Big Bang bli till!
Cornwell, John

Forskare, som i april högtidlighöll 80-årsminnet av den engelska utgåvan av fader Georges Lemaîtres teori om universums ursprung, fick lyssna till hur prästens och vetenskapsmannens insisterande på att gränsen mellan vetenskap och religion aldrig får suddas ut ledde till en konflikt mellan honom och Pius XII.

”Världens utveckling kan liknas vid ett nyligen avslutat fyrverkeri: några röda strimmor, aska och rök. Stående på stelnad aska betraktar vi solarnas långsamma utslocknande och försöker påminna oss den försvunna strålglansen hos världarnas ursprung.”

Denna slående beskrivning av universum skrevs inte av en poet utan av en berömd vetenskapsman och präst vid namn Georges Lemaître, som intar sin plats bredvid andra forskare och präster från den moderna eran – benediktinen Gregor Mendel och jesuiten Teilhard de Chardin. Medan Mendel var genetikens förfader och Teilhard en uppslagsrik företrädare för evolutionen, var Lemaître som kosmolog en av de första att utforma en teori om att universum började med en omvälvande ”Big Bang”.

Lemaître, som föddes i den belgiska staden Charleroi 1894, utbildade sig först till ingenjör i Louvain. Hans studier avbröts av första världskriget, i vilket han tjänstgjorde som officer inom artilleriet och fick motta det belgiska militärkorset. Under sin prästutbildning vid Malines efter kriget fick han sin biskops tillåtelse att studera matematik och fysik samtidigt som han slutförde sina studier i filosofi och teologi.

Lemaître blev helt betagen av Albert Einsteins relativitetsteori och återvände efter sin prästvigning 1923 till Cambridge för att doktorera i astronomi under astrofysikern Arthur Stanley Eddington. Han fullbordade sin forskning vid The Massachusetts Institute of Technology och Harvard College Observatory.

Tillbaka i Louvain skrev han en uppsats med titeln ”A homogeneous universe of constant mass and growing radius accounting for the radial velocity of extragalactic nebulae” [Ett homogent universum med konstant massa och växande radie, med redovisning av extragalaktiska nebulosors radialhastighet1]. Universum är med andra ord expanderande och inte statiskt, som tidigare antagits. Einstein ansåg att Lemaître hade fel. Han sade till honom: ”Din matematik är korrekt, men din fysik är hemsk.” Men 1930 skrev Eddington att Lemaîtres uppsats utgjorde en ”lysande lösning” på kosmologins kvarvarande problem. Det var Einstein som hade fel.

Uppsatsen publicerades på engelska för första gången 1931 med stort bifall och Lemaître lade fram sina forskningsresultat inför The British Association [for Advancement of Science]. Han föreslog att universum expanderar från en ursprunglig atom, liknande ett ”kosmiskt ägg som exploderade i skapelseögonblicket”. Detta blev mer känt som Big Bang-teorin och revolutionerade kosmologin.

Åttioårsjubileet av publicerandet av uppsatsen 1931 firades i april i Cambridge med en fyradagarskonferens som samlade några av de ledande astrofysikerna i världen, inklusive lord Martin Rees, John Barrow, John Polkinghorne, George Ellis och dr George Coyne S.J. från Vatikanobservatoriet. Några av talarna och deltagarna var också framstående teologer.

I regi av det Cambridge-baserade Faraday Institute for Science and Religion, grundat av The Templeton Foundation, föreläste talarna om Lemaîtres märkliga liv och vetenskapliga bedrifter. Den tredje dagen ägnade deltagarna åt nutida kosmologiska frågeställningar, som har utvecklats utifrån Lemaîtres teorier, i synnerhet sannolikheten av så kallade multiversum.

Kärnfrågan är huruvida de numeriska tillfälligheterna (finkalibreringen, som vissa fysiker kallar det), som ligger till grund för universums naturlagar pekar mot en ursprunglig Skapare. Ty om det endast finns detta enda universum, så kan inte slumpen förklara de ytterst precisa ”konstanterna” som gjorde det möjligt för det att hysa liv.

Naturkonstanterna inbegriper de numeriska värdena hos sådana fenomen som gravitationens styrka, de exakta matematiska värdena för massan hos materiens elementarpartiklar, styrkan hos elektricitet och magnetism samt ljushastigheten i vakuum. De grundläggande konstanterna, så många och så exakta i sina värden och relationer, är sådana att även den minsta förändring av värdet hos en konstant skulle ha resulterat i ett universum som omöjligt kunde hysa liv.

När den agnostiske fysikern Freeman Dyson begrundade detta fenomen, som ibland kallats för den antropiska principen, medgav han 1979 att slumpen inte skulle ha kunnat leda till en sådan komplex uppsättning av märkliga kombinationer: en Skapare verkade vara det enda svaret. Men de naturvetenskapliga forskarna, som inte gillade en sådan God of the Gaps [luckornas Gud] slog effektivt tillbaka och hävdade att det finns en oändlig serie av universum (ett multiversum), där varje universum har sin egen uppsättning av olika konstanter och kombinationer. Vi råkar bara befinna oss i det universum som är tillgängligt för liv på grund av ett särskilt kast med den kosmiska tärningen i en oändlig serie av tärningskast: därför förblir slump snarare än skapelse en möjlig lösning.

Lemaître-konferensen fick bevittna hur några av de mest framstående personligheterna inom astrofysiken argumenterade på båda sätten: för en Skapare och för ett multiversum som inte behöver någon Skapare. Men konferensens verkliga big bang, åtminstone för mig, var inte så mycket de olika argumenten kring multiversumet som förhållandet mellan Lemaître, påvedömet och kopplingen mellan naturvetenskap och religion.

Pater Coyne berättade den märkliga historien om Lemaître och Eugenio Pacelli, som 1939 blev påven Pius XII och som dog 1958. Pacelli hade som pojke hyst ett intresse för astronomi genom sin vänskap med pater Giu­seppe Lais, en astronom vid Vatikan-observatoriet när detta låg i Rom (i dag ligger det i Arizona). När Pacelli blev påven Pius XII hade han en tendens att koppla ihop vetenskapliga förklaringar med bibliska och läromässiga tolkningar av Skapelsen. I ett anförande med titeln ”Un’ora di serena” som han höll inför Påvliga vetenskapsakademien 1951 gjorde han en klassisk God of the Gaps-koppling när han citerade Lemaîtres arbeten.

Utifrån uppfattningen om Big Bang och skapelseakten skrev Pius XII: ”Dagens naturvetenskap som går många hundra år tillbaka har lyckats lämna ett vittnesbörd om det majestätiska ursprungliga Fiat Lux … på så sätt har naturvetenskapen bekräftat universums kontingens och även den välgrundade härledningen till den epok då världen blev till ur Skaparens hand.” Lemaître blev bestört över detta påvliga uttalande, och han hävdade nu att hypoteserna om ”ur-atomen” och Big Bang endast skulle bedömas som fysikaliska teorier och att teologiska överväganden helt och hållet skulle hållas utanför.

Läget tillspetsades när Pius förberedde ett större uttalande som skulle göras inför The International Astronomical Associations årsmöte 1952. Lemaître reste dit för att i egen hög person kraftfullt argumentera för sin sak. Följaktligen avråddes Pius från att säga något överhuvudtaget om Big Bang eller skaparen. Under återstoden av sitt pontifikat tillämpade han en självkritisk kyrklig praxis som gjorde åtskillnad mellan teologi och kosmologi.

Pater Coyne hävdade vidare att Lemaîtres inflytande skulle komma att få långtgående konsekvenser för förhållandet mellan naturvetenskapen och det påvliga läroämbetet för resten av århundradet, ända fram till Johannes Paulus II:s upplysta ståndpunkter. År 1982 slog Johannes Paulus II fast att naturvetenskap aldrig får användas på ett förenklat sätt som en rationell grund för tron och att den heller inte kan anses vara ateistisk till sin natur eller stå i strid med tron på Gud.

”Kristendomen äger i sig själv källan till sitt eget rättfärdigande och förväntar sig inte att naturvetenskapen ska utgöra dess främsta försvarare”, sade Johannes Paulus II. ”Naturvetenskapen måste själv bevisa sitt egenvärde … Vi har i dag en aldrig tidigare skådad möjlighet till ett gemensamt interaktivt förhållande, inom vilket varje disciplin behåller sin integritet och ändå är radikalt öppen för den andras upptäckter och insikter … Naturvetenskapen utvecklas bäst när dess begrepp och slutsatser integreras i en större mänsklig kultur med dess intresse för slutgiltiga menings- och värdefrågor.”

Medan Pius XII:s åsikter resulterade i vad pater Coyne beskriver som ett ”alltför lättvindigt tillägnande av naturvetenskapliga resultat för att stödja religiösa trosövertygelser”, uttryckte Johannes Paulus II kyrkans extrema försiktighet genom att definiera hennes partnerskap i dialogen. Vad vi har nu är något ”radikalt nytt”, åtskilt och ändå diametralt motsatt till en fientlig relation.

Coyne avslutade med att ta upp en avgörande fråga som Johannes Paulus II väckte: kan naturvetenskapen ha någon nytta av utbytet mellan naturvetenskap och religion? Coyne tror att det krävs en stor portion mod och öppenhet för att ställa den frågan, och det finns inte något tydligt svar. Det är svårt, sade han, att ”se vilka fördelarna för naturvetenskapen som sådan skulle vara”.

Samtidigt som kyrkan nu lär att dialogen kommer att hjälpa naturvetenskapliga forskare att inse att naturvetenskapliga upptäckter inte kan vara ett substitut för kunskap om det verkligt eviga, så är det fortfarande en öppen fråga, på vilket sätt vetenskapliga upptäckter, tillsammans med filosofi och teologi, är en del av sökandet efter detta eviga.

”Uppenbarligen”, sade pater Coyne till sist, ”har inte den nya inställningen från Rom alla svaren, men den är en inbjudan till ett gemensamt sökande, ett sökande som har Georges Lemaîtres anda att tacka för mycket.”

Översättning: Per Lindqvist

Not

1. Radialhastighet är den komponent av ett föremåls hastighet som är riktad mot eller från en observatör. Radialhastighet kan mätas med dopplereffekten, dvs. fenomenet att frekvensen (ex.vis uppfattad som ljudvolym) är högre för föremål som närmar sig observatören och lägre för föremål som avlägsnar sig. Övers. anm.

Artikeln var ursprungligen publicerad i The Tablet den 16 april 2011. www.thetablet.co.uk

John Cornwell är Director of the Science and Human Dimension Project vid Jesus College, Cambridge.


Publicerad 2011 i nummer 4