Lov uden lov*

John Archibald Wheeler

Indhold:

Stråledeleren (Beam Splitter)
Forsinket-valg eksperiment
"Fænomen"
Opmærksomhed på observatørdeltagelse i vore dage
Mange kvanta versus et kvant
Kvanteresultat: Styret af skjulte variabler?
Kvanteresultat: Allah ville det
Kvanteresultat: Elementær skabelses akt?
Forsinket valg i kosmologisk målestok
"Fortiden" i lyset af forsinket valg eksperimentet
Fra måling til betydning
Bliver universet opbygget af elementære fænomener?
Kvantet: Dets anvendelser - og dets brug
Lov uden lov
To prøver
"Lov uden lov"s udfordring
Efterskrift
Referencer

* * * * *

Den anden fase af Einstein og Bohrs dialog begyndte i Europa, men fortsatte i Amerika fra Einsteins ankomst til Princeton i Oktober, 1933, til hans død i April, 1955. Her prøvede Einstein at vise at kvanteteorien - når den gør det der sker afhængig af hvad observatøren vælger at måle - er i uoverensstemmelse med enhver fornuftig opfattelse af virkeligheden²⁰. Bohrs svar²¹ var, kort udtrykt : Din forestilling om virkeligheden er for begrænset.

Stråledeleren (Beam Splitter)

Af alle de idealiserede eksperimenter som blev taget op af de to venner i deres forsøg på at opnå enighed, er intet enklere end stråledeleren i Figur 4. Med det halvt-forsølvede spejl i slutningen på plads, siger fotodetektoren nederst til højre klik-klik når fotonerne ankommer, men tælleren ved siden af registrerer ingenting. Dette er tegn på interferens mellem strålerne 4a og 4b; eller i fotonsprog, tegn på at hvert ankommende lyskvant er ankommet ad begge ruter, A og B. I sådanne eksperimenter²², argumenterede Einstein oprindeligt, er det urimeligt, at en enkelt foton samtidig har bevæget sig ad to ruter. Fjern det halvt-sølvbelagte spejl, som nederst til venstre, og man vil opdage, at den ene eller den anden tæller går i gang. Derfor har fotonen kun bevæget sig ad én rute. Den bevæger sig kun ad én rute, men den bevæger sig ad begge ruter; den bevæger sig ad begge ruter, men bevæger sig kun ad en rute. Sikket nonsens! Hvor er det indlysende at kvanteteorien er inkonsistent!
    Bohr fremhævede, at der ikke er nogen inkonsistens. Vi beskæftiger os med to forskellige eksperimenter. Det med det halvt-sølvbelagte spejl fjernet fortæller hvilken rute. Det med det halvt-sølvbelagte spejl på plads giver vidnesbyrd om, at fotonen bevægede sig ad begge ruter. Men det er umuligt at gøre begge eksperimenter samtidig. Man kan observere en egenskab ved naturen, eller den komplementære egenskab ved naturen, men ikke begge egenskaber samtidig. Hvad vi vælger at måle har en uigenkaldelig konsekvens for, hvad vi vil finde.

FIGUR 4. Stråledeleren (ovenfor) og dens brug i et forsinket-valg eksperiment (nedenunder). En elektromagnetisk bølge kommer ind ved 1 og træffer det halvt-sølvbelagte spejl mærket "1/2S" som deler den til to stråler, 2a og 2b, med ens intensitet, som reflekteres af spejlene A og B til et skæringspunkt til højre. Tællerne (nederst til venstre) som er placeret bag skæringspunktet fortæller ad hvilken rute en ankommende foton er kommet. I det alternative arrangement nederst til højre, indsættes et halvt-sølvbelagt spejl i skæringspunktet. På den ene side bringer den strålerne 4a og 4b i destruktiv interferens, således at tælleren der er placeret på den side aldrig registrerer noget. På den anden side bringes strålerne i konstruktiv interferens således at der gendannes en stråle, 5, med den oprindelige styrke, 1. Enhver foton som kommer ind ved 1 registreres i den anden tæller i det idealiserede tilfælde med perfekte spejle og 100% fotodetektor effektivitet. I det ene arrangement (nederst til venstre) finder man ud af, ad hvilken rute fotonen kom. I det andet arrangement (nederst til højre) har man vidnesbyrd om at fotonen kom ad begge ruter. I den nye "forsinket valg" version af eksperimentet, bestemmer man sig for at indsætte eller fjerne det halvt-sølvbelagte spejl i allersidste øjeblik. På den måde bestemmer man om fotonen "vil være gået ad en rute, eller ad begge ruter" efter at den "allerede har udført sin rejse.".

Forsinket-valg eksperimentet

I vore dage har vi lært at fremsætte pointen endnu skarpere ved hjælp af et såkaldt forsinket-valg eksperiment²³. Der tager vi beslutningen om at indsætte eller fjerne det halvt-sølvbelagte spejl i det allersidste picosekund, efter at fotonen allerede har udført sin rejse. I denne forstand får vi en mærkelig omvending af tidens normale rækkefølge. Ved at bevæge spejlet ind og ud, får vi nu en uundgåelig indvirkning på, hvad vi har ret til at sige om fotonens allerede tidligere historie.

"Fænomen"

Afhængigheden af hvad man observerer af valget af eksperimentelt arrangement, gjorde Einstein ulykkelig. Det strider mod synspunktet om at universet eksisterer "derude", uafhængigt af alle observationshandlinger. I kontrast hertil lagde Bohr vægt på at vi her konfronteres med en uundgåelig ny egenskab ved naturen, som var velkommen, på grund af den forståelse den giver os. Under sine anstrengelser med at klargøre for Einstein hvad han mente var den centrale pointe, som han så det, fandt Bohr sig tvunget til at indføre ordet "fænomen"²⁴. Med nutidens ord kan Bohrs pointe - og kvanteteoriens centrale pointe - udtrykkes med en enkelt simpel sætning. "Intet elementært fænomen er et fænomen før det er et registreret (observeret) fænomen"²⁵. Det er forkert at tale om fotonens "rute" i stråledeler-eksperimentet. Det er forkert at tilskrive fotonen eksistens på hele sin rejse fra indgangspunktet til flyvningens sidste øjeblik. Et fænomen er ikke et fænomen, før det er blevet bragt til afslutning gennem en ikke-reversibel forstærkningsakt sådan som sværtningen af korn sølvbromid emulsion eller anslaget af en fotodetektor²⁶. Bredere udtrykt finder vi, at naturen på kvanteniveauet ikke er en maskine, som kører på sin egen uforstyrrelige facon. I stedet afhænger svaret vi får af det spørgsmål vi stiller, eksperimentet vi arrangerer, registringsapparatet vi vælger. Vi er uundgåeligt involveret i at frembringe det, som ser ud til at hænde²⁷.

Opmærksomhed på Observatør-deltagelse i vore dage

De fleste af kvanteteoriens anvendelser drejer sig om elementarpartiklers stationære tilstande, om atomkerner, atomer, molekyler og større systemer, og om kollisioner mellem et kvantesystem og et andet. Det er først i de seneste år, at stigende opmærksomhed er vendt tilbage til det punkt, som var af central bekymring for Bohr og Einstein, det elementære kvantefænomen, måleprocessen, involveringen af det registrerende apparatur i at frembringe det som synes at ske, den mærkeligste del af et mærkeligt emne. Hvordan kan man studere indeterminisme, komplementaritet og "fænomen" uden at blive mindet om Gertrude Steins ord om moderne kunst? "Det ser mærkeligt ud og det ser mærkeligt ud og det ser meget mærkeligt ud; og så ser det pludseligt slet ikke mærkeligt ud og man kan ikke forstå hvad der fik det til at se mærkeligt ud til at begynde med." Mange forskere, som tror på at de største indsigter findes fra naturens mærkeligste egenskaber, dækker - i forskningspapirer, review artikler og bøger - påny den mærkelige "observatør-deltagelse" som bliver påtvunget vor opmærksomhed af kvantet.²⁸

Mange kvanta versus et kvant

Hvordan adskiller kvantemekanik i dag sig fra, hvad Biskop George Berkeley fortalte os for to århundreder siden, "Esse est percipi," at være er at blive opfattet?²⁹ Eksisterer træet i skoven ikke medmindre, der er nogen til at se det? Adskiller Bohrs konklusioner om observatørens rolle sig fra Berkeleys. Ja, og på en vigtig måde. Bohr behandler den individuelle kvanteproces. Berkeley - som os alle under hverdagens betingelser - behandler mængder af kvanteprocesser.
    Medens vi funderer over forskellen mellem det individuelle kvantefænomen og træet der falder, uobserveret, i skoven, går vi gennem et kunstgalleri på vej til atter at besøge et favoritbillede. Vi passerer forbi billedet "Impressions," som først blev vist af Claude Monet i 1863 på Salon des Refusés. Fra en lille dup farve på lærredet, i løbet af det ene sekund vi passerer, modtager vort øjes pupil 50.000 fotoner. Hver eneste er helt tilfældig i sin retning og ankomsttidspunkt. Kvanterne i den informations-storm er så mangfoldige, at de giver os indtryk af perfekt varighed af belysningen. Hvem af os travle dødelige har tid til at tælle dem alle? I stedet stoler vi på et grovere og lettere håndterligt mål for intensiteten, som det øjet så effektivt sender til hjernen. I det budskab er der ikke plads til de kvalificerende ord, " med en middeltalsfluktuation på 224 i forhold til et middelantal fotoner på 50.000". Hvem behøver kende til kvanter, for at vide at farvepletten er der?
    Uventet forsvinder strømmen. En vagt med elektrisk lommelygte pegende mod gulvet fører os tilbage. Vore øjne modtager ingen fotoner fra farve-duppen på lærredet. En berøring med hånden, da vi passerer maleriet i mørket, er nok til at bekræfte os i, at det stadig er der. Det ville overskride enhver mulighed for bogholderi på stedet at tælle de 10¹⁶ atomare kontaktpunkter mellem vore fingre og billedrammen, eller de endnu mere talrige kvanteprocesser der slår fra rammen over på fingrene. Alligevel er budskabet stadigt klart. Nu gennemgår vi imidlertid en længere kæde af teori og tolkning, for at nå til konklusionen, at malingspletten stadig er der. Eller var den lysende farveplet en illusion, skabt af en skjult tricklampe? Da vi første gang passerede den, kunne det godt tænkes, men når vi tager museets integritet og besværet med opstillingen i betragtning, forekommer det højst usandsynligt. På vej ud i mørket, er det vanskeligere at undersøge om der er snydt, men de bedste indirekte vidnesbyrd vi har, fortæller os, at maleriet stadig er der, med alle sine farvepletter. Endvidere står det os frit for at stoppe og udvide undersøgelsen, for at omdanne tvivlsomme vidnesbyrd til overbevisende vidnesbyrd.
    Da vi kommer ud af galleriet og igen begynder at tænke på træet, erkender vi at dette problem kun adskiller sig fra tilfældet med billedet i grad, ikke typemæssigt. Antagelsen om at det faldt, kan vi afgøre mere og mere sikkert, afhængig af hvor megen umage vi gør os med at undersøge nedfaldssteder, forstyrrelser på Jorden og lydoptagelser. Alt makroskopisk der sker i fortiden efterlader sig, ved vi, en mængde spor i nutiden. Men om vi beskæftiger os med træets fald eller vidnesbyrd om malingspletten på lærredet eller Månens bevægelse over himlen, så er det antal kvanta, der medvirker, så enormt, at observationshandlingens usete, individuelle, enkelte kvantehændelse næppe kan siges, at indvirke på den begivenhed, der observeres.
    I modsætning hertil har valget af spørgsmål, en bestemmende konsekvens for³⁰ det elementære kvantefænomen. Til at belyse dette, er det nok at genkalde Fig. 4's spørgsmål om fotonens "bane", eller et lignende spørgsmål om en elektrons "bane" gennem stråledeleren eller om en elektrons "bevægelse" i et atom. I hvert af disse eksempler har mindst et af de mulige valg af spørgsmål, der skal stilles (hvilken rute for fotonen eller elektronen; eller hvilken position eller bevægelsesmængde har elektronen i atomet) ydermere et fuldkommen uforudsigeligt svar. Vi kan sende en million fotoner gennem stråledeleren, når den anvendes i "hvilken rute" konfigurationen nederst til venstre på Fig.4. Så kan vi være sikre på, at en halv million fotoner, sådan cirka (statistiske variationer i størrelsesordenen ±500) vil blive registreret ved hver tæller. Når vi imidlertid beskæftiger os med en enkelt foton i den samme opstilling, har vi ikke den mindste mulighed for på forhånd at sige, hvilken af de to tællere den vil ramme.

Kvanteresultat: Styret af skjulte variabler?

Findes der ikke en slags underliggende maskineri bag verdens måde at virke på, som man kan opsøge for at sikre sig en forudgående viden om resultatet? En slags skjult bestemmende faktor, en "skjult variabel"? Ethvert forsøg, det være sig teoretisk eller gennem observationer, på at forsvare sådan en hypotese har slået fejl³¹. Der er aldrig nogensinde fundet det mindste hårde vidnesbyrd, som kunne så tvivl om kvantemekanikkens jævne og ligefremme forudsigelse, den forudsigelse, at ingen forudsigelse er mulig. Sandsynlighed? Ja. En bestemt forudsigelse? Nej. Einstein kunne være utilfreds med at "Gud spiller terninger"; men Bohr kunne spøgende sige til ham, "Einstein, hold op med at fortælle Gud, hvad han skal gøre".³²

Kvanteresultat: Allah ville det?

Hvis der ikke er noget genkendeligt maskineri til stede, som kan fortælle fotonen hvilken vej den skal gå, hvorfor så ikke simpelthen sige om den rute den faktisk tager, Allah ville det? Og ville resultatet af enhver anden individuel kvanteproces?
    Det er mere end én gang blevet slået fast³³, at det ligger udenfor logikkens muligheder, at forkaste et sådant forslag. I stedet må man appellere til pragmatisme. Alt andet lige, vil den slags liv, der i kampen for overlevelse, tager alt der kommer på en blindt fatalistisk måde, bukke under.
For at undgå fare og gribe en chance, må alle evner udnyttes til at forudsige, hvad der ligger forude af lidelse og løfter. Samfundet giver videnskaben opgaven at forudsige. Videnskaben har nogen fremgang med opgaven. I den individuelle kvanteproces er forudsigelsen imidlertid kommet til vejs ende. Videnskaben behøver ikke skamme sig over sin opdagelse. Den skal bare være ærlig om den. Hvorfor forlange en årsag af videnskaben, når der ingen årsag er?

Kvanteresultat: Elementær skabelses akt?

Hvordan blev universet skabt? Er det en mærkelig fjern proces, som vi ikke kan håbe på at analysere? Eller er den mekanisme der spillede ind, én som hele tiden viser sig selv?
    Blandt de tegn der vidner om at "kvantefænomenet" er den elementære skabelses akt, er det mest slående dets urørlighed. I forsinket valg eksperimentets version af den delte stråles eksperiment, har vi for eksempel ingen ret til at sige hvad fotonen foretager sig hele den lange vej fra dens indgangsposition til detekteringspositionen. Indtil detektionshandlingen er det kommende fænomen endnu ikke et fænomen. Vi kunne have grebet ind et sted langs ruten med et andet måleudstyr; men ligegyldigt om det er det ny registreringsudstyr eller det gamle der bliver anslået, har vi et nyt fænomen. Vi er ikke kommet nærmere end før, i forsøget på at gennemtrænge fænomenets urørlige indre. Til en skabelsesproces, som kan virke, og virker overalt, som afslører sig selv og alligevel skjuler sig, hvad mere magisk - og mere passende - kunne man have drømt om i fantasien, end dette?

Forsinket valg i kosmologisk målestok

Af alle egenskaberne ved den "skabelsesakt", som det elementære kvantefænomen udgør, er den mest forbavsende den, der ses i forsinket-valg eksperimentet. Den rækker tilbage i fortiden i tilsyneladende modsætning til tidens normale rækkefølge. Rejseafstanden i laboratoriets stråledeler-eksperiment kan være tredive meter og tiden en tiendedel af et mikrosekund; men afstanden kunne lige så godt have været milliarder af lysår og tiden milliarder af år. På den måde har observationsudstyret her og nu, ifølge den indstilling vi foretager i sidste øjeblik, på den ene eller anden måde, en uigenkaldelig betydning for hvad man har ret til at sige om en foton, som blev udsendt længe før der var noget liv i universet.
    To astronomiske objekter, kendt som 0957 + 561A,B, som engang blev anset for at være to forskellige kvasistellare objekter eller "kvasarer" fordi de er adskilt med seks buesekunder, betragtes nu af mange observatører, som værende to forskellige billeder af den samme kvasar.³⁴ Der er fundet vidnesbyrd om en mellemliggende galakse, ca. en fjerdedel af vejen fra os til kvasaren. Beregninger tyder på,³⁵ at en normal galakse på den afstand er i stand til at tage to lysstråler, der er delt op med halvtreds tusind lysårs afstand imellem sig på deres vej ud fra kvasaren, og føre dem tilbage sammen ved Jorden. Denne omstændighed og nye vidnesbyrd om gravitationslinser,³⁶ gør det rimeligt, at føre stråledeler eksperimentet videre fra laboratorie niveau til kosmologisk målestok.
    Vi står op om morgenen og tilbringer dagen med at spekulere over, om vi skal observere "hvilken rute" eller om vi skal observere interferensen mellem "begge ruter". Da det bliver nat og teleskopet omsider er anvendeligt, efterlader vi det halvt sølvbelagte spejl ude af måleopstillingen, eller sætter det ind, ifølge vort valg. Det monokromatiske filter, der er placeret foran teleskopet, sænker tællerhastigheden. Det kan være, at vi skal vente en time på den første foton. Når den anslår en tæller, opdager vi "ad hvilken rute" den kom, med det ene arrangement; med det andet, hvad den relative fase er af de bølger, der er forbundet med passagen af fotonen fra kilden til modtageren "gennem begge ruter" - måske adskilt fra hinanden med 50.000 lysår idet de passerer den mellemliggende galakse G-1. Men fotonen har allerede passeret den galakse milliarder af år før vi tog vor beslutning. Det er i denne forstand, at vi på en afslappet måde bestemmer, hvad fotonen skal have gjort efter, at den allerede har gjort det. I virkeligheden er det forkert at tale om fotonens "rute". For en korrekt måde at tale på, genkalder vi os endnu en gang, at det ikke giver nogen mening at tale om fænomenet før, det er blevet bragt til afslutning ved en ikke-reversibel forstærkningsakt: "Intet elementært fænomen er et fænomen, før det er et registreret (observeret) fænomen".

"Fortiden" i lyset af forsinket-valg eksperimentet

Sagt på en anden måde, vi beskæftiger os med en elementær skabelsesakt. Den rækker ind i nutiden fra milliarder af år inde i fortiden. Det er forkert at forestille sig, at den fortid "allerede eksisterer" i alle detaljer. "Fortiden" er teori. Fortiden har ingen eksistens undtagen som den registreres i nutiden. Ved at beslutte hvilke spørgsmål vort kvanteregistrerende udstyr skal stille i nutiden, har vi unægteligt et valg om hvad vi har ret til at sige om fortiden.
    Det vi kalder virkeligheden består (Fig.7, nedenfor) af nogle få jernstænger af observationer, hvis mellemrum vi udfylder med en papmache konstruktion af fantasi og teori.³⁷

FIGUR 7. Det vi kalder "virkeligheden" ("reality"), her symboliseret ved bogstavet "R" i tegningen, består af en kunstfærdig pap-maché konstruktion af fantasi og teori, som er indpasset mellem nogle få jernsøjler af observationer.

Den førkvantelige udlægning af rumtiden, var et enormt registrerings-pergament. Denne flade, dette kontinuum, denne bærer af alt der findes, var og vil være, havde sin bestemte struktur, med sine kurver, bølger og krusninger; og på denne store side havde enhver begivenhed sin bestemte plads, som et fastlimet sandskorn. Dette frosne billede påtvinges en vidtrækkende ændring af kvantet. Hvad vi har ret til at sige om fortidens rumtid, om fortidige begivenheder, bestemmes af valg - af hvilke målinger vi vil udføre - gjort i den nære fortid og nu. De fænomener der kaldes til live af disse beslutninger, rækker tilbage i tid i deres konsekvenser som vist på Fig.8, nedenfor, selv helt tilbage til universets tidligste dage. Registreringsudstyr der fungerer her og nu har unægteligt del i at frembringe det, der ser ud til at være sket. Selv om det er nyttigt, under dagligdags omstændigheder, at sige, at verden eksisterer "derude" uafhængigt af os, så kan det synspunkt ikke længere fastholdes. I en mærkelig forstand er dette et "deltagermæssigt univers".

FIGUR 8. Symbolsk beskrivelse af hvordan alt hvad der "er sket" i fortiden påvirkes af valg gjort i nutiden om hvad vi vil observere. Den øverste spids af hvert "blad" står for den elementære registreringshandling. Den nederste ende af hvert blad står for begyndelsen af det elementære fænomen, der undersøges med de forhåndenværende observationshjælpemidler. Kræves der andet for at udgøre rum og tid og hele deres byrde af fysisk indhold end den information, der indeholdes i de elementære kvantehandlinger, der symboliseres på denne måde?

Fra måling til betydning

Vi kan ikke tale i disse vendinger uden en advarsel og et spørgsmål. Advarslen: "Bevidsthed" har overhovedet intet at gøre med kvanteprocessen. Vi beskæftiger os med en hændelse, som gør opmærksom på sig selv gennem en irreversibel forstærkningsakt, gennem et usletteligt spor,³⁸ en registreringshandling. Kommer dette spor siden ind i en persons "bevidsthed", i et dyr eller en computer? Er dette det første trin i oversættelsen af målingen til "mening" - mening betragtet som "det fælles produkt af alle de vidnesbyrd, der er til rådighed for dem som kommunikerer"?³⁹ Så er det en adskilt del af fortællingen, vigtig men ikke at forveksle med "kvante fænomen".

Bliver universet opbygget af elementære fænomener?

Fra denne advarsel vender vi os til spørgsmålet: Hvis den elementære kvante proces er en skabelsesakt, kræves der så nogen anden skabelsesakt for at frembringe alt det der findes?
    Ved første øjekast, kunne man ikke forestille sig et mere tåbeligt spørgsmål. Forskellen i størrelsesforhold mellem det typiske kvantefænomens mikroskopiske skala og universets gigantiske udstrækning forekommer fantastisk! Vi har imidlertid lært, at forskel i størrelsesforhold ikke giver os ret til afvisning. Hvordan ville vi ellers have opdaget, at varmen fra et vognlæs støbejern forklares ved den tilfældige bevægelse af milliarder af mikroskopiske atomer og elefantens skikkelse ved budskabet på en mikroskopisk streng DNA? Er betegnelsen "Big Bang" kun en forkortet måde, hvorpå man beskriver den kumulative konsekvens af milliarder og atter milliarder af elementære akter af observatør-deltagelse, der rækker tilbage ind i fortiden, som symboliseret i Figur 8.
    En gammel legende beskriver en dialog mellem Abraham og Jehovah. Jehovah bebrejder Abraham, "Du ville ikke engang eksistere, hvis det ikke var for mig!" "Ja, Herre, det ved jeg," svarer Abraham, "men Du ville ikke være kendt, hvis det ikke var for mig".⁴⁰
    I vor tid er deltagerne i dialogen udskiftet. De er universet og mennesket. Med de ord, som man ville bruge, hvis man ville tale på universets vegne, siger universet, "Jeg er en gigantisk maskine. Jeg leverer rum og tid til Din eksistens. Der var ingen før jeg blev skabt og der vil ikke være nogen efter jeg ophører med at eksistere. Du er en betydningsløs stump stof, som befinder sig i en betydningsløs galakse".
    Hvordan skal vi svare? Skal vi sige, "Ja, oh Univers, uden Dig ville jeg ikke kunne være skabt. Dog er Du, store system, lavet af fænomener; og hvert fænomen hviler på en observationsakt. Du kunne aldrig bare eksistere, uden elementære registreringshandlinger som mine"?
    Er elementære kvantefænomener, disse urørlige, udelelige skabelseshandlinger, virkelig byggematerialet til alt det, der findes? Hinsides partikler, hinsides kraftfelter, hinsides geometri, hinsides selve rummet og tiden, er det oprindelige materiale den stadig mere flygtige observatør-deltager handling? For Dr. Samuel Johnson var stenen virkelig nok, da han sparkede til den. Den efterfølgende opdagelse, at den stens stof er lavet af positive og negative elektriske ladninger og mere end 99.99 procent tomt rum, gør ikke smerten i ens tå mindre. Hvis det en dag afsløres, at stenen helt udgøres af tomhed, vil det blive endnu sværere at finde "virkeligheden".
    Ved at minde os om Shakespeare og måder at se på, giver Roland M. Frye⁴¹ os lejlighed til at huske disse ord fra for næsten fire hundrede år siden,

And as imagination bodies forth
The form of things unknown, the poet's pen
Turns them to shapes, and gives to airy nothing
A local habitation and a name.

Er milliarder og milliarder af observatør-deltagelses handlinger grundlaget for alting? I dag er vi omtrent så langt fra at vide nok om universets dybere maskineri til at kunne besvare dette spørgsmål, som vi kan komme. Øgende viden om detaljer har medført øgende uvidenhed om plan. Selve den kendsgerning, at vi kan stille så mærkeligt et spørgsmål, viser hvor usikre vi er på kvantets dybere grundlag og dets endelige betydninger.

Kvantet: Dets anvendelser - og dets nytte

At træffe kvantet er at føle sig som en opdagelsesrejsende fra et fjernt land, som for første gang ser på et automobil. Det er klart, at det er beregnet til at blive brugt, en vigtig brug, men hvilken brug? Man åbner døren, kører vinduet op og ned, tænder og slukker for lyset og drejer måske endog på starteren, hele tiden uden at vide hvad det hele drejer sig om. Kvantet er automobilet. Vi bruger kvantet i en transistor til at styre maskineri, i et molekyle til at konstruere et smertestillende middel, i en superleder til at lave en magnet. Kunne det tænkes, at vi hele tiden ikke har vidst hvad det hele drejer sig om; brugen af kvantefænomenet til opbygningen af selve universet?
    Vi har drejet starteren. Vi har ikke fået motoren i gang.

* * * * *

Lov uden lov.

arterne vil aldrig ændre sig og er forblevet
de samme siden hver arts skabelse.

Charles Lyell [1] i et skrift næsten tre
årtier før Arternes Oprindelse.

[Astronomen Sir John Frederick William]
Herschel siger, at min bog
er "loven om "hulter til bulter".

Charles Darwin [2], 18 dage efter offentliggørelsen
den 24. november, 1859
af hans bog Arternes Oprindelse

Er fysikkens love evige og uforanderlige? Eller er disse love, ligesom arterne, foranderlige3 og af tilfældig oprindelse? Vi ved nu, at den hierarkiske opdeling i arter af plante- og dyreliv, fremkommer af den genetiske mutations tilfældigheder og naturlig udvælgelse5, 6. På samme måde har gaslovene, tryk-rumfang-temperatur sammenhængen for vand og andre substanser og termodynamikkens love deres oprindelse i molekyl-kollisionernes kaos. Men med hensyn til selve molekylerne, de partikler de består af og de kraftfelter der binder dem sammen, kan man der forestille sig, at de også får deres måde at opføre sig på, deres struktur og endda deres eksistens fra mangfoldige tilfældigheder?
    Vi ville næppe stille sådanne spørgsmål om fysikkens "plan", hvis vi havde dens skelet i hånden. Men det har vi ikke. Nu og da møder vi en kollega fra et andet tankeområde, som stadig tror, at fysik har denne plan til rådighed. Han citerer Laplaces ord7 og gentager den Laplaceske vision som han opfatter den: lovene er definitive, begyndelseskoordinaterne og bevægelsesmængderne er definitive og derfor er fremtiden definitiv. Universet er en maskine. Nej, er vi nødt til at fortælle ham; det paradigme er revnet. Kvantemekanikken tillader os at kende en koordinat, eller en bevægelsesmængde, men ikke begge. Om de initialdata, som Laplace behøvede, siger princippet om komplementaritet8 eller ubestemthed,9 at halvdelen ikke eksisterer eller kan eksistere.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

- Du fortæller mig, hvad fysikkens plan ikke er, indskyder vor ven. Hvis i forstår kvantemekanik så godt, hvorfor fortæller i mig så ikke hvad fysikkens plan er?

- Ingen ved det, svarer vi. Vi har spor, spor mest af alt i Niels Bohrs skrifter23-25, men ingen svar. At han ikke foreslog et svar, ikke filosoferede, ikke gik en tomme udover den sundeste, mest fyldestgørende erklæring om kvantemekanikkens uundgåelige lære, det var hans måde at bygge en ren kaj til senere tiders bro til fremtiden.

- Hvad slags "fysikkens plan" tror i Bohr tænkte på, spørger vor kollega. Jeg kender Einsteins ord26, "Fysik er et forsøg på at begribe virkeligheden, som den tænkes at være uafhængigt af, at den bliver observeret". Jeg kender Bohrs svar28, " Disse vilkår (ved måling) udgør et indbygget element ved ethvert fænomen til hvilket udtrykket 'fysisk virkelighed' kan knyttes.... ( Dette kræver) en endelig given afkald på det klassiske ideal om kausalitet og en radikal ændring af vor indstilling til problemet om den fysiske virkelighed". Men hvis jeg havde kunnet spørge Bohr, hvordan han mente Universet opstod, og hvad dets substans er, hvad ville han have sagt?

- Det er for sent at spørge. Det er op til os, at finde planen. Universet kan ikke være Laplace'sk. Det kan være tilfældigt. Men hav håb. Vi vil sikkert en dag indse nødvendigheden af kvantet i dets konstruktion. Kunne du tænke dig en lille historie i denne retning?

- Selvfølgelig! Om hvad?

- Om legen tyve spørgsmål. Du husker hvordan man gør - efter middagen sendes en af selskabet ud af dagligstuen, de andre enes om et ord, den der skal stille spørgsmålene vender tilbage og begynder sine spørgsmål. "Er det en levende genstand?" "Nej". "Er det her på Jorden?" "Ja". På den måde går spørgsmålene fra svarer til svarer rundt i rummet indtil ordet til sidst dukker op: man har sejret hvis man har brugt tyve spørgsmål eller mindre; ellers er man slået.
    Så kommer vor tur til at blive sendt ud af rummet. Vi er låst ude utroligt længe. Da vi endelig bliver lukket ind, opdager vi et smil på alles ansigter, tegn på en spøg eller en sammensværgelse. Vi begynder uskyldigt på vore spørgsmål. I begyndelsen kommer svarene hurtigt. Så begynder det, for hvert spørgsmål, at tage længere tid at svare - mærkeligt, når selve svaret kun er et "ja" eller "nej". Omsider føler vi, at tampen brænder og spørger, "Er ordet 'sky'?" "Ja", kommer svaret og alle bryder ud i latter. Da vi var ude af rummet, forklarer de, var de blevet enige om ikke at blive enige om noget ord overhovedet. Hver og en rundt i cirklen kunne svare "ja" eller "nej" som man ville til hvert spørgsmål vi stillede. Ligemeget hvordan man svarede, skulle man tænke på et ord som passede med ens svar - og med alle de svar, der var kommet før. Ikke så mærkeligt, at nogle af de beslutninger mellem "ja" og "nej" var så vanskelige!

- Og hvad er pointen ved jeres historie?

- Sammenlign legen i dens to udgaver med fysik i dens to formuleringer, klassisk- og kvantefysik. For det første troede vi at ordet allerede eksisterede "derude", som fysikken først troede at elektronens position og bevægelsesmængde eksisterede "derude", uafhængigt af nogen observationshandling. For det andet blev informationen om ordet bragt til eksistens trin for trin, gennem de spørgsmål vi stillede, på samme måde som informationen om elektronen bringes til eksistens, trin for trin, gennem de eksperimenter, som observatøren vælger at lave. For det tredje, hvis vi havde valgt at stille andre spørgsmål, ville vi være endt med et andet ord - på samme måde som ham der eksperimenterede ville være endt med en anderledes historie for elektronens opførsel, hvis han havde målt andre egenskaber eller de samme egenskaber i en anden rækkefølge. For det fjerde, hvilken magt vi så end havde til at bringe ordet "sky" til eksistens, så var den kun delvis. En stor del af udvælgelsen - uvidende udvælgelse - lå i kollegernes "ja" eller "nej" svar rundt om i rummet. På samme måde har eksperimentatoren en væsentlig indflydelse på hvad der vil ske med elektronen, gennem de valg af eksperimenter, som han vil udføre på den; men han ved, at der er megen uforudsigelighed om, hvad enhver given måling, af alle hans målinger, vil afsløre. For det femte var der en "spilleregel" som krævede, af hver deltager at valget af ja eller nej skulle være i overensstemmelse med et eller andet ord. På samme måde findes der en overensstemmelse ved de observationer der gøres i fysik. En person skal kunne fortælle en anden i jævnt sprog hvad han opdager og den anden person skal kunne verificere observationen.

- Fortsæt!

- Det er vanskeligt! Selv om vor sammenligning mellem fysikkens verden og spillets verden er interessant, er der en vigtig forskel. Spillet har få deltagere og stopper efter nogle få trin. Modsat er udførelsen af observationer en fortsat proces. Endvidere er det yderst vanskeligt at definere kort og klart, hvor observatør-deltager samfundet begynder og hvor det ender.
    Denne sammenligning mellem kvante observationernes verden og spillet tyve spørgsmål har store mangler, men den gør den vitale pointe klar. I kvantefysikkens virkelige verden, er intet fænomen et fænomen, før det bliver observeret. I spillets overraskende version er intet ord et ord, før det ord bringes til virkelighed gennem valget af spørgsmål der stilles og afgivne svar. "Sky" hængende der, afventende at vi finder det, da vi træder ind i rummet? Ren vildfarelse! Elektronens bevægelsesmængde, p(x) = 1.4 x 10^-19 gem/s, eller position, x = 0.31 x 10^-8cm, afventende at vi finder dem, når vi begynder at undersøge atomet? Ren fantasi! Mann går måske for vidt når han foreslår29 at "...vi faktisk frembringer, det der ser ud til at hænde os". Imidlertid kan det ikke nægtes, at hver enkelt af os, som observatør, også er en af deltagerne i at bringe "virkeligheden" til eksistens.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    At sige "intet elementært fænomen er et fænomen, før det er et observeret fænomen" er ikke nogen lille forandring af vort traditionelle synspunkt om at noget "allerede er sket" før vi observerer det. Ordet "sky", troede vi, eksisterede allerede i rummet, før vi "afdækkede" det. Fotonerne fra den oprindelige kosmiske ildkugles stråling, som kommer ind i vore teleskoper i dag, antager vi sædvanligvis, havde en eksistens allerede i Universets tidligste dage, længe før livet udvikledes. Imidlertid, er det ikke før vi fanger en bestemt af disse fotoner i en bestemt tilstand, med bestemte parametre, ikke før det elementære fænomen er et observeret fænomen, at vi har ret til bare at kalde det et fænomen. Det er i denne forstand, den begrænsede forstand, men den uundgåelige forstand, i hvilken vi, her og nu, har del i at frembringe det "som allerede er sket" på et tidspunkt, da der ingen observatører fandtes.

- Men hvad med de utroligt mere talrige tiloversblevne fotoner, som undslipper vort teleskop? I vil da sikkert ikke nægte dem "virkelighed"?

- Selvfølgelig ikke; men deres "virkelighed" er af en blegere og mere teoretisk art. Billedet af Universet, som er så lysende klart i vore bevidstheder, indrammes af nogle få jernsøjler af sand observation - som selv hviler på teori for deres betydning - men de fleste af væggene og tårnene i billedet er lavet af pap-maché, som er muret ind mellem disse søjler gennem et enormt arbejde med fantasi og teori. I dette arbejde, "...kan vi aldrig ordentligt adskille det vi ser fra det vi ved ... det vi kalder at se farves og formes uvægerligt af vor viden om (eller tro på), hvad vi ser"61. "Uden en slags initialsystem, uden et første gæt, som vi kan holde os til, medmindre det modbevises, kunne vi ikke få noget 'fornuftigt' ud af de milliarder af tilfældige stimuli, som når frem til os fra vore omgivelser. For at lære, må vi lave fejltagelser ... hypotesen om enkelhed kan ikke læres. Det er ... den ene omstændighed hvorunder vi overhoved kan lære"62. "... vort sind vil stadig reagere på denne forvirrings (om hvad vi 'ser') udfordring, ved at slynge et tilfældigt svar ud og gøre klar til at afprøve det ved hjælp af mulige konsistente verdener. Det er disse svar som vil omdanne det tilfældige stimulusmønster til billedet af noget 'derude'"63.
    Hvad afholder disse billeder af noget "derude" fra at degenerere til adskilte og private universer: en observatør, et univers; en anden observatør, et andet univers?
    Det forhindres af selve holdbarheden af disse jernsøjler, de elementære observations-deltagelses handlinger. Dette er det vigtige ved Bohrs pointe om, at ingen observation er en observation, medmindre vi kan kommunikere resultaterne af den observation til andre i almindeligt sprog49.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    Det eneste der ville være vanskeligere at forstå end en lov med statistisk oprindelse, ville være en lov som ikke har statistisk oprindelse, for så ville der ikke være nogen måde hvorpå den - eller dens oprindelige principper - kunne frembringes. Når vi på den anden side ser på hver af fysikkens love - og ingen love er mere glimrende i udsyn eller bedre afprøvet - som grundlæggende af statistisk karakter, så er vi endelig i stand til at gå foran med ideen om en lov der holder fra evighed til evighed.
    Individuelle begivenheder. Begivenheder uden lov. Så talrige og så ukoordinerede at de, selv om de fremviser frihed for formaliteter, alligevel frembringer form.

- "Frembringe form"? Foreslår i, at selv den firedimensionale rumtids manifold kun er en forestilling, kun en teori - selv om det er en uerstattelig, behagelig teori?

- Ja! Sammenlign rumtid med klæde. Det er under dagligdags omstændigheder nyttigt at kalde dem begge en manifold. Alligevel er de begge mest indlysende ikke en manifold, når det kommer til afslutningen, enten i borden der laves af vævemaskinen, eller i de storcirkel-afslutninger der laves af en af "tidsportene" - Big Bang eller Big Crunch31,32 eller sort hul33. Ingen andre steder, end ved afslutningen af rumtiden, advares vi mere tydeligt om, at tiden ikke er en ultimativ kategori i beskrivelsen af naturen34.

- Er i ikke ekstreme? Jeg kan se læren af spillet om de tyve spørgsmål. Jeg begynder, som jer, at tro at intet elementært fænomen er et fænomen før det er et observeret fænomen. Jeg accepterer at observatør-deltager hændelserne, som i kalder dem, indtager en særlig plads i tingenes tilstand. Jeg er enig i at ordet "sky" blev frembragt udelukkende af sådanne elementære hændelser. Men at sådanne hændelser, ligegyldigt hvor talrige, skulle være de eneste byggesten til opbygningen af naturens love - og selve rummet og tiden - forekommer mig fantastisk. I har uden tvivl i tidens løb været indblandet nok i grundlæggende fysik til at i kender forskel på videnskab og poesi; men hvis jeg forstår meningen med det i siger, kunne i lige så godt citere Shakespeare35,

... These our actors,
As I foretold you, were all spirits and
Are melted into air, into thin air:
And, like the baseless fabric of this vision,
The cloud-capp'd towers, the gorgeous palaces,
The solemn temples, the great globe itself,
Yea, all which it inherit, shall dissolve
And, like this insubstantial pageant faded,
Leave not a rack behind. We are such stuff
As dreams are made on...

Jeg kan ikke tro på et sådant drømmeagtigt syn på den fysiske verden. Som Samuel Johnson plejede at sige, Jeg behøver bare sparke til en sten, for at finde den virkelig nok.

- Hvorfor siger du "fantastisk"? Måske forstod Shakespeare dette vort univers bedre end vi selv gør! Du har vidst i årevis at atomet er mere end 99.99 procent tomhed. Hvis stof til sidst viser sig at være helt forgængeligt, hvilken forskel gør det så ved smerten i din fod, når du sparker til klippen? Og hvordan kan stof - og rumtid - være andet end foranderligt, når det skabes ved den ene af tidens porte og forsvinder ud af eksistens ved den anden? Ingen fysik før Big Bang, eller efter Big Crunch? Nej! Læren af Einsteins almindelige lukket-rum kosmologi er anderledes og stærkere. Den afviser enhver betydning af sådanne vendinger som "før Big Bang" og "efter Big Crunch".
    Partikler eller felter eller matematik duer ikke som byggesten. De kan ikke frembringes eller forsvinde ud af eksistens30.

- Ja, jeg forstår de grunde, der er givet36, for ikke at tro på nogen "magisk partikel" eller noget "magisk felt" eller37 nogen "magisk matematik" som fysikkens fundament; men er det ikke endnu vanskeligere at tænke sig observatør-deltager handlinger som den magiske ingrediens?

- Vanskeligt, ja; utænkeligt, nej.

- Fortsæt!

-Nej, vi er nødt til at stoppe her. I dag magter vi ikke at samle puslespillets brikker.

- Stop ikke! I har ført mig halvvejs ind i en spændende detektiv fortælling. I kan ikke efterlade mig uden den traditionelle halvvejs-gennemgang af de vigtige spor og et første forsøg på en arbejdshypotese.

- Gennemgang? En korrekt gennemgang ville være utroligt ambitiøst. Og hvordan kan man fremme en arbejdshypotese som ikke vil være forkert i morgen og skør dagen efter?

-Jeg appellerer til jer om at fortsætte. I har mere end en gang fortalt mig, at videnskaben kun gør fremskridt ved at lave alle mulige fejltagelser; at hovedsagen er at lave fejltagelserne så hurtigt som muligt - og erkende dem. I kan lide at citere den der motoropfinders, John Kris, motto: "Start den op og se hvorfor den ikke kører". I peger på Einsteins definition af en forsker, "En skrupelløs opportunist". Hvis i tror på alt dette og er mine sande kolleger, skal i fortsætte.

- Du lader os ikke slippe!

- Godt!

- Så lad os indvilge i at fortsætte; men lad os erstatte den omfattende gennemgang af spor, som du ønskede, med noget mere beskedent. Hvordan ville det for eksempel være, hvis vi så på noget af det vi har lært af studiet af tiden og hvordan denne lærdom har indflydelse på "observatør-deltagelse"?

