Jagten på det største svar

I århundreder har videnskaben ledt efter »Teorien om alting« og dermed det definitive svar på universets indretning. Nu mener to danske forskere, at de har fundet den.

Et ungt sort hul lavet med Spitzer Space Telescope. Foto: AFP NASA/JPL Caltech Fold sammen
Læs mere
Foto: -
Lyt til artiklen

Vil du lytte videre?

Få et Digital Plus-abonnement og lyt videre med det samme.

Skift abonnement

Med Digital Plus kan du lytte til artikler. Du får adgang med det samme.

Nogle gange forandrer en rejse alt.

Den kan få dig til at blive fransk vinbonde, få dig til at gå fra hus og hjem for at gifte dig med en mand eller kvinde fra et vildt fremmed land, eller den kan forsyne dig med en så pludselig klarhed i tanken, at intet bagefter er som før.

For Jesper Grimstrup skete det på en rejse i 2002 i Tibet.

Han havde netop forsvaret sin doktorafhandling i teoretisk fysik på Wiens tekniske universitet og havde brug for at komme på afstand af matematikkens og partikelfysikkens dybder. Og nu stod han her – lille og undseelig blandt majestætiske bjergmassiver på verdens såkaldte tag – da en tanke tog form i hans hoved.

En tanke, der ikke blot kom til at forandre hans liv, men som – hvis han har ret – kan ende med at sende chokbølger gennem hele den naturvidenskabelige verden, og som meget vel kan afslutte hele det videnskabelige projekt, der blev indledt for mere end 2.000 år siden med den græske matematiker Arkimedes’ stædige forsøg på at finde evige lovmæssigheder for verdens indretning.

I sin snørklede fysikerhjerne mærkede Jesper Grimstrup, at han stod med noget, der lignede fligen af den endelige indsigt i hele den fysiske virkelighed – det definitive matematiske princip. Eller simpelthen: Teorien om alting.

I de følgende år tog tanken mere konkret form, ikke mindst efter intense samtaler med den danske matematiker Johannes Aastrup, der er lektor på Leibniz-universitetet i Tyskland. For et par år siden materialiserede deres fælles idé sig endelig i det, som Jesper Grimstrup kalder for »et simpelt matematisk princip« – en slags formel for verdens absolutte indretning.

Princippet fører til en matematisk teori, som Grimstrup og Aastrup kalder for quantum holonomy theory eller kvante holonomi teori. At udlægge den i detaljer ligger uden for denne skribents evner. Men forsøget kan gøres på at forklare, hvad den kan.

I årtier har fysikere ledt efter »Teorien om alting«. Det vil sige en superteori, der forener to teorier, som blev udformet i begyndelsen af forrige århundrede, Einsteins almene relativitetsteori samt kvantemekanikken, der blandt andet blev udviklet af den tyske fysiker Max Planck og af den danske atomfysiker Niels Bohr. Hver for sig fungerer de to teorier fremragende.

Relativitetsteorien har vist sig formidabel til at beskrive tyngdekraften og dermed, hvordan store og tunge objekter som stjerner og supermassive og usynlige sorte huller krummer rummet og tiden omkring dem.

Kvantemekanikken på sin side leverer en fremragende beskrivelse af stoffets ofte mærkværdige egenskaber helt nede på det atomare niveau.

Men de to teorier kan ikke forenes. Hvilket skyldes, at man ikke kan få tyngdekraften til at passe ind i kvantemekanikkens principper. Den kommer til at stå og flagre for sig selv. Man har dermed ikke en kvanteteori for tyngdekraft, og det er en gåde, hvorfor det forholder sig sådan.

Et andet og parallelt problem ligger i fysikkens såkaldte standardmodel, der blev udviklet i 1970erne. Modellen har vist sig fremragende til at forudsige en lang række fundamentale sammenhænge i naturen, ikke mindst den berømte Higgs-partikel, der endelig blev fundet i 2012, og som forklarer, hvorfor alle andre partikler har masse. Men ingen fysiker kan for alvor redegøre for, hvorfor standardmodellen er så velfungerende. Der må mangle et dybere lag i den.

Grimstrup og Aastrup mener imidlertid, at de med deres kvante holonomi teori kan slå samtlige universelle fluer med ét smæk. Det vil sige en teori, der på én gang sammensmelter relativitetsteorien med kvantemekanikken, og som leverer den endelige indsigt i standardmodellens matematiske struktur.

Der er bare et enkelt problem, og det er, at det koster penge at videreudvikle teorien, der er blevet et livsprojekt for Jesper Grimstrup. Oprindeligt var han fysiker på Niels Bohr Institutet i København, senere blev han gæsteforsker på det videnskabelige institut IHES i Paris.

Men siden 2011 har han ikke haft nogen fastansættelse og har levet på en kombination af dagpenge og opsparing. Af den ene årsag at hans teori er blevet et fuldtidsprojekt, som det har vist sig stort set umuligt at skaffe gængse forskningsmidler til. Det ligger med Jesper Grimstrups ord for langt borte fra fysikkens og matematikkens traditionelle »mainstream«.

Derfor har Grimstrup og Aastrup taget et usædvanligt skridt og startet en crowdfunding kampagne. Det indebærer, at de forsøger at rejse penge til deres ambitiøse projekt fra interesserede bidragydere, og i skrivende stund er de oppe på ca. 80.000 kr.

