Nytt: Nu kan du se hela samtalet mellan mig och Max Tegmark här:

I lördags fylldes Cirkus i Stockholm av 1600 personer som ville vara med om ”Årets vetenskapsevent”. Björn Ulvaeus skulle samtala med Richard Dawkins på Sverigebesök och dessförinnan ett förband i form av en diskussion mellan mig och Max Tegmark.

Vår diskussion tog avstamp i Max påstående om att strängteorin (som jag gillar) inte kan förutsäga någonting och därför inte är mycket att hurra för, och i mitt påstående om att Max idéer om ett i grunden matematiskt universum är helt bort i tok. Jag och Max hade rätt roligt under de 45 minuter vi höll på, men låt mig förklara det där med matematiken. Max menar alltså inte bara att matematiken skulle ha en från människan oberoende existens utan att världen i en konkret och grundläggande mening ÄR matematik. Man får gå tillbaka inte bara till Platon utan hela vägen till Pythagoras för att hitta något liknande. Jag tror inte alls på det här och menar att alla de skäl som kan anföras för ett sådant synsätt på matematik, och även mindre extrema varianter, kan förstås på ett helt annat sätt.

Det som har störst utsikt att säga något intressant om vad matematiken egentligen är för någonting, hävdar jag, är kognitionsforskningen snarare än fysiken. Ofta formuleras frågan om matematikens ursprung som att man har att välja mellan att matematiken antingen existerar ute i universum som något av människan oberoende, eller istället är något som vi bara hittat på. Det senare antyder att matematiken skulle vara godtycklig och utgöra någon slags social konstruktion vilket för var och en som sysslar med naturvetenskap är uppenbart orimligt. Tvingas man därför välja alternativet att matematiken existerar oberoende av människan? Nej, socialkonstruktivister, likaväl som många fysiker, matematiker och filosofer, glömmer att människan också är en biologisk varelse. Det finns därför ett tredje betydligt intressantare alternativ som har en god chans att vara det korrekta och som det dessutom går att belägga vetenskapligt utan att man förirrar sig ut i spetsfundigheter.

Det vi kallar för matematik beror helt enkelt av vår hjärnas uppbyggnad och av dess kognitiva system som evolverat fram under årmiljoner. Det är inte i universums utmarker eller i partikelfysikens värld vi skall söka ursprunget till matematiken utan i vår egen hjärnas fysiska konstruktion.

Man kan därför i någon mening säga att fysiken är en humanistisk vetenskap där det delvis är vår bild av världen som vi studerar. Men i detta ingår på ett alldeles centralt sätt vår hjärnas biologiska och materiella uppbyggnad som i sin tur också är möjlig att studera naturvetenskapligt. Utan sinnen kan vi inte registrera den omgivande världen och universum, och utan en av evolutionen danad fysisk och biologisk hjärna kan vi inte skapa oss en uppfattning om någonting överhuvudtaget.

Till det objektivt existerande fysiska universum som vi studerar måste vi alltså också räkna vår fysiska och biologiska hjärna. Vi kan aldrig slå oss fria från den och inta någon slags upphöjd position där vi oberoende av vår kroppslighet får en direkt kontakt med världens grundvalar.

Hur skulle det vara att träffa på en avancerad civilisation av utomjordingar? Skulle de ha samma matematik? Frågan är hur man skulle kunna testa det. Så långt det handlar om resultat som kan beskrivas och manifesteras i termer av en gemensam fysisk värld skulle vi vara överens. Men direkt tillgång till varandras tankar skulle vi inte ha och det som är avhängigt delar av våra och utomjordingarnas hjärnor med helt olika konstruktion är frågan kanske till och med meningslös. Filosofen Thomas Nagels fråga ”Hur vore det att vara en fladdermus?”, kan kompletteras med ”Hur vore det att vara en utomjordisk matematiker?”

Är frågan om matematikens ursprung avgjord? Döm själva när videon kommer. Personligen är jag mer övertygad om att Max har fel om matematiken än att jag själv har rätt om strängarna.

Relaterade tankar rörande medvetandets natur utvecklas i en tråd bakåt på bloggen från Dra ur sladden!

Häromdagen skickades Lisa Pathfinder upp i rymden. Ett lagom fyrverkeri att avsluta firandet av 100 år med allmän relativitet, men det handlar nog mer om en förfest till 125-årsjubileet då eLISA kan ha varit i gång några år. LISA Pathfinder kommer att testa ny teknologi för att mäta gravitationsvågor med den framtida eLISA. Två testmassor svävar en halvmeter ifrån varandra inuti den ihåliga rymdsonden och positionerna mäts med en hisnande noggrannhet på 10 pikometer. En pikometer är en miljondel av en miljondel av en meter.

Men en halvmeter mellan massorna är förstås ingenting. eLISA kommer att bestå av tre rymdsonder separerade med någon miljon kilometer som flyger i formation i bana runt solen och låter laserstrålar passera mellan rymdsonderna påverkade av krusningar i rumtiden. Det är ett helt europeiskt projekt sedan USA fått slut på pengar och dragit sig ur. Det är inga lätta saker och det kommer att dröja 20 år innan eLISA är igång.

Men riktigt så länge kommer vi nog inte att behöva vänta innan man hittar något nytt och spännande. Redan inom några år kan de första upptäckterna komma med hjälp av andra typer av experiment.