- Jeg accepterer, og med megen tak. Men fortæl mig først om det centrale spørgsmål, som i ser det.

- Det absolut centrale punkt ser ud til at være dette: Universet var nødt til, at have en måde at blive til på, ud af intetheden, uden forudgående love, ingen schweiziske urværker, ingen krystalliseringskerne til at hjælpe det - på samme måde som liv, på et mere moderat niveau, tror vi, fremkom af livløst stof uden noget forudgående liv til at styre processen 5, 6, 38.
    Når vi siger "ud af intetheden" mener vi ikke ud af fysikkens vacuum. Fysikkens vakuum er fyldt med geometrisk struktur og vacuum fluktuationer og virtuelle partikelpar. Universet findes allerede når vi har sådan et vacuum. Nej, når vi taler om intethed mener vi intethed: hverken struktur, eller lov, eller plan.

- Jeg har aldrig hørt om en mere klart umulig undfangelse!

- Vi må være enige i, at den ide, at alting frembringes af ingenting, er fantastisk, men måske lige så uundgåelig, som det synspunkt, at livet havde sin oprindelse i livløst stof.

- Men hvordan?

- "Omnibus ex nihil ducendis sufficit unum", fortalte Leibnitz os 39; til at frembringe alting ud af ingenting er et princip nok. Af alle de principper, der imødekommer dette krav fra Leibnitz, er der ingen der fremstår mere slående i denne kvantets æra, end nødvendigheden af at trække en linie mellem observatør-deltageren og det system, der betragtes. Uden den afgrænsning ville der ikke være nogen fornuft i at udføre kvantemekanik, ingen fornuft i at tale om kvante måleteori, ingen fornuft i at sige "Intet elementært fænomen er et fænomen før det er et observeret fænomen". Den skillelinies nødvendighed er den mest mystiske egenskab ved kvantet. Vi opfatter den grænselinie som værende, om ikke det centrale princip, så en oplysning om det centrale princip i konstruktionen af alting ud af ingenting.

-Lad mig spørge om jeres argumentation ikke kan vendes rundt. I taler om kvantemekanikkens observatør-deltagelse som mekanismen hvorigennem universet fremkommer. Hvis det er en korrekt måde at tale på, ville det omvendte så ikke også være rigtigt: Den mærkelige nødvendighed af kvantet, som vi ser det overalt i fysikkens plan, kommer fra kravet om at - via observatør-deltagelse - Universet bør have en måde at fremkomme på?

- Dit synspunkt er virkelig spændende. Hvis det er sandt - og det er attraktivt - burde det en dag give os en måde at udlede kvantemekanikken på, ud fra kravet om at Universet skal have en måde at fremkomme på 40.

- Jeg ved, at på den tomme boldbane kan mange spil ikke spilles før der er trukket en linie - ligemeget hvor - for at adskille den ene side fra den anden. Jeg ved at intet gaussisk flux integrale kan være et flux integrale før den 2-overflade det løber gennem - er blevet udvidet til grænsen. Men hvor arbitrær er denne mere luftige afgrænsning, linien mellem "system" og "observationsudstyr"?

- Meget arbitrær! Bohr understreger 42, at stokken vi holder selv kan være genstand for undersøgelser, som når vi lader fingrene løbe hen over dens overflade. Når den samme stok gribes fast og bruges til at undersøge noget andet, bliver den en forlængelse af observatøren - eller når vi gør det upersonligt - en del af måleudstyret. Idet vi trækker stokken ud af den ene rolle og indsætter den i den anden, overflytter vi afgrænsningen fra den ene ende af stokken til den anden. Distinktionen mellem det undersøgte og undersøgelsesmidlet, som er så tydelig i hverdagens målestoksforhold, er det uden-hvilket-intet af hvert elementært fænomen, af hver "afsluttet" kvanteproces.

- Besidder vi i dag nogen matematiske eller lovmæssige formler for, hvad linien er, eller hvor den skal trækkes?

- Nej.

- Hvad er så vigtigt ved denne afgrænsning?

- Eksistens ja; position, nej. Det er en observations kendetegn, at den efterlader et "usletteligt" spor, ifølge Belinfante 43. Wigner argumenterer for at en observation først bliver en observation når den bliver del af "observatørens bevidsthed" 44 og peger på "de indtryk, som observatøren modtager, som de grundlæggende entiteter mellem hvilke kvantemekanikken postulerer korrelationer" 45. For Bohr er det centrale punkt ikke "bevidsthed", ikke engang en "observatør", men et eksperimentalt udstyr - korn sølv bromid, Geigertæller, øjets retina - som er i stand til en "irreversibel forstærkningsakt" 47. Denne akt bringer måleprocessen til "afslutning" 48. Først da, understregede han, er en person i stand til "at beskrive resultatet af målingen for en anden person i almindeligt sprog" 49. Han tilføjer at "alle afvigelser fra almindeligt sprog og vanlig logik undgås helt ved at reservere brugen af ordet 'fænomen' udelukkende til utvivlsom kommunikerbar information"" 50.

- Jeg ville have følt mig meget utilpas, hvis Bohr havde brugt vendingen "bevidsthed" ved definitionen af den elementære observationshandling. Jeg ville ikke have vidst, hvad han mente. Jeg begynder imidlertid at forstå og acceptere de udtryk han virkelig anvender, "bragt til afslutning af en irreversibel forstærkningsakt" og "kommunikerbart i almindeligt sprog". Hvad var hans indstilling til bevidsthed?

- Vi har spurgt Jørgen Kalckar, som samarbejdede med Bohr i hans sidste måneder og han har venligst svaret 51, "Under arbejdet med at forberede en forelæsning, brugte Bohr, til at definere bevidsthedens fænomen, en sætning omtrent som denne: en adfærd så kompleks, at en udfyldende beskrivelse ville kræve henvisning til organismens 'selvbevidsthed'. Jeg protesterede spøgende, at med denne definition ville han snart blive nødt til at tilskrive de højt udviklede elektroniske computere bevidsthed. Dette bekymrede ikke Bohr. 'Jeg er absolut forberedt på', sagde han, 'at tale om en elektronisk computers åndelige liv; at erklære at den spekulerer eller at den er i dårligt humør .... Spørgsmålet om hvorvidt maskinen virkelig føler eller overvejer, eller om den bare ser ud som om den gjorde det, er selvfølgelig absolut meningsløst'."
    Andre fremstående tænkere har argumenteret anderledes. For dem udgør "bevidsthed" en uoverstigelig principiel forskel mellem selv den kraftigste computer og hjernen 52.

- Er i enige i det argument?

- Hvordan skulle vi kunne acceptere en sådan principforskel?
    Tror vi ikke at selve hjernefunktionen en dag vil blive fuldstændig forklaret ved hjælp af fysisk kemi og elektrokemiske potentialer? Hvordan skulle man kunne undvige von Neumanns argumentation 53 og Bohr og mange aktive nutidige forskere? Når en af de tre opdagere af superledningens mekanisme i dag giver os, kapitel for kapitel, og ord for ord, en udelukkende cellulær redegørelse for hukommelsens mekanisme 54-56, hvem kan så afvise det?
    Når en fremtrædende computerekspert og forsker i samfundets detaljer, omhyggeligt, en efter en, analyserer alle forskellene, der er blevet foreslået tidligere, ned til ingenting 57, hvilke argumenter kan man så opretholde for nogen som helst principiel forskel mellem computeren og hjernen?

- Jeg er glad for at jeg ikke behøver dvæle ved betegnelsen "bevidsthed" i dag. Jeg finder det svært nok at vide hvad "en irreversibel forstærkningsakt" skal betyde. Jeg har aldrig hørt om en forstærkningsakt, som ikke blev karakteriseret af en forstærkningsfaktor, eller en lignende mængde; og aldrig en forstærkningsfaktor som ikke var et endeligt tal.

- Der kan være en principforskel mellem uendeligt og et endeligt tal; men mellem et endeligt tal og et andet er der kun en gradsforskel. Hvor stort skal sølv brom kornet være, eller lavinen af elektroner i geigertælleren, før vi regner måleprocessen for bragt til afslutning gennem en irreversibel forstærkningsakt?
    Tilsvarende, når jeg angiver et eller andet tal som det kritiske forstærkningsniveau, gør jeg så ikke hele forskellen mellem at regne eller ikke regne en given proces for et "elementært fænomen"?
    Tilsvarende, når den lukkede gaussiske overflade omslutter en given elementarladning eller ikke gør det, finder vi en umiskendelig forskel i den elektriske flux' overfladeintegrale. Ikke desto mindre ved vi nok om det relevante invarians-princip til aldrig at tvivle om det korrekte i at identificere flux med omsluttet ladning. Med hensyn til "elementært kvantefænomen" har vi i dag endnu ikke lært, men har en dyb forpligtelse til en dag at lære, nok til at kunne udvise en tilsvarende kovarians med hensyn til hvor linien skal trækkes. Det er præcis det "komplementaritet" handler om.

- Selv om hverken i eller jeg ved hvordan man definerer linien, kan jeg lide ideen om, at "spillet" på banen kun er muligt når en linie trækkes. Må jeg spørge jer om selve spillet? Hvordan ville i beskrive det, hvis i blev tvunget til at komme med et svar?

* * * * *

    Fra "intethed forkastet som meningsløs" ¹⁰⁶, til den skillelinie der forkaster den; fra denne skillelinie til "fænomen"; fra et fænomen til mange; fra de manges statistik til regelmæssighed og struktur: disse betragtninger fører os til sidst til at spørge om universet ikke bedst kan opfattes som et selvforstærkende kredsløb ¹⁰⁷(Se Fig. 22.13 nedenfor): Begyndende med Big Bang, udvider universet sig og afkøles. Efter æoner af dynamisk udvikling forårsager det observatører. Observatør-deltager handlinger giver - via det forsinkede valgs mekanisme - håndgribelig (tangibel) "virkelighed" til universet, ikke blot nu men tilbage til begyndelsen. At tale om universet som et selvforstærkende kredsløb er det samme som, endnu engang, at antyde et deltagermæssigt univers.

FIGUR 22.13. Universet som selvforstærkende kredsløb. Det begynder småt (tyndt U oppe til højre), vokser (buen i U'et) og forårsager med tiden (øverst til venstre) observatør-deltagelse - som derefter indfører "tangibel virkelighed" ( via mekanismen i det forsinkede valg eksperiment) til selv universets tidligste tider.

Hvis de synspunkter som vi udforsker her er korrekte, er et princip, observatør-deltagelse, tilstrækkeligt til at bygge alting. Billedet af det deltagermæssige univers vil vakle og må forkastes, hvis det ikke kan redegøre for opbygningen af lov; og rumtid som en del af loven; og ud fra loven substans. Det har intet andet end en tilfældig måde at bygge lov på: ud fra statistikken i milliarder og atter milliarder af observatør-deltager handlinger, hvor hver enkelt deltager af ren tilfældighed.

To prøver

Ingen afprøvning af disse synspunkter ser mere ud til en dag at kunne lade sig gøre, eller er mere interessant og mere instruktiv, end en udledning af kvanteteoriens struktur fra kravet om, at alt har en måde at blive skabt på ¹⁰⁸ - som ordet "sky" blev skabt i overraskelsesversionen af legen med de tyve spørgsmål. Ingen forudsigelse egner sig mere til en kritisk afprøvning end dette, at enhver fysisk lov, som presses til det yderste, vil vise sig at være statistisk og tilnærmet, ikke matematisk perfekt og præcis.

"Lov uden lov"'s udfordring

Vi kan spørge os selv, om det ikke er absolut fantastisk at sætte noget, som ved første øjekast ser så vagt ud som lov uden lov og substans uden substans, på formler. Hvordan kan vi håbe på at komme videre uden nogen som helst fast grund under fødderne? Så husker vi, at Einstein måtte udføre det samme mirakel. Han var nødt til at reformulere hele fysikken i et nyt sprog. Hans kurvede rum syntes at fjerne al fast struktur fra noget som helst, vi kan kalde holdbart. Det endte med at fysikken, efter at være blevet flyttet over på det nye grundlag, viser sig så klar og nyttig som nogensinde. Vi må forlange mindst det samme her. Vi er nødt til at flytte videnskabens overvældende struktur over på et grundlag af elementære observatør-deltager handlinger.¹⁰⁹ Ingen, der har gennemlevet de revolutioner i vor tid, som relativiteten og kvantemekanikken har forårsaget - ikke mindst gennem Einsteins eget arbejde - kan tvivle på den teoretiske fysiks styrke til at tage denne endnu større udfordring op. ^{106,107,108,109} Se den oprindelige publikation for disse temmelig lange referencer.

* * * * *

Efterskrift

De sidste årtier har lært os, at fysik er et magisk vindue. Den viser os den illusion, der ligger bag virkeligheden - og virkeligheden, der ligger bag illusion. Dens udsyn er umådeligt større end vi var klar over. Vi er ikke længere tilfredse med indsigter i partikler, eller kraftfelter, eller geometri, eller selv rum og tid. I vore dage forlanger vi af fysikken en forståelse af selve eksistensen.

Referencer

Forsinket-valg eksperimenter og Bohr-Einstein dialogen

1. M. Planck, "Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum," Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 2, pp. 237-245 (1900).

2. E. Rutherford, "Induced radioactivity," Philosophical Magazine 49, pp. 161-192 (1900); E. Rutherford and F. Soddy, "The radioactivity of thorium compounds: I. Investigation of the radioactive emanation," pp. 321-350, "II. The cause and nature of radioactivity," pp. 837-860, Journal of the Chemical Society (London) 81, (1902).

3. A. Einstein, letter of May 2, 1920, after meeting Bohr.

4. P.A. Schilpp, ed., Albert Einstein: Philosopher-Scientist (Evanston, Illinois: Library of Living Philosophers, 1949).

5. N. Bohr, "Discussion with Einstein on epistemological problems in atomic physics," pp. 201-241 in Schilpp, ed., note 4.

6. See for example the relevant two chapters in M. Jammer, The Philosophy of Quantum Mechanics (New York, N.Y.: John Wiley, 1974); and A. Pais, &quotEinstein and the quantum theory," Reviews of Modern Physics 51, pp. 863-914 (1979).

7. A preliminary account of the stages in Bohrs evolution of this term will be found in A. Petersen, Quantum Mechanics and the Philosophical Tradition (Cambridge, Mass.: M.I.T. Press, 1968).

8. Wording of the author in "Beyond the black hole," pp. 341-375 in H. Woolf, ed., Some Strangeness in the Proportion: A Centennial Symposium to Celebrate the Achievements of Albert Einstein (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1980).

9. Planck, note 1.

10. A. Einstein, "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtpunkt," Annalen der Physik 17, pp. 132-148 (1905).

11. Rutherford; Rutherford and Soddy, note 2.

12. N. Bohr, "Constitution of atoms and molecules," Philosophical Magazine 26, pp.1-15 (1913).

13. A. Einstein, "Strahlungs-emission und-absorption nach der Quantentheorie," Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellshaft 18, pp. 318-323 (1916); "Quantentheorie der Strahlung," Mitteilungen der Physikalischen Gesellshaft, Zürich 16, pp. 47-62 (1916).

14. L. de Broglie, "Les ondes et les quanta," pp. 507-5xx, "Les quanta de lumière, la diffraction, et l'interference," pp. 548-550, "Les quanta, la th&eagy;orie cinetique des gases, et le principe de Fermat," pp. 630-632, Acadèmie des Sciences Paris, Comptes Rend. 177 (1923).

15. W. Heisenberg, "Über quantentheretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen," Zeitschrift für Physik 33, pp. 879-892 (1925).

16. E. Schrödinger, "Quantisierung als Eigenwertproblem," Ann. der Physik 79, pp. 361-376 (1926).

17. W. Heisenberg, "Über den anschaulichen Inhalt der Quantentheoretischen Kinematik und Mechanik," Zeitschrift für Physik 43, pp. 172-198 (1927).

18. N. Bohr, "The quantum postulate and the recent development of atomic theory," address at the Volta centennial, Como, September 16, 1927, as revised for publication, Nature (London) 121, pp. 580-590 (1928); reprinted in N. Bohr, Atomic Theory and the Description of Nature (Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1934), pp. 52-91.

19. The wording here is adapted from that given by N. Bohr in Atomic Theory and the Description of Nature, p. 35, note 18.

20. [18] A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen, "Can quantum-mechanical desciption of physical reality be considered complete?" Physical Review 47, pp. 777-780 (1935).

21.[19] N. Bohr, "Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?" Physical Review 48, pp. 696-702 (1935).

22. Centrum for diskussionerne i Bohr-Einstein dialogen var oftere det såkaldte dobbeltspalte eksperiment end stråledeleren vist i figur 4. Det sidste bliver viet opmærksomhed her, fordi det viser det centrale punkt uden at komme ind på interferens-mønstrenes fysik.

23. J.A.Wheeler, "The 'past' and the 'delayed-choice' double-slit experiment," in A.R. Marlow, ed., Mathematical Foundations of Quantum Theory (New York, N.Y.: Academic Press, 1978), pp. 9-48; K.F. Weizäcker, Ortbestimmung durch ein Mikroskop, Zeits. f. Physik 70, pp. 114-130 (1931).

24. Petersen, note 7.

25. Woolf, ed., note 8.

26. "Closed by irreversible amplification", p. 73; "irreversible amplification," p. 88: N. Bohr, Atomic Physics and Human Knowledge (New York, N.Y.: John Wiley, 1958).

27. En velkendt illustration af denne ide er det gamle spil Tyve Spørgsmål Til Professoren i "overraskelses versionen" som er beskrevet af forfatteren adskillige steder, senest i "Beyond the black hole," et kapitel i H. Woolf, ed., note 8.

28. Se for eksempel B. d'Espagnat, ed., Foundations of Quantum Mechanics (New York, N.Y.:Academic Press, 1971); E.P. Wigner, "Interpretation of quantum mechanics," 93 sider kopierede noter fra forelæsninger leveret på Princeton Universitet i 1976, som opbevares i Fine Library, Princeton University, Princeton, N.J.; M.M. Yanase, M. Namiki and S. Machida, eds., Theory of Measurement in Quantum Mechanics (Tokyo: Physical Society of Japan, 1980); J.A. Wheeler, "Frontiers of time," in N. Toraldo di Francia, ed., Problems in the Foundations of Physics, Rendiconti della Scuola Internazionale di Fisica "Enrico Fermi", LXXII Corso (Amsterdam: North-Holland, 1979), pp. 395-497.

29. G. Berkeley (1685-1783) i M.W. Calkins, ed., Berkeley: Essays, Principles, Dialogs, with Selections from Other Writings (New York, N.Y.: Scribner, 1929), som genoptrykt i 1957, pp. 125-126.

30. Hvorfor ikke ændre "har en bestemmende konsekvens for..." til "gør hele forskellen i det elementære kvantefænomen"? Ordet "forskellen" er ikke tilladeligt. Vi kan gøre det ene eksperiment eller det andet eksperiment, men de to eksperimenter vil simpelthen ikke passe ind på et bestemt sted på et tidspunkt. Vi beskæftiger os med et fænomen, en "skabelseshandling". Selve kvantefænomenets individualitet levner ikke mulighed for at sammenligne det, der er, med hvad der kunne have været.

31. For en oversigt over relevante eksperimenter, se især F.M. Pipkin, "Atomic physics tests of the basic concepts in quantum mechanics," pp. 281-340 i Advances in Atomic and Molecular Physics (New York, N.Y.:Academic Press, 1978).

32. N. Bohr som citeret af J. Bronowski, The Ascent of Man (Boston/Toronto: Little, Brown and Co., 1973), p. 122.

33. Jeg står i gæld til Professor Andrew Gleason for en diskussion om dette punkt.

34. D. Walsh, R.F. Carswell og R.J. Weymann, "00957 + 561A,B: twin quasistellar objects or gravitational lens? Nature 279: pp.381-384 (1979); R.J. Weymann, F.H. Chaffee Jr., M. Davis, N.P. Carleton, D. Walsh og R.F. Carswell, "Multiple-mirror observations of the twin QSO 0957 + 561A,B", Astrophysical Journal 233, L43-L46(1979); P.J. Young, W.L.W. Sargent, J.A. Kristian og J.A. Westphal, "CCD photometry of the nuclei of three supergiant elliptical galaxies: evidence for a supermassive object in the center of the radiogalaxy NGC6251", Astrophysical Journal 234: pp. 76-85 (1979); D.H. Roberts, P.E. Greenfield og B.F. Burke, "The double quasar 0957 + 561: a radio study at 6 centimeters wavelength", Science 205: pp. 894-896 (1979); G.G. Pooley, I Browne, F.J. Daintree, P.K. Moore, R.G. Noble og D. Walsh, "Radio studies of the double QSO 0957 + 561A,B", Nature 280: pp. 461-464 (1979); P.E. Greenfield, D.H. Roberts og B.F. Burke, "The double quasar 0957 + 561: examination of the gravitational lens hypothesis using the very large array", Science 208: pp. 495-497 (1980); P.J. Young, J.E. Gunn, J.A. Kristian, J.B. Oke og J.A. Westphal, "Double quasar QS0 #957 + 561A,B: II Detailed models,", Astrophysical Journal 244, pp. 736-755 (1981); B. Wills og D. Wills, "Spectrophotometry of the double QSO 0957 + 561", Astrophysical Journal 238, pp. 1-9 (1980); B.T. Soifer, G. Neugebauer, K. Matthews, E.E. Becklin, C.G. Wynn-Williams og R. Capps, "IR observations of the double quasar 0957 + 561A,B and the intervening galaxy", Nature 285: pp. 91-93 (1980).

35. C.C. Dyer og R.C. Roeder, "Possible multiple imaging by sperical galaxies", Astrophysical Journal 238, L67-L70 (1980); C.C. Dyer og R.C. Roeder, "A range of time delays for the double quasar 0957 + 561A,B", Astrophysical Journal 238, L133-L136 (1980).

36. R.J. Weynmann, D. Latham, J.R.P. Angel, R.F. Green, J.W. Liebert, D.A. Turnshek, D.E. Turnshek og J.A. Tyson, "The triple QSO PG1115 + 08: another probable gravitational lens", Nature 205: pp. 641-643 (1980).

37. Se i denne forbindelse især E.H. Gombrich, Art and Illusion: A Study in the Psychology of Pictorial Representation (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1961, 2nd edition, revised), pp.273,329 og 394.

38. F.J. Belinfante, Measurements and Time Reversal in Objective Quantum Theory (Oxford: Oxford University Press, 1975); terminologi "indelible", p. 39.

39. D. Føllesdal, "Meaning and experience" i S. Guttenplan, ed., Mind and Language (Oxford: Clarendon Press, 1975), pp. 254. Føllesdal's artikel, de andre artikler i denne bog og de referencer de gør, til den stadigt voksende litteratur om mening, et centralt emne i England og Amerika i de seneste årtier, vil vise denne bemærknings repræsentative karakter.

40. Her udtrykkes tak til professorerne Lawrence P. Horwitz, Zvi Kurzweil, Yuval Ne'eman, Asher Peres, Shmuel Sambursky, Lawrence Schulman og Elie Wiesel, hver for hans del i at lede forfatteren til denne legende og at dokumentere den som følger: (i) H. Freeman og M. Simon, oversættere og red., Midrash Rabbah, Genesis I (London: Sonico Press, 1939), p.238, kommentar om "Noah gik med Gud": Den Gud foran hvilken mine fædre Abraham og Isak gik, etc. (Genesis 48:15)(Genesis = 1. Mosebog o.a.). R. Berekian i R. Johanan's navn og Resh Lakish gav to illustrationer af dette. R. Johanan sagde: Det var som om en fårehyrde stod og iagttog sine flokke. Resh Lakish sagde: Det var som hvis en prins gik afsted mens de ældre gik foran ham [Fodnote: Som eskorte, for at gøre hans komme kendt. På samme måde gik Abraham og Isak foran Gud og udbredte Hans viden]. Om R. Johanan's synspunkt: Vi behøver Hans nærhed. Om Resh Lakish synspunkt: Han behøver os til at Hylde sig [Fodnote: Ved at udbrede kendskabet til Hans storhed]. Ibid, p. 357, kommentar om, " Og han velsignede ham og sagde: velsignet være Gud den allerhøjestes Abraham, den Gud som har skabt [Koneh = skaber af] himlen og Jorden" (Genesis 14:19): "Fra hvem modtog Han dem? - Sagde R. Abba: [Modtaget er tillægsord] som man siger, Den-og-den har [Koneh = i besiddelse af] smukke øjne og hår. R. Isaac sagde: Abraham plejede at betjene vejfarende og efter at de havde spist ville han sige til dem, 'Sig en velsignelse', 'Hvad skal vi sige?' spurgte de. 'Velsignet være Universets Gud, af hvis overflod vi har spist', svarede han. Så sagde den Hellige, velsignet være Han, til ham:' Mit navn var ikke kendt blandt mine skabninger og du har gjort det kendt blandt dem: Jeg vil betragte dig som var du associeret med mig i verdens skabelse' ..." (iii) Deuteronomium 32:10 (Deuteronomium = 5. Mosebog o.a.): "Han fandt ham (Jakob) i et øde land og i det øde hylende vildnis; han førte ham omkring, han instruerede ham, han holdt ham som sin øjesten", som kommenteret i Sifrei [analog til Midrash fra (i) og (ii) men indeholder foruden Aggadic eller legenden om Midrash, Halakhic eller loven; ed. i det Hellige Land før slutningen af det 4. århundrede A.D. ¤313, "han førte ham omkring": "Dette er relateret til Genesis 12:1, ' Gå ud af dit land'...;' beordrede han ham': ... før vor fader Abraham kom ind i denne verden syntes det som om Herren, velsignet være Han, kun herskede i Himlen, da det siges, 'Herren, Himlens Gud, som tog mig fra min faders hus' (Genesis 24:7). Men da Abraham var kommet ind i verden [= blev født] satte Abraham Ham [derved] på tronen over Himlen og Jorden" (oversættelse fra Hebræisk af Y. Ne'eman). (iv) Esias 43:10: "I er mine vidner, sagde Herren, og min tjener, som jeg har valgt; at i kan kende og tro mig, og forstå at jeg er ham: før mig blev ingen Gud dannet, ej heller skal der blive efter mig".

41. R.M. Frye, "Ways of seeing, or epistemology in the arts: Unities and disunities in Shakespearean drama and Elizabethan painting," in The American Philosophical Society and the Royal Society, Papers Read at a Meeting June 5, 1980 (Philadelphia: American Philosophical Society, 1981), pp. 43-73.

42. For new insight into Franklin's scope and sense see E. Wright, "Benjamin Franklin, the British statesman: a reappraisal," ibidem, pp. 75-88.

43. A. Einstein, On the Method of Theoretical Physics (New York, N.Y.: Oxford University Press, 1933), reprinted in Philos. Sci. 1, p. 162 (1934).

Lov uden lov

[1] C. Lyell: Principles of Geology, being an attempt to explain the former changes of the earth's surface, by reference to cause now in operation, Vol II (London, 1830-1833).

[2] C. Darwin: as quoted in H.Ward: Darwin: The Man and His Warfare (Indianapolis, Ind., 1927), p.297.

[3] J.A. Wheeler: From relativity to mutability, in ref. [4], pp. 202-247.

[4] J. Mehra, editor: The Physicists' Conception of Nature (Dordrecht, 1973).

[5] M.Eigen: The origin of biological information, in ref. [4], pp. 594-632.

[6] M.Eigen and R. Winkler: Das Spiel: Naturgegesetze steuern den Zufall (München, 1975).

[7] P.S. Laplace: Essai philosophique sur les probabilitiés (Paris, 1814), 2.nd edition, pp. 3-4.

[8] N. Bohr: Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik, Naturwiss., 16, 245-257 (1928).

[9] W. Heisenberg: Über den auschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik, Zeits. Phys., 43 172-198 (1927).

[10] J. Burckhardt: Die Kultur der Renaissance in Italien (Leipzig, 1860); authorized English translation from the 15th edition, by S.G.C. Middlemoore: The Civilization of the Renaissnance in Italy (New York, N.Y., 1974).

[11] P.Gay: Style in History (New York, N.Y., 1974).

[12] H.Everett III: The theory of the universal wave function, doctoral dissertation, Princeton University (1957); published in abbreviated form in ref. [13]; published in full for the first time in ref. [14].

[13] H. Everett III: "Relative state" formulation of quantum mechanics, Rev. Mod. Phys., 29, 454-462 (1957); reprinted in ref. [14].

[14] B.S. DeWitt and N. Graham, editors: The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics (Princeton, N.J., 1973).

[15] J. von Neumann: Matematischen Grundlagen der Quantenmechanik (Berlin 1932); translated as Mathematical Foundations of Quantum Mechanics (Princeton, N.J., 1955).

[16] J.A. Wheeler: Assessment of Everett's "relative state" formulation of quantum mechanics, Rev. Mod. Phys., 29, 463-465 (1974); reprinted in ref. [14].

[17] E.P. Wigner: Epistemological perspective on quantum theory, in Contemporary Research in the foundations and Philosophy of Quantum Theory, edited by C.A. Hooker (Dordrecht, 1973), pp. 369-385.

[18] E.P. Wigner: Remarks on the mind-body question, in The Scientist Speculates, edited by I.J. Good (London, 1962), pp. 284-302.

[19] E.P. Wigner: Are we machines?, Proc. Amer. Phil. Soc., 113, 95-101 (1969).

[20] E.P. Wigner: Physics and the explanation of life, Found. Phys., 1, 35-45 (1970).

[21] C.F. von Weizäcker: Classical and quantum descriptions, in ref. [4], pp. 635-667.

[22] J.A. Wheeler: Include the observer in the wave function?, in Quantum Mechanics, a Half Century Later, edited by J. Leite Lopez and M. Paty (Dordrecht, 1977).

[23] N. Bohr: Atomic Theory and the Description of Nature (Cambridge, 1934).

[24] N. Bohr: Atomic Physics and Human Knowledge (New York, N.Y., 1958).

[25] N. Bohr: Essays 1958-1962 on Atomic Physics and Human Knowledge (New York, N.Y., 1963).

[26] A. Einstein: Autobiological Notes, in ref. [27], quotation from p. 81.

[27] P.A. Schilpp, editor: Albert Einstein: Philosopher Scientist (Evanston, Ill., 1949), and subsequent paperback editions elsewhere.

[28] N. Bohr: Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?, Phys. Rev., 48, 696-702 (1935); the quotation comes from p. 697.

[29] T. Mann: Freud, Goethe, Wagner (New York, N.Y.,1937), p. 20; translated by H.T. Loewe-Porter from Freud und die Zukunft (Vienna, 1936); the cited words were included in the lecture given at the 80th birthday celebration for Sigmund Freud, 8 May 1936.

[30] C.S. Peirce: The Philosophy of Peirce: Selected Writings, edited by J. Buchler (London 1940); paperback reprint, Philosophical Writings of Peirce (New York, N.Y., 1955); "fallabilist", p. 358.

[31] B.K. Harrison, M. Wakano and J.A. Wheeler: Matter-emergy at high density; end point of thermonuclear evolution, in La structure et l'évolution de l'univers, Onzième conseil de physique Solvay (Bruxelles, 1958), pp. 124-146; terminology "crushing points", pp. 134.136.

[32] J.R. Gott III, J. E. Gunn, D.N. Schramm and B.M. Tinsley: Will the Universe expand forever, Sci. Amer., 234, 62-79 (March 1976); terminology "big crunch", p. 69.

[33] J. A. Wheeler: Our universe: the known and the unknown, address before the American Association for the Advancement of Science, New York, December 29, 1967; Amer. Scholar, 37 248-274 (1968); terminology "black hole", pp. 258-262.

[34] J.A. Wheeler: Superspace and the nature of quantum geometrodynamics, in Batelle Recontres: 1967 Lectures in Mathematics and Physics, edited by C. DeWitt and J.A. Wheeler (New York, N:Y:, 1968), pp. 242-307; "no before, no after", p.253.

[35] W. Shakespeare: The Tempest, London, about 1610; Prospero in Act IV, Scene I, lines 148-158.

[36] J.A. Wheeler: ref. [3]; no magic particle, no magic field, p. 235.

[37] C.M. Patton and J.A. Wheeler: Is physics legislated by cosmogony?, in Quantum Gravity, edited by C.J. Isham, R. Penrose and D.W. Sciama (Oxford, 1975); no magic mathematics, pp. 589-591. © Oxford University Press 1975, by permission of Oxford University Press. Appreciation also expressed to Charles Patton for permission to quote cited passages.

[38] A.I. Oparin, editor: Evolutionary Biochemistry, Procedings of the V International Congress on Biochemistry (Moscow, 1961; London, 1963), pp. 12-51.

39. G.W. Leibnitz: source of quotation not traced.

[40] J.A. Wheeler: Genesis and Observership, ref. [41], pp. 3-33; see p.29.

[41] R.E. Butts and K.J. Hintikka: Foundational Problems in the special Sciences (Dordrecht, 1977).

[42] N. Bohr: ref. (23); Bohrs stick, p. 99.

[43] F.J. Belinfante: Measurements and Time Reversal in Objective Quantum Theory (Oxford, 1975); terminology "indelible", p.39.

[44] E.P. Wigner: Are we machines?, Proc. Amer. Phil. Soc., 113, 95-101 (1969); quotation from p. 97.

[45] E.P. Wigner: The philosophical problem, in ref.[46], pp. 1-3; quotation from p.3.

[46] B. d'Espagnat, editor: Foundations of Quantum Mechanics (New York, N.Y., 1971).

[47] N. Bohr: ref. [24]; irreversible amplification, p. 88.

[48] N. Bohr: ref. [24]; closed by irreversible amplification, p. 73.

[49] N. Bohr: ref. [25]; plain language, p. 3.

[50] N. Bohr: ref. [25]; unambiguisly communicable, pp. 5,6.

[51] J. Kalkar: letter to J.A. Wheeler dated June 10, 1977. Appreciation is expressed here to Dr. J. Kalkar both for the letter and for subsequent permission to quote from it. He adds that he can not guarantee to have correct wording; and that Bohrs reply, as so often, was a joke with a definite "point" - hence to be taken seriously, but not quite seriously.

[52] K.R. Popper and J.C. Eccles: The Self and Its Brain (Berlin, New York, N.Y., and London, 1977); see especially pp. 207-208, 438-440 and 515.

[53] J. von Neumann: The Computer and the Brain (New Haven, Conn., 1958); see especially pp. 60-61.

[54] L.N. Cooper: A possible organization of animal memory and learning, in Nobel Symposium on the Collective Properties of Physical Systems, edited by B. Lundquist and S. Lundquist (New York, N.Y., 1973), pp. 252-264.

[55] M.M. Nass and L.N. Cooper: A theory for the developement of feature-detecting cells in visual cortex, Biol. Cyber., 19, 1-18 (1975)

[56] L.N. Cooper: A theory for the aquisistion of animal memory, in Lepton and Hadron Structure (1974 International School of Subnuclear Physics, Erice, Trapani, Sicily: July 14-31,1974), edited by A. Zichichi (New York, N.Y., 1975), pp. 808-839.

[57] G.E. Pugh: On the Origin of Human Values (New York, N.Y., 1976), chapter "Human values, free will, and the conscious mind"; preprinted in Zygon, 11, 2-24 (1976).

[58] International Union of Pure and Applied Physics: Report of the Commission on Symbols, Units and Nomenclature (Amsterdam, 1948).

[59] J.A. Wheeler: The "past" and the "delayed-choice" double slit experiment, in ref. (60).

[60] A.R. Marlow, editor: Mathematical Foundations of Quantum Theory (New York, N.Y., 1978).

[61] E.H. Gombrich: Art and Illusion: A Study in the Psychology of Pictorial Representation (Princeton, N.J., 1961), 2nd edition, revised, p. 394. Appreciation is expressed to Prof. E.H. Gombrich and Princeton University Press for permission to quote cited passages in the text.

[62] E.H. Gombrich: ref. [61], p.273.

[63] E.H. Gombrich: ref.[61], p. 329.

[64] A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen: Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?, Phys. Rev., 47, 777-780 (1935).

[65] R.M.F. Houtappel, H. Van Dam and E.P. Wigner: The conceptual basis and use of the geometric invariance principles, Rev. Mod. Phys., 37, 595-632 (1965); see especially $$ 4.1-4.5 on pp. 610-616.

[66] C.N. Yang and R.L. Mills: Conservation of isotopic spin and isotopic gauge invariance, Phys. Rev., 96, 191-195 (1954).

[67] S. Hojman, K. Kuchar and C. Teitelboim: New approach to general relativity, Nature Phys. Sci., 245, 97-98 (1973).

[68] S. Hojman, K. Kuchar and C. Teitelboim: Geometrodynamics regained, Ann. of Phys., 76, 88-135 (1976).

[69] C. Teitelboim: Surface deformations, space-time structure and gauge invariance, in Relativity, Fields, Strings and Gravity: Procedings of the Second Latin American Symposium on Relativity and Gravitation SILARG II held in Caracas, December 1975, Universidad Simon Bolivar, edited by C. Aragone (Caracas, 1976).

[70] J.E. Nelson and C. Teitelboim: Hamiltonian for the Einstein-Dirac field, Phys. Lett., 69 B, 81-84 (1977).

[71] J.A. Wheeler: ref. [3], machinery hidden, pp. 236-240.

[72] J.A. Wheeler: Beyond the end of time, Marchon lecture, University of Newcastle Upon Tyne, May 18, 1971, and Nuffield lecture, Cambridge University.

Hinsides det sorte hul

8. J.A. Wheeler, "Genesis and observership," pp. 3-33 in R.E. Butts and K.J. Hintikka, eds., Foundational Problems in the Special Sciences (Dordrecht: Reidel, 1977); p. 26, "direct involvement of observership in genesis"; J.A. Wheeler, Frontiers of Time (Amsterdam: North Holland [for the Società Italiana di Fisca, Bologna], 1979); also appears from the same two houses with a displacement of 394 in page numbering as pp. 395-497 in G. Toraldo di Francia, ed., Problems in the Foundations of Physics (Amsterdam: North-Holland Publishing Co., 1979), pp. 5 ff., "billions upon billions of acts of observer-participancy."

83. Pregeometry: J.A. Wheeler, "Geometrodynamics and the issues of the final state," pp. 315-520 in C. DeWitt and B. DeWitt, eds., Relativity, Groups, and Topology (New York, N.Y.: Gordon and Breach, 1964): pp. 495-499,"...[T]he number of dimensions should not be assumed in advance; it should be derived to be four." "...[A]ny derivation of the four-dimensionality of spacetime can hardly start with the idea of dimensionality.""...[O]ne can imagine

106. "Nothingness" ruled out as meaningless: Parmenides of Elia, poem (~502B.C.) Nature, part 2 "Truth," as summarized in article "Parmenides," pp. 327-328 in Vol. 17 of Encyclopaedia Brittanica, 1959 edition, Chicago, p. 327: "There are three ways of research, and three ways only. Of these, one asserts 'It is not, and there must be not-being.' This is utterly forbidden: what is not cannot even be thought of. A second way [is] that of mortals without wisdom, who say of what is that 'it is and is not,' 'is the same and not the same.' In contrast to them the way of truth starts from the proposition 'It is, and not-being is impossible.'"

107. Universe as a self-exited circuit: in "Is physics legislated by cosmogony," note 83, p. 565 and in Frontiers of Time, note 8, p. 11.

108. C. Patton and J.A. Wheeler, "Is physics legislated by cosmogony," pp. 538-605 in C.J. Isham, R. Penrose, and D.W. Sciama, Quantum Gravity: An Oxford Symposium (Oxford: Clarendon, 1975), p. 575, "Towards the finding of this 'pregeometry' no guiding principle would seem more powerful than the requirement that it should provide the universe with a way to come into being. It is difficult to believe that we can uncover this pregeometry except as we come to understand at the same time the necessity of the quantum principle, with its 'observer-participator,' in the construction of the world." Frontiers of Time, note 8, "No test of these views looks more like being someday doable, nor more interesting and more instructive, than a derivation of the structure of quantum theory from the requirement that everything have a way to come into being out of nothing." J.A. Wheeler, "Pregeometry: motivations and prospects," and W.K. Wooters, "Information is maximized in photon polarization measurements," to appear in A.R. Marlow, ed., Quantum Theory and Gravitation: Proceedings of the May, 1979 Conference, Loyola University (New York, N.Y.: Academic, 1980), pp. 13-26.

109. Move over onto the new "foundation of elementary acts of observer-participancy." For three steps towards this development see (a) R.M.F. Houtappel, H. Van Dam, and E.P. Wigner, "The conceptual basis and use of the geometric invariance principles," Rev. Mod. Phys. 37, pp. 595-632 (1965), especially §§4.1-4.5 on pp. 610-616; (b) W. Wooters, "Information is maximized in photon polarization measurements," to appear in A.R. Marlow, ed., note83; and (c) A. Peres, "Can we undo quantum measurements?," The University of Texas Center for Theoretical Physics preprint, September 1979.

Det første afsnit mellem stjernerne (* * * * *) udkom i Wheeler, 1981a; den næste sektion mellem stjerner er fra Wheeler, 1979; den følgende fra Wheeler, 1980; og den sidste sektion (et enkelt afsnit) fra Wheeler, 1981b. Forberedelse til publikation af alle fire, blev assisteret af The University of Texas Center for Theoretical Physics og ved NSF tildeling PHY78-26592.

Wheeler, 1981a: Delayed-choice experiments and the Bohr-Einstein dialog, in The American Philosophical Society and The Royal Society: Papers read at a meeting, June 5, 1980, American Philosophical Society, Philadelphia.[Forsinket-valg eksperimenter og Bohr-Einstein dialogen].
Wheeler, 1979: Frontiers of time, in Toraldo di Francia, ed., 1979, pp.395-497.
Wheeler, 1980: Beyond the black hole, in Woolf, ed., 1980, pp.341-375. [Hinsides det sorte hul].
Wheeler, 1981b: This participatory universe, in Overbye, D., 1981, Messenger at the gates of time, Science '81, 2, no.5, 60-67; det sidste afsnit er gengivet her.

*Oversat fra "Law without Law", Quantum Theory and Measurement, Eds. John Archibald Wheeler and Wojciech Hubert Zurek, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1983, ISBN 0-691-08316-9 (pbk). Illustrationer gentegnet i Claris Works.

5. april, 2000.

Indhold
Hinsides det sorte hul :Én sti: Den fra bit
Forsinket-valg eksperimenter og Bohr-Einstein dialogen
Index