Home


Kritik av Big Bang jämte en del andra kosmologier. Debatt









 1.

För alla varianter av Big Bang- modellen, från de allra första av Lemaître och Gamow och fram till idag gäller, att de är slutna system. Detta gäller f.ö. också Alfvéns modell. Även Einsteins modell, den allra första i modern tid och som särskilt BB-modellen anser sig vara en (bättre) efterföljare till, innebar ett slutet och isolerat system. Enda möjliga undantaget är Fred Hoyles steady state kosmologi, till vilket vi strax återkommer.

Vår modell med sitt kosmologiska system däremot är ingen isolerad burk eller ballong. Det är öppet mot omgivningen och tillförs ständigt energi och materia. Denna skillnad i förhållande till alla de övriga kosmologierna är den mest fundamentala vid en jämförelse. Detta är också orsaken till att endast denna modell med sitt speciella system kan förklara den mest iögonenfallande, mest påtagliga och vardagliga observationen i hela vår kända värld, nämligen Universums uppenbara (och underbara) förmåga att alstra, upprätthålla och fortplanta liv. Liv och rörelse i alla dess otaliga former innebär en med tiden ökad ordning, en uppbyggnad från enkla livsformer till alltmer komplexa. En utveckling från enkla former av biologiskt liv och andra former av komplexitet till alltmer sofistikerade. En sådan utveckling kan icke ske i isolerade, slutna system - det strider mot termodynamikens andra huvudsats som säger att i ett slutet och isolerat system kan inget annat ske än en med tiden ökad oordning. Man säger att entropin (graden av oordning) obönhörligen ökar. Den ökar fram till den totala utjämningen då all rörelse, allt liv har upphört. Denna fysikaliska huvudsats brukar betecknas som ett av 1800-talets största framsteg och innebar då som nu att universums tillgängliga energi förbrukas och att det till slut kommer att möta en "värmedöd". Enligt BB-teorin finns all tillgänglig energi där från allra första början. Inte ens den minsta droppe av energi kan efter denna ohyggliga stora smäll därefter tillföras. Endast förskingras.

Alla kosmologier måste ta hänsyn till termodynamikens andra huvudsats annars hamnar de i stora svårigheter. De som utgår ifrån helt slutna system måste kunna förklara att vi runt omkring oss ser en ständig tillväxt av ordning. Vi ser vår egen sol och vår levande jord med alla sina mycket komplexa livsformer. Vi ser tusen sinom tusen andra stjärnor likt vår egen sol och alltfler planeter upptäcks nu med dagens stora teleskop. Vi ser med dess hjälp inte minst de stora vackra spiralformade, virvelliknande galaxerna. Men allt detta strider mot en mycket fundamental naturlag för slutna system: Termodynamikens andra huvudsats.

Termodynamikens andra huvudsats, formulerad av Carnot, lär oss att ett isolerat fysikaliskt system alltid har en tendens att utvecklas irreversibelt mot en högre entropi och att systemets jämviktstillstånd är ett tillstånd med maximal entropi. På molekylär nivå innebär detta att ett fysikaliskt system alltid har en tendens att utvecklas spontant mot ett tillstånd av större oordning, eftersom ett sådant tillstånd är sannolikare än ett tillstånd av ordning. Kort sagt: I ett slutet och isolerat system -  som BB-modellen är ett extremt exempel på - minskar sannolikheten för liv med tidens gång. Tendensen är allt större atomär och molekylär oordning, tendensen för bildning av galaxer, stjärnor, planeter och organiskt liv etc. minskar med tiden i sådana system. Denna termodynamikens andra huvudsats har ingen kunnat rubba på även om otaliga försök har gjorts under årens lopp just därför att den på ett så uppseendeväckande och fundamentalt sätt strider mot vad vi faktiskt med egna ögon kan observera varje dag och stund omkring oss.

Principen är mycket enkel : det finns oerhört många fler sätt att åstadkomma oordning än ordning. I ett slutet system leder detta obönhörligen med överväldigande stor sannolikhet till allt större oordning. Det finns exakta matematiska beräkningar på förhållandet mellan oordning och sannolikhet för uppkomsten av t. ex. stjärnor och så kallade svarta hål. Det rör sig om ett exponentiellt förhållande. När det gäller solen, vars oodning bara är en hundramiljardels miljarddel så stor som råder för ett motsvarande svart hål, är chansen att en rent slumpmässig process skall ge upphov till till solen i stället för till ett stendött svart hål bara en på en etta följd av hundra miljarder nollor!

Sannolikheten för uppkomsten av vår sol är med andra ord så nära noll man kan komma. Fast inte riktigt:

"Räknat på hela Universum blir den samlade oddsen mot ett stjärnbestrött kosmos ofattbart stora: en etta följd av minst tusen miljarder miljarder miljarder nollor. Även om resonemanget bara har aproximativ giltighet måste slutsatsen bli att vi lever i en astronomiskt osannolik värld." (Paul Davies, Andra Världar, sid. 173)

En spiralgalax
Den "ordning" i världsrymden vi kan se med egna ögon (med hjälp av teleskop): galaxernas sköna harmoni: en hög grad av ordning. En ordning påminnande om virvlar i en vattenström - en ström av energi och materia. Spiralgalaxer är mest troligt just virvlar i världsrymdens energiström och styrs av lagarna för deras bildande. Inte enbart av gravitationen.

Ja, hur förklarar då en som Paul Davies, som investerat många böcker och hela sitt liv i Big Bang-kosmologin denna "astronomiska" osannolikhet? Det är märkligt, men så här lyder hans förklaring: "Än en gång kan vi åberopa den antropiska principen och hävda att det bland de överväldigande många världar som domineras av svarta hål finns en nästan otänkbart liten bråkdel där urmaterien mot alla odds har undgått att utplånas och bildat stjärnor som kan underhålla liv." (sid. 173-174, min kurs.).

Fan tro't, som någon sa. Med en sådan "princip" kan ju bokstavligen allt förklaras repektive bortförklaras. Hela fysiken förlorar sin mening. (Eller enligt Bengt Gustafsson: "medföra en allvarlig nedskrivning av ambitionsnivån i de vetenskapliga förklaringarna", Kosmos 1998). En verkligt intellektuell bankrutt; en löjlig, absurd lek med siffror. Varför inte följa principen om ärlighet och uppriktighet och istället för en orimlig princip erkänna att sannolikheten för att BB modellen är riktig faktiskt är lika med noll och inget annat! Hur man än räknar på det. Nu har Davies råkat räkna på sannolikheten för stjärnor å ena sidan och svarta hål å den andra och funnit att hoppsan! här motbevisas ju hela den kosmologi jag arbetat med och försvarat i så många år - men jag har ju min prestige att tänka på! Och varför tar inte Sveriges ledande BB-ideolog B. Gustafsson fasta på denna orimliga motsägelse i BB-teorins grundvalar?

Big Bang modellen är det mest slutna system som någonsin definierats. Det gör det helt omöjligt att förklara existensen av stjärnor och galaxer än mindre planeter och liv utifrån en sådan modell. Ändå finns de.

Denna astronomiska motsägelse mellan teori och observation är som vi förstår nog den mest djupgående och mest anslående som finns inom hela naturvetenskapen. Hur kan man ändå försvara en sådan modell vars teori helt bombsäkert endast kan leda till stendöda svarta hål? Inte undra på att många Big Bang kritiker rent ut har sagt att detta är ingen vetenskap utan en religiös tro (Hannes Alfvén t.ex.).

Det finns mängder av "entropisänkor" som galaxer, stjärnor, planeter och liv. I Universum ökar med andra ord ordningen ständigt. Endast teoretiska blindstyren kan undgå att se att världens entropi går från ett maximum till ett minimum. Här finns utan varje tvekan en tilltagande ordning och organisering.

Saken är nog den, som bl.a. Prigogine påpekat, att finns bara en termodynamisk lag men två olika termodynamiska situationer: nära jämvikt och långt från jämvikt. Nära jämvikt härskar termodynamikens andra lag, som leder till utarmning, oordning och död. Långt från jämvikt däremot, skapas former och strukturer, skapas i den ström av energi och materia som går genom världen. (Citerat efter Erland Lagerroth: Världen och vetandet sjunger på nytt).

Detta bevisar att vårt Universum i själva verket är ett öppet och icke isolerat system med ett ständigt, pågående inflöde av energi och materia.

Fred Hoyles kosmologi: varken liv eller död! Vår kosmologiska modell är till skillnad från de övriga modellerna ett öppet system med möjligt undantag för Fred Hoyles, som sagt. Hela tiden förekommer ett inflöde av materia i Universum i båda modellerna. Men i Hoyles modell sker en nybildning, en kontinuerlig "skapelse" av materia inuti Universum, vilket strider mot energipincipen. Hoyle har varken kunnat förklara varifrån denna materia kommer eller vart den till sist tar vägen. Inte ens när eller hur Universum uppkom. Det antas ha en evig tillvaro. Inte för inte kallas den också för Steady State-teorin. Det finns alltså ett flöde både in och ut ur Universum som är oförklarat. I likhet med de övriga modellerna är denna modell också en monolitisk modell och strider därmed också den mot termodynamikens andra huvudsats. Universum antas ju vara i ett stationärt tillstånd, dock utan "värmedöd". En sådan bestrids av modellens anhängare men motsägs ändå av fysikens grundlagar. Den grundläggande principen är enligt anhängarna en "perfekt, ideal kosmologisk princip", vilket innebär att Universum är alltigenom likartat; bortsett från lokala oregelbundenheter har Universum samma utseende överallt. Principen innebär därtill att Universum inte endast är likartat i rummet utan också i tiden. Dess utseende har i stora drag inte förändrats under hela dess historia och kommer så inte heller att göras i framtiden. Gamla galaxer försvinner bortom synhåll och ersätts av nya, dvs. genom inflödet av nya neutroner, men konstigt nog inte antineutroner. Allt detta är den ideala, perfekta kosmologiska principen. Den förutsätter således också en perfekt jämvikt med varken en tilltagande eller avtagande ordning eller oordning. Entropin i Fred Hoyles kosmologi förutsättes vara konstant. Alltså varken liv eller död!

Att neutroner kan skapas ur tomma intet är inte lätt att bevisa. Detta förutsätts dock också i BB-teorin. Men det är helt omöjligt är att påvisa en process där inte också anti-neutroner skulle uppkomma, även om dessa genom en särskild ad hoc-teori trollas bort i BB-teorin. På så vis är de båda teoribildningarna helt lika, vilket Hoyle också påpekat.

Enligt Hoyle så har universum alltså existerat i all evighet och det skapades kontinerligt på nytt med små partiklar ur tomma rymden. Argumentet var att kunde Big Bang skapas i en enda jättesmäll, så kunde det också skapas lite då och då. Senare, när BB utvecklades till att skapas ur en så kallad singulariet - enligt Hoyle ur tomma intet - så kunde det också skapas kontinuerligt i mycket små "smällar" ur tomma intet. Fysikaliskt var det ju samma sak. Ännu ett argument var att denna teori var mer modern då den byggde på modern kvantteori.

