Hjem Op

 

Distribueret orden -
en rationel helhedsbeskrivelse


Ib Ravn

Den traditionelle videnskabelige fornuft har adskilt del og helhed og har gjort fragmenterne uafhængige af hinanden. Der findes imidlertid en videnskabelig understrøm, der beskriver helheder som værende til stede i delene. Denne helhedsbeskrivelse er baseret på en frekvensanalyse, der opfatter virkeligheden som bygget op af bølger i diverse medier samt deres harmonier.
(En kortere og mere populær version af dette argument: her)

Trykt i Paradigma, 4. årgang, nr. 3, 1990, s. 21-31

 

Indledning

Skal man forstå hvordan virkeligheden er skruet sammen, byder der sig bl.a. disse to anskuelser til: holisme og atomisme, dvs. helhedstænkning og deltænkning. Holismen siger at det er helhederne der er vigtige; det er dém vi skal undersøge hvis vi vil finde ud af hvordan det virkeligt står til med virkeligheden. Atomismen hævder på sin side at man får kun check på tingene ved at søge ned til deres mindste dele, de "atomer" som de består af.

Deltænkningen, der jo som bekendt dominerer i videnskab og rationalitet, er baseret på en opfattelse af at virkeligheden er indrettet som en lokaliseret orden. Det vil sige at man mener verden er struktureret eller ordnet på en sådan måde, at ting befinder sig på bestemte, velafgrænsede steder (sted = "locus"). Een ting er her, en anden ting er dér; ting indtager forskellige positioner i rummet. De kan vekselvirke ved at bevæge sig gennem det mellemliggende rum og berøre hinanden på overfladerne, men de står i sidste instans i et ydre forhold til hinanden.

Mens forestillingen om virkeligheden som en lokaliseret orden ligger bag stort set al deltænkning, kan man ikke sige at der til helhedstænkning knytter sig netop een alternativ opfattelse af virkelighedens orden. Jeg vil i denne artikel beskæftige mig med een bestemt udgave af et sÅdant helhedsbaseret ordensbegreb, nemlig distribueret orden.

Benytter man sig af dette ordensbegreb fremstår virkeligheden ikke primært som en samling genstande der kan afgrænses og stedfæstes, men som et mønster af fænomener der er spredt eller fordelt (distribueret) ud over et større område. Sådanne fænomener kan man dårligt nok kalde "ting", fordi ting gerne har klare grænser. Den distribuerede ordens fænomener kaldes "bølger".

En bølge er en forstyrrelse der forplanter sig (i et medium). Den spreder sig altså pr. definition i alle retninger ud fra sin kilde, og gør dette på en meget velordnet måde. Mens ting og andre velafgrænsede fænomener, såsom partikler, kun har relevans for deres eget lille sted, deres del af virkeligheden, har bølger i kraft af deres udfarende natur relevans for større områder, ligesom disse har relevans for delen. I en lokaliseret orden defineres delen ved sig selv, mens i en distribueret orden definerer del og helhed hinanden.

Der har i mere end halvandet hunderede år eksisteret et videnskabeligt redskab til beskrivelse af dén distribuerede orden, der findes i bølgedannede helheder. Det er et matematisk fremgangsmåde til forståelse af komplekse bølgemønstre som kaldes frekvensanalyse. Frekvensanalyse har vist sig at være et uundværligt redskab i fysik, ingeniørvidenskab og biologi, uden at dette dog har givet anledning til nogen synderlige overvejelser blandt dens brugere om, hvorvidt den peger mod et alternativt ordensbegreb.

Denne artikel præsenterer en række videnskabelige discipliner og teorier, der betjener sig af frekvensanalyse til forståelse af den distribuerede ordens bølgedannede helheder (en fyldigere præsentation findes i Ravn, 1989a). Disse teorier er i de fleste tilfælde opstået i stærk opposition mod de etablerede teorier, der har benyttet det lokaliserede ordensbegreb. Ud over at være banebrydende på deres egne felter er disse teorier også, hævder jeg, tegn på en større revision af den måde som videnskaben og den moderne vestlige kultur anskuer virkeligheden på.

En bi-hensigt med artiklen er at vise, at selvom helhedstænkning ofte har været forbundet med ikke-rationelle erkendelsesveje (intuition, meditiation, mystisk erfaring) er en rationel helhedstænkning altså også mulig. Bølgemekanik og frekvensanalyse er begreber der ikke trækker på andre indsigter eller discipliner end dem, der bruges i traditionel videnskabelig diskurs - men forstået på rette måde peger de på en ganske ny videnskabelig opfattelse af virkelighedens beskaffenhed.

 

En verden af vekselvirkende elementer

Langt den største del af den videnskabelige tænkning og anden systematisk erkendelse er baseret på lokaliseret orden. Nogle eksempler følger.

Den klassiske fysik ser virkeligheden som bestående af et udstrakt rum, hvori der befinder sig genstande: faldende legemer, løftestænger, billardkugler - elementer i ydre vekselvirkning med hinanden. De bevæger sig godt nok gennem rummet, men vi ved at de altid befinder sig bestemte steder. Astronomiens himmellegemer beskriver bestemte baner, en pæn lokaliseret orden. De velkendte kemiske ligninger for molekylers opløsning og forvandling til andre molekyler er baseret på en lokaliseret orden af uafhængige og uden for hinanden eksisterende molekyler.

Genetikken opererer med gener der sidder lokalt på DNA-strengen som perler på en snor ved siden af hinanden. Når de overlapper sker det også velordnet, for i sidste instans består gener af tripletter af nukleotider, genets "atomer", lokaliserede arvepartikler.

I hjerneforskningen har man tilsvarende gået ud fra at orden må være lokal: til betemte legems- og bevidsthedsfunktioner må svare bestemte omrdåder i hjernen. Velkendt er Penfields diagram der viser hver enkelt legemsdels repræsentation på hjernebarken. Erindringer har også skullet lokaliseres, selvom det projekt har vist sig praktisk taget uigennemførligt.

Lægevidenskaben har været præget af en lokaliseret sygdomsmodel. Den klassiske såkaldte "germ theory of disease" forudsætter at sygdom skyldes indtrængende stoffer eller fremmedlegemer. Helbredelse består så i en afskærmning fra eller udryddelse af disse fremmedlegemer, typisk varetaget af et specifikt lægemiddel, en "magical bullet". Til hver sygdom formodes at svare en bestemt medicin - altså den lokaliserede ordens een-til-een korrespondens.

Immunforsvaret ses på samme måde som en immun-"atomernes" kamp mod fjendtlige genstande (antigener) der skal udryddes, også af een-til-een-korresponderende antistoffer. Og sådan kan man blive ved. Opfattelsen af den fysiske og biologiske virkelighed som bestående af uafhængigt eksisterende og eksternt vekselvirkende elementer er uhyre udbredt i videnskaberne.

Men der findes også i videnskaberne et alternativ hertil. Før vi ser på dette skal jeg lige indskyde at lokaliseret orden ikke er det samme som dŽt man i den relativistiske fysik kalder lokalitetsprincippet. Når man dér siger at rummet er lokalt mener man, at det er udstrakt på en sådan måde, at transport eller kommunikation fra et punkt til et andet må foregå med hastigheder lavere end lysets. Lokaliseret orden som diskuