"Teorin ger en hel del, men ger oss knappast närmare den hemliga av den gamla," skrev Albert Einstein i december 1926. "Jag är övertygad om det He spelar inte tärningar. "

Einstein svarade på ett brev från den tyska fysikern Max Born. Hjärtat i den nya teorin om kvantmekanik, som Born hade argumenterat, slår slumpmässigt och osäkert, som om det led av arytmi. Medan fysiken före kvanten alltid handlade om att göra detta och få den där, den nya kvantmekaniken tycktes säga det när vi gör det detta, vi får den där endast med viss sannolikhet. Och i vissa fall kan vi få den andra.

Einstein hade ingen av det, och hans insistering på att Gud inte spelar tärningar med universum har ekade under årtiondena, som bekant och ändå lika elusiv i sin mening som E = mc². Vad menade Einstein med det? Och hur tänkte Einstein av Gud?

Hermann och Pauline Einstein var nonobservant Ashkenazi judar. Trots hans föräldrars sekularism upptäckte den nioårige Alberten och omfamnade judendomen med stor passion och för en tid var han en pliktfull, observant jude. Efter sina judiska anpassningar skulle hans föräldrar bjuda en fattig forskare att dela en måltid med dem varje vecka, och från den fattiga medicinska studenten Max Talmud (senare Talmey) lärde sig den unga och intryckbara Einstein om matematik och vetenskap. Han förbrukade alla 21-volymer av Aaron Bernsteins glada Populära böcker om naturvetenskap (1880). Talmud styrde sedan honom i riktning mot Immanuel Kant Kritik av ren anledning (1781), från vilken han migrerade till David Hume filosofi. Från Hume, det var ett relativt kort steg till den österrikiska fysikern Ernst Mach, vars ständigt empiricistiska, filosofiska seriösa trosfilosofi krävde en fullständig avvisning av metafysik, inklusive begrepp om absoluta rymden och tiden och existensen av atomer.

Men denna intellektuella resa hade genast utlöst konflikten mellan vetenskap och skrifter. Den nu 12-åriga Einstein uppror. Han utvecklade en djup aversion mot dogmen av den organiserade religionen som skulle vara för sin livstid, en aversion som utvidgades till alla former av autoritarism, inklusive någon form av dogmatisk ateism.

Denna ungdomliga, tunga kost av empirisk filosofi skulle tjäna Einstein väl några 14 år senare. Machs avvisning av absoluta rymden och tiden bidrog till att forma Einsteins speciella relativitetsteori (inklusive den ikoniska ekvationen E = mc²), som han formulerade i 1905 samtidigt som han arbetade som en "teknisk expert, tredje klass" vid det schweiziska patentverket i Bern. Tio år senare skulle Einstein slutföra omvandlingen av vår förståelse av rymden och tiden med formuleringen av hans allmänna relativitetsteori, där tyngdkraften ersätts av krökt spacetime. Men när han blev äldre (och visare) kom han för att avvisa Machs aggressiva empiricism och en gång förklarade att "Mach var lika bra på mekaniken som han var eländig vid filosofin."

OEinstein utvecklade en mycket mer realistisk position. Han föredrog att acceptera innehållet i en vetenskaplig teori realistiskt, som en kontingent "sann" representation av en objektiv fysisk verklighet. Och, även om han inte ville ha någon del av religionen, blev troen på Gud som han hade fört med honom från sin korta flirtation med judendomen grunden som han konstruerade sin filosofi på. När han frågades om grunden för hans realistiska hållning förklarade han: "Jag har inget bättre uttryck än begreppet" religiöst "för detta förtroende för verklighetens rationella karaktär och att den åtminstone i viss mån är tillgänglig för mänsklig anledning. '

Men Einstein var en filosofisk gud, inte religion. När han frågades många år senare om han trodde på Gud svarade han: "Jag tror på Spinozas Gud, som avslöjar sig i den lagliga harmonin av allt som finns, men inte i en Gud som berör honom med mänsklighetens öde och handlingar. ' Baruch Spinoza, en modern av Isaac Newton och Gottfried Leibniz, hade tänkt på Gud som identiska med naturen. För detta ansågs han vara farlig kättare, och blev excommunicated från det judiska samhället i Amsterdam.

Einsteins gud är oändligt överlägsen men opersonlig och immateriell, subtil men inte skadlig. Han är också fast determinist. När det gäller Einstein var Guds "lagliga harmoni" etablerad genom kosmos genom strikt överensstämmelse med de fysiska principerna för orsak och verkan. Således finns det ingen plats i Einsteins filosofi för fri vilja: "Allt är bestämt, början och slutet, av krafter där vi inte har någon kontroll ... vi alla dansar till en mystisk melodi, intonerad på avstånd av en osynlig spelare.'

Relativitetens speciella och allmänna teorier gav ett radikalt nytt sätt att fatta utrymme och tid och deras aktiva interaktioner med materia och energi. Dessa teorier överensstämmer helt med "lovlig harmoni" som fastställdes av Einsteins Gud. Men den nya teorin om kvantmekanik, som Einstein också hade hjälpt till att hitta i 1905, berättade en annan historia. Kvantmekanik handlar om interaktioner som involverar materia och strålning, på grund av atomer och molekyler, mot en passiv bakgrund av utrymme och tid.

Tidigare i 1926 hade den österrikiska fysikern Erwin Schrödinger radikalt förvandlat teorin genom att formulera den när det gäller ganska dunkla "vågfunktioner". Schrödinger själv föredrog att tolka dessa realistiskt, som beskrivande av "materiens vågor". Men en konsensus växte, starkt främjad av den danska fysikern Niels Bohr och den tyska fysikern Werner Heisenberg, att den nya kvantrepresentationen inte skulle tas för bokstavligt.

I huvudsak hävdade Bohr och Heisenberg att vetenskapen äntligen hade hamnat i de konceptuella problem som var involverade i den beskrivning av verkligheten som filosoferna varade för i århundraden. Bohr citeras med att säga: "Det finns ingen kvantvärld. Det finns bara en abstrakt kvant fysisk beskrivning. Det är fel att tro att fysikens uppgift är att ta reda på hur naturen är is. Fysiken gäller vad vi kan säga om naturen. Denna vagt positivistiska uttalande hävdades av Heisenberg: "Jag måste komma ihåg att det vi observerar inte är naturen i sig utan naturen utsätts för vår metod att ifrågasätta." Deras breda antirealistiska "Köpenhamns tolkning", som förnekar att vågfunktionen representerar ett kvansystems verkliga fysiska tillstånd, blev snabbt det dominerande sättet att tänka på kvantmekanik. Nyare variationer av sådana antirealistiska tolkningar tyder på att vågfunktionen helt enkelt är ett sätt att "koda" vår erfarenhet eller vår subjektiva tro på grund av vår fysiska erfarenhet, så att vi kan använda det vi tidigare lärt oss för att förutsäga framtiden .

Men detta var helt i strid med Einsteins filosofi. Einstein kunde inte acceptera en tolkning där representativets huvudsyfte - vågfunktionen - inte är "riktig". Han kunde inte acceptera att hans Gud skulle tillåta den "lagliga harmonien" att riva så fullständigt i atomskalaen, vilket ger laglös indeterminism och osäkerhet, med effekter som inte helt och otvetydigt kan förutsägas av deras orsaker.

Scenet var sålunda satt för en av de mest anmärkningsvärda debatterna i hela vetenskapens historia, eftersom Bohr och Einstein gick huvudet på tolkningen av kvantmekanik. Det var ett sammanhang av två filosofier, två motstridiga uppsättningar metafysiska förutfattningar om verklighetens natur och vad vi kan förvänta oss av en vetenskaplig framställning av detta. Debatten började i 1927, och även om huvudpersonerna inte längre är med oss, är debatten fortfarande mycket levande.

Och olöst.

Jag tror inte att Einstein skulle ha varit särskilt förvånad över det här. I februari 1954, bara 14 månader innan han dog, skrev han i ett brev till den amerikanska fysikern David Bohm: "Om Gud skapade världen, var hans främsta angelägenhet verkligen inte att göra sin förståelse lätt för oss."

Om författaren

Jim Baggott är en prisbelönt brittisk populärvetenskaplig författare och författare, med mer än 25 års erfarenhet av att skriva om ämnen inom vetenskap, filosofi och historia. Hans senaste bok är Quantum Space: Loop Quantum Gravity och sökandet efter rymden, tiden och universums struktur (2018). Han bor i Reading, Storbritannien.

Denna artikel publicerades ursprungligen på aeon och har publicerats under Creative Commons.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon