I kvantmystiken tar vetenskapen till religionens metoder

När religionen inte kunnat förklara världen har man fyllt kunskapsluckorna med Gud. Men även vetenskapen gör ibland samma sak. De fascinerande teorierna om kvantsammanflätning, superposition och kvanttunnling är, som jag ser det, uttryck för samma mänskliga mekanism: vår oförmåga att stå ut med att inte veta. Kvantmystiken hänför oss att tro på något övernaturligt, när det i själva verket handlar om att uthärda ovissheten.

Exemplet: den “omöjliga” tunnlingen

Inom kärnfysiken talar man om kvanttunnling – idén att en partikel i en radioaktiv kärna på något sätt lyckas ta sig igenom en energibarriär den enligt klassisk fysik inte borde kunna passera. Barriären som håller kvar partikeln – ofta en alfapartikel eller en neutron – representerar kärnans sammanhållande kraft, den starka växelverkan som binder protoner och neutroner i ett gemensamt fält.

Men trots att partikeln inte har tillräcklig energi för att övervinna denna kraft, kan den – enligt kvantmekaniken – ”dyka upp” på andra sidan barriären, som om den hade tagit en genväg genom själva verkligheten.

Det är den processen som i den gängse tolkningen förklarar varför radioaktiva isotoper sönderfaller med den rytm vi kallar halveringstid. Varje instabil kärna har en viss sannolikhet per tidsenhet att ”tunnla ut” – alltså att låta en partikel lämna kärnan genom denna osynliga passage. Sannolikheten styrs inte av något konkret mekaniskt skeende, utan av den matematiska vågfunktionens form: hur mycket av den som ”läcker” igenom barriären. Det är elegant, förutsägbart – och fullständigt obegripligt om man försöker föreställa sig det i klassiska termer.

För att motivera detta använder man begreppet superposition – enligt vilket partikeln befinner sig både på insidan och utsidan av barriären samtidigt, tills mätningen (eller sönderfallet) sker. I denna beskrivning är kärnan alltså inte ett fysiskt objekt med tydliga gränser, utan ett slags sannolikhetsmoln där partikeln delvis existerar på båda sidor av väggen.

När sönderfallet väl inträffar sägs vågfunktionen ”kollapsa” och partikeln visar sig ha lämnat kärnan – som genom en omöjlig tunnel. En partikel som samtidigt är instängd och fri, både innanför och utanför den kraft som ska hålla den fången.

Jag påstår inte att jag kan förklara vad som verkligen händer i kärnan. Det jag ifrågasätter är hur vi hanterar det oförklarade. I stället för att säga ”vi vet inte än” säger vi ”den är i superposition” – och därmed har mysteriet fått ett namn. Ungefär som när man säger: ”Det var Guds vilja.”

Havets jättevågor som analogi

För att förstå hur vi hanterar det oförklarade behöver vi inte titta in i atomkärnan – det räcker att titta ut över havet. Där, i de ändlösa vågrörelserna, sker kanske något liknande. Havet består av miljarder små vågor som rör sig åt olika håll, med olika amplitud och rytm. De flesta möts och släcker ut varandra i ett ständigt mönster av balans, men ibland sammanfaller flera vågtoppar exakt samtidigt. Då uppstår en rogue wave – en jättevåg, en plötslig emergens ur till synes slumpmässigt kaos. Den kan vara dubbelt eller tredubbelt högre än de omgivande vågorna och uppstår utan förvarning.

Vi vet varför detta kan ske – genom interferens, det samspel där vågor antingen förstärker eller försvagar varandra. Men vi vet inte när det sker. Matematiken är för komplex; små avvikelser i fas och frekvens får enorma konsekvenser. Även med superdatorer kan vi bara ange sannolikheter. Jättevågen förblir oförutsägbar – inte på grund av magi, utan på grund av vår begränsade förmåga att följa alla de mikroskopiska rörelser som leder fram till den.