- Big-bang får du om du tar dagens universum och stegar bakåt. Men förutsätttningen är att all materia vi ser idag funnits med ända ifrån starten, säger han i en intervju. Där han också säger:

- Antar man istället att materia hela tiden skapas ute i rymden blir bilden en annan.

Vi har inte mycket till övers för Hoyles steady state teori, men det hindrar inte att han har rätt på många punkter i sin kritik. Han vet vad han talar om.
 
- Om materia kontinuerligt skapas medför det också fysikaliskt att rymden tvingas svälla. Världsrymden expanderar helt enkelt därför att ny materia bildas. Därmed blir big-bang överflödigt. Universum behöver inte ha någon tät och plötslig början. Det kan ha funnits hur länge som helst och i medeltal alltid varit lika fylld med stjärnor och galaxer.

(Ur en artikel i Astronomisk Årsbok, 1998, av Jens Ergon, journalist).

För Hoyle som visat att naturens tyngre grundämnen bildas i stjärnor var tankesprånget inte orimligt.

Han menar att om i BB-modellen alla neutroner uppkommer i en enda stor smäll, varför kan då inte detsamma antas kunna ha skett i många små istället? Ja, varför inte? Frågan går inte att komma runt och logiken är ren och klar. Det var i detta sammanhang, i en polemik mot den konkurrerande BB-modellen som f.ö. Fred Hoyle på ett nedsättande sätt myntade uttrycket The Big Bang - istället för hans "little". Hoyle försökte skymfa expansionsteorin genom att i ett radioframträdande kalla den hemska skapelsen av universum för en "Big Bang". Hoyles öknamn för teorin kom att bli den bästa benämningen för att beskriva teorin. Och än i dag så har inte ett bättre namn åstadkommits. Trots att världens största astronomitidning - Sky & Telescope - för något år sedan hade en tävling där läsarna fick skicka in förslag på ett bättre och mer lämpligt namn. Resultatet blev mycket magert, så magert att inget vettigt alternativ kunde formuleras. Hoyles begrepp står sig således fortfarande vilket är synnerligen betecknande för teorins skrala vetenskapliga halt.

Steady State-modellen kan alltså till nöds förklara Universums expansion, vilket var dess livsluft under förtio- och femtiotalen. Då den kosmiska bakgrundsstrålningen upptäcktes vid mitten av sextiotalet fick den dock sin dödsstöt och BB-modellen kom i ropet istället.

Dessa exempel på kritiker av Big Bang-kosmologin, engelsmannen Fred Hoyle och svensken Hannes Alfvén, är inte vilka skojare som helst. Alfvén avliden sedan några år och Hoyle ännu aktiv var/är båda världsberömda rymdfysiker, plasmafysiker och partikelfysiker. Alfvén var nobelpristagare i plasmafysik år 1970.

Slutsats: Big Bang-modellen kan omöjligen inrymma någon som helst form av liv. Livet självt motbevisar Big Bang. Varken galaxer, stjärnor eller planeter kan bildas inom ramen för denna modell och dess teori. Endast svarta hål. (Om ens det!). Detta är första anmärkningen.

2.

Den andra anmärkningen gäller Big Bang-modellens monolitiska eller ensidiga karaktär. En sådan modell för Universum är omöjlig av flera skäl. Ur fysikalisk synpunkt finns inga processer påvisade där materia skapas ur intet och här hjälper det inte att man hittar på begreppet "kvantfluktuationer" för detta. Sådana finns men gäller under helt andra förhållanden. Det strider mot termodynamikens första huvudsats om energins bevarande. Allra minst gäller att endast ett partikelslag kan uppstå - i BB-modellens fall råkar det vara sådana med positiva atomkärnor. Det strider än en gång mot nämnda lag. Uppkomsten ur tomma intet strider också mot relativitetstteorin och relativitetsprincipen. I förhållande till vad, uppkommer universum? Om vi blundar för det sista måste hur som helst massan gå mot oändligheten! Likaså emot alla kända symmetriprinciper; de mest grundläggande både filosofin och fysiken känner. Newtons lag om verkan och motverkan tycks inte ha någon plats heller i denna kosmologi. Ur kunsskapsteoretisk synpunkt är idén om ett enda expanderande "eldklot" i och ur tomma intet en ren fantasiprodukt. I förhållande till vad ska detta klot expandera? Per definition finns ju "outthere" varken rum eller tid. Det vill säga noll och intet. Hur ska något röra sig gentemot ingenting? Redan de gamla grekerna insåg att detta var omöjligt.

Den närmast groteska tanken sedan att hela universums materia och energi uppkommer under en infinitesimal tid och således är koncentrerad i en mer än mikroskopisk rymd med närmast oändlig täthet och oändligt hög temperatur borde vara en ytterst pinsam tanke för varje fysiker.

Det är svårt att förstå hur seriösa fysiker lånat sig till sådana dumheter. Att en religiös tänkare som fadern till denna ohyggligt koncentrerade "engångssmäll", alltså abbén och fysikern Georges Édourard Lemaître kom på denna befängda idé på 1920-talet, må vara förståeligt. Men inte ens han var så tokig; i hans modell förutsattes åtminstone lite greppbar ursprungsmateria. Likaså i Gamows modell (en jätteneutron). Men genom någon slags jävulsk logik tycks det sedan sluttat utför till dagens absurditeter under ledning av nästan enbart matematiker, vilka tycks tagit mycket lätt på fysikaliska och kunskapsteoretiska realiteter. Med matematik och statistik kan som bekant komma långt...

3.

Den tredje anmärkningen har också med BB-modellens ensidiga karaktär att göra. Här är det endast den mekaniska massan verksam. Elektriska och magnetiska krafter har inget att hämta. Ändå måste de ju ha medverkat ända från första början, de är ju i högsta grad verksamma idag i hela världsrymden, vilket rymdfysiker ofta brukar framhålla. Världsrymden är ju till 99.99 % påverkat av just sådana krafter påpekar de. Vi behöver ju bara tänka på vår egen sol och alla stjärnor vi vet att rymden är fylld av. Dessa befinner sig i ett s k plasmatillstånd; inte i det för oss på jorden mer vanliga fasta, flytande eller gasformiga tillståndet. Plasmatillståndet är ett elektriskt och magnetiskt tillstånd med mycket högre temperaturer än de mer från jorden kända tre tillstånden; det är ett s k fjärde materietillstånd. Om man inte inser detta är det och förblir det svårt att förklara uppkomsten av galaxer och stjärnor med mera. Men enligt BB-traditionen struntar man i detta. Här gäller endast fast materia och gravitation.

Läs de mycket svaga tre (3) "bevisen för Big Bang" i Kosmologika (en närmast "officiell" svensk hemsida för kosmologi): Bevisen för Big Bang

1) Universum expanderar
2) Den kosmiska bakgrundsstrålningen och
3) Heliumproblemet

Beträffande bevis 1 så kan alltså även Fred Hoyles modell förklara denna expansion. En på sitt sätt ännu bättre förklaring ger oss Alfvén. Men alla lider de av sina ofullgågna, konstlade modeller och svaga filosofiska grundvalar.

Istället borde det låta så här:
Universum tillförs ständigt energi.

Följden av detta är att:

a) Universum expanderar och
b) att dess entropi ständigt sjunker eller är konstant
c) och att Universum måste vara ett öppet system
d) vilket förklarar alla former av kosmisk strålning
e) vilket ger problemet om bildningen av grundämnen en naturlig förklaring.
f) att ingen massa saknas

Beviset för detta är existensen av galaxer (vars rörelser inte enbart styrs av mekaniska lagar, gravitation etc), stjärnor med planetsystem innehållande biologiskt liv, rödförskjutningen osv. etc. Under den allra första tiden av denna expansion uppkom betingelserna för den form av strålning som idag enligt fysikens lagar sjunkit till ca. 2,7 Kelvingrader, men som ursprungligen var något högre. Skillnaden mellan denna högre och lägre temperatur ger oss bl.a. Universums exakta ålder idag. Grundämnena bildas kontinuerligt genom en kvantmekanisk mekanism och den kontinuerliga tillförseln av energi och neutroner, etc.

Punkt 2 om den kosmiska bakgrundsstrålningen ges i en ytlig och tvivelaktig mekanism i BB medan Hoyle och Alfvén står mer eller mindre frågande. Det s k heliumproblemet (punkt 3) har egentligen ingen av modellerna kunnat förklara om man därmed innefattar problemet med inte bara fördelningen av väte och helim utan även de övriga grundämnenas uppkomst och relativa fördelning. I BB-modellen ges ingen kosmologisk mekanism annat än för de allra lättaste grundämnena väte, helium, litium... Problemet med uppbygnaden (vilket innebär entropiminskning...) av de tyngre grundämnena hänskjuts istället (ironiskt nog på förslag av Fred Hoyle!) till astrofysiken. Till denna fråga återkommer vi dock i ett senare kapitel. Där kan det hela visa sig få en nygammal lösning.

4.

Men det finns också andra former av kritik mot BB-kosmologin.
Här ett citat ur Astronomisk Årsbok, 1996:

"Trots att det sedan 1920-talet varit känt att materian i universum är fördelad i form av stora anhopningar av galaxer så har dagens kosmologer svårt att förklara hur dessa formationer har kunnat bildas. Det verkar som om man måste tillåta att det finns materia som vi inte kan se direkt, materia som varit hemliga för oss hittills, för att galaxer skall kunna bildas."

En förklaring till denna "hemliga" materia, fann vi i alltså det föregående.

Och vidare:
"Det intressanta är att vi kan se hur grynigt universum var för mycket länge sedan, närmare bestämt när universum var bara 100.000 år gammalt. När universum expanderar svalnar det och vid just den tidpunkten sjönk temperaturen precis under joniseringstemperaturen för vätgas. Innan detta skedde var hela universum fyllt av joniserad gas vilken kan liknas vid en lysande dimma. Strax efter var det inte längre mycket som hindrade strålningen och detta uråldriga sken når oss i form av den svaga bakgrundsstrålningen med temperaturen 2.73 K som upptäcktes av en slump av Penzias och Wilson 1965."
...

Svaret mycket oroande för Big-Bang modellen.
"Svaret man fick när man började göra dessa studier var mycket oroande för Big-Bang modellen. Man vet att för att galaxer ska kunna bildas via gravitaionell kollaps av vanlig materia behövs en viss grad av grynighet hos materian, men man såg inte motsvarande grad av grynighet i bakgrundsstrålningen trots att man hade tillräckligt hög känslighet i mätningarna."

Man stod här inför en allvarlig kris.

"Man stod här inför en allvarlig kris. Enligt Big-Bang modellen borde det inte finnas galaxer, det var en mycket nedslående förutsägelse från en modell som hade förutsagt en mängd andra bekräftade saker.

Räddningen för modellen (sic!) kom nu från teoretisk partikelfysik. Det har lagts fram teorier som är utvidgningar av de kända och bekräftade partikelteorierna, och som har som viktiga förutsägelser existensen av massiva partiklar som växelverkar väldigt svagt med de typ av materia som allt vi ser omkring oss är uppbyggt av. Denna typ av materia brukar kallas gå under namnet mörk materia eftersom den inte röjer sin existens genom att lysa. Poängen med med massiv svagt växelverkande partiklar är att denna materia, till skillnad från vanlig, kan börja kollapsa gravitationellt redan under epoken när universum var joniserat. Därmed kan man lättare förklara varför bakgrundsstrålningen inte har ojämnare temperatur än den har."

5.

Debatt i Dagens Nyheter.
I en debatt i Dagens Nyheter under våren år 2000 svarar Ingvar Johansson, professor i teoretisk filosofi, ett par föregående debattörer sålunda den 7 april:

"I debatten om religion och naturvetenskap är Big Bang-teorins vetenskapliga status missförstådd av både ateister och Gudstroende.

På andra sidan finns troende som Stefan Einhorn (3/3) och Carl Reinhold Bråkenhielm (23/3), vilka tycks tro att all naturvetenskapligt grundad kosmologi fortfarande utgår från Big Bang-teorin. Jag ska återkomma till detta, men det viktigaste av allt för den här debatten är att inse att Big Bang-teorin aldrig har varit en väl grundad vetenskaplig teori. Tyvärr faller en del av skulden för denna oklarhet på de fysiker som propagerat för teorin.

De som utvecklade Big Bang-teorin använde endast den allmänna relativitetsteorin. Så även när de beskrev fenomen och förlopp som är extremt små i rum och tid, trots att det är en väl etablerad vetenskaplig sanning att i sådana fall endast kvantmekaniken duger. När man kommer till det extremt lilla, som i fallet med universums uppkomst, så motsäger den allmänna relativitetsteorin och kvantmekaniken varandra. Detta egentligen uppenbara faktum har enligt min mening fysiker haft svårt att säga rakt ut. Men den här debatten kräver att man tar hänsyn till det, eftersom det innebär att inte heller Big Bang-teorin (i dess hittillsvarande former) och kvantmekaniken båda kan vara helt sanna.

Big Bang-teorin lider dessutom av ytterligare en inomvetenskaplig konstighet. I den matematiska "singularitet" som nollpunkten utgör är massatätheten oändligt stor, och detta borde vara skäl nog för att förkasta den som en fysikalisk (till skillnad från en matematisk) möjlighet. När fysiker lär ut den speciella relativitetsteorin säger de att den visar att partiklar med vilomassa inte kan färdas med ljusets hastighet, eftersom då enligt teorin den relativistiska massan måste bli oändligt stor. Jag tycker (som filosof) att om man betraktar en oändligt stor massa som en fysikalisk omöjlighet, så bör man också betrakta en oändligt stor massatäthet som fysikaliskt omöjlig. Men det har alltså många kunniga fysiker låtit bli att göra. Varför? Min gissning är att vår kultur är så genomsyrad av tanken att universum uppkommit vid en viss tidpunkt att den till och med får framstående fysiker att sluta tänka.

Enligt Bråkenhielm så består den mycket berömde kosmologen Stephen Hawkings nytänkande av spekulativa tolkningar av en väl etablerad vetenskaplig teori, Big Bang-teorin. Sanningen är att Hawking har försökt skapa en helt ny (och spekulativ) teori som undviker de flagranta teoretiska inkonsekvenserna i den gamla (och spekulativa) Big Bang-teorin. Dessutom förhåller det sig så att den teori han konstruerat inte är någon Big Bang-teori. Enligt Hawking finns ingen första tidpunkt, och följaktligen inte heller någon Big Bang. Kvantkosmologin har gett oss nya teorier, inte spekulativa tolkningar av gamla.

Att Bråkenhielm inte förstått vari Hawkings nytänkande består framgår också av att han påstår att Hawkings teori föregripits av kyrkofadern Augustinus. Även i den teologi som säger att Gud inte finns i tiden, utan att tiden uppkom i och med att Gud skapade världen, så postuleras en första tidpunkt. Men, jag upprepar, en sådan punkt finns inte i Hawkings metafysik där tiden är ändlig bakåt men ändå utan gräns.

Hawking har till tiden utsträckt en tanke som den allmänna relativitetsteorin tidigare gjort möjlig för rummet. Universum har förmodligen en ändlig utsträckning men saknar ändå en rumslig gräns. Tankens innebörd brukar klargöras med ett tankeexperiment. Antag att världen är sådan att i vilken riktning du än väljer att åka rakt fram, så kommer du ändå förr eller senare tillbaka till startpunkten. Är då inte världen både ändlig och utan gräns? I Hawkings teori blir rum och tid likställda på ett sådant sätt att också tiden kan tänkas som ändlig men utan gräns. Dessa Einsteins och Hawkings tankar saknar helt motstycke i tidigare filosofihistoria och vetenskapshistoria. De är inga fotnoter till vare sig Platon eller Augustinus. Jag tror tankarna aldrig skulle kunnat uppkomma utan modern matematik.

Efter att ha läst Bråkenhielms artikel och kritik av mitt tidigare inlägg (9/3) tror jag också det finns anledning att upplysa lite om Big Bang-teorins förhållande till den allmänna relativitetsteorin. Den förra teorin innehåller en ganska väl specificerad beskrivning av ett expanderande universum, men den senare teorin är "bara" en uppsättning mycket allmänna fältekvationer som tillåter flera olika lösningar och som dessutom kan modifieras av tilläggsantaganden. Teorin tar därför inte utan vidare ställning till frågan om huruvida universum är statiskt, oscillerande, ständigt expanderande efter ett Big Bang eller först expanderande och sedan kontrakterande mot en förintelse.