Det mest välkända är LIGO i USA som med hjälp av två kilometerlånga armar letar efter gravitationsvågor där vågorna svänger några hundra gånger per sekund. Det finns två anläggningar, en i Livingston, Louisiana och en i Hanford, Washington. Man letar efter neutronstjärnor och svarta hål som närmar sig i spiral och krockar med varandra. Man menar att den nya och alldeles precis uppdaterade aLIGO bara måste hitta något. Håll koll på det här, det kan vara nästa stora upptäckt inom fysiken!

En helt annan metod, PTA (Pulsar Timing Array), använder sig av neutronstjärnor som klockor. Med radioteleskop håller man koll på de pålitligt roterande stjärnorna och försöker avgöra om klockor på olika delar av himlen kommer ur fas med varandra. Det kan vara tecken på en gravitationsvåg på genomresa. Man är mest känslig för extremt långsamma vågor med perioder på storleksordningen år och hittar man något kan det handla om jättelika svarta hål i omloppsbana runt varandra som skapar smekande dyningar genom rumtiden.

När det är dags för eLISA om 20 år kommer man att vara känslig för perioder på sekunder eller timmar. Man kommer att kunna mäta gravitationsvågor från tusentals par av vita dvärgstjärnor i täta omloppsbanor över hela Vintergatan — stjärnsystem där man ibland med vanliga teleskop kan avgöra hur stjärnorna rör sig runt varandra och sedan jämföra med gravitationsstrålningen man hittar. Det handlar om en helt ny typ av astronomi som kan vara lika revolutionerande som Galileis teleskop och gravitationsstrålning blir en del av den astronomiska vardagen.

LISA Pathfinder kommer inte att skapa några rubriker men 125 årsjubileet av allmänna relativitetsteorin kan nog bli något alldeles extra. Gör en notering i kalendern och medan du väntar roa dig med de här intressanta filmerna om LIGO och eLISA.

P.S. Lustigt nog trodde inte Einstein från början att gravitationsvågor kunde finnas. Läs mer i Einsteins blundrar.

P.P.S. Är du i Uppsala och vill fortsätta fira finns det möjlighet fredag den 11 december.

Idag är det precis hundra år sedan Einstein presenterade  den centrala ekvationen i sin nya gravitationsteori för den preussiska vetenskapsakademin i Berlin:

Snyggare än så kan det inte bli. Gravitationen är ingen kraft utan en följd av att rumtiden är krökt. Nära något som är tungt går tiden långsammare och kroppar tenderar att falla. Tex äpplen som lossnar från ett träd. Vi som inte vet bättre tolkar det som att en kraft får äpplet att accelerera mot marken. Men i själva verket rör sig äpplet likformigt och så spikrakt det bara kan genom rum och tid.

Det som finns till vänster om likhetstecknet i Einsteins ekvation beskriver hur rumtiden kröker sig och det som finns till höger talar om var materien finns. Ekvationen låter å ena sidan materien diktera hur och var rumtiden skall kröka sig och å andra sidan rumtiden diktera hur materien skall fördela sig. Egentligen kan man alltså inte tala om var materien finns utan att låta ekvationen tala om vad ”var” är. Allt hänger ihop och inte undra på att den leder till så många spännande konsekvenser.

Väl värd att fira och läs gärna mer om hur Einsteins formel förändrade popkulturen i dagens DN. Läs också om förfesten i Allmänna relativitetsteorin 100 år – det skall vi fira! Skål!

För idag precis 100 år sedan, den 18 november 1915, fick Einstein äntligen till det. Merkurius gåta var löst! Upptäckten av att rätt siffror trillade ut ur ekvationerna kan ha varit den starkaste känslomässiga upplevelsen i Einsteins hela liv. Han har berättat för kollegor att han fick hjärtklappning och att det kändes som att något brast inom honom.

Solsystemets innersta planet rör sig i en avlång och elliptisk bana som långsamt förskjuts runt solen. Lite, lite grand för varje varv. Sedan mitten av 1800-talet var det känt att förskjutningen inte fullt ut kunde förklaras med hjälp av Newtons teori för gravitationen. Visst borde de andra planeterna påverka Merkurius men inte riktigt på det sätt som astronomerna mätt upp. Något stämde inte. En tidigare avvikelse i Uranus bana hade lett till upptäckten av en ny planet, Neptunus, och det låg nära till hands att gissa på något liknande också denna gång. Kanske fanns det en ny och okänd planet, Vulkanus, belägen närmare solen än till och med Merkurius? Men nej, någon sådan planet verkade inte finnas.

Den 18 november 2015 inför den preussiska vetenskapsakademin i Berlin kunde Einstein berätta att hans nya teori för det krökta rummet löste mysteriet och gav ett resultat helt i överensstämmelse med observationerna! Leta efter siffran 43” i bilden här nedanför, det var den som gjorde att Einstein blev så till sig.

Men trots framgången var alla detaljer inte riktigt på plats. Något var fortfarande inte alldeles rätt i ekvationerna och en vecka av hårt arbete och kluriga beräkningar återstod innan det skulle vara fullbordat. Och därför är det inte idag som vi skall korka upp champagnen. Ge er till tåls och håll ut till onsdag i nästa vecka, då är det dags på riktigt!

I väntan på detta, läs gärna Einsteins blundrar.