikerne sier er en øvre grense. Dessuten er bevegelse en form for energi, og vi vet i bunn og grunn heller ikke hva energi er. Vår fortrolighet med bevegelse i dagliglivet strekker altså ikke til for å forstå hva bevegelse virkelig er.
Som antydet innledningsvis, er materiens minste "byggestener" i bevegelse. Ja, bevegelse må være materiens innerste vesen. Stående bølger - som kanskje spiller en sentral rolle i mikro-verdenen - er et resultat av bevegelse. Resonnans er også et fenomen som kort må nevnes, bl.a. fordi resonnansens selektive evne kanskje kan bidra til å forklare visse paranormale fenomen. Det karakterisitiske for resonnans er at det absorberende systemet, ut av en blanding av frekvenser eller vibrasjoner, bare reagerer på utvalgte frekvenser, uansett hvor kompleks blandingen er, (76).

2.4 Den materielle verden

2.4.1 "Fakta" som angår hele den materielle verden
Alt det som skjer i naturen, ser ut til å bli regulert av de såkalte naturlovene. Kjennskapet til naturlovene hjelper oss å forstå det som skjer. Men naturlovene er i seg selv forskningsobjekter, som bare til en viss grad er utforsket og forstått. Her skal vi se nærmere på de naturlovene som ser ut til å regulere det som foregår i den materielle verden; fra universets fjerne områder og inn i atomenes indre. Fysikkens naturlover kan formuleres matematisk. Matematikken er et symbolspråk som også gjør det mulig å beskrive hvordan universets små og store deler innvirker på hverandre. Siden matematikken spiller en så stor rolle i utforskningen og forståelsen av den materielle verden, skal vi også se litt nærmere på hva matematikk er og hvordan den brukes. Dessuten er matematikken i seg selv et interessant forskningsobjekt som til dels ligger i erkjennelsens grenseland.

Naturlovene eller naturkreftene
Ordet naturlov virker meget absolutt og "riktig". Men det som kalles naturlover er menneskelagede uttrykk for erfaringer som synes å ha en lovmessig karakter; det innebærer at det finnes krefter (eller sammenhenger) og hvordan de virker. Disse erfaringene kan uttrykkes matematisk eller som prinsipper. Loven om energiens konstans er et slikt prinsipp. Det innebærer bl.a. at mengden av energi i universet er konstant og uavhengig av hvordan den omformes. Selv om dette kalles en lov, er ikke alle forskere enige i at den er riktig. Senere møter vi også andre prinsipper.

Forskerne regner idag at det er fire naturlover innenfor fysikkens verden, det vil si at de virker mellom de 12 elementærpartiklene. Men nyere oppdagelser tyder på at det kan finnes minst to til. Det kommer vi tilbake til. Man mener at også naturlovene beror på partikler, nemlig de forskjellige kraftpartikler som også kan ha bølgenatur. Fysikkens fire naturlover er: (1) Tyngdekraften og (2) den elektromag-netiske kraften, som tilsammen styrer all kjemi og biokjemi, dessuten (3) den svake kjernekraften, som styrer de radioaktive prosessene i ustabile atomer, og (4) den sterke kjernekraften, som binder kvarkene sammen til atomkjernenes protoner og nøytroner. Man mener at disse naturkreftene opprinnelig - dvs. i universets aller tidligste stadier - var én urkraft. Naturlovene er altså ikke nødvendigvis konstante, men under utvikling, slik noen forskere mener. Oppfatningene om deres gyldighetsområde kan også være forskjellig. Vi skal se nærmere på disse fysikkens fire naturlover.

Tyngdekraften er en svak kraft som virker over store avstander. Den er (nå) alltid tiltrekkende og derfor akkumulerende: Ved store partikkel- eller masseansamlinger kan kraften derfor bli stor, slik den eksempelvis er mellom himmellegemer. Tyngdekraften virker mellom makroskopiske legemer. Den er den dominerende kraften i makrokosmos. Dessuten kjenner vi alle hvilken rolle den spiller i vårt daglige liv i "mellomkosmos". I mikrokosmos er dens rolle antagelig ubetydelig.
Forskerne mener at tyngdekraften formidles ved en kraftoverførende partikkel, kalt gravitonet. Men gravitonet er ikke påvist, og ikke alle forskere har dette synet på tyngdekraften, som utbrer seg med lysets hastighet i alle retninger. Tyngdekraften gjennomtrenger alt og kan eventuelt være en egenskap ved selve universet; for det er ikke mulig å skjerme seg for den. Relativitetsteorien gjelder også for tyngdekraftens utbredelseshastighet, slik at den relative hastigheten mellom utbredelsen i to diamentralt motsatte retninger fremdeles er lik lysets hastighet i vakuum.

Den elektromagnetiske kraften påvirker og påvirkes av elektrisk ladete partikler.
Denne kraften er 1042 (et ett-tall med 42 nuller) ganger så sterk som tyngdekraften.
Den virker mellom atomer (i molekyler) og er den dominerende kraften i alt stoff her på Jorden. Elektrisitet og magnetisme er to sider ved samme fenomen. Et elektrisk felt kan ikke forandre seg uten å produsere magnetisme. Når ladete partikler beve-ger seg, skaper de et elektrisk felt som alltid er ledsaget av et elektromagnetisk felt.

Den tredje kraften er den svake kjernekraften som er ansvarlig for radioaktiviteten. Den påvirker alle stoffpartikler (dvs. de med spinn 1/2), men ikke kraftpartiklene. Den svake kjernekraften og den elektromagnetiske kraften virker ved å sende ut kraftoverførende partikler. Den elektromagnetiske kraften blir overført via fotoner. De svake kjernekreftene virker ved å sende ut såkalte W- og Z-partikler som har vist seg å være varianter av fotonet. Den elektromagnetiske og den svake kjernekraften forenes derved til varianter av samme kraft, den elektrosvake kraften, (IV.1.96).

Den fjerde kraften er den sterke kjernekraften som holder kvarkene sammen i protonene og nøytronene, og som holder protonene og nøytronene sammen i atomkjernen. Den kan derfor sies å være ansvarlig for oppbygningen og tilstedeværelsen av all vanlig materie og antimaterie i hele universet. Forskerne mener at også de sterke kjernekreftene virker ved å sende ut partikler. Denne partikkel X er nå ettersøkt av forskerne.

Den sterke kjernekraften blir svakere ved høye energier, mens den elektro-magnetiske og den svake kjernekraften blir sterkere ved høye energier. Ved en eller annen svært høy energi - den store forenende energi - vil disse tre kreftene ha den samme styrken og kan da være forskjellige sider ved en og samme kraft.

Målinger som er foretatt på Grønland har gitt sterke indikasjoner på at det eksisterer ytterliger to tyngdekrefter i tillegg til disse fire kjente kreftene. Den ene av de to er svakt tiltrekkende, den andre svakt frastøtende, slik at de nesten opphever hverandre. De to "nye" tyngdekreftene synes bare å virke over korte avstander, mens den vanlige tyngdekraften har en uendelig rekkevidde. Det kan virke merkelig at de nye tyngdekreftene har begrenset rekkevidde, når den vanlige tyngdekraften ikke har begrensninger i det hele tatt. Fysikerne mener at forskjellen kan forklares med kraftoverførende partikler, men dette er ikke avklart.

En fundamental tese i både Einsteins og Newtons teorier om tyngdekraften er at den virker likt på alle stoffer. Denne regelen gjelder også for antistoffer. Det er ikke sikkert at denne tesen også gjelder for de nyoppdagete tyngdekreftene, da de kan virke annerledes på antimaterie enn på vanlig materie. Man har lenge trodd at det bare fantes 4 (eller 6?) naturkrefter. Men det er heller ikke så sikkert lenger. Noen nyoppdagete fenomen kan tyde på at det finnes enda flere naturkrefter:
Et fenomen som er observert hele 16 ganger i en akselerator, tyder på at det eksisterer en femte (eller syvende?) - og hittil ukjent - naturkraft som kan binde sammen kvarker og visse nøytrinoer, (IV9.97.23). Midt i kaos må det dessuten skjule seg noen lovmessigheter som skaper en viss orden, (IV11.96.52). Det forhold at solsystemet vårt er mer stabilt enn teorien skulle tilsi, tyder også på at ikke alt vedrørende naturkreftene er kjent.

Hastigheten til en elektromagnetisk bølge er også underkastet kvantemeka-nikkens lover (avsnitt 2.4.2). Dette - mener man - innebærer at fortiden kan påvirkes! Spørsmålet er om det finnes et dypereliggende prinsipp som forbyr dette? I så fall må det fremgå av naturlovene, hvilket igjen innebærer at de ikke er formulert riktig ennå, (IV10.97.50).

Kraftpartiklene
Man kan spørre hva de såkalte naturkreftene, eller naturlovene, beror på. Også her har man forsket og kommet frem til en del resultater, selv om en viss uenighet blant forskerne kan tyde på at brikkene ikke har falt helt på plass. I fysikken er det i dag påvist at både den elektromagnetiske kraften og de svake kjernekreftene fungerer vha. kraftoverførende partikler, og de fleste forskerne føler seg nokså sikre på at dette også gjelder de sterke kjernekreftene og tyngdekraften. Forskerne mener at kraftoverføringen skjer ved at disse partiklene sendes ut og blir innfanget igjen av de elementære massepartiklene. Mer konkret virker kraftpartiklene slik at en partikkel, et elektron eller en kvark, sender ut en kraftbærende partikkel. Rekylen forandrer hastigheten til stoffpartikkelen. Den kraftbærende partikkelen kolliderer så med en annen stoffpartikkel og absorberes. Kollisjonen forandrer hastigheten til den andre partikkelen, akkurat som om det hadde vært en kraft mellom de to stoffpartiklene. (Etter forfatterens skjønn virker dette svært mekanistisk og lite kvanteteoretisk, konf. avsnitt 2.4.2.)

De kraftbærende partiklene kalles også virtuelle, fordi de vanligvis ikke kan påvises direkte. Men de kan presentere seg som bølger, f.eks. som lysbølger eller gravitasjonsbølger. Noen forskere foretrekker nå å snakke om felt i stedet for krefter.

Den kraftbærende partikkelen til tyngdekraften - gravitonet - har, ifølge teorien, ingen egen (hvile)-masse. Selv om det finnes fintfølende utstyr til måling av tyngdekraftbølger, er gravitonene ikke påvist direkte. Forskerne vet ikke mye om hvordan gravitasjonen stråler, hvis den stråler, men det finnes - mener man - indirekte bevis på at den utstråles fra objekter i universet, (NS.17.9.94).

En annen av kraftpartiklene er fotonet, som overfører den elektromagnetiske kraften mellom atomene. Fotoner utgjør også den elektromagnetiske strålingen. Man tenker seg at den elektromagnetiske tiltrekningen skyldes utveksling av et stort antall virtuelle fotoner som er partikler uten hvilemasse. De er virtuelle partikler så lenge de blir utvekslet. Men i visse tilfeller kan utvekslingen bli synlig ved at et virkelig foton sendes ut.

Den svake kjernekraften beror på hele fire partikler. I tillegg til fotonet finnes tre partikler, nemlig W+, W-, og Zo. Dette er egentlig samme partikkel som ved lave energier opptrer i forskjellige tilstander.

Den sterke kjernekraften virker ved at protoner og nøytroner utveksler såkalte mesoner hele tiden. Alt i alt skulle dette bli 6 kraftoverførende partikler knyttet til vanlig materie. I tillegg kommer gluon-partikkelen som holder kvarkene sammen. Man mener at det er de samme partiklene som besørger kraftoverføringene innen antimaterien. Det forhold at kraftpartiklene er de samme både i materie og antimaterie, må ligge til grunn for at matematikken og fysikkens lover synes å gjelde generelt i hele universet.

Tas partikkel-bølge dualiteten i betraktning, kan - mener man - alt det fysiske i universet, inkludert lyset og tyngdekraften, uttrykkes som partikler. De fysiske lover for partikler og antipartikler er ikke helt de samme. Fysikkens lover forandrer seg også hvis man reverserer tidens retning! Hvis man da kan det, noe flere forskere altså er tvilende til.

Naturkonstanter
Naturlovene, slik vi kjenner dem i øyeblikket, inneholder mange fundamentale tall, slik som størrelsen på elektronenes elektriske ladning og forholdet mellom massene til protonet og elektronet. Man kan ikke forutsi disse verdiene ut fra teoriene. De må bestemmes ut fra observasjoner. Men man mener at en overordnet teori vil kunne gi de eksakte verdiene av disse såkalte naturkonstantene. Det finnes også forskere som mener at naturkonstantene kanskje ikke er så konstante som navnet tilsier.

Matematikkens rolle
Hva er matematikk?
Matematikken springer ut fra observerte fenomen, definerte elementer og regler disse imellom. Ifølge (67) har problemstillingen en psykologisk- og en "absolutt" side. Man har i historiens løp forsøkt tre teorier for å forklare den absolutte siden:

1 Matematikken springer ut av vår iakttagelse av naturen, men har utviklet seg til å beskrive abstrakte og konstruerte elementer og fenomen. Bl.a. har matematikken vist seg suksesfull på felter som er meget fjerne fra vår hverdagserfaring. For få år tilbake er det også oppdaget at enkle årsak-virkning systemer kan forårsake tilfeldig oppførsel.

2 Er matematikken en slags oppfinnelse, med de subjektive trekk som da nødvendigvis følger med?

3 Matematisk sannhet er uavhengig av mennesket. Matematikken eksisterer og blir oppdaget, ikke oppfunnet av mennesket. Men: Hvis det var slik, hvorfor kan da en og samme fysiske prosess beskrives med to helt forskjellige matematiske uttrykk? (67).

Det vi vet er, at matematikken har et visst subjektivt aspekt. Likevel er den i stand til å beskrive virkelige fenomen meget presist og dessuten avdekke ukjente, reelle fenomen. Hvordan kan dette harmonere? Det må være en slags sammenheng mellom den ytre realitet, som blir beskrevet, og den indre mentale prosess som (1) skaper de matematiske teorier og som (2) anvender dem. Hjernene er utviklet for å forstå den virkelighet den observerer og opplever. Det må være bakgrunnen for at den kan forstå og utvikle en matematikk som er tilpasset den virkeligheten som sanses. Likevel favner denne sammenheng langt videre enn de lovmessigheter som finnes i vår hverdagserfaring.

Man har sagt at det fysiske universet uttrykker seg selv gjennom matema-tikken. Man har også sagt at man finner de samme lovmessigheter, den samme form for orden, i matematikken som i den ytre verden. Da både mennesket og matematikken er deler av universet, kan man si at universet skaper et analogt bilde av seg selv til seg selv gjennom matematikken. Dette synet forutsetter at det fysiske universet og bevisstheten er to sider ved et udelt hele. "Mennesket skaper en meningsfylt relasjon mellom seg og virkeligheten gjennom matematikken. Samkvemet tar så form av en dynamisk dialog som kan betraktes som en vesentlig side ved en vedvarende kreativ dialog som universet har med seg selv." (67). Likevel: Matematikk er ikke noe metafysisk, men et språk med egne symboler og regler, et hjelpemiddel for tenkningen i likhet med øvrige språk.

Matematikken kan ikke løsrives fra den matematiske tenkningen som er en firedelt prosess:
- En forberedende fase med anstrengende bevisst tankearbeid.
- Bearbeidelse i den ubevisste psyken.
- Et glimt av innsikt som kommer uten anstrengelse.
- Verifikasjon, hvor riktigheten av denne innsikten eventuelt først kan bli bevist mange år etterpå,   (67).

Matematikkens rolle er altså å beskrive hvordan kvantifiserte observasjoner henger sammen. I visse tilfeller - når det ikke foreligger nok måleresultater - blir matematikken brukt til å skape hypoteser. Den sier at det vi har målt, kan henge sammen på den og den måten. Men da må i tillegg det og det også være tilfellet. I en rekke tilfeller kan man så undersøke om de krav matematikken setter, virkelig eksisterer. Et berømt eksempel på dette er relativitetsteorien. Hva den forutsa på flere områder, har siden vist seg å holde stikk.

Det virker i første omgang merkelig at man kan finne ut nye realiteter ut fra en matematisk formulert teori. Men det er kanskje ikke så merkelig likevel? Man finner det ikke merkelig at man ut fra observert virkelighet lager modeller og teorier. Er det da så merkelig at man ut fra modeller kan slutte seg til "ny" virkelighet?

Kommentar
Er dét forskerne kan lese ut av de matematiske ligningene "sant"? Ikke uten videre. All matematikk beror på forutsetninger, og matematikerne som bruker og tolker verktøyet og dets resultater, er alle barn av sin tid og kanskje også av sin "skole". Det kan nemlig finnes flere tolkninger av ett og samme ligningssystem. Dessuten er de problemer som man nå forsøker å behandle matematisk, så kompliserte at et bevis kan fylle hundrevis av sider. Mulighetene for feil er derfor mange. Man kan også være tvunget til å bruke tilnærminger for i det hele tatt å komme videre.

Ikke alle forskere har samme syn på matematikkens "troverdighet", og hvilken vekt man skal tillegge matematiske bevis. Noen mener at matematikkens sannheter blir oppdaget, ikke oppfunnet. Andre mener at matematikkens grunnlag har en dåm av urealisme over seg. Utviklingen synes å gå i retning av mer eksperimentering og mindre teoretisering. Kvanteteorien har tvunget forskerne til å leve med uforutsigbarhet og statistiske sannsynligheter i stedet for visshet. Det blir stadig vanskeligere å levere bevis på klassisk vis.

La oss reflektere litt nærmere over matematikkens forhold til den fysiske virkelighe-ten, som vi kan inndele i tre soner. Sone 1 omfatter det helt store i universet og ned til 10-16 cm. Her har vi en mer eller mindre kjent virkelighet og en matematikk som kan beskrive denne virkeligheten. Sone 2 omfatter området fra 10-16 cm til 10-33 cm. Den representerer en mer eller mindre ukjent verden, som imidlertid er tilgjengelig for kjent matematikk. Kjent matematikk synes derimot ikke å kunne fungere for mindre størrelser enn 10-33 cm (Plancks konstant), som altså utgjør
sone 3. Men det behøver ikke å bety at mindre størrelser ikke kan eksistere, og at det ikke kan finnes en matematikk også for slike størrelser. Det kan eksistere enda "finere" verdener, som matematisk bare kan nås ved å overskride en slags ukjent terskel.

Statistikk og sannsynlighetsberegning er en form for matematikk som spiller en stor rolle både i "mellomkosmos" og i mikrokosmos. På vårt plan brukes sannsynlighetsberegning når de kausale sammenhenger ikke er kjent i detalj. Man gjør bruk av de store talls lov som - upresist sagt - gir et bilde av hvordan summen av enkelt-tilfellene vil forholde seg. Det samme gjelder i kvantefysikkens mikrokosmos. Det betyr ikke at de kausale sammenhenger ikke eksisterer, bare at de ikke er så godt kjent at de kan formuleres matematisk. Man snakker her om skjulte variable. Innenfor kvantefysikken har dette ført til to "skoler", fordi det er noen forskere som ikke regner med skjulte variable på dette området. De regner altså med at noe skal kunne skje tilfeldig.

For en utenforstående virker det nesten utrolig at det er mulig å "sjonglere" i matematikken - slik man av og til gjør - og likevel få frem fornuftige resultater. Det kan dreie seg om bruken av matematikk-tekniske triks som får regnestykket til å gå videre, eller innføring av utrolige begreper, slik som negativ tid, negativ energi og negativ kausalitet, ja sågar imaginær tid(!). Likevel synes resultatene å ha en mening. For når man så og si vender tilbake igjen til vår verden, så befinner man seg innenfor realitetenes ramme.

La oss se på noen eksempler. Renormalisering som er en nokså tvilsom metode, matematisk sett. Den tar sikte på å utelukke uendeligheter ved å introdusere andre uendeligheter. Men det ser ut til at den fungerer bra i praksis ved at de teoriene som er fremkommet slik, har gitt forutsigelser som med uvanlig grad av presisjon har stemt overens med observasjonene.

Ifølge Bohm er koordinatsystemet som ramme for fysisk beskrivelse ukritisk overtatt av moderne fysikk bortsett fra at man har krummet det litt, slik at det passer relativitetsteorien. I kvantemekanikken har koordinatsystemet vist sin utilstrekkelighet. Også den vanlige beskrivelsen av hastighet kan det i visse sammenhenger settes spørsmålstegn ved, fordi man sammeligner to usammenlignbare størrelser, nemlig en nå-tilstand og en tilstand som ikke lenger eksisterer. Selv ikke med differensialsymboler blir fremgangsmåten tilfredsstillende, fordi den teorien forutsetter kontinuert bevegelse, mens kvanteteorien sier at bevegelse i bunn og grunn ikke er kontinuerlig. Matematikken synes å være det eneste området hvor man på en måte kan definere seg til innsikt.

Beskrivelsene av fysiske realiteter i matematikkenes symbolspråk må i utgangspunktet antas å være en tilnærmelse som bare er gyldig med tilstrekkelig nøyak-tighet innen et nærmere bestemt område. Økes kravet til nøyaktighet eller utvides anvendelsesområdet, kan man oppdage at loven må omformuleres, slik at den dekker de økte kravene. Man vil da ofte kunne registrere at det man regnet med tidligere, blir et spesialtilfelle av den nye og mer avanserte matematiske teorien man nå har. Det er intet som tyder på at man noe sted er ved veis ende i en slik utvikling i retning av dypere og mer omfattende matematisk innsikt. Konsekvensen av dette er at en teori bare kan falsifiseres, ikke verifiseres med endelig virkning.

Man trodde lenge at alt var regulert av lover som ved matematikkens hjelp gjorde det mulig å forutsi hendelser med stor presisjon som bare avhang av måle-nøyaktigheter. Nå vet man at det ikke stemmer. Selv innen såkalte deterministiske system kan uforutsigbarhet, kaos eksistere. Et nytt matematisk verktøy som er egnet til å takle denne problemstillingen er fraktalgeometrien.

Fraktalgeometrien
Fraktalgeometrien er et nytt matematisk verktøy til å beskrive og forstå kompliserte (ulineære) systemer som alle bærer muligheten for kaos i seg. Slike systemer finnes innenfor mikrokosmos, makrokosmos - bl.a. fordelingen av stjernene i universet - og på Jorden. Eksempler her er turbulente væskestrømmer, sky- og fjellformasjoner, kystlinjer, nervebanenes vekst og så videre. Kanskje vil teorien også hjelpe biologene med å forstå mekanismene i plantenes fotosyntese bedre. Man kan nå konstatere at det meste i naturen organiserer seg selv etter retningslinjene i den fraksjonelle geometri, selv om man ikke vet hvorfor. Fraktalene utfyller hull i den klassiske teorien som har vært oversett lenge. At teorien stemmer overens med mange naturfenomen, viser at konseptet inneholder noe grunnleggende som man tidligere ikke har sett det fulle omfang av, (IV.2.87). Nå når teorien er kjent, oppdages stadig nye systemer som følger disse lovmessighetene.

Fraktalgeometrien bryter med tilvante forestillinger om at alt som er regulert av naturkreftene, er forutsigbart. Visse (eller alle?) fenomen er bare forutsigbare innefor nærmere bestemte tidshorisonter. Utenfor disse tidshorisontene kan helt uforutsette hendelser inntreffe. Fraktalgeometrien forener på en måte det uforenbare - det lovmessige og det tilfeldige - orden og kaos. De som har vokst opp med et mekanistisk verdensbilde, har problemer med helt ut å forstå hva fraktalgeometrien innebærer.

Hittil har de kompliserte formene i den levende og livløse naturen ikke hatt en plass i matematikken. Disse formene kan jo ikke måles kvantitativt.2) Fraktal-geometrien er også interessant fordi den er forbundet med det som i matematikken kalles kaos eller uforutsigbare bevegelser. Selv om bevegelsene følger determinis-tiske lover, oppfører de seg som om de skulle være tilfeldige. Den klassiske forestillingen om en atomkjerne som omkretses av elektroner i faste baner stemmer ikke helt med kvanteteorien (avsnitt 2.4.2). Eksperimenter har nå vist at kaotisk oppførsel kan være til stede i mikrokosmos, og det på en måte som slår bro mellom den klassiske teorien og kvanteteorien.


Matematikk under utvikling
Fraktalgeometrien og den øvrige matematikken er under stadig utvikling. Omfanget av nye teorémer er stort, fordi nye behov melder seg som ikke møtes av den eksis-terende matematikken.
"Eksperimentell matematikk" er et begrep som nå særlig dekker bruk av superdatamaskiner i utviklingen av matematikk. Problemet er at man ikke kan kontrollere om maskinen arbeider feilfritt. Til det er prosessen for komplisert og omfattende. Dessuten eksisterer problemer med å bruke de eksakte verdier til visse konstanter, slik som (pi). Men matematikk kan også være eksperimentell på den måten at man studerer naturens "matematiske" oppførsel gjennom eksperimenter, f.eks. med såpemembraner, (SA.19.93). Optisk geometri er et nytt matematisk verktøy til bruk ved sterke gravitasjonsfelt, slik som nær sorte hull. Denne matema-tikken beror på målinger utført ved hjelp av lyssignaler og ikke enhetslengder. Det åpner for en mer bekvem behandling av vanskelige problem i den generelle relativitetsteorien og leder til en intuitiv forståelse av visse følger av relativiteten, (SA.3.93).

2.4.2 De grunnleggende teoriene

Store, nye innsikter i fysikken innebærer alltid oppgivelse av store fordommer. Paul Dirac

Stoffet forteller rummet hvordan det skal krumme seg, og rummet forteller stoffet hvordan det skal bevege seg.          John Wheeler

Det er vanskelig å skille skarpt mellom det man vet og det man tror man vet på disse områdene. Som vi har sett, finnes ennå tvil knyttet til noe av det som er beskrevet under fakta ovenfor. Når det også knyttes tvil til de to grunnleggende teoriene - relativitets- og kvanteteorien - så henger det blandt annet sammen med at de ikke harmonerer innbyrdes og derfor ikke kan være det endelige svar på spørsmålene innenfor deres områder.

Den generelle relativitetsteorien
Einsteins relativitetsteori angår noe av det mest sentrale i vår tilværelse, nemlig tidens og rommets natur. Den dekker dessuten masse, energi og tyngdekraft; makrokosmos. Relativitetsteorien inneholder noen fundamentale postulater:

- Vitenskapens naturlover må være de samme for alle observatører, uavhengig av hvilken   hastighet de beveger seg med.

- Masse og energi er ekvivalente størrelser i den betydning at de kan transfor-mere til hverandre.

- Intet kan bevege seg fortere enn lyset i vakuum. Det ville kreve uendelig mye energi å få et legeme opp i lysets hastighet. Bare lys og andre bølger, slik som elektromagnetiske bølger og gravitasjonskrefter, kan bevege seg med lysets hastighet.3) De samme teorier tillater også negativ materie med negativ masse. Men ingen har sett hverken tachyoner eller negativ materie, som ikke må forveksles med antimaterie, som er påvist. (F.10).

- Det relativistiske syn på materien tilsier at energi og stoff har felles opprinnelse i de dynamiske   mønstre som kalles partikler.

Einsteins store tanke var at tyngdekraften ikke er noen kraft, men at den kan beskrives geometrisk. Geometrien i et tyngdefelt er altså en annen enn geometrien i et rom uten tyngdekraft. Legemene følger alltid rette linjer i det firedimensjonale tid-rommet. Også Jordens bane er en rett linje, selv om den for oss, i vårt tredimensjonale rom, ser ut til å bevege seg rundt solen i elliptiske baner. I tillegg til massen vil også trykk- og strekkspenninger i et legeme gi bidrag til tyngdekraften. Hvis strekket er stort nok, vil legemet være årsak til en frastøtende tyngdekraft.

Nær et sort hull er massetettheten enorm, slik at rommet er deformert til det ugjenkjennelige. En følge av dette er bl.a. at når en stjerne kollapser og danner et sort hull, blir krumningen av tid-rommet så stor at det lukker seg, og stjernen forsvinner på en måte fra vårt univers.

Forutsigelser, tester og mangel på tester
Teorien er testet og funnet i orden i svært sterke gravitasjonfelt. Men det kan tenkes at også den har et begrenset virkefelt, i likhet med Newtons tyngdelov. En romsonde omkring Merkur skal gi opplysninger om dette. Som en konsekvens av

Einsteins ligninger virker vakuum på seg selv med frastøtende gravitasjon. Det er aldri blitt påvist i naturen.

I samsvar med teorien viser observasjoner at både tyngdekraft og akselerasjoner kan krumme lys. Dermed får begrepet bevegelse en helt sentral plass. Når et legeme beveger seg, er det jo hele tiden et ganske bestemt sted på et bestemt tidspunkt. Banen kan derfor oppfattes som en kurve av punkter i 4 dimensjoner, hvor tiden er den 4. dimensjonen, (IV.4.87).

En annen forutsigelse i den generelle relativitetsteorien er at tiden (kosmologisk tid) går langsommere nær et legeme med stor masse. Når lyset beveger seg oppover i f.eks. Jordens tyngdefelt, mister det energi og frekvensen går ned, dvs. at tiden mellom to lys-bølgetopper øker og at lysets farge endrer seg lite grann. Også denne effekten er påvist ved eksperimenter. Det er også påvist at tiden går langsommere når et legeme tilføres bevegelsesenergi, slik teorien sier.

Teorien sier videre at gravitasjon er en virkning som brer seg som bølger med lysets hastighet fra en kilde. Hvis disse bølgene ikke kan påvises ved måling, kan det bety en falsifisering av et sentralt trekk ved teorien. Det finnes ennå forskere som har visse motforestillinger til (den spesielle) relativitetsteorien. En grunn henger sammen med at teorien sier at: Hvis to klokker er i relativ bevegelse til hverandre, vil hver av dem oppfatte at den andre går for sent. Og det er en logisk umulighet.

Flere forskere har nå - uavhengig av hverandre - flere ganger sendt elektromagne-tiske signaler med en hastighet langt større enn lysets. Det skulle ifølge relativitets-teorien ikke være mulig, (IV10.97.50). Saken er at teorien bare beskriver et område av rommet og tiden som har konstante egenskaper - faktisk uten tilstedeværelse av annet enn tomt rom. Likevel er relativitetsteoriens postulater understøttet på så mange punkter at den idag regnes for å gi korrekte beskrivelser av de makrokosmiske fenomen i universet, selv om dens utsagn om egenskaper ved det samme universet snur opp ned på mange av våre vanlige forestillinger.

Kommentar
Vi kan ikke forestille oss hva et krumt rom er så lenge vår tenkning er knyttet til vår tre-dimensjonale erfaringsverden. Rommets krumming foregår derimot i en virkelig-het med fire dimensjoner. Det er, ifølge Einstein, lettere å forstå krummingen, hvis man oppfatter den som noe som hører til både i rommet og tiden.

Det virker underlig at gravitasjonen i sorte hull og andre masseansamlinger skal trekke til seg fotonene, men ikke gravitonene som jo også tilhører kraftpartiklene og som har visse egenskper felles med fotonene. Kan det bety at gravitonene ikke eksisterer - de er jo aldri observert - og at gravitasjonen beror på noe helt annet, slik noen forskere mener? I så fall må relativitetsteorien revideres.

Det er også nærliggende å spørre om det er tiden eller bare det som måler tid - det vil si alle bevegelser - som går langsommere ved akselerasjoner og når man fjerner seg fra gravitasjonssentre. Det kommer vi tilbake til i avsnitt 9.1 ved en nærmere diskusjon av det gåtefulle fenomen som vi kaller tid.

Alt i alt tyder flere forhold på at relativitetsteorien ikke har funnet sin endelige form. Kanskje kan det henge sammen med at det ikke bare er tomt rom i mikrokosmos. Flere nye undersølelser har sett på konsekvensene av denne forenklingen. Det kommer vi også tilbake til. Kanskje hviler materien på nullpunktfluktuasjoner? (Se Vakuum i avsnitt 9.1)


Hvis en person ikke blir sjokkert når han første gang møter kvanteteorien, har han ikke forstått et ord av den. Niels Bohr

Kvanteteorien
Kvanteteorien spiller omtrent en tilsvarende rolle i mikrokosmos som relativitetsteo-rien i makrokosmos. (En kvant er den minste kjente energienhet, derav navnet på teorien.) Sentrale navn i utviklingen av denne teorien er Bohr og Heisenberg. Selv om kvanteteorien foreligger i forskjellige varianter, anses den å være en uvanlig vellykket teori som kan anvendes overalt, bare ikke på tyngdekraften og universets struktur i stor målestokk. I det siste er kvantemekaniske fenomen også påvist på molekylnivå. Under spesielle betingelser vil det være mulig, sier forskere, å omdanne encellede organismer, slik som amøber, til bølger(!) Kvanteteorien gjør det i prinsippet mulig å forutsi nesten alt vi ser rundt oss innenfor de grenser usikkerhetsrelasjonen setter. Men ingen forstår kvanteteorien til bunns. Kvanteteoriens vesentligste postulater er:

- Det som kalles partikler, har også bølgenatur.

- Observasjonen er avhengig både av objekt og subjekt. Elementærpartikler og sammensatte partikler slik som atomer (og molekyler) har ikke indre egenskaper som er uavhengige av observatørens bevissthet og hans forsøksinnretning som påvirker om energibunten skal manifestere seg som "partikkel" eller som "bølge". All materie har denne dobbeltnatur, og man kan ikke si hva materiens egentlige natur er. Det forhold at målingenes resultat - det vil si om fenomenet vil presentere seg som bølge eller partikkel - avhenger av målemetoden, innebærer at vi ikke vet hvordan verden ser ut når vi ikke observerer den. Og spørsmålet kan reises om det overhode finnes en objektiv verden uavhengig av målingene våre? (IV.9.92).

- Kvanteteorien kan bare forutsi en rekke mulige resultater av en observasjon og hvor sannsynlige   disse er.

- Når en partikkel opptrer som bølge, eksisterer den flere steder på samme tid. Det gjelder alle   partikler som stoff er sammensatt av, (IV5.96.56).

- Ifølge en av kvantemekanikkens grunnregler kan man bare ha et begrenset antall elektroner innenfor et begrenset område. Partiklene lystrer det som kalles Paulis utelukkelsesprinsipp. Det sier at to like partikler ikke kan ha samme posisjon og samme energitilstand innen de grenser usikkerhetsrelasjonen setter. (Se senere i dette avsnittet.) Prinsippet begrenser også antallet elektroner som kan være på laveste energinivå i atom-"skallet". Det innebærer at noen elektroner må befinne seg på et høyere energinivå enn temperaturen skulle tilsi.

Utelukkelsesprinsippet forklarer hvorfor stoffpartikler ikke faller sammen til en tilstand av svært høy tetthet under påvirkning av kraftpartiklene. Dette prinsippet er en forutsetning for oppbyggingen av materien, slik vi kjenner den. De kraft-bærende partiklene lystrer ikke utelukkelsesprinsippet.

- En atomær hendelse kan ikke forutsies med sikkerhet, men bare med en viss sannsynlighet som følger de store talls statistiske lover. Det er ikke kjent om det er mangel på kunnskap til eksisterende lover som fører til at man bare kan snakke om sannsynligheter, eller om den enkelte atomære hendelse virkelig er "tilfeldig". Spørsmålet om alt er forutbestemt eller ei, er på dette planet derfor fortsatt åpent.

- Ifølge kvanteteorien har partiklene ikke lenger atskilte veldefinerte og observerbare posisjoner og hastigheter. I stedet har de en kvantetilstand som er en kombinasjon av posisjon og hastighet. Hvis man vet hvor partikkelen befinner seg, kan man ikke kjenne dens hastighet. Tilsvarende er det med subatomære hendelser. Dette er en vanlig fortolkning, men ingen nødvendighet ut fra dagens kvanteteori. Ifølge denne såkalte usikkerhetsrelasjonen eksisterer ikke den subatomære materien med sikkerhet på en bestemt tid og et bestemt sted.

- På partikkelnivå bryter forestillingen om separate deler sammen. Da alt på en måte henger sammen med alt på dette nivået, er kosmos i bunn og grunn en sammenhengende helhet.

- Rommet kan ifølge kvante-(felt)-teorien aldri bli helt tomt. Nær vakuum skapes ustanselig par av partikler og antipartikler, som etter et øyeblikk slår seg sammen og forsvinner igjen. Vakuum er ikke et rom uten energi, men et rom med minst mulig energi. Som en konsekvens kan loven om energiens bevarelse bli brutt, hvis tidsrommet er tilstrekkelig kort. Usikkerhet er nemlig også knyttet til energien, slik at "naturen" kan "låne" energi som ikke eksisterer bare det skjer så fort at usik-kerhetsrelasjonen er oppfylt. En av de merkelige konsekvensene kommer "til syne" i atomkjernen, hvor protonene og nøytronene blir holdt sammen fordi de hele tiden utveksler kraftpartikler i form av mesoner. Mesonene oppstår så og si av ingenting og forsvinner igjen nesten øyeblikkelig. Den nødvendige energien "lånes" i så kort et tidsrom at usikkerhetsrelasjonen er oppfylt, (IV.9.92).

- Partikler kan stå i såkalt "ikke-lokal" forbindelse med hverandre over enorme avstander. Denne forbindelsen, som er påvist eksperimentelt, innebærer en form for forbindelse uavhengig av avstand og tid. Det såkalte ikke-lokale plan er betegnelsen på et "plan" som ligger utenfor vår firedimensjonale tilværelse.

Kvantemekanikken kan kort karakteriseres ved følgende stikkord: Sannsynligheter - Bølge/Partikkelnatur - Eksklusivitet - Mangel på kontinuitet - Ikke-lokalitet - Usikkerhetsrelasjonen - Overgang masse-energi.

Forskning i den seneste tid kan tyde på at kvantefenomen og kaotiske fenomen ikke går sammen. Det kaotiske i et fenomen synes gradvis å bli undertrykket og forsvinner helt der kvanteteoriens område overtar i mikrokosmos. En forsker ved navn Feng uttrykker det slik: "Dypt inne i kvantefysikken synes det å være en regularitet som ikke tilhører den klassiske verden." Den nevnte overgangssonen synes å være et spesielt interessant forskningsområde som kan få konsekvenser både for kvanteteorien og kaosforskningen.

Men kvanteteorien har også sin begrensning. Alt i teorien er ikke tilgjengelig for eksperimentell verifisering. Den er også kritisert for å være deterministisk, og den kan ikke forutsi molekylstrukturene og atomenes orden i komplekse molekyler og krystaller. Begrensningen kan være av praktisk art, fordi beregningene fort blir for kompliserte. Men for litt mer komplekse strukturer vil de også være av prinsipiell natur, fordi man - på grunn av usikkerheter - ikke kan vite om resultatet av beregningen er riktig, (76).

Uten å gå nærmere inn på det vil vi nevne at D. Bohm ytrer tvil vedrørende riktigheten til enkelte av prinsippene som kvanteteorien hviler på. Han har utviklet en variant av kvanteteorien som i noen grad møter disse innvendingene. Videre mener matematikeren og fysikeren R. Penrose at materien oppfører seg på en annen måte i "mellomkosmos" enn den ifølge kvanteteorien burde gjøre. Nobelprisvinner I. Prigogine har nå utviklet en matematikk som favner og utvider kvanteteorien.

Kvanteteorien er så grunnleggende at den har ført til at forskningens mål er blitt redefinert: Forskningens mål er nå å formulere et sett lover som setter forskerne i stand til å forutsi hendelser bare opp til den grensen som usikkerhetsrelasjonen setter.

Kvanteteoriens usikkerhetsrelasjon
Kvanteteoriens usikkerhetsrelasjon sier at usikkerheten i (en hvilken som helst) partikkels posisjon multiplisert med usikkerheten i dens hastighet multiplisert med dens masse aldri kan bli mindre enn en viss størrelse; Plancks konstant. Usikkerhets-relasjonen er et fundamentalt og ufravikelig prinsipp i universet. En partikkels posisjon og hastighet kan ikke ha en fast, veldefinert målbar verdi. Det er derfor umulig at en partikkel kan ligge helt stille. Selv ved det absolutte nullpunkt er det bevegelse. Denne bevegelsen betyr at helium aldri størkner til fast form. Vibrasjons-energien er sterkere enn den bindingsenergien som finnes mellom heliumatomene, (IV.2.88). Usikkerhetsrelasjonen innebærer at også "tomt" rom er fylt med par av virtuelle partikler og antipartikler. Disse parene må ha en uendelig energi med en uendelig mengde masse, (35). Konsekvensen av usikkerhetsrelasjonen er at man må oppgi å finne en modell av universet som er fullstendig forutbestemt, deterministisk.

Kvante-elektrodynamikken
I forståelsen av det enormt store og det bitte lille er forskerne helt avhengige av sine matematiske formler og hva de kan fortelle. For det første er mulighetene for direkte og indirekte innsyn meget begrenset. Dessuten er det virkelighetsbildet disse formlene avdekker, så forskjellig fra vår vanlige sanseerfaring at det ikke er mulig å danne seg et realistisk bilde av det. Dette kommer ikke minst frem i forholdet til en av de mest vellykkede (relativistiske) teoriene om partikkelfysikk, nemlig kvante-elektrodynamikken. Denne teorien kan forklare antipartikler som partikler som beveger seg bakover i tid! Grunnen er at de begge gir det samme matematiske uttrykk. En forsker (Ashtekar) har nå omskrevet ligningene til den generelle relativitetsteorien, slik at de samsvarer med ligningene til kvante-elektrodynamikken. Dette gjør det mulig å behandle gravitasjon som et kvantemekanisk fenomen uten de vanlige matematiske problemene. Et resultat av dette er at rommet ikke er et medium uten sammenføyninger, men består av uendelig små sløyfer, (SA.2.94).

Ikke-lokale sammenhenger
Ikke-lokalitet er et forholdsvis nytt begrep innen fysikken. Hva betyr det? De subatomære partiklene - og hvordan de manifesterer seg - blir påvirket av deres omgivelser, av lokale variabler. Ikke-lokalitet er i fysikken derimot påvist som en forbindelse mellom prosesser uavhengig av avstand. Forbindelsen er øyeblikkelig - også over enorme avstander - og bygger ikke på en gradvis, målbar overgang. Forbindelsen finnes gjennom bølgeaspektet til all materie og all stråling, (F.4.20). Ikke-lokale prosesser kan altså ikke beskrives gjennom lokale årsaker og virkninger. Slike prosesser innebærer en umiddelbar sammenheng på tvers av rom, eventuelt også av tid, (F.10.22).

Det følger av kvanteteorien at hendelser som er atskilt i rom og tid, og som ikke gjensidig påvirker hverandre, likevel er korrelert på en ikke-årsaksbestemt måte via påvirkninger som brer seg med hastigheter større enn lysets. Slike ikke-lokale forbindelser mellom subatomære partikler er påvist i forskjellige sammenheng.

Ved første øyekast får man inntrykk av at dette fenomenet bryter med relativitetsteoriens postulat om at intet signal kan bevege seg fortere enn lyset i vakuum. Men dette kommer man utenom ved å si at den ikke-lokale forbindelsen ikke innebærer noen form for formidling av signal eller informasjon i relativitetsteoriens betydning av begrepet. Men det er en påstand som ikke er testet ut.

Hva beror dette underlige fenomenet på? "Disse ikke-lokale sammenhenger er essensen av kvantens virkelighet. Hver begivenhet er influert av hele universet, og selv om vi ikke kan beskrive denne innflytelse i detalj, kan vi erkjenne en viss orden som kan uttrykkes i form av statistiske lover." (20).

Som antydet tidligere, er kvanteteorien ikke "endelig" verken i sin utforming eller i sin fortolkning, selv om fysikernes uenighet særlig gjelder fortolkningen. Eksempelvis synes det å være et sprik mellom forestillingen om ikke-lokalitet og usikkerhetsrelasjonen. Ikke-lokalitet er nemlig bare et trekk ved kvanteteorien hvis teorien fortolkes slik at partiklene også finnes når de ikke måles. På den annen side tillater usikkerhetsrelasjonen ikke en slik betingelse. Hvor er svakheten(e)? Er Bohm på sporet når han sier at usikkerhetsrelasjonen heller er en tvetydighetsrelasjon, og at tvetydigheten ikke er reell, men bare beror på våre manglende kunnskaper om lovmessighetene på dette ytterst "finmaskede" planet? Eller er de forskerne på rett vei som nå tar et nytt og kritisk blikk på Einsteins oppfatninger om relativitetene i tilværelsen?

Kausalitet
Kausalitetsprinsippet innebærer at en årsak har en virkning, og at et fenomen er virkningen av en årsak. Det er deterministisk. Men et system kan være deterministisk uten å være kausalt, fordi to tilstander kan svare til hverandre uten at det ene har forårsaket det andre, (F.10).

Som antydet, kan de ikke-lokale sammenhenger kanskje innebære en ny forestilling om kausalitet. Vår erfaring bygger på at atskilte legemer innvirker på hverandre gjennom den generelle loven om årsak og virkning. Et slikt mekanisk og deterministisk bilde er det ikke mulig å anvende i mikrokosmos, enten fordi de subatomære partiklene ikke er knyttet til hverandre ved denne klassiske forestillingen om årsak og virkning. Eller - som nettopp antydet - kan det også tenkes at det bare er vår manglende kjennskap til årsak virkning-mekanismene på et mer subtilt plan - som også omfatter de ikke-lokale forbindelsene - som gjør at man må ty til statistikk og de store talls lov for å forklare sammenhenger. Om dette er forskerne uenige.

Kvantemekaniske enkelteksperimenter gir uberegnelige og ulike resultater. Statistisk vil resultatene av et stort antall like eksperimenter fremstå som en sannsynlighetskurve. Vi får en statistisk teori uten kausalitet, mener noen. Men ikke alle fysikere er enige i det. For det kan stå ukjente kausaliteter bak hvert enkelttilfelle, som begrunner avvikene og samtidig begrunner de statistiske lovmessigheter. Den determinisme som ligger bak, kan også være ikke-lokal.

Forskerne synes også å være uenige på et annet punkt. Noen synes å godta det uforklarlige bl.a. ved de ikke-lokale forbindelser. Andre derimot, søker en forklaring også på det ikke-lokale. En slik forklaring går ut på at partiklenes bølge-aspekt er et styrende informasjonsfelt, konferer avsnitt 2.3. Og det er gjennom kontakten mellom partiklenes informasjonsfelt at to partiklers "oppførsel" blir koordinert uten bruk av tid. Denne kontakten skal finne sted uten bruk av infor-masjon, og det skal altså være årsaken til at fenomenet "går utenom" relativitetsteoriens postulat om at intet kan bevege seg fortere enn lyset i vakuum.

Vi har vanskelig for å forestille oss at materie, stråling eller signaler, slik relativitets-teorien sier, ikke kan bevege seg fortere enn lyset i vakuum (= c). På atomnivå har man lenge vært i tvil om denne grensen overholdes. Som nevnt, hevder forskere nå å ha registrert fenomen med hastigheter mer enn det dobbelte av c. Det kan bringe relativitetsteorien i fare og sette spørsmålstegn ved fysikkens grunnleggende forestillinger om kausalitet, (F.8).

Tyngdekraftens kvanteteori
De fundamentale teoriene - relativitetsteorien og kvanteteorien - har en åpenbar mangel: De stemmer ikke overens. Relativitetsteorien krever kontinuitet, streng årsaksbestemthet og lokalitet. Kvanteteorien derimot krever diskontinuitet, ikke-årsaksbestemthet og ikke-lokalitet. Dette innebærer blant annet at det er uklart hvordan gravitasjonen virker på kvantenivået. Derfor er forskerne på jakt etter en overordnet teori - kalt tyngdekraftens kvanteteori - som kan forene disse to teoriene. Et naturlig utgangspunkt for videre forskning er kravet til udelt helhet som begge teoriene har felles, og som innebærer at man gir avkall på den mekanistiske orden.

Noen forskere arbeider også med å komme bort fra et annet forhold, som de oppfatter som en "skjønnhetsfeil": Tre av naturlovene, nemlig alle bortsett fra gravitasjonen, inneholder størrelser som ikke kan forutsies ut fra teorien. De må velges og er valgt for å passe til observasjonene. Disse forskerne ønsker å la disse størrelsene bli et resultat av teorien, slik at målingene bare blir en bekreftelse på teorien.

Som det fremgår av ovenstående har de to teoriene forskjellige gyldighetsområder. Interessante forskningefelter er nå overgangssonene, og man kan stille en rekke spørsmål. Hvor og hvordan slutter det ene sett av lover å virke, og hvordan overtar så og si neste sett av lovmessigheter? Hva skje med tyngdekreftene hvis massen stadig blir mindre? Kan en masse bli så liten at det skjer noe med tyngde-kraften? Hvordan er overgangene? Kunstige kjempeatom som oppfører seg kvante-mekanisk, gjør det nå mulig å utforske kvanteteoriens virkeområde nærmere. Men dette forskningsfeltet er nytt, og såvidt vites foreligger ingen endelige avklaringer, (IV.4.90). Vi skal nå kort se på tre forsøk på å lage en overordnet teori.

S-matrix teorien (av Chew) som er grunnlagt på systemfilosofien, aksepterer ingen fundamentale byggestener i naturen, ingen naturkonstanter, ligninger eller lover, bortsett fra noen meget generelle prinsipper for den vitenskapelige arbeidsformen. Universet betraktes som et dynamisk "nettverk" av relaterte hendelser, hvor alle komponenter er i overensstemmelse med hverandre og med seg selv. Teorien har vært vellykket i beskrivelsen av sterke interaksjoner. Hvis tilnæmelsen via S-matrix teorien lykkes - meget gjenstår ennå - vil det bety at de grunnleggende strukturene i den materielle verden er endelig bestemt av måten vi betrakter denne verden på, altså av mønstre i vår bevissthet.(!)

Et viktig begrep i denne forbindelse er orden, orden i de innbyrdes forbindelser i de subatomære prosessene. Ut fra forskjellige typer hendelser, kan man definere forskjellige typer orden. Settes dette inn i S-matrix teoriens formelsystem, utkrystalliseres noen få kategorier av ordnede forhold, og disse stemmer angivelig nøyaktig overens med de mønstre vi kan finne i naturen, (20).

Superstrengteorien
Problemene med å forene relativitetsteorien og kvanteteorien har fått noen forskere til å utvikle superstrengteorien som et alternativ. Her oppfatter man alle elementær-partikler som minimumsutgaver av svarte hull. Hvis denne Stromingers teori er korrekt, vil alt stoff og alle naturkrefter kunne beskrives med en ny fundamental enhet "det svarte elementærhullet" - et masseløst svart hull med egenskaper som kan forklare alle elementærpartiklene og naturkreftene inkl. gravitasjonen, (IV6.96.56).

Idéen bak superstrengteorien er at alle atomene er bygget opp av vibrerende strenger som svinger med ulike "toner". Hver tone er et uttrykk for en bestemt egenskap. Teorien inkluderer alt i naturen [også bevisstheten? forf. bemerkn.] og påstår at vi lever i en verden av 9 dimensjoner + tiden = 10 dimensjoner. (En variant av teorien bruker hele 26 dimensjoner!) Kanskje er disse tankene og eksperimen-tene med flerdimensjonale rom ren spekulasjon og lek med matematikken. Men det kan også tenkes at universet og den verden vi lever i, består av flere dimensjoner enn sansene og forstanden vår umiddelbart kan fatte. Mye tyder på at superstreng-teorien må tas alvorlig selv om det gjenstår å løse en rekke problemer. De kommende årene vil vise om vi for alvor må revidere våre geometriske og kanskje også mange av våre fysiske grunnbegreper, (IV.11.87).

De grunnleggende objektene i materien er her altså ikke partikler, men "ting" som bare har lengde og ingen annen dimensjon(!) Strengene kan være åpne eller lukkede. Når en partikkel sendes ut eller absorberes av en annen, tilsvarer det sammenføyningen eller delingen av strenger. Alle elementærpartikler er like strenger. Det som avgjør om en streng skal opptre som den ene eller andre elementærpartikkelen er måten den vibrerer på. Jo raskere strengene vibrerer jo høyere energi dvs. masse har de. Strengene - eller superstrengene - blir til krefter når de forbinder seg med hverandre. Det kan skje på 4 forskjellige måter, motsvarende de 4 naturkreftene. Under ekstreme forhold som ved begynnelsen av Big Bang, går de 4 naturkreftene sammen til en eneste universell kraft.

Man tenker seg at strengene er utrolig små: 1033 (1 med 33 nuller bak) strenger lagt etter hverandre utgjør 1 cm. De roterer om seg selv som et møllehjul, men med lysets hastighet. Man kjenner idag 60 ulike partikler - inklusiv skygge-materiens 30 partikler - og det er disse som oppfattes som superstrenger som vibrerer med forskjellige frekvenser. Seks av de 10 dimensjonene er krøllet sammen som små rundinger med en radius tilsvarende lengden av strengene. De er ikke påvist. Men når Einsteins ligninger for den generelle relativitetsteorien blir brukt på varme gasser, viser det seg at noen dimensjoner krøller seg sammen. Sammenkrøllingen må ha skjedd rett etter Big Bang. Man tenker seg at stoffet har vært spredt jevnt utover i 10 dimensjoner rett etter smellet. På grunn av hittil uforklarlige krefter har stoffet enkelte steder begynt å rotere og trekke seg sammen pga. tyngdekraften. Hvis rotasjonshastigheten er stor nok, dannes pølselignende objekter. Slike "pølser" ble til de strengene som universet er bygget opp av.

Man vet nå pga kvantemekanikken at elektroner bare kan ha bestemte energimengder (kvanter) og tilhørende baner rundt kjernen. Tilsvarende kvanter er påvist i kjernen. Hvis strengteorien også skulle romme kvantemekanikken, var det nødvendig at den beskrev strengenes energier som kvantifiserte, og at alle de 60 elementærpartiklene vi kjenner kan oppfattes som forskjellige kvantetilstander av strengene. Og det kan de. De kan foreløpig ikke lages eksperimentelt, og det kan ikke påvises at de virkelig eksisterer.

Superstrengteorien forutsetter at halvparten av alle partikler - de 30 skyggepartiklene - har en helt annen oppførsel enn de partiklene vi kjenner. Selv om disse partiklene ikke kan påvises eksperimentelt, kommer det frem av en rekke matematiske og fysiske beregninger at de er nødt til å eksistere. De reagerer ikke på elektromagnetiske krefter, på sterke eller svake kjernekrefter. Det eneste som virker mellom skyggepartikler og vanlig stoff er svake gravitasjonskrefter.
Superstrengteorien er svært spekulativ og vil antagelig aldri kunne verifiseres eksperimentelt. Likevel har mange forskere "tro" på den: Den forener kvanteteorien og den generelle relativitetsteorien; den er logisk og vakker.

Superstrengteorien er nå forenet med supersymmetriteorien til én teori som omfatter begge sett av egenskaper. Teorien synes å ha stigende oppslutning, selv om heller ikke den er tilgjengelig for eksperimentell etterprøving. Den synes å være den ledende kandidaten for en forenet kvantegravitasjonsteori. Men det finnes også skeptikere, bl.a. Roger Penrose som mener det er forskernes preferanse av det estetiske som har gitt denne teorien prioritet. Hvis det finnes en "endelig" teori, må den være av en helt annen og mer prinsipiell natur, (SA.2.94).

Det supersymmetriske aspekt som er tilført superstrengteorien består i følgende: Supersymmetriteoriene sier at det til hver kjent byggesten eller elementær-partikkel, som kvarker og elektroner, finnes en supersymmetrisk, kraftoverførende partikkel. Omvendt finnes det til hver kraftoverførende partikkel - f.eks. fotonet - en supersymmetrisk byggesten. Det dreier seg om de kjente partikler fra standardmo-dellen. De supersymmetriske kraftoverførende partiklene og de supersymmetriske elementærpartiklene kalles skyggepartikler. Tilsammen utgjør de et usynlig super-symmetrisk skyggestoff.

Man antar at det normale og det supersymmetriske stoffet ble skilt fra hverandre brøkdeler av et sekund etter Big Bang, og at de siden har eksistert i "hver sin verden". Man antar videre at restene etter det supersymmetriske stoffet nå utgjør en del av det ukjente mørke stoffet i universet, som kanskje omfatter over 90% av universets totale masse (IV.4.88 og IV8.97.39).

Det supersymmetriske skyggestoffet er elektrisk nøytralt og påvirker vanlig materie bare gjennom gravitasjonen, slik at det kan være med å holde galaksene sammen uten å påvirke på andre måter. Supersymmetriske partikler dannes bare ved svært høye energinivåer som ved Big Bang og i supernovaeksplosjoner. Det betyr at slike partikler også kan bli dannet idag, kanskje også i akseleratorene. Eksistensen av de supersymmetriske partiklene er ikke påvist ennå. Lykkes det, vil man stå nærmere en teori som samler alle byggesteiner og naturkrefter i universet i en enkelt formel, og man vil være nærmere teorien "om alt".

Ny teori
Forskeren Milo Wolf er eksponent for en teori som er så ny at den ennå ikke har noe navn. Han påviser at elektronet, naturlovenes opprinnelse og deres relasjoner til kosmos er en konsekvens av strukturer i såkalte kvantebølger. I denne kvanteverden utveksler hver partikkel informasjon med all annen masse, slik at energiutveksling og fysikkens lover avhenger av totaliteten. Relasjonene mellom partikler, lover og kosmos kan oppsummeres i åtte såkalte attributter:

- Partikler, lover og universet er en gjensidig avhengig trilogi. Hver av dem krever eksistensen av   de andre.
- Dimensjonene tid, lengde og masse er en egenskap (property) ved en samling masse.
- Det må være en utveksling av informasjon mellom partikler som påvirker hverandre.
- Tidsdimensjonen krever en kosmologisk klokke.
- Det tilgjengelige univers er begrenset av kommunikasjon.
- Rommet har egenskaper.
- Den eneste mulige referanse for forandring av bevegelse er universets samlede masse (Mach's   prinsipp).
- Rommets egenskaper er underlagt egenskapene til masse og naturlovene.

Han utvikler på dette grunnlaget bl.a. en matematisk teori for elektronets struktur, og kommer frem til en rekke oppsiktsvekkende resultater, blant annet disse:

- Fysikkens lover og stoffets struktur avhenger i siste instans av bølger fra universets totale masse.
- Partikler er stående bølger, ikke punktformede massebiter.
- Elektronet er en bitte liten kvante-bølge-struktur hvis bølger beveger seg med lysets hastighet c i   et immaterielt medium kalt ether, rom eller vakuum.
- Elektronets størrelse avhenger av all masse som finnes i universet.
- Det finnes ingen substans som kan kalles elektrisk ladning. Elektronet er helt og holdent bølger   uten substans.
- Ladningen (e2) er en egenskap ved universet, ikke en partikkelsubstans.
  Det er grunnen til at det bare finnes én verdi for ladning i naturen.
- Kvanteeffekter har sitt utspring i romresonnansens bølgestruktur (space resonance wave   structure).
- Det som ofte er kalt sannsynlighetsbølger, er virkelige bølger. De utgjør elektronets struktur og   er opprinnelsen til selve kvanten.
- En bølgestruktur er den grunnleggende byggekloss. Den løser bølge- partikkel paradokset og   skaper et nytt verktøy for vitenskpen.
- Kvantebølgene er mye mindre en lysbølger, og de er ikke elektromagnetiske.
- Teorien forklarer hvorfor summen av all energi er konstant.

Disse forskerne sier videre: Kunnskapen om naturlovenes opprinnelse åpner et nytt vindu mot fysikken, kjemien og biologien i universet rundt oss. Vi har to vinduer mot verden, og verden presenterer seg helt forskjellig for oss gjennom de to vinduene. Den ene er sansenes tredimensjonale verden. Energiutveksling er den unike egenskap som setter oss i stand til å observere den.

Den andre verden ser vi gjennom våre instrumenter som utforsker kvante-fenomen, en verden satt sammen av usette kvantebølger som former strukturen til de fundamentale partiklene, elektroner, protoner, nøytroner og rom (ether), og som fyller det tilsynelatende tomme rom rundt oss. Verdenen av kvantebølger er det skjulte fundament som skaper virkeligheten i begge verdener - sansenes og kvantenes. Elegansen i elektronets struktur er dets enkelhet. Det finnes ingen sorte hull som svelger masse. Det finnes ingen strenger. Sammen med andre ladete partikler er elektronets bølgestruktur i stand til å skape myriader kombinsjoner av stående bølgestrukturer. Neste oppgave er å lære det mediet å kjenne som bølgene befinner seg i, nemlig "vakuum", "rom" eller "ether". (FP.6.2.44).

Kommentar
En god teori beskriver observerte fenomen og indre sammenheng. Den må dessuten gi bestemte forutsigelser om resultatet av fremtidige observasjoner. Enhver fysisk teori er alltid foreløpig i den forstand at den bare kan sannsynliggjøres. Derimot kan den motbevises ved å finne en enkelt (riktig) observasjon som ikke stemmer med teorien, (35). Enhver teori har også et gyldighetsområde. De lærde er ikke enige om definisjonen på en god teori.

Vitenskapen over hele verden synes å søke enhet og helhet, å kunne forklare alle kjente fenomen ut fra en overordnet teori. Troen på at universet er uten selvmotsigelser er urokkelig, selv om de mest overordnede teoriene man har, nemlig relativitetsteorien og kvanteteorien, i noen grad motsier hverandre. Da regner man med at teoriene ikke er gode nok.

Vår dagligdagse oppfatning av hva som er selvmotsigende, strekker ikke lenger til her. Det man etter hvert har erkjent vha. iakttagelser og teorier, har ført til en virkelighetsoppfatning som på mange måter synes selvmotsigende for et vanlig intelligent menneske. Ja den overskrider også fatteevnen til de vitenskapsmenn og -kvinner som håndterer den. Ingen kan f.eks. forestille seg en 10-dimensjonal tilværelse. Når man likevel tankemessig trenger inn i slike verdener, så er det bare ved hjelp av matematikk, logiske regneregler som antas å gjelde også utenfor vår tilvante 4-dimensjonale verden av rom og tid.

Når man har denne troen på et helt univers uten selvmotsigelser, kan det dels tilbakeføres til at erfaringene med disse regnereglene synes å gå i samme retning. Observasjoner innenfor det fysiske univers bekrefter på en rekke punkter det man vha. matematikken er kommet frem til. Dessuten er det vel vanskelig å forstå hvordan to eller flere "noer" skal kunne eksistere side om side i universet, hvis de ikke har noe med hverandre å gjøre. Den vidt aksepterte teorien om universets tilblivelse gjennom et "Big Bang" som felles opprinnelse vanskeliggjør også troen på at noe i universet skal kunne eksistere helt løsrevet fra andre deler av det samme universet. I sin ytterste konsekvens innebærer det også en sammenheng mellom energi og materie på den ene siden og liv, levende organismer og bevissthet som også er egenskaper ved universet. Visse kvantemekaniske fenomen viser også en klar sammenheng mellom masse - energi og bevissthet. Det kommer vi tilbake til.

2.4.3 Teorier om universets alder, hvordan det har oppstått og      utvikler seg

Ingen fysisk teori som bare handler om fysikk, vil noengang forklare fysikken.
John A. Wheeler

Universets alder
Universets alder er beregnet eller anslått ut fra flere forskjellige forhold:
- Målt ut fra meteoritters alder varierer universets alder fra 7 - 22 milliarder år.
- Alderen ut fra den såkalte Hubbel-utvidelsen er 7 - 20 milliarder år.
- Alderen bestemt med radioaktiv metode (Butcher) gir et resultat på maksimum 10 milliarder år.
- Universets alder anslått på grunnlag av hvite dverger er ca. 10,5 milliarder år.
- I kulehopene er de eldste stjernene man kjenner. De er ca. 16 - 18 milliarder år gamle. Alderen er   bestemt ut fra deres temperatur, lysstråling og masse. Ut fra dette må universet være 2-3   milliarder år eldre.
- De eldste galakser man kjenner er ca. 15 milliarder år gamle.

Alt vi vet om universets alder og størrelse avhenger av hvor nøye vi kjenner avstanden til stjernene som måles slik: For nære stjerner benytter man vinkelmålinger. For fjerne stjerner benytter man sammenligning med like stjerner som har kjent lysstyrke og avstand. For andre galakser benytter man cepeïdemålinger. Nye slike satellittmålinger får forskerne til å tro at universet både er eldre og større enn tidligere antatt. Derved kan universet "bli" gammelt nok for de eldste stjernene, (IV4.97.34).

Alle stjernene i en kulehop oppsto samtidig kort tid etter universets fødsel. Ut fra dette skulle man tro at de bare besto av hydrogen og helium. Likevel opptrer små mengder av tunge grunnstoffer, vanligvis ca. 100 ganger mindre enn i Solen. Men selv så små mengder er det vanskelig å redegjøre for. Kanskje eksisterte stjernene før kulehopene ble dannet og utgjorde den aller første stjernegenerasjonen. Den kunne ha produsert de tunge grunnstoffene og slynget dem ut i rommet i supernova eksplosjoner. Det rare er at det idag ikke er noe spor etter disse stjernene.

Det hersker altså fortsatt stor usikkerhet vedrørende universets størrelse og alder. Det henger ikke minst sammen med vanskeligheten med å bestemme størrelsen på den såkalte Hubbles konstant (som er forholdet mellom nedbremsingen av- og avstanden til det undersøkte objekt). En høy verdi på Hubble-konstanten (fra 80-90) tilsier et ungt univers på ca. 7 milliarder år. Omvendt vil en lav verdi (fra 40-50) motsvare et gammelt univers på opp imot 20 milliarder år. Problemet er at de forskjellige metodene man har for å måle og beregne Hubble-konstanten gir sterkt avvikende verdier. Det er altså noe som ikke stemmer, men man vet ikke hva.

En nylig gjennomført cepheïdmåling (høsten 1994) gir en Hubbel-konstant på 87 som motsvarer en alder på universet (etter Big Bang standard modell) på "bare" 7 milliarder år. Det stemmer dårlig med antatt alder til noen stjerner som er 16 milliarder år. Hvis målingen er korrekt, må følgelig minst ett av følgende bli vurdert: (1) Stjernenes alder er for høy. (2) Det finnes en aksellererende kraft i universet. Eller (3) Big Bang standard (lukket) modell er feil. Da man har stor tiltro til denne og andre cepheïdmålinger, skulle Hubble-konstanten ligge et sted mellom 70 og 85. Men det kan likevel hende at cepheïdmålingene kan påvirkes av cepheïdenes kjemiske sammensetning, et forhold som ikke er avklart, (N.27.10.94).

Supernovaer av den såkalte Ia-typen kan også brukes til å bestemme avstander i universet, da alle slike supernovaer sender ut lys på samme måte, (IV.4.90). Bestemmelser av Hubble-konstanten på dette grunnlaget har ført til størrelser på mellom 54 og 67, (N.27.10.94). Det finnes også forskere som mener at Hubble-konstanten er mindre enn 40. Det ville gi en alder i samsvar med de eldste påviste stjernene.

Denne usikkerheten er av stor betydning for den kosmologiske teorien. Høye verdier av Hubble-konstanten passer dårlig med gjeldende teorier om hvordan de store strukturene i universet har oppstått. Man mener tiden blir for knapp. I tillegg kommer den nevnte uoverensstemmelsen vedrørende alderen.

For å unngå problemer knyttet til Hubble-konstanten bruker mange selve rødforskyvningen som et indirekte mål på avstand og alder. De fjerneste observerte objekter, visse kvasarer, har en rødforskyvning på litt over fire. (Det betyr at universets ekspansjon har strukket kvasarens lys, slik at vi ser deres lysbølger litt over fire ganger så lange som de var da de forlot kvasaren.) Aktive kvasarer med større rødforskyvning (større avstand) synes å være svært sjeldne, mens de har sin største hyppighet ved en rødforskyvning på 3,3. Det er ikke klart hvorfor det er slik, (NS.12.3.94). Avstandsrekorden (nov.1994) har en kvasar med en rødforskyvning på 4,9. Men det er også nylig oppdaget et par galakser som er mye rødere enn alle andre galakser. Ingen vet hvor langt borte, det vil si hvor gamle de er. Lyset er så svakt at det ikke har vært mulig å måle rødforskyvningen. Kanskje er de de fjerneste objekter som er observert, kanskje 19 milliarder år gamle, (NS.12.2.94).

Stjerners lysstyrke har vært brukt som mål på avstand i universet da de er sammenlignet med lysstyrken på såkalte standardstjerner med antatt konstant lysstyrke. Nå har det vist seg at en del av standardstjernenes lysstyrke likevel har variert på grunn av nyoppdagete, periodiske "solflekker" på disse stjernene. Her ligger kanskje noe av forklaringen på uoverensstemmelsene.

Solsystemets og Jordens alder
Jordens alder antas å være ca. 4,5-5 milliarder år. Men diamanter fra Zaïre er ved radioaktiv datering nylig blitt bestemt til å være 6 milliarder år gamle, altså over 1000 millioner år eldre enn Jorden. Forskerne står uten forklaring på dette fenomenet. De anser ikke diamantenes alder for å være troverdig, men de kan på den annen side ikke påvise feil ved målemetoden, (IV.2.89). Det eldste månematerialet størknet for litt over 4,5 milliarder år siden, etter at solsystemet ble dannet. Man har hittil ment at det ikke finnes så gammelt materiale på Jorden. Noen forskere hevder at det finnes 3 milliarder år gamle fossiler fra verdensrommet på Jorden.

Teorier om hvordan universet har oppstått og utvikler seg
Den tidligere nevnte Big Bang-teorien blir nå betraktet som standardmodellen (selv om den foreligger i flere varianter), og selv om den bare bygger på fire nøkkel-observasjoner: (1) Universets utvidelse ut fra en tolkning av rødforskyvningen, (2) eksistensen av den kosmiske bakgrunnstrålingen, (3) ujevnheter i den kosmiske bakgrunnstrålingen og (4) mengden av nitrogen og helium i universet. I den seneste tid (1995) har man oppdaget helium som man mener stammer fra universets første minutter, hele 13 milliarder lysår fra Jorden. Dette funnet tas også til inntekt for standardmodellen, (IV.9.95).

Denne teorien regner altså med at universet oppsto gjennom et kjempesmell, "the Big Bang", for ca. 15 milliarder år siden. Dette smellet oppsto enten av ukjent årsak, eller det var samtidig slutten på et tidligere univers som da hadde kollapset.4) I samme øyeblikk oppsto ikke bare energien og materien, men også tiden, rommet og naturkreftene - eller natur-urkraften - som etter brøkdelen av et mikrosekund delte seg i de fire omtalte naturkreftene, (IV.4.88). Det foreligger detaljerte beskrivelser av hvordan man tenker seg denne prosessen fra de første brøkdeler av et sekund og sekund for sekund utover. Alt som har skjedd siden og alt som eksisterer idag, antas i denne teorien å være en konsekvens av dette smellet; også menneskets bevissthet og psyke.

Eksplosjonen skjedde fordi tyngdekraften i brøkdelen av et sekund virket frastøtende - slik relativitetsteorien åpner muligheten for - i stedet for tiltrekkende. Eksplosjonen og den senere utvidelsen av universet frem til idag har skjedd likt i alle retninger. I startfasen skjedde utvidelsen av rommet og universet med en hastighet som langt overskrider lyshastigheten i vakuum! Straks eksplosjonen var over, skiftet tyngdekraften fortegn og den har hele tiden siden bremset den utvidelsen som ble satt igang ved eksplosjonen.

Man tenker seg nå at frie protoner, nøytroner og elektroner ble dannet og eksisterte fritt etter brøkdeler av det første sekundet. Men da hadde dannelsen allerede gjennomgått to stadier, fra frie superstrenger, som den første form for materie, til frie elektroner og kvarker [hvis slike kunne eksistere den gang, forf. bem.] som i neste omgang forente seg til frie protoner og nøytroner. Disse forenet seg i neste omgang til materie og antimaterie. Dessuten må et hav av fotoner ha eksistert, (IV.1.96).

I ca. 300.000 år etter de første tre minuttene tenker man seg universet som en varm plasmatisk ildtåke av disse frie partiklene som lyset ikke kunne trenge igjennom. Bakgrunnstrålingen stammer fra denne perioden. Tyngdekraften som kunne ha trukket massene sammen igjen, ble overvunnet av den voldsomme gjensidige påvirkningen av partiklene. På dette tidspunkt var universet såpass avkjølt (til ca. 3000 gr. C) at de frie partiklene kunne forene seg til materie, antimaterie og eventuelle andre ukjente former for materie. Universet ble "gjennomsiktig": Fotoner ble plutselig frie til å fly gjennom universet. Det dannet seg store skyer med forskjellig tetthet innenfor store områder. I de ca. 2 milliader årene som fulgte, ble de første galakser dannet under innvirkning av tyngdekraften, mens utvidelsen fortsatte som en følge av Big Bang-eksplosjonen, (NS.22.10.94).

Higgs-partikkelen skal ha spilt en avgjørende rolle i de brøkdelene av et sekund da den antatte urkraften ble splittet opp i de fire naturkreftene. Eventuelt kan den forklare hvordan universet kunne utvide seg fra å fylle mindre enn et atom til å få en utstrekning på millioner av lysår på mindre enn ett sekund! (IV.4.88).

Galaksene er kanskje skapt ved en kjedereaksjon. Det unge universet inneholdt gigantiske roterende gasskyer som var opphavet til de første galakser, og man tenker at gassene noen steder ble trykket så tett sammen at tyngdekraften fikk gasskyen til å kollapse og danne galakser, (IV4.96.21). Men regner man på denne modellen er det vanskelig å skape så mange galakser som man faktisk kan få øye på.

Mye tyder på at mange observerte galakser er dannet ved "sammenstøt" mellom to mer opprinnelige galakser. Datasimuleringer kan tyde på at elliptiske galakser kan ha oppstått ved at to spiralgalakser har støtt sammen. Da fjerne galaksehoper inneholder langt flere spiralgalakser enn nærmere hoper kan det bety at antallet spiralgalakser reduseres med tiden i forhold til antallet elliptiske galakser ved sammenstøt mellom spiralgalakser. Slike galaksesammenstøt kan også føre til irregulære galakser som også er observert i universet, (IV.1.94).

Nye observasjoner har kanskje gitt innblikk i hvordan galakser dannes. I en avstand på ca. 10 milliarder lysår har man oppdaget en gigantisk ansamling av molekylære gasser som kanskje er iferd med å omdannes til en enorm galakse. Siden gassene også inneholder kullstoff og oksygen, må man anta at stjerner har oppstått og produsert disse stoffene i universets første milliarder "leveår". Da den observerte gassen eksisterte, var universet bare 24% så stort som idag! (NS.17.9.94). Som vi ser, kan standardmoddelen ikke forklare alt; noen forskere er derfor meget kritiske, mens andre mener at konseptet er helt feil.

- Standardmodellen kan ikke forklare hvorfor materiens byggesteiner har masse. Higgs-partikkelen som er innført for å løse dette problemet, er ikke påvist. Dessuten medfører denne partikkelen andre uløste problemer. Disse problemene ser det imidlertid ut til at supersymmetriteorien kan løse.

- Modellen kan heller ikke forklare hvorfor galaksene befinner seg i tynne lag utenpå store "bobler" av nesten tomt rom, (IV.10.87). Og den nevnte, nyoppdagete hovedstrukturen i universet har man ikke kunnet forklare ut fra standardmodellen.

- Helt nye undersøkelser av 160 galakser utført av B. Nodland og J.P. Ralston konkluderer med at universet har en foretrukket retning. Dette er i strid med det lenge anerkjente synet at universet er rotasjonssymmetrisk, slik at det ut fra Jorden i prinsippet vil være likt i alle retninger, (SA.5.97).

- Det finnes også andre spørsmål standardmodellen ikke gir svar på: Hvordan kunne alt stoff og all energi i universet bli så jevnt blandet i øyeblikkene etter Big Bang? Og hvordan kunne alt dette jevnt fordelte stoffet brytes opp og samle seg i objekter av alle størrelser fra galakser til galaksehoper? Hvorfor var kvasarer og radiogalakser omtrent 1000 ganger så hyppige to milliarder år etter Big Bang som de er nå? Blant kritikerne finnes også astronomene Hoyle og Arp som har anført dette mot standardmodellen:

- Mikrobølgene er spredd jevnt utover og synes å være forbundet med universets struktur og ikke med enkelte objekter. Fenomenet blir tatt som bekreftelsen på teorien om det store smellet, selv om teorien forutsa en bakgrunnsstråling som skulle være mellom ti og tusen ganger så stor som den som virkelig er påvist. Fenomenet skulle altså heller være egnet til å avkrefte enn å bekrefte standardmodellen.

- Ifølge Big Bang teorien skulle stoffet bli kaldere og spredd mer utover. Men slik er det ikke. Universet er i stadig aktivitet. Blant annet kan kvasarene frigjøre like mye energi som i en hel galakse av vanlige stjerner.

- Himmellegemer som synes å være fysisk forbundet, har en forskjell i rødforskyvningen som motsvarer opptil 900 millioner lysår. En fysisk forbindelse av slike dimensjoner synes utenkelig.

- Standardteorien har ikke forutsagt noe som helst, slik man forventer av en god teori.
-
Standardteoriens bruk av sorte hull går for langt, siden det ikke finnes noen observasjoner av slike hull. Det som er påvist, er ansamlinger av kondensert stoff som skaper svært sterke gravitasjonsfelt. Vi må vel ut fra dette slutte at standardteorien i sin nåværende form ikke gir den helt korrekte beskrivelsen av universet.

Stephen W. Hawkings teori
Hawking er en originell forsker som - sammen med andre - har utviklet egne teorier om universets tilblivelse og utvikling. Nedenfor følger et kort sammendrag av hans modell. Hawking kommer til at universet kan ha begynt uten en singularitet.5) Universet kan ha oppstått som et "barn" av et annet univers. Summen av all energi i universet = null. Ved den kaotisk inflatoriske ekspansjon i begynnelsen av universets eksistens ville alle ujevnheter i universet bli jevnet ut innen de grenser kvanteteoriens usikkerhetsrelasjon setter. De opprinnelig små tetthetsvariasjoner må på grunn av gravitasjonen etter hvert ha blitt større og ha dannet opphav til stjerner og galakser.
Som motvekt til tyngdekraftens energi oppsto materie med energi av motsatt fortegn. Under visse betingelser omdannes energien til materie, og det var det som skjedde. Det skjedde slik at det ble dannet langt mer materie enn antimaterie i samsvar med det man nå mener å vite. Universets tilblivelse skjedde ikke slik at materie og energi kom inn i et eksisterende, tomt firedimensjonalt tid-rom. Dette firedimensjonale tid-rom oppsto sammen og samtidig med materien.

Det tar omtrent 10 milliarder år for intelligente vesen av vår type å utvikle seg. Først måtte en stjernegenerasjon danne seg. Disse stjernene omdannet noe av det opprinnelige hydrogen og helium til karbon og oksygen, som vi er laget av. Da disse stjernene eksploderte som supernovaer, oppsto annen generasjons stjerner og planeter av deres avfallsprodukter, deriblandt vårt solsystem.

Det finnes ca. 1080 partikler i det området av universet vi kan observere. Hvor kom de fra? Ifølge kvanteteorien kan partikler dannes av energi i form av partikkel-antipartikkelpar. Hvor kom energien fra, siden den totale mengde energi i universet = null? Stoffet i universet er skapt av positiv energi. Tyngdefeltet vil på en måte ha negativ energi, fordi det kreves energi til å føre to masser bort fra hverandre.

Det er påvist at i et univers som er noenlunde ensartet i rommet, slik som vårt, motsvarer den positive energien som stoffet representerer, nøyaktig tyngdefeltets negative energi. Dette er også tilfelle under den inflatoriske ekspansjonsfasen. Når universet i denne fasen fordobler sin størrelse, fordobler både den positive stoffenergien seg og den negative gravitasjonsenergien. Selve ekspansjonen i denne fasen skaper altså energi og stoff. Når denne fasen er over, opphører denne effekten, og stoffets tetthet avtar når universet blir større. Den inflatoriske ekspansjonsfasen går gradvis over i en ekspansjon etter hvert som den opprinnelige sterke feltener-gien avtar. Dette er i samsvar med den varme Big Bang-modellen og en følge av kvante-fluktuasjoner i et tidlig stadium.

Hawking mener å ha påvist at den psykologiske tidspilen (forestillingen om fortid og fremtid) i det vesentlige er identisk med den termodynamiske tidspilen (at uordenen i universet - entropien - øker med tiden), slik at de to alltid peker i samme retning. Det virker åpenbart for Hawking at livet (i det minste i den form vi kjenner det) bare kan eksistere i områder med tid-rom der tre romdimensjoner og én tidsdimensjon ikke er sterkt krummet.

Kvantekosmologien søker å bygge bro mellom kvantemekanikken - som kan beskrive det som skjedde i de første brøkdelene av et sekund ved Big Bang - og relativitetsteorien som beskriver lovmessighetene i universet. Det finnes flere teorier som inbefatter flere univers: Det kan (1) være et evig og uendelig multiunivers. Eller (2): Nye univers dannes ved knoppskyting. Eller det kan (3) være svarte hull som føder babyunivers. Denne siste modellen kan bedre forklare hvorfor vårt univers er så fantastisk stort, hele 1060 ganger større enn det kvantemekanikken forutsier! De forskjellige universene behøver ikke ha de samme fysiske lovene eller samme antall dimensjoner. Men hvordan kan noe oppstå av ingenting? Ifølge kvantemekanikken kan noe faktisk oppstå av ingenting - sågar uten årsak. Men med ett forbehold. Kvantemekanikkens lover må ha eksistert. Hvordan de har oppstått er en uløst gåte, (IV9.97.56).

David Bohms filosofi og teori
Bohm var også en av de få av vår tids betydelige fysikere som inkluderer ikke-materielle "ting" - slik som bevissthet - i sine overlegninger. Hans modell åpner en mulighet for å løse diskrepansen mellom relativitetsteorien og kvanteteorien og la disse to teoriene fremstå som spesialtilfeller av et langt videre konsept på en slik måte at teorienes svakheter ved ekstreme tilstander forsvinner. Modellen utvider også den matematiske tenkningen til å beskrive bredere forhold enn tidligere.

Hans tanker går kort og noe forenklet ut på følgende. Han tar på en måte utgangspunkt i det kvantemekanikken og relativitetsteorien har til felles, at alt på en måte henger sammen. Gjennom et resonnement kommer han frem til at alt som finnes, danner en ubrutt helhet i flytende bevegelse, holomovement. Den er autonom og aktiv, har et ukjent antall dimensjoner som rommer den herskende orden, den innfoldete orden. Denne er grunnleggende i den forstand at alt som er primært, uavhengig eksisterende og universelt, skal uttrykkes ved denne orden.
I den innfoldete orden finnes overalt, ut fra et slags holografisk prinsipp, tilværelsens helhet så og si i hver eneste rom- og tidsenhet. Det holografiske prinsippet er bl.a. knyttet til den orden som ligger i de elektromagnetiske felters komplekse lysbølgebevegelser.

Den verden vi oppfatter med våre sanser, er en tredimensjonal projeksjon av den innfoldete orden. Den manifesterer seg som en relativt stabil utfoldet orden. Den utfoldete orden kan bestå av flere underhelheter som (tilsynelatende) kan være mer eller mindre autonome deler av helhetsbevegelsen. Den mer grunnleggende lov består imidlertid mellom de innfoldete strukturer og ikke mellom de abstraherte, utfoldete, atskilte former som kan oppfattes av sansene. Det innebærer at to manifesterte hendelser på en måte kan være koplet sammen uten å være kausalt forbundet på dette plan.

Hvordan kan modellen bidra til forståelsen av kosmos? Bohm tar i tur og orden for seg materien, livet og bevisstheten. Hva angår den materielle del av kosmos tar han utgangspunkt i energisituasjonen. Det såkalte "tomme rom" er ikke så tomt som man lenge har trodd. Selv om temperaturen i rommet er nær det absolutte nullpunkt, inneholder en rom-enhet - f.eks en cm3 - energi fra flere kilder; varmeenergi fra temperaturen over det absolutte nullpunkt - nullpunkt-energien til de elektromagnetiske felter i det tomme rom og gravitasjonsfeltene som også har bølge-partikkelnatur med en "nullpunktenergi".

Resultatet er oppsiktsvekkende. Energien i en cm3 "tomt" rom er større enn energien i materien i hele universet! Bohm har da tatt med energien i alle felter ned til en bølgelengde av 10-33 cm. Blir bølgelengden enda mindre, viser matematikken i kvanteteorien at vår oppfatning av tid og rom blir utvisket. Det er likevel vilkårlig å tro at det ikke skulle finnes noe under denne grensen.

Ut fra dette "flyter" det materielle univers på et enormt hav av energi. Man kan si at universet er en ganske liten utfoldet manifestasjon av en infoldet orden som må omfatte dette usynlige havet av energi. Det rommet vi oppfatter som tomt, er i realiteten et fullt rom som er alle tings grunnlag. Den virkelige betydningen av det manifesterte univers kan bare erkjennes ut fra kunnskap om universets innfoldete orden.

Sett i dette lys kan Big Bang betraktes som følgen av små "krusninger" som av en eller annen grunn har oppstått på den kosmiske energis umåtelige hav. Slik store bølger på havet kan oppstå ved tilfeldige sammentreff av mindre krusninger, kunne de nevnte små krusninger på energihavet bli til en stor bølge som igjen førte til dannelsen av vårt univers. Og slik bølgen på havet kan spre seg i forskjellige retninger når den først er dannet, kunne en tilsvarende spredning føre til spredningen av universet; det ekspanderende univers. Populært sagt har universet etter denne forestillingen oppstått ved at den innfoldete ordens energihav av en eller annen grunn har "skvulpet over" og blitt til en manifest utfoldet orden.

Bohm resonerer seg frem til at holobevegelsen også omfatter livsprinsippet. Uorganisk materie oppfattes som en relativt autonom underhelhet, hvor livet - ut fra det vi vet idag - ikke manifesterer seg vesentlig. Liv blir ut fra dette synet ikke atskilt fra uorganisk materie. Samtidig behøver ikke livet helt å betraktes som et resultat av den uorganiske materien. En tankerekke som også støtter seg på Karl Pribrams og andres hjerneforskning, leder frem til den oppfatning at den innfoldete orden også må være bevissthetens primære og umiddelbare virkelighet.

Som en bieffekt av hans resonnementeter kommer en dypere forståelse av virkelighetens generelle natur: Det som er, er bevegelse, bevegelse forstått på en ny måte. Tradisjonelt oppnår vi forestillingen om bevegelse ved å sammenholde en manifest tilstand som er, med en annen manifest, utfoldet tilstand som var, dvs. som ikke lenger er til stede. Men uttrykt i den innfoldete orden er bevegelse et forhold mellom visse faser av det som er, og andre faser av det som er, og som alle befinner seg i forskjellige innfoldingsstadier. Dette gjelder også hjernens funksjon.

Bohm foreslår at øyeblikket innføres som det grunnleggende element i stedet for relativitetsteoriens punktbegivenhet. I likhet med bevissthetens øyeblikk dekker dette øyeblikk et noe vagt definert område med romlig utstrekning og varighet i tid. Avhengig av sammenhengen kan øyeblikkets utstrekning og varighet variere fra noe meget lite til noe meget stort som f.eks. et århundre i menneskets historie. På samme måte som bevisstheten har hvert øyeblikk en bestemt utfoldet orden, samtidig med at det på sin spesielle måte innfolder alle andre øyeblikk.

Ifølge den innfoldete ordens lover rommer underhelhetene noget i retning av en hukommelse, idet forutgående øyeblikk etterlater (normalt innfoldete) spor som fortsetter i senere øyeblikk, selv om det nesten ubegrenset kan omdanne seg. Fra disse spor er det i prinsippet mulig for oss å utfolde et bilde av tidligere øyeblikk som på visse måter ligner på det som rent faktisk skjedde den gang. Vår hukommelse fremstår som et spesialtilfelle av den nevnte prosessen. Av dette følger i siste instans at bevissthetens utfoldete og manifeste orden ikke er forskjellig fra materiens.

I den innfoldete orden innfolder psyken materien i sin alminnelighet og legemet i særdeleshet. På samme måte innfolder kroppen ikke bare psyken, men også i en viss forstand hele universet. Denne innfolding skjer både gjennom sansene og pga. det faktum at legemets atomer i prinsippet er innfoldet over alt i rommet.

Dette fører til at alle mennesker er projeksjoner av en og samme helhet. Vi mennesker deltar i denne helhetens prosesser som også omfatter innholdet i vår bevissthet. Søker vi å forandre disse prosesser, forandres vi selv fundamentalt.

På den annen side innebærer kvanteteorien at elementer som er atskilt i rommet, vanligvis er projeksjoner fra en multidimensjonal virkelighet; projeksjoner som hverken er forbundet kausalt eller hva angår lokalitet. Av dette følger at tidspunkter som er atskilt i tid, også er slike projeksjoner.

Hvordan skal så utviklingen av livet på Jorden forstås? I tråd med ovenstående må det kunne sies at mange forskjellige livsformer som følger etter hverandre, utfolder seg kreativt. Nye arter kan ikke helt og kausalt avledes av de foregående, selv om en kausal prosess kanskje kan forklare visse sider av livets utvikling. For å forstå loven bak livsformenes utfoldelse, må man ta i betraktning den umåtelige multidimensjonale virkeligheten som den er en projeksjon av.
Bevissthet og materie er gjensidig avhengige av hverandre uten at sammenhengen er årsaksbestemt. De er komplementære projeksjoner av en høyere virkelighet som verken er materie eller bevissthet. Sammenfattende kan sies at materiens, bevissthetens og livets beskaffenhet er betraktet som projeksjoner fra en felles virkelighet - en felles urgrund - som i en viss forstand er innfoldet i vår egen bevissthet. Også denne urgrund oppfattes som et stadium i en utvikling etter de nevnte prinsippene, men uten ende.