När Einstein 1915 presenterade sin teori tog han så för givet att universum var statiskt, att han hade adderat en konstant utan vars hjälp teorin inte beskriver universum som statiskt. När man sedan av empiriska skäl (upptäckten av stjärnornas så kallade rödförskjutning) började tro att universum expanderar, så förkastade han sin hjälphypotes om den kosmologiska konstanten och utformade en variant av Big Bang- teorin. In på den relativitetsteoretiska arenan hade då också trätt andra tänkare med andra hjälphypoteser. Nedan några exempel:

Matematikern A Friedmann kunde på 1920-talet visa att givet hypotesen att universum i alla sina punkter ser likadant ut i alla riktningar, så säger den allmänna relativitetsteorin att universum har bakom sig en expansionsfas. Ofta krävs det som i Friedmanns fall stort matematiskt skarpsinne för att visa att sådana här hjälphypoteser kan leda fram till nya lösningar av de relativitetsteoretiska ekvationerna. En annan teori, den så kallade jämviktsteorin, byggde på den mycket radikala hjälphypotesen att materia kontinuerligt nyskapas. Teorin presenterades i slutet av 40- talet (av kosmologerna Bondi, Gold och Hoyle), men falsifierades av observationer i början av 60-talet. Teorin var hela tiden i konflikt med principen om energins konstans. Hawking gjorde sig för övrigt först ett namn inom kosmologin genom att matematiskt visa att om universum expanderar på något av de sätt som Friedmann räknat fram, så måste också universum ha börjat med den matematiska "singularitet" som kommit att representera Big Bang. Men det var innan han övergav Big Bang-teorin och övergick till kvantkosmologi.

Det är ett väl etablerat vetenskapligt faktum att universum har genomgått en expansionsfas, och den allmänna relativitetsteorin är en väl etablerad vetenskaplig teori så länge den inte ger sig in på kvantmekanikens domäner. Men att universum har ett uppkomstögonblick, en första tidpunkt, är inget vetenskapligt faktum, och Big Bang-teorin kan alls inte betraktas som en etablerad vetenskaplig teori.

Bråkenhielm skrev att jag "försummar att framhålla skillnaden mellan väl etablerade vetenskapliga teorier (till exempel Big Bang-teorin) och spekulativa metafysiska tolkningar av dessa teorier (till exempel Hartle-Hawkings kvantkosmologi)". Jag har som jag nu visat inga som helst problem med att göra skillnad på etablerad vetenskap och spekulativ metafysik. Det är Bråkenhielm som har problem med att förstå den moderna fysiken. Men med tanke på hur dåligt fysikerna har hanterat diskussionen av Big Bang-teorin, så må han som livsåskådningsforskare vara förlåten.

Ingvar Johansson
Professor i teoretisk filosofi vid Umeå universitet"


(Artikeln publiceras med tillstånd av författaren. Kursiveringen är originalets).

I ovanstående artikel av Ingvar Johansson kommer en lång rad synnerligen viktiga frågor upp i ljuset som nästan aldrig debatteras offentligt annars. Om jag strukturerar dem något - för att bättre kunna diskutera dem - så finner vi att där:

1) slås fast "att Big Bang-teorin aldrig har varit en väl grundad vetenskaplig teori."

2) "Tyvärr faller en del av skulden för denna oklarhet på de fysiker som propagerat för teorin. "

3) "Big Bang-teorin lider dessutom av ytterligare en inomvetenskaplig konstighet. I den matematiska "singularitet" som nollpunkten utgör är massatätheten oändligt stor, och detta borde vara skäl nog för att förkasta den som en fysikalisk (till skillnad från en matematisk) möjlighet. "

4) "När fysiker lär ut den speciella relativitetsteorin säger de att den visar att partiklar med vilomassa inte kan färdas med ljusets hastighet, eftersom då enligt teorin den relativistiska massan måste bli oändligt stor. Jag tycker (som filosof) att om man betraktar en oändligt stor massa som en fysikalisk omöjlighet, så bör man också betrakta en oändligt stor massatäthet som fysikaliskt omöjlig. Men det har alltså många kunniga fysiker låtit bli att göra."

5) "Enligt Hawking finns ingen första tidpunkt, och följaktligen inte heller någon Big Bang. Kvantkosmologin har gett oss nya teorier, inte spekulativa tolkningar av gamla. "/.../ Men, jag upprepar, en sådan punkt (en första tidpunkt) finns inte i Hawkings metafysik där tiden är ändlig bakåt men ändå utan gräns.

Beträffande det sista (5) om Hawkings kvantkosmos, så antas tiden vara ändlig bakåt men utan gräns. Teorin blir därigenom "metafysik", med IJs uttryck. Metafysik i bokstavlig mening, dvs något som står efter eller bortom fysiken (Aristoteles). Fysiken flyttas utanför ramen för den "verkliga". Resonemanget kan ses som en utvidgning av Einsteins synsätt på världsalltet som både ändligt och oändligt.

Teorin - eller antagandet - löser dock inga som helst problem. Möjligen "en inomvetenskaplig konstighet" (3) då den på ett mer konsekvent sätt följer - eller rättare sagt - undviker relativitetsteorins och matematikens särskilda logik i detta sammanhang, men alltså till priset av "metafysik". Den blir därmed också obegriplig och spekulativ, i likhet med den vanliga BB-kosmologin. I övrigt lider Hawkings kvantkosmologi av alla BB-modellens icke-symmetriska orimligheter. Problemet med tiden löses inte med att i likhet med Einsteins antagande om rummet denna vara "oändlig men utan gräns".

Felet med just detta är, anser jag, att likställa rum och tid med varandra. Rum blir lika med tid och tid lika med rum. Resultatet blir att dessa för både filosofin och fysiken fundamentala begrepp helt förlorar sin mening, då enda möjligheten att förstå dessa är att ställa dem mot varandra. Återstår helt riktigt endast "metafysik" och trista spekulationer.

Att "tiden är ändlig bakåt " är helt i min smak. Men inte utan gräns, i betydelsen utan början, startpunkt osv. En gammal sanning är att det som har en början också har ett slut. Att säga att tiden inte har en "gräns" i Hawkings mening är snarare att betrakta det som just rum, alltså att byta dimension på rumsbegreppet bakom sin rygg och trolla fram det med etiketten tid. Vissa fysiker är mycket skickliga på sådana trick. Einsteins både ändliga och oändliga rum faller på den både logiska och fysiska orimligheten av ett enda sfäriskt rum, som tidigare påvisats. (Att fysiken satte stopp för detta visste inte Einstein vid denna tid. Att rent teoretiskt kunna se sig själv i nacken är inte sant. Det håller som skojig konsekvens om man blundar för vissa realiteter, men inte annars.... Rent matematiskt är det dock helt tänkbart, men vad är inte det...).

Johanssons kritik, särskilt i punkt (4), är dock mycket skarp. Och hur förklarar och försvarar fysiker detta? Det kan vi få besked om, då en viss Bengt Gustafsson, som presenteras som "Professor i teoretisk astrofysik vid Uppsala universitet och direktor för Sigtunastiftelsen."
 
Han inleder med att svara på detta med:

"Ingvar Johansson säger i sin artikel (7/4) att Bing Bang-teorin inte alls är en väl grundad teori. Det beror allt på vad man menar med Big Bang-teorin. Att universum för mer än 10 miljarder år sedan var mycket tätt och hett är väl bestyrkt. Cirka 1 sekund 'från starten' var materien i gasform, 10 miljarder grader varm och tät som vatten."

"Det beror allt på", lille vän! Redan anslaget BGs polemik andas: "inbilla dig inte att du vet något om detta!". Ty, att det för ett antal "miljarder år sedan var mycket tätt och hett är väl bestyrkt". Herregud, detta ligger ju i själva premissen! Var någonstans förnekar Johansson detta! Det är f.ö. fullkomligt ovidkommande för de frågeställningar Johansson tar upp. Men redan i nästa mening (konstigt nog?) retirerar BG: "Ögonblicket innan var det mycket tätare och hetare, och ju tätare det var ju bristfälligare blir fysikens beskrivning."

Bristfällig var ordet. Sedan kan detta kompareras: Bristfälligare. När är teorin som bristfälligast: "Vi vet mycket från en miljondels sekund "från starten", men om tiden dessförinnan växer spekulationerna. Särskilt gäller detta cirka 10 -42 sekunder 'från starten' (0,00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 01 sekunder!) vid den så kallade Plancktiden, då det var så oerhört tätt och hett att kvanteffekter måste ha påverkat gravitation, rum och tid.

Där vet vi inget, därför att vi ännu saknar en användbar förening av fysikens två stora teorier från förra århundradet: relativitetsteorin (om rum, tid och gravitation) och kvantmekaniken (om mikrokosmos)."

Från bristfällig till bristfälligare till att vi inget vet. Var det fel av Johansson att påstå att "att Bing Bang-teorin inte alls är en väl grundad teori"? Knappast. Och BG förser oss med ytterligare exempel på detta. Visserligen inom områden som är sin egen orsak, men dock. Sedan i nästa mening kommer BG med en verklig pärla." Frågan är om det alls går att tala om tid och begynnelse i dessa tidiga ögonblick". Om ögonblicket nu finns, tidigt eller sent, har man ju redan förutsett existensen av det sagda. Att sedan låtsas ifrågasätta det hela, verkar snurrigt, minst sagt. En psykolog skulle kanske ha mumlat något om en slags freudianskt, inte felsägning utan snarare, behov av att både retirera för kritiken och gardera sig för att inte ha sagt något alls. Vem vet, men i den stilen förlöper sedan hela detta skenbara försvar.

"Traditionellt har man, som Ingvar Johansson säger, dragit linjerna bakåt i förlitan på 'den klassiska' allmänna relativitetsteorin. Man når då ett oändligt tätt tillstånd, där tid och rum tänks ha uppstått. (Johansson undrar över att fysikerna alls hyser tanken på oändlig masstäthet, samtidigt som de inte accepterar att partiklar med vilomassa kan accelereras till ljushastighet, därför att deras massa då skulle bli oändlig. Det senare kräver emellertid oändlig energi - varifrån skulle den tas? - medan till exempel en kollaps av en tung stjärna till ett svart hål med oändlig täthet tycks energetiskt möjlig, fast knappast lockande ens för många fysiker.) Alternativt kan man försöka ana sig till följderna för det tidiga universum av en "förenad teori", som Hartle och Hawking gjort i sin kvantkosmologiska ansats."

Om man läser det som BG ovan skrivit inom parentes, det som "Johansson undrar över", så kan man verkligen undra: Bekräftar eller förnekar BG Johansson? Det ger ett visst sken av att förneka men läst rad för rad erkänner han faktiskt! Tex. "oändlig energi - varifrån skulle den tas?" tycks han sucka uppgivet. Eller ...vad gör han?

Eller här: "ett svart hål med oändlig täthet tycks energetiskt möjlig, fast knappast lockande ens för många fysiker", som kommer som slutkläm. (Hur det är med Johanssons konkreta frågeställning, tiger han om). Vilka är f.ö. lockade av sådant som oändlig täthet ? Är BG det? Man kan bara gissa. I själva verket är nog ingen fysiker det, men säger nu matematikerna att det hela leder till denna fysikaliska orimlighet, ja då måste jag ju ...tro det. Tänker de kanske. Eller?