Det är så jag föreställer mig att också en instabil atomkärna beter sig: inte som ett stilla system som skapar mystiska tunnlar genom verkligheten, utan som ett stormigt hav av inre vågrörelser. Protoner, neutroner och energifält vibrerar i ett komplext samspel, och ibland – i ett sällsynt men oundvikligt ögonblick – sammanfaller deras fluktuationer på ett sätt som lokalt, mitt inne i kärnan, skapar en tillräcklig energitopp för att en partikel ska kunna frigöras. Precis som en jättevåg uppstår ur samverkande vågor på ett världshav, uppstår den här energivågen ur kärnans egna inre rörelser – och frigör i samma ögonblick den energi som krävs för att partikeln ska ta sig igenom barriären. En våg av verklig energi – inte en mystisk tunnel.

Om vi skulle beskriva havet med samma språk som kvantfysiken beskriver kärnan, skulle vi kanske säga: ”Vågen befinner sig samtidigt på två olika platser, tills den plötsligt förenas till en jättevåg.” Men vi säger inte så. Vi nöjer oss med att erkänna att vi inte kan beräkna den sammantagna effekten av alla dessa oändliga vågrörelser.

Analogin med havets jättevågor handlar om att inse att vi, i denna vetenskapliga fas, helt enkelt står inför fenomen där den nödvändiga multivariabelanalysen är fullständigt övermäktig. Vi kan inte räkna ut varje rörelse, varje interferens, varje liten förändring som till slut leder till en rogue wave. Samma sak kan gälla för det vi kallar kvanttunnling. Kanske är det inte ett mirakel, utan bara en följd av att vi ännu inte kan beskriva den oerhörda komplexitet som pågår i en instabil atomkärna.

Det ligger i människans natur att dras till det oförklarliga. När religionen inte kunde förklara världen fyllde man luckorna med Gud. I vår tid gör vi ofta detsamma – inte bara inom vetenskapen, utan också i samhället i stort. Vi söker mening, auktoritet och trygghet i det som låter djupt, även när det är oklart.

Jag kallar det alltså i det här fallet kvantmystik – något som, avsiktligt eller oavsiktligt, förför betraktare, institutioner – och kanske forskarna själva. För så är vi människor: vi hänförs.

Mystiken i sig är inte farlig; den kan väcka fantasi och skapa förundran. Men när den får ta plats där kunskap ännu inte finns blir den till en förklädd tro. Superpositionen, exemplifierad i förklaringen av radioaktivt sönderfall, är i mina ögon just ett sådant exempel – ett begrepp som bär vetenskapens språk men religionens funktion.

Och den här tendensen sträcker sig långt utanför fysiken. Vi ersätter ofta analys med känsla, prövning med tillhörighet. Vi söker gemenskap i mystiken hellre än i respekt för den komplexa multivariabelanalysen som egentligen krävs. Men intuition och förnyelse kan bara födas ur den klarsynta individen – inte ur ett religiöst kollektivt momentum. 

En realist bland troende

Jag gör inga anspråk på att ha genomskådat vare sig kärnfysiken eller kvantmekaniken – och min havsanalogi är naturligtvis banal för fysiken. Jag använder den som exempel på hur jag väljer att tänka själv. Att söka en möjlig logisk förklaring, snarare än att hänryckas. Intuitivt känner jag att den sammantagna kvantmystiken är fel. Jag ser i den ett religionsliknande axiom och samma mänskliga mekanism som i identitetsåsikter: en vilja att göra det ogripbara begripligt genom tillhörighet och tro snarare än genom förståelse. Och inte ens något av det mest vetenskapliga – kärnfysiken – tycks komma undan den reflexen.

Jag tror, med andra ord, att dessa idéer är tillfälliga förklaringsformer, inte fundamentala egenskaper hos verkligheten.

Och i det avseendet ansluter jag mig till den ontologiska realism som Einstein och Schrödinger en gång formulerade – och som Roger Penrose i vår tid fortfarande försvarar. Det är en riktning som tydligt motsätter sig föreställningen att naturen verkligen skulle existera i diffusa eller övernaturliga tillstånd. De ser fenomen som superposition, kvantsammanflätning och kvanttunnling inte som bevis på någon djupare mystisk sanning, utan som tecken på att vår teori ännu är ofullständig.

Deras gemensamma övertygelse – som också är min – är att naturen existerar i verkliga, bestämda tillstånd oberoende av våra observationer, och att dess hemligheter inte kräver mystik, bara tålamod.