»Mit drømmebeløb er en million. Det ville give mig mulighed for at forske i fem-ti år. Det ville være fantastisk. Men mindre kan bestemt også gøre det. Jeg har i de sidste par år lært at leve billigt,« skriver Jesper Grimstrup til Berlingske.

Den 44-årige forsker ønsker ikke at blive traditionelt interviewet, hverken over telefon eller ved et personligt møde. Af samme årsag er denne artikel baseret på mailkorrespondance. For Jesper Grimstrups vedkommende fra et lokalt bibliotek, for han har hverken smartphone eller internet.

»Det er bare sådan, jeg er,« skriver han.

»Jeg kan godt lide at have tid til at tænke mig om, inden jeg svarer. At gå en tur med et spørgsmål f.eks. Især når emnet er så specielt og komplekst som dette.«

Hvis I har ret, har I angiveligt fundet fysikkens hellige gral. Hvorfor er en sådan altforenende teori så afgørende at finde?

»For mig personligt er det simpelthen glæden ved at finde noget, som jeg synes er utrolig smukt. Det er en dyb passion i mig. At få foræret en smuk idé og se den vokse. Det er en meget berigende oplevelse. Jeg tror, at ønsket om at forstå ligger dybt i os som mennesker. Vi befinder os i en verden, som vi ikke forstår – vi ser op på stjernerne og undrer os: »Hvad er det her for noget?« Det er et universelt »hvorfor?«. Så vi søger svar.

Vi lever i en tid, hvor mange af os ikke har nogen levende mytologi. Men vi har stadig et behov for at undre os, for at blive ramt af ærefrygt. Måske et behov for at blive konfronteret med livets grundlæggende mysterium. Jeg tror, at den form for videnskab er forbundet med noget helt grundlæggende i os. Jeg ser også en forbindelse til kunsten. Til litteraturen. Det handler om at finde noget, der er større end os selv. Skønhed. Noget, der både taler til hjertet og intellektet i os. Noget, der får os til at standse op og undre os, hvor vores sind bliver tavst. Det er en form for poesi.«

Hvad vil man kunne bruge jeres teori til, hvis den er sand?

»Det er svært at forestille sig, hvad det vil betyde, hvis det lykkes at finde en endelig teori, en teori for alting. Det vil jo være afslutningen på hele det videnskabelige projekt, som startede i oldtidens Grækenland. Det vil være dybt interessant at opleve. Tænk, hvis man når et punkt, hvor man ikke kan grave dybere. Det er jo fascinerende at tænke på. Et endeligt svar. Hvis vi har ret, og den algebra, som vi foreslår, virkelig er et endeligt princip, så er det på en måde et meget tomt svar, vi finder. Men måske er det også den eneste måde, man overhovedet kan forestille sig et endeligt princip på: at det stort set er tomt. For hvis det endelige princip indeholdt en masse struktur, ville man jo kunne reducere det yderligere.«

Hvad mener du med tomhed?

»Jeg har tænkt rigtig meget over det med, at »svaret«, vi leder efter, måske er fuldstændigt tomt. Jeg tænker, at det reelt måske er den eneste mulighed. I og med at svaret måske er tomt, vil det jo efterlade os, her efter flere tusinde års videnskabelig stræben, i en mærkelig uafklaret situation. Jeg synes, det er virkelig spændende.«

Hvis jeres teori holder, vil den så kunne sige noget om altings begyndelse, om Big Bang?

»Vi er stadig på det stadie, hvor vi er ved at udvikle den grundlæggende teori. Men det er helt klart målet, at den skal kunne sige noget om selve begyndelsen. Hvad var der før begyndelsen? Giver det spørgsmål overhovedet mening? Var der slet ingen singularitet (et enkelt punkt, hvoraf alt udsprang, red.), men derimod et tidligere univers, der som en slags kosmisk hoppebold faldt sammen, og så udvidede det sig og blev til det, vi kalder Big Bang i dag? Alle disse spørgsmål kender vi ikke svarene på. Men en teori for kvantegravitation skal kunne svare på dem. Som et minimum.«

Berlingske har spurgt sig for i det danske fysikermiljø, og her opfatter man ikke Jesper Grimstrup som en fantast uden jordforbindelse – eller noget lignende.

Hans tidligere kollega på Niels Bohr Institutet, astrofysiker Anja C. Andersen, kalder de to forskeres projekt for »spændende og nørdet«. Hun tilføjer, at selv om det skulle vise sig, at de ikke har fundet den store forkromede og sammenhængende teori, er deres forskning vigtig, fordi »den kan føre til, at andre kan blive inspireret og ad nye, snørklede veje finde en løsning«.

De to superteori-jageres validitet kan også bekræftes af, at de begge har publiceret forskning i en række af verdens mest velansete videnskabelige tidsskrifter. Dertil kommer et anerkendende nik fra en af klodens mest respekterede teoretiske fysikere, amerikaneren Lee Smolin.

»Jeg er en stor fan af Jesper Grimstrup og Johannes Aastrup,« skriver han. Og tilføjer:

»Deres arbejde er af den slags, der fører til åbning af nye veje i videnskaben.«

De to forskeres crowdfunding-kampagne kan findes på www.indiegogo.com