Sedan kommenterar Bengt Gustafsson, Hartles och Hawkings syn på deras "kvantkosmologiska ansats".

"Denna ansats, där tiden får rumskaraktär och försvinner undan en entydig begynnelse, är bara ett bland olika försök att gissa om begynnelsen.
Det är alltså mycket osäkert om tid och rum, med rimliga krav på vad dessa begrepp innebär, har mening i det supertäta universum. Men just därför kan man nog säga att 'rummet och tiden som vi känner de' uppstår efter dessa tidiga ögonblick, även om Big Bang-kosmologin, också av kritiska fysiker och kosmologer, då misstänks vara präglad av den judisk-kristna skapelsemyten."

Så är han där igen: tid som uppstår efter tidiga ögonblick. Låt mig få kommentera detta särskilt.

Alltså: När uppstod tiden i Universum?

Det är egentligen mycket intressant med dessa "freudianska" felsägningar från Gustafsson sida. Därmed brukar menas att där finns en underförstådd, ofta omedveten eller dold sanning. Omedvetet eller ej ser han en skillnad på begreppet "tid" å ena sidan och begreppet "ögonblick" å den andra.

Begreppet "ögonblick" är ju ett tidsmomant eller ett tidsintervall. "Ett ögonblick" brukar vi ju säga i telefon t.ex. och menar "vänta några sekunder", minuter eller så. Med tid i allmänhet menar vi något helt annat. Då menar vi ett flöde, ett kontinuerligt tidsflöde. Tiden går och kommer aldrig tillbaka, som det står i visan. Tid som tidsflöde och tid som tidsintervall är tydligen två skilda ting, vilket också som sagt framgår i vårt sätt att behandla dem i språket. Uppenbart behöver vi dessa två skilda tidsbegrepp för att beskriva vår verklighet.

Uppenbarligen kan en serie tidsögonblick, tidsintervall eller tidskvanta formeras till ett flöde. Naturligtvis. Den allra, allra första "tid" som uppkom i Universum måste ha varit ett sådant tidskvantum. Dess allra första ögonblick måste ha börjat med just ett ögonblick, ett tidsintervall eller tidskvantum. Inte med tiden noll (= 0). Efter detta tidiga ögonblick uppstod tiden, dvs. den första serien av tidsögonblick i Universum, som BG mycket riktigt helt omedvetet (då det inte platsar i BB-kosmologin) tycks det ha antagit. Då först kunde man tala om en tidsserie, därmed om tid i denna vår mening. Språket självt och dess inneboende logik, som vi inte undkommer, säger oss mer än vi kanske tror. Och logik måste ingå i beskrivningen av den elefant vi inledningsvis berättar om. Kanske BG bättre skulle lägga märke till vad han själv säger?

Nåväl. Detta om tid och tidskvanta. Och vad säger f.ö. dessa "kritiska fysiker och kosmologer" om oändlig täthet och fraser och floskler om det supertäta universum osv? Intet svar.

Ja, sedan förirrar sig Gustafsson vidare i diverse myter och spekulationer, som vi här kan lämna. Men en kort summering av hans försvar mot Johanssons kritik kan vara att han faktiskt erkänner dess riktighet men under sken av att han inte alls gör det! Han bekräftar i verkligheten Johanssons kritik men blundar för sin andel i hans direkta anklagelse: "Tyvärr faller en del av skulden för denna oklarhet på de fysiker som propagerat för teorin". (se punkt 2). Hela BGs artikel är en sann uppvisning av många både nya och gamla "oklarheter", inte endast den enligt Johansson avgörande skillnaden mellan BB-teorin och Hawkings kvantkosmologi. Men han tycks helt omedveten om sin skuld i detta i sin artikel och ger därmed propogandisterna för en usel kosmologi ett ansikte.

Ännu en sak framgår av denna debatt. Frågan om tid och rum framträder som en verklig grundfråga. Helt tydligt framgår också att i händerna på ovanstående debattörer är dessa begrepp hala som ålar. De saknar tydligen verktyg och definitioner att överhuvudtaget kunna hantera dessa för både filosofin och fysiken så fundamentala begrepp. Varför? Jo, enligt min mening har det med den övergripande frågan att göra, dvs. vår världsbild och vår kosmologi. I ett senare kapitel återkommer jag till denna synnerligen viktiga fråga.

Återkommer också till ännu ett viktigt problem som nämns i denna debatt: "När man kommer till det extremt lilla, som i fallet med universums uppkomst, så motsäger den allmänna relativitetsteorin och kvantmekaniken varandra. Detta egentligen uppenbara faktum har enligt min mening fysiker haft svårt att säga rakt ut. Men den här debatten kräver att man tar hänsyn till det, eftersom det innebär att inte heller Big Bang-teorin (i dess hittillsvarande former) och kvantmekaniken båda kan vara helt sanna." (Johansson).

Samma problem nämner också Gustafsson, nämligen att: "vi ännu saknar en användbar förening av fysikens två stora teorier från förra århundradet: relativitetsteorin (om rum, tid och gravitation) och kvantmekaniken (om mikrokosmos)."

Den uppmärksamme läsaren förstår omedelbart att med en djupt felaktig och direkt missvisande teori om makrokosmos är det inte att undra på om det blir problem med att skapa en förening med mikrokosmos. Därmed också att enbart en förening av relativitetsteorin och kvantmekaniken inte räcker för förståeligheten. Det saknas uppenbarligen en komponent...



Hem