Du er lige gået i gang med at læse den her artikel. Derfor giver det nok heller ikke mening at spørge, om den overhovedet eksisterer.
Men hvad nu, hvis du rejser dig og går væk fra skærmen for at lave en kop kaffe? Findes teksten så stadig?
Her vil de fleste nok svare ja. Men en kvantefysiker vil snarere sige, at det kan du dybest set ikke vide. For teksten eksisterer muligvis kun, idet nogen vælger at læse den.
Forvirret? Så er du ikke den eneste. Tværtimod har kvantefysikken nu i 100 år fået nogle af verdens klogeste mennesker til at klø sig i håret. For hvordan forliger man den regelmæssighed, der ligger til grund for Newton og Einstein univers, med en teori, som aldrig helt kan forudsige, hvor en elektron befinder sig, og hvor to partikler tilsyneladende kan spejle hinanden over enorme afstande, uden at vi helt kan forklare hvordan?
En del af svaret på dét spørgsmål finder vi på en lille vindblæst ø i Nordsøen, cirka 150 kilometer syd for Esbjerg. Her var kvantefysikere fra hele verden for nylig samlet på en slags videnskabelig pilgrimsfærd for at markere 100-året for ét af historiens helt store gennembrud.
Kvantefysikkens Mekka
Hvis man spørger, hvor kvantefysikken opstod, så vil de fleste nok forestille sig et universitetsmiljø med alskens laboratorier, instrumenter, og tavler fyldt med kompliceret matematik.
Men det centrale gennembrud skete et helt andet sted; nemlig på den tyske ø Helgoland. Her var den blot 23-årige fysikstuderende Werner Heisenberg i juni 1925 draget i en slags selvvalgt eksil for at få en pause fra den allergi, der plagede ham hjemme på fastlandet.
Fri for pollen og andre forstyrrende elementer kunne han nu fordybe sig i at løse et af de mysterier, der indtil da havde givet folk som Einstein og Niels Bohr hovedbrud:
Hvordan fungerer et atom, når man zoomer helt ind på de enkelte bestanddele? Hvordan forklarer vi, at elektroner kan springe i tilsyneladende tilfældige kredsløb rundt om deres atomkerner?
Det var den slags spørgsmål, hvor den klassiske fysik kom til kort. Men Heisenberg tog det næste skridt. Og i dag vidner en mindesten midt på Helgoland om, at den unge tysker under sit ophold på øen gav menneskeheden nøglen til en dybere forståelse af de partikler, som hele vores verden er bygget af. Et kig ind i en virkelighed, der er langt mere kaotisk og uforudsigelig, end de fleste kan holde ud at tænke på til daglig.
Heisenberg havde sat sig for at forklare det fænomen, som den danske fysiker og Nobelprismodtager Niels Bohr havde observeret: Elektroner, der cirklede omkring en atomkerne, kunne tilsyneladende ’springe’ fra det ene kredsløb til det andet. Men hverken Bohr eller andre kunne forklare hvorfor eller hvordan.
Heisenbergs skelsættende indsigt var - meget kort fortalt - at elektroner slet ikke bevæger sig i faste, forudsigelige baner rundt om atomkernen, sådan som Bohr og de fleste andre fysikere hidtil havde antaget. Derfor var det nytteløst at stræbe efter en model, der kunne forudsige en elektrons placering - man kunne højest forudsige dets sandsynlige placeringer.
Det var denne usikkerhed, som i 1926 fik Einstein til at skrive de ikoniske ord: ’Gud spiller ikke terning".
Det gør Gud så måske alligevel.
Kvantespring er blevet hverdagskost
"Det er nogle andre fysiske love, og det er en anden måde at tænke på, end vi er vant til. Hvis du kaster en bold, så er det Newtons love, der beskriver, hvordan den bevæger sig. Men hvis du skal beskrive en elektrons bevægelser i et atom, så skal du bruge kvantemekanikken. Her er der en større grad af tilfældighed. Man skal ikke spørge, hvor en elektron befinder sig; man skal snarere tale om en fordeling af mulige svar. Man kalder det typisk en elektronsky, hvor elektronen kan være lidt over det hele. Og den beslutter sig først, hvor den er, når man måler det".
Sådan forklarer lektor Brian Julsgaard den grundlæggende forskel på klassisk fysik og kvantefysik. Han har igennem et årti været ansvarlig for det kursus i kvantemekanik, som alle fysikstuderende på Aarhus Universitet kommer igennem i starten af deres uddannelse.
"Det er egentlig ikke voldsomt svær matematisk teori. Det, der kan give udfordringer for mange, er at man ikke kan se kvantemekaniske fænomener med det blotte øje. Det er mest noget, man kan se, når man laver eksperimenter. Men de studerende kommer fint igennem det", forsikrer Julsgaard.
En ny verden af muligheder
Det, der på Heisenbergs tid var en fuldstændig revolutionerende intellektuel kraftpræstation, er altså nu en del af standardpensum på naturvidenskabelige grunduddannelser.
Gennemsnitsdanskeren kan måske stadig have svært ved at få greb om, hvad det egentlig var, den unge tysker fandt ud af på Helgoland i 1925. Men det videnskabelige samfund har ikke set sig tilbage. Niels Bohr, Max Planck og resten af datidens genier var hurtige til at klatre ombord på det tog, Heisenberg havde sat i gang. Konstant blev der lagt nye lag på hans opdagelser, og 100 år senere er kvantemekanikkens teorier ved at blive omsat til håndgribelige teknologier, som datidens genier ikke kunne have drømt om.
Lynhurtige supercomputere. Ubrydelig datakryptering. Materialer, der kan transportere strøm uden tab undervejs. Udvikling af medicin skræddersyet til enkeltindividers genom. Scanning af hjerneaktivitet hos fostre i livmoderen. Alene på Aarhus Universitet bugner det med projekter, der baserer sig på Heisenbergs indsigt.
Kvanteteknologi er måske ikke blevet en indgroet del af vores hverdag endnu, men det er tæt på. Hvor langt er videnskaben nået om endnu 100 år? Det er der næppe nogen, der kan forudsige - ikke engang kvantefysikerne selv.
Aarhus Universitet
Nordre Ringgade 18000 Aarhus
Tlf: 8715 0000
CVR-nr: 31119103
EORI-nummer: DK-31119103
EAN-numre: www.au.dk/eannumre