Steady state teoriene
I en videreutviklet form - kvasi steady state teorien - opprettholder Hoyle at materie fortsatt skapes i universet. Slike hendelser er ledsaget av sterke gravitasjonsfelt og forekommer i alle størrelser. De nylig oppdagete utbruddene av gammastråler (som standardmodellen ikke har kunnet forklare) er eksempler på slike skapende feno-men. Et annet eksempel er de fjerne kvasarene som slynger ut enorme mengder energi. Big Bang er i denne kosmologien således "bare" en stor skapelsesbegivenhet, et slags spesialtilfelle i vår del av universet, (IV.9.95). Universet er uendelig i rom og tid, uten begynnelse. Det ekspanderer, men i tillegg finnes en oscillasjon med en periode på 40 milliarder år. Masseutstrålingen er på sitt høyeste når svingningen når sitt minimum, slik det var for ca. 14 milliarder år siden da Big Bang skjedde. Styrken til bakgrunnstrålingen skal kunne beregnes ut fra denne teorien. Det innebærer riktig nok at fotonene oppsto for 800 milliarder år siden.

Men modellen har sine svakheter som også Hoyle er oppmerksom på. Teorien forutsetter at det finnes store mengder av "værhår" av jern som stammer fra super-novaeksplosjoner. Disse har lenge ikke vært påvist, men nå er man kanskje på sporet, (IV.9.95).

2.4.4 Egne kommentarer, drøftinger og konklusjoner
Den opprinnelige intensjonen med dette kapitlet var å beskrive det rent materielle universet, ut fra troen på at noe slikt virkelig eksisterer. Etter å ha brukt en del tid på å studere både faktainformasjon og teoriene fra dette fagfeltet, var det ikke lenger så sikkert. Så utrolig det høres ut for en som er "flasket opp" med et materialistisk, mekanistisk verdensbilde, ser det ut til at vi heller ikke her kommer utenom bevisstheten. Kvanteteorien sier at bevisstheten på en måte påvirker resultatet av kvante-eksperimentet. "Det grunnleggende trekk ved kvanteteorien er at observatøren ikke bare er nødvendig for å observere egenskapene ved de atomære fenomener, men at han også er nødvendig for å frembringe disse egenskapene." (20). Studier av matematikkens natur leder oss hen til et univers i "dialog med seg selv". Og teoriene til flere fremtredende forskere sier at universet er intelligent, eller at de kreftene som former materien ligger i et finstofflig informasjonsfelt med egenskapene til en rudimentær bevissthet.

De mange teoriene sier oss at vi befinner oss i erkjennelsens grenseland. Nedenfor vil vi først prøve å skille ut det forskerne synes å være enige om. Så vil vi vurdere logikken i resonnementene og prøve å besvare spørsmålet: Hvilket bilde avtegner seg av vår materielle verden?


Nå-tilstanden
Der vi lever - i mellomkosmos og nedover til atomet - er stoffbegrepet nyttig. Men i mikrokosmos består atomene - stoffenes minste bestanddeler - av "partikler" som i sin tur består av forskjellige typer minibunter av svingende energi. Disse buntene er et aspekt av noe ukjent som kan manifestere seg som partikkel eller som bølge avhengig av den innretningen observatøren bruker i sin observasjon, da dette "noe" ikke har indre egenskaper som er uavhengige av omgivelsene, (20). Materien på det subatomære plan er aktiv, dynamisk. Men det finnes ikke "noe" som er aktivt; det finnes bare aktivitet. Materien består gjennom sin aktivitet og kan - avhengig av omgivelsene - manifestere seg som bølger eller partikler. Dette er bakgrunnen for at materiens masse er lik materiens energi.

Materien er kollosalt "uttynnet". Den vibrerende energien - manifestert som partikler - inntar langt mindre enn én promille av det rommet materien inntar. Det øvrige rommet er tilsynelatende "tomt", i det minste har man stort sett regnet med det hittil. Det er kanskje én av årsakene til de uovernsstemmelser som man vet eksisterer i forskernes tankemodeller.

Det synes også å være godtgjort at de partikkelmanifestasjonene som er knyttet til vår materielle verden, kan inndeles i de nevnte 12 massepartiklene. Man synes også å være enige om at tilsvarende gjelder for antimaterien som er en slags komplementær materie til "vår egen". Bringes materie og antimaterie sammen i like store mengder, fortærer de hverandre og etterlater seg energi i form av stråling. Man synes også stort sett å være enige om at de kreftene som virker mellom massepartik-lene, beror på såkalte kraftpartikler. Av disse kjenner man seks som utøver samme funksjon i den materielle verden som i eventuelle antimaterielle verdener. Det gir i alt 2x12 + 6 = 30 partikler. Rettere sagt kjenner man bare fem, fordi gravitonet ikke er påvist og kanskje ikke eksisterer i det hele tatt. Kraft og stoff har altså en felles opprinnelse i de dynamiske energimønstrene som av og til manifesterer seg som partikler og av og til som bølger. Finnes skyggestoff - en ukjent type stoff som man av flere grunner tror eksisterer - får vi ialt 60 partikler. Mye tyder på at alt i bunn og grunn hviler på kvantebølger som ikke er av elektromagnetisk karakter, og at partiklene er stående bølgeformasjoner i disse kvantebølgene.

Forskerne synes å ha en utbredt tillit til at det den generelle relativitetsteorien forteller om makrokosmos, stemmer. En annen viktig kilde til "fakta" er observasjon av de elektromagnetiske bølgene. På dette grunnlaget synes man stort sett å være enige om den beskrivelsen som er gitt i avsnitt 2.2. I tillegg må vi her komme inn på noen av universets mer eksotiske egenskaper som man også synes å være enige om, selv om det volder problemer å skjønne det. Det som for oss ser ut til å være planeter som kretser omkring en sol i et tredimensjonalt rom, skal i virkeligheten være planeter som beveger seg rettlinjet i et krumt tid-rom kontinuum, som er et "noe" i fire dimensjoner. Det som (særlig) krummer rommet er Solens gravitasjon forårsaket av Solens masse. På samme måte som Solens masse krummer tid-rommet rundt seg selv, krummer universets totale masse universets tid-rom rundt seg selv. Følgen er at universets rom kan være begrenset, men uten at det finnes en grense. Dette innebærer også at det kan finnes noe utenfor vårt univers, utenfor det tid-rom kontinuum vi befinner oss i.

For å få et slags begrep om dette, må vi transformere problemstillingen ned en dimensjon. Overflaten på en kule er et todimensjonalt "noe" i et tredimensjonalt rom. På denne kuleoverflaten finnes ingen grenser. Likevel er den begrenset i sin utstrek-ning så lenge radien har en endelig verdi. Da kuleflaten gjør bruk av en dimensjon mer enn flatens egne to dimensjoner, har flaten samtidig beskrevet en tredje dimensjon som gjør det mulig at det finnes noe utenfor flaten, selv om flaten er uten grenser. Grensene finnes ikke innenfor flatens egne to dimensjoner. Grensen er ut mot den tredje dimensjonen som flaten ikke kjenner, selv om flaten - dvs. kuleflaten - gjør bruk av denne dimensjonen.

Og nå transformerer vi denne tankerekken opp en dimensjon: Volumet i vårt univers gjør bruk av en dimensjon mer enn de tre dimensjonene volumet kjenner, nemlig tidens dimensjon. Tilsammen utgjør de rom-tid kontinuumet. Derved har volumet beskrevet en fjerde dimensjon, en dimensjon som gjør det mulig at noe kan finnes utenfor volumet, selv om volumet er uten grenser. Grensene finnes ikke innenfor volumets egne tre dimensjoner. Grensen er mot den fjerde dimensjonen, som volumets tre dimensjoner ikke kjenner, selv om det "krumme" volumet gjør bruk av denne dimensjonen.

Vårt problem vedrørende rom-tid kontinuumet består i at vi ikke er i stand til å oppfatte tiden som en egenskap ved rommet. I stedet faller rom-tid kontinuumet fra hverandre i vår bevissthet og blir til en oppfattelse av rom, samt tid knyttet til bevegelse i rommet. I virkeligheten sier forskerne, er det ingen prinsipiell forskjell på tidens og rommets dimensjoner. Spørsmålet er om vi skal tro dem.

Det forhold at den relative hastigheten har en øvre absolutt grense, som er lik lysets hastighet i vakuum, er ett aspekt ved rom-tid kontinuumets begrensning. Ved denne grensehastigheten står tiden angivelig stille. Eller rettere: Alt som brukes til å måle tid med ville - hvis det kunne tåle denne hastigheten - ha stått stille. At en relativ hastighet skal ha en øvre, absolutt grense er en ny utfordring for vår forestillingsevne. To lysglimt som samtidig sendes ut i motsatt retning, beveger seg ikke fra hverandre med det dobbelte av lysets hastighet, men "bare" med lysets hastighet. Man får inntrykk av at lyset mer er (i) en tilstand enn å være i bevegelse.

Man kan spørre hvorfor vi har slike vanskeligheter med å skjønne alt dette? Er det bare fordi vår erfaringsbakgrunn fra mellomkosmos har preget vår begreps-verden så sterkt, eller stoler vi for mye på forskernes matematiske ligninger?

Forskerne har kontakt med grensene til vårt forunderlige univers også på andre områder. Det gjelder for det første de (riktig nok omstridte) sorte hullene som ved sin gravitasjon skaper en så sterk krumming av det lokale rommet rundt seg at massen i det sorte hullet på en måte "snøres av" og forsvinner ut av vårt univers.

Transformeres all masse i universet til energi, adderes all øvrig energi, og fordeles den totale energien jevnt i rommet, får man en temperatur som ligger få grader over det absolutte nullpunkt. Man befinner seg nær det absolutte vakuum, som også kan betraktes som en begrensning av universet, eller rettere: Grensen ligger litt over det absolutte vakuum som ikke kan eksistere. Kommer man nær nok, vil par av partikler og tilsvarende antipartikler dukke opp og forsvinne igjen, hele tiden i tilstrekkelige mengder til å forhindre at det absolutte vakuum kan oppstå. Hvor kommer disse partiklene fra? Fra et ukjent "hav" av energi? Vi er ikke bare i universets, men også i erkjennelsens grenseland.

Vårt fysiske univers synes også å ha en begrensning når det gjelder detaljenes finhet eller subtilitet. Vi har sett at den teoretiske fysikken kan takle området ned til 10-33 cm., men antagelig ikke lenger. Dette synes derfor å være en slags grense for (det materielle) universet?

Utviklingen av universet
Hva synes tilstrekkelig godt underbygget hva angår universets opprinnelse og utviklingen frem til vår tid? Selv om Big Bang teorien for universets tilblivelse har bred aksept, finnes likevel såpass mange uavklarte spørsmål og motforestillinger at det er vanskelig å si at man er enige om at det var slik det skjedde. Selve Big Bang teorien foreligger også i flere varianter - med og uten singularitet - så her synes faktisk å være en stor grad av usikkerhet. En viss usikkerhet hersker også hva angår tidspunktet når det skjedde, for 15-20 milliarder år siden.

De fleste synes å være mer enige om at "alt" oppsto samtidig, rommet, tiden, massen/energien og kreftene som ligger til grunn for de såkalte naturlovene. Langt på vei er man også enige om at universets tilstand idag er en konsekvens av det som skjedde da det oppsto. Det synes stort sett å være enighet blant forskerne om at universet ekspanderer. Hubbels konstant sier tilnærmet at en avstandsøkning på 1 millioner lysår gir en hastighetsøkning på ca. 25 km/sek. Det betyr at for ca. 15 milliarder år siden var alle galakser samlet på ett sted, for å si det enkelt og upresist.
Men det finnes også forskere som mener at universet er evig, uten begynnelse og slutt, eller at det er noe feil med hele konseptet.

Universets skjebne
Hva skjer videre med universet? Ekspanderer det uten ende? Eller vil ekspansjonen opphøre og avløses av en kontraksjon som til sist ender med et gigantisk kollaps, hvor alle galaksene igjen møtes i et slags nytt Big Bang? Avgjørende for svaret er størrelsen på den totale massen som finnes i universet. Er massen stor nok til at gravitasjonen bremser opp ekspansjonen, vil ekspansjonen bli avløst av en kontraksjon. I motsatt fall vil ekspansjonen bare fortsette. Det man stort sett er enige om, er at massen ligger svært nær den verdien som skiller de to alternativene fra hverandre. Problemet er at universets totale masse ikke kan bestemmes nøye nok til å si hva resultatet vil bli. Det er dette som er kalt den "kosmologiske sammensvergelse". Nye beregninger av massen til hele 128 galaksehoper tyder imidlertid på at universet ikke inneholder nok masse til å få ekspansjonen til å stoppe opp, (IV.9.96.19).

Hva har man teorier om?
Vi har nå i store trekk sett hva man "vet" om makro- og mikrokosmos og hvordan universet utvikler seg. Men i tillegg dekkes erkjennelsens grenseland av en rekke teorier som søker å beskrive og/eller forklare forhold og egenskaper ut over det man vet eller tror man vet. Hva dreier det seg om?

Mikrokosmos
Med utgangspunkt i de "fakta" som er beskrevet ovenfor, finnes flere teorier som søker å finne ut en rekke andre ting vedrørende mikrokosmos. La oss se på de viktigste spørsmålene:
- Hva er dette "noe" som dels kan opptre som partikkel og dels som bølge? Er det stående   kvantebølger?
- Er det tilfeldigheter som styrer energibuntenes uforutsigbare oppførsel, eller er det såkalte skjulte   variable som påvirker energibuntene etter lover som ennå ikke er oppdaget og utforsket?
- Finnes en dimensjon mot stadig stigende subtilitet eventuelt uten grense?
- Hvilken rolle spiller bevisstheten i forbindelse med hva slags resultat kvante- eksperimentet skal   få og hvordan?
- Hva beror de såkalte ikke-lokale sammenhengene på?
- Finnes virkelig ukjente typer materie og hvis ja, hvordan er slektskapet mellom disse, "vår"   materie og antimaterien?
- Har teoriene om Higgs partikkel og dens tiltenkte rolle som skaper av masse noe for seg?
- Hva blir resultatet hvis man ikke regner volumet i atomene som "tomt"?
- Kan elektrisk ladning ødelegges?

Bakgrunnen for dette siste spørsmålet er tanken om at den elektriske ladning og partikkelens masse er to separate størrelser, og at partikkelens masse forblir den samme selv om den mister sin ladning. På den annen side er det teoretisk vist at disse to energiformene bare opptrer i kombinasjon. Hvordan forholder det seg da med nøytrinos som ikke har ladning? Dette kan ha betydning for teorier som omfatter flere enn fem dimensjoner, (NS.8.10.94). I tillegg til de fire såkalte naturlovene som man synes å være enige om, har det i de seneste årene dukket opp to nye svake gravitasjonskrefter som ikke har funnet sin plass i det totale bildet. Det samme gjelder noen "nye" prinsipper vi har nevnt. Denne situasjonen viser at vi også her befinner oss i erkjennelsens grenseland.

Makrokosmos
Som antydet, finnes ennå en rekke spørsmål som ulike teorier prøver å finne svar på.

- Var det et Big Bang med eller uten singularitet som var universets begyn- nelse? Eller var det en   rekke "mindre" store smell, eller noe helt annet? Er universet kanskje uten begynnelse?
- Gjennomgikk universet en inflatorisk fase i begynnelsen, eller var prosessen noe annerledes, slik   nye beregninger kan tyde på? (NS.18.3.95).
- Består universets ukjente, mørke masse delvis av et skyggestoff?
- Svømmer universet på et hav av usynlig energi som på en måte ikke er del av universet? Er   universets samlede energi = null, slik noen hevder?
- Oppsto og oppstår universet gradvis, ved at noe av den usynlige energien så og si "skvulper   over" og inn i vårt univers på varig basis?
- Er energien i universet konstant?
- Hvor blir det av den energien som frigjøres når lysbølgene strekkes pga. universets ekspansjon?
- Hvor mye masse/energi av de ulike typene finnes i universet?
- Hva kan de største strukturene i universet bero på?
- Lever bakterier i universet?

Forskerne prøver å finne svar på noen slike spørsmål gjennom delteorier, men fremfor alt ved å søke en overordnet teori. Det er verd å legge merke til at forskere i den forbindelse ofte føler seg fri til å fremme ganske "fantasifulle" tanker, som f.eks. når man opererer med et univers med fra 10 - 24 dimensjoner. Vanskelig er det også å skjønne hva imaginær tid kan være, og at det skal være tillatt å snu på tidsretnin-gen og la fortid på en måte skje før nåtid!

Noen forskere synes å være ganske tilfredse med forskningens tilstand. Andre mener vi står overfor store oppgaver som både vil innebære nytenkning innenfor mer kjente områder og utvikling av helt nye og mer omfattende teorier, teorier som eventuelt også vil kreve utvikling av ny matematikk.

Kommentar
Man vet enormt mye og stadig mer ikke minst pga. ny teknologi og matematikk rettet mot både mikro- og makrokosmos. Likevel mangler mye kunnskap, og en overordnet forståelse mangler nesten totalt, fordi vesentlige brikker i det store puslespillet ennå ikke har funnet sin plass. Dessuten vet man ikke om det er viten det man tror man vet, eller om det ikke stemmer likevel. Det er bakgrunnen for de mange skoler, teorier og meninger. I denne situasjonen blir det plass for svært fantasifulle utspill fra forskerhold. Og man blir fristst til å spørre om det ikke blir vel fantasifullt når man f.eks. sier at fortiden kan påvirkes.

Men la oss inspirere og selv bruke fantasien for om mulig å skjønne universet litt bedre. Kan vi i fantasien forflytte oss utenfor vårt univers og - i tråd med ovenstående - betrakte vårt univers utenfra? Vi ser da et "krumt" univers eller rom-tid kontinuum som er behersket av gravitasjonen til en masse som består av materie, antimaterie, skyggematerie og andre former for masse og energi. I dette universet er tid - og derved rom - knyttet til relativ hastighet som har en øvre grense. Det utenforliggende universet man betrakter fra i dette tankeeksperimentet, skal ha en annen type tid enn vårt univers. Matematisk kommer den frem som imaginær tid. Dette kan også snus på hodet. Sett ut fra den verden som har imaginær tid, men som kanskje er virkelig tid, er vårt univers et lukket system med en imaginær tid som er blitt en forestilling knyttet til hverdagserfaringene til oss mennesker her på Jorden.

At rommet utvider seg, betyr at avstanden mellom objektene i rommet øker, men objektene beveger seg ikke i forhold til selve rommet. En bevegelse mellom objekter i rommet består altså av to "komponenter"; relativbevegelsen mellom objekteme fra rommets ekspansjon. Hastigheten til den første bevegelsen kan ikke overskride lystets hastighet. Derimot kan den andre hastigheten gjøre det, og vel også den resulterende hastigheten?

Finnes muligheter for liv i universet?
Når vi spør om det kan finnes muligheter for liv andre steder i universet, stiller vi minst tre spørsmål: Finnes muligheter for primitivt liv på linje med det første livet her på Jorden? Kan det finnes et intelligent, menneskelignende liv andre steder? Og finnes muligheter for liv i form av bevissthet og intelligens? Det er de to første spørsmålene vi skal se nærmere på i dette avsnittet. Det siste kommer vi tilbake til.

Hvordan finne svar? Vi kan (1) observere, (2) spekulere og (3) lytte. Observasjonene har hittil vist oss at det finnes organiske molekyler i universet, blant dem den enkleste aminosyren, glycine. Aminosyrer er som kjent byggestenene i organisme-nes proteiner. Og forskerne venter å finne flere. Man kjenner idag mer enn 60 interstellare molekyler hvorav mange er organiske, deriblandt alkohol. Dette gir astrokjemikerne et problem: Hvordan kan så store molekyler eksistere i det ekstremt fortynnede stoffet mellom stjernene? Det største molekylet som er observert til nå, inneholder 13 atomer. Det er likevel et kollosalt sprang til de molekyler som er del av levende organismer på Jorden. Er det en sammenheng mellom organiske molekyler i rommet og liv i universet?

Organiske molekyler er også påvist i meteoritter som har falt ned på Jorden. Særlig er en stein fra Mars med fossillignende strukturer av interesse. Direkte søking etter liv har bare vært mulig på Månen, Mars og Venus. På Månen har man ikke funnet noe, på Venus er betingelsene for liv ikke til stede. Og når det gjelder Mars er man fortsatt i tvil, fordi prøvene ikke har gitt entydige resultater.

Men forskerne har også spekulert. Det finnes en teori ved navn pan-spermia teorien som regner med primitivt liv - bakterier eller virus - overalt i universet, og som utgjør en del av det interstellare støvet. Teorien er omstridt, særlig fordi man ikke er enige om faktagrunnlaget.
Et annet element i spekulasjonen er hvilke forutsetninger som må være til stede for at intelligent liv skal kunne oppstå. Det er i den forbindelse interessant å undersøke hvilke betingelser som har ført til at intelligent liv har kunnet oppstå her på Jorden. Det er verd å merke at bare noen få arter - og da særlig én av kanskje 50 millioner arter - har utviklet høyere intelligens.

I Melkeveiens ungdom besto de forskjellige tåkene nesten utelukkende av hydrogen og helium. Nå, ca. 15 milliarder år senere, utgjør de tunge stoffene et par prosent av tåkene. Dannelsen av tunge grunnstoffer er altså en utrolig langsom prosess. Denne utviklingen er likevel en forutsetning for liv og dannelsen av planeter, slike som Jorden. Hvert eneste gram gull i tennene er blitt til i en superno-vaeksplosjon et eller annet sted i Melkeveien. Vi er i mer enn én forstand barn av stjernene. Men er vi alene i Melkeveien?

I den aller seneste tid har man påvist noen få planeter rundt andre soler. Man regner med at det - rent statistisk - kan være ca. 200 millioner beboelige kloder i Melkeveien. Men er det noe mer som skal til for utviklingen av intelligent liv enn den riktige avstanden fra en egnet sol? Har Jorden i tillegg spesielle egenskaper som er gunstige for utviklingen av liv, egenskaper som ikke uten videre kan forventes hos andre planeter i tilsvarende posisjon til en sol?

Her kan Månen komme inn som en kanskje avgjørende faktor både for livets tilblivelse, og for at livet kunne gå på land og utvikle seg videre. Det fører for langt å gå nærmere inn på disse resonnementene. Men hvis månen har spilt en avgjørende rolle, så må Jorden og livet her være en stor sjeldenhet i Melkeveien. Det er nemlig uvanlig at en planet har en så stor måne. I virkeligheten er tospannet Jorden-Månen en dobbelplanet som antagelig har oppstått ved en ytterst sjelden hendelse, nemlig ved en slags kollisjon mellom Jorden og en annen, og mindre planet. Også et annet forhold kan tyde på at Jorden er en sjelden fugl i universet: Et solsystem som vårt som både rommer Jorden og en kjempeplanet som Jupiter - som i noen grad beskytter Jorden mot nedfall av kometer, meteoritter og asteroïder - kan være ytterst sjeldent, (IV7.96.16).

Å utvikle intelligent liv krever antagelig noenlunde stabile forhold over tidsrom på flere hundre millioner år. Det forhold at temperaturen på Jorden har vært forholdsvis konstant over milliarder av år, har antagelig begunstiget utviklingen av liv og vil ikke være så lett å "kopiere" på andre planeter i andre solsystem. Man vet ikke helt hvorfor klimaet på Jorden har vært såpass konstant som fossiler og geologi tyder på at det har vært.

Selv om det skulle finnes noen få planeter som har utviklet intelligent liv, kan det tenkes at dette livet har vært flinkere til å utvikle teknologier enn å utvikle sin egen psyke med den følge at det etter noen tusen år kan ha utslettet seg selv. Problemstillingen er dessverre ikke helt ukjent for det livet planeten Jorden har utviklet heller, (IV.7.87).

Ved studiet av universet og dets tilblivelse kan man få inntrykk av at alt er tilrettelagt for utvikling av liv. Vi nevner tre eksempler. (1) Hvis for eksempel den elektriske ladningen i elektronet bare hadde vært litt annerledes, ville stjernene ikke ha laget de stoffene vi er bygget opp av. (2) Hvis de svake kjernekreftene hadde vært lite grann svakere eller sterkere, ville annen generasjons solsystemer - som er en forutsetning for liv - ikke blitt dannet. (3) Karbon er grunnlaget for alt liv. Nå hadde dannelse av karbon i universet vært meget vanskelig, hvis det ikke hadde vært slik at kjernekreftene begunstiger dannelsen av karbon. Det finnes også andre eksemp-ler på at universet og naturlovene synes å være forutbestemt for liv, (IV.8.94). Også biologene er enige i at naturlovene favoriserer dannelsen av liv. Men gjelder det også intelligent liv? Biologene sier at det ikke finnes noe i Jordens historie som tyder på at utviklingen automatisk har gått i retning av intelligent liv. Det har vært 50 - ja kanskje flere hundre - millioner arter på Jorden, men bare vår art har klart å utvikle en sivilisasjon, (IV.1.96).

Over 30 års lytting etter tegn fra intelligent liv andre steder i Melkeveien har ikke gitt noe entydig positivt svar. Av 60 billioner (millioner millioner) enkeltmålinger er det registrert bare 37 ukjente signaler som imidlertid ikke tillater noen konklusjoner, (IV.10.94). Lytteinstallasjonene forbedres nå, og man har visse forhåpninger til neste generasjons nøytrinoteleskop som blir bygget, fordi intelligente sivilisasjoner i universet antagelig vil bruke nøytrinoer i sine forsøk på å komme i kontakt med andre sivilisasjoner, (NS.3.12.94). At menneskene også sender ut signaler til mulige intelligente vesener, hører med til historien. Det har også vært spekulert i hvor intelligente andre vesener i universet kan tenkes å være og om, og eventuelt hvordan vi skal være istand til å kommunisere med dem. Man er kommet frem til at hvis evnen til å behandle data (mengde og hastighet) er svært forskjellig, vil kommunikasjon ikke være mulig. Ja det kan tenkes at vi ikke engang oppfatter at det superintelligente vesenet er der, (IV.10.95).

Kommentar
Et hovedinntrykk av denne gjennomgangen må være at forskernes bilde av den fysiske verden må være foreløpig; langt mer foreløpig enn forskerne og samfunnet ellers vil ha det til. Det virker som at man vet mye mindre enn man tror man vet. For man kan ikke utelukke at de uoverensstemmelser som finnes, kan kreve revurdering av aksepterte grunnleggende "sannheter".

Det har vært overraskende for forfatteren å oppdage at to "sannheter" som synes å være opplest og vedtatt - nemlig den generelle relativitetsteorien og teorien om Big Bang - ikke er så opplagte likevel. Når det er heftet usikkerheter til dem begge, vil deres usikkerheter forplante seg til store deler av den vitenskapelige forestillingsverden. Fysikkens største uoverensstemmelse mellom teori og observasjon gjelder vakuumenergien. Beregnin-ger gir en energi som er ufattelig mye større enn den øvre grense som man har fått gjennom observasjoner. Fysikerne vet nesten ingen ting om hva vakuum er. (F.10.31). Men som vi har sett, eksisterer mange flere uoverensstemmelser.

Et tilbakeblikk på innholdet i dette kapitlet viser en gradvis overgang fra vår erfaringsverden til det enormt store som etter hvert får egenskaper som vi vanskelig kan forestille oss. Og på den andre siden finnes en overgang til det enormt lille som også - ved overgangen fra atomet til atomets bestanddeler - får egenskaper som vi har problemer med å forestille oss. Det vi er istand til å forstå, er tilpasset den delen av den materielle virkeligheten som vi har våre erfaringer fra.

Men likevel: En konsekvens av det man nå vet om mikro- og makrokosmos, må være at universet er et sammenhengende nett av dynamiske relasjoner på grunn av bølgeaspektet til alle partiklene i hele universet, inklusiv de partiklene hver enkelt av oss består av. Alle hendelsene er knyttet sammen, men sammenhengene er ikke kausale i klassisk forstand. Det er intet "før" og intet "etter" og derfor ingen lineær årsakssammenheng, (20). Noen sier at sammenhengene beror på at det vi ser som atskilt, er forskjellige projeksjoner av én og samme virkelighet som har flere dimensjoner enn de vi er kjent med.

For en utenforstående dukker det i tillegg til fysikernes ubesvarte spørsmål også opp en rekke andre. Hvordan kan gravitoner unnslippe sorte hull, men ikke fotoner, selv om disse synes å være beslektet? Kan kraftpartiklene formidle krefter på en så mekanisk måte? Hvordan kan de ikke-lokale forbindelser sørge for koor-dinerte hendelser over umåtelige avstander uten å formidle informasjon?

Hvordan er det mulig at den utrolig "luftige" materien kan fremstå for våre sanser som så kompakt og fast? Er det bare fordi sanseapparatene våre også er laget av det samme stoffet? Hvor reelle er slike "tingester" som kvarker? Bør de bare betraktes som kunstige (kulturbetingete) tankemodeller i forsøket på å fatte en ufattelig mikroverden? Også forskere stiller slike spørsmål. (NS.22.1.94).

Etter forfatterens mening kan den nye teorien i avsnitt 2.4.2 gi fascinerende svar på noen av disse spørsmålene. I all sin enkelhet står den på en måte i kontrast til standardmodellen som synes å være svært partikkelorientert og lite bølgeorientert. Det denne teorien sier er, at det finnes et hav av kvantebølger i universet som ikke har elektromagnetisk natur. Alle såkalte partikler - dvs. all materie - er stående kvantebølger. Når det ut fra dette konseptet er mulig å forklare alt det som er beskrevet i nevnte avsnitt, virker modellen veldig "riktig".

Som vi ser, finnes på dette området en mengde uavklarte tanker. Likevel synes følgende å stå fast: Alt som er, er summen av sine egenskaper. Det gjelder helt generelt. Universets egenskaper omfatter også mennesket og dets egenskper. Altså er universet også bevissthet, psyke, intelligens osv. Tilhører vårt univers et større univers, må det samme også gjelde for dette større universet.

Til LEG - Innhold

Til LEG - kapittel 3

Til hovedsiden