Vackra teorier har haft stor framgång inom fysikvetenskapen. Men kanske har det kommit till en punkt när vi måste ge upp skönheten? Helena Granström reflekterar över det sköna och sanna.
Lyssna på alla avsnitt i Sveriges Radios app.
ESSÄ: Detta är en text där skribenten reflekterar över ett ämne eller ett verk. Åsikter som uttrycks är skribentens egna.
”Beauty is truth, truth beauty”, skaldade en gång den brittiske romantiske poeten John Keats – skönhet är sanning, sanning skönhet – men trots skönheten i denna poetiska formulering, är åtminstone jag benägen att ifrågasätta dess sanningshalt. Faktum är att Keats påstående borde betvivlas av alla som någon gång har låtit sig förföras av en vacker men otillförlitlig yta – och då har vi inte ens kommit in på skönhetens förgänglighet, som väl i sig måste anses sätta den i motsatsposition till den eviga sanningen.
Men det är värt att lägga märke till hur dikten fortsätter, nämligen ”that is all ye know on earth, and all ye need to know” – att det sköna och det sanna sammanfaller är hos Keats inte bara allt vi människor vet, utan också allt vi behöver veta. Att skönheten utgör en kungsväg till sanningen är emellertid inte enbart en poetisk devis, utan sedan länge även en naturvetenskaplig.
I synnerhet bland fysiker är det lätt att finna ståndpunkter som att ”en vacker teori inom den fundamentala fysiken har en större chans att vara korrekt”, och att naturen bäst beskrivs i ”ekvationer som är så enkla, vackra, kompakta och allmängiltiga som möjligt”. Den tyske 1900-talsfysikern Hermann Weyl beskriver hur han i sitt arbete ”alltid har försökt förena det vackra med det sanna”, men när han någon gång blivit tvungen att välja, ”vanligtvis valt det vackra” – ett val som i Weyls fall mer än en gång visade sig vara det riktiga. De ekvationer som deras upphovsman ansåg för vackra för att överge beskrev visserligen inte det de ursprungligen avsåg att beskriva, men i slutändan visade de sig ändå vara giltiga för någon aspekt av naturen.
Historiskt har skönheten med andra ord erbjudit en värdefull vägledning i sökandet efter sanningen om verkligheten. Alla kända naturlagar svarar mot någon form av matematisk symmetri; en egenskap som är av central betydelse för att någonting ska anses vackert inom fysiken. Frågan är om detsamma gäller för den fysik vi ännu inte upptäckt – om Keats, det vill säga, faktiskt hade rätt. En som anmäler stark skepsis i frågan är den tyska fysikern Sabine Hossenfelder i boken ”Lost in math”. Att skönhetsidealen spelade en roll för tillkomsten av exempelvis den allmänna relativitetsteorin, innebär inte att de gagnar fysiken idag. I synnerhet inte som grundforskningens förutsättningar förändrats under det senaste seklet: Om den teoretiska fysikens uppgift tidigare var att förklara redan gjorda observationer, är det numera snarare teorierna som avgör vilka observationer som görs, i ofta både kostsamma och tidskrävande experiment. Om vi enbart är villiga att pröva de eleganta hypoteserna, är risken att vi inte hittar något alls. Dessutom har förkärleken för det vackra, menar Hossenfelder, alltmer kommit att byggas in i matematiken, så att det inte längre är tydligt vad den faktiskt är, nämligen en estetisk preferens. Vi förväntar inte bara av våra teorier att de ska ge korrekta förutsägelser, utan också att de ska ha en hög grad av symmetri, inte innehålla någonting till synes godtyckligt, och dessutom gärna kunna ge en gemensam förklaring till flera skilda fenomen – i slutändan inte av något mer stringent skäl än att vi tycker att sådant är fint.
Effekten av allt detta är att det som fungerar kritiseras för att det inte är vackert nog: På samma sätt som vissa fysiker inledningsvis sade sig ha varit beredda att tro på den numera etablerade kvantelektrodynamiken ”om den inte hade varit så ful”, anklagas partikelfysikens standardmodell idag allmänt för att vara, med Stephen Hawkings ord, ”ful och ad hoc”. Samtidigt som samma fysiker vägrar avfärda det som inte fungerar, och istället justerar sina eleganta teorier för att slippa ta konsekvenserna av uteblivna resultat. De är ju helt enkelt så vackra att de borde vara sanna: Gud är subtil men inte ondsint, som Einstein en gång uttryckte det, med vilket han alltså ville säga att Gud är subtil men han har inte dålig smak.
Fysikvetenskapens belägenhet påminner en hel del om biologins, som den beskrivs av ornitologen Richard Prum i boken ”Skönhetens evolution”. På 1990-talet rådde i princip konsensus i forskarvärlden om sambandet mellan ett symmetriskt utseende och god genetisk kvalitet – en uppfattning som så småningom visade sig sakna vetenskapligt stöd. Vilket inte innebär att idén övergetts – tvärtom. Inte minst lever den vidare i form av det så kallade kostsamhetsargument som gör gällande att estetiska uttryck i djurvärlden – allt ifrån ståtliga fjäderdräkter till invecklade parningsritualer – är en manifestation av fitnessöverskottet hos den som uppvisar dem: Jag kan inte bara överleva, jag kan dessutom göra det medan jag bär runt på en jättestor stjärt.
Men, betonar Prum, Darwin själv insåg att det inte är så enkelt: Skönheten är inte bara en indikation på någonting annat, utan en evolutionär kraft i egen rätt. Istället för att vittna om förmågan till anpassning och överlevnad, tycks ett attraktivt yttre tvärtom kunna stå i direkt konflikt med den, särskilt som den som dras till den vackra ytan ofta nog är beredd att bortse från det som finns under. ”Begäret efter skönhet”, skriver Prum, ”kommer att hävda sig och underminera törsten efter sanning.”
Det finns emellertid en uppenbar skillnad mellan fysik och biologi i detta avseende: Om vi tror att det existerar en djup koppling mellan skönhet och sanning – här i bemärkelsen funktion – är det i fallet med sexuellt urval lätt att föreställa sig att känslan för den skulle ha inpräntats i oss av evolutionen. Att vi skulle vara i besittning av samma genetiskt betingade intuition när det gäller den abstrakta matematiska beskrivningen av fenomen som vi aldrig haft och aldrig kommer att få någon sinnlig erfarenhet av tycks onekligen mer långsökt. Vad är egentligen den evolutionära fördelen med kvantgravitation?
Men icke desto mindre tycks många forskare finna analogin oproblematisk: Nobelpristagaren Steven Weinberg liknar fysikerns förkärlek för skönhet vid den hos en hästuppfödare som känner igen en vacker häst. Uppfödarens erfarenhet säger honom, menar Weinberg, att den vackra hästen också är den sortens häst som vinner lopp. Hans kollega Frank Wilczek ser samma samband, men i omvänd riktning: Det har alltid funnits ett evolutionärt värde i att tro på det som är sant, och upplevelsen av skönhet är i grunden ingenting annat än de biologiska belöningssystemens reaktion när de ställs inför det sanna.
Hossenfelder, å sin sida, förblir kallsinnig. Att fysiker och matematiker tycker att ekvationer är vackra är knappast mer betydelsefullt än att bilmekaniker gillar att betrakta en väloljad motor. Att dessa specialisters skönhetssinne skulle ha något att säga oss om universums beskaffenhet finns det helt enkelt mycket få skäl att tro. Kanske kommer den slutliga sanningen om universum, när vi väl finner den, visa sig vara precis så otymplig, stökig och bristfällig som verkligheten i stort. Eller kanske kommer vi inte att finna den alls – och bor det i så fall inte en sorts skönhet också i det?
Helena Granström, författare med bakgrund inom fysik och matematik
Litteratur
Sabine Hossenfelder: Lost in math. How beauty leads physics astray. Basic Civitas Books, 2019.
Richard O Prum: Skönhetens evolution. Hur Darwins bortglömda teori om det sexuella urvalet formar djurriket – och oss. Natur & kultur, 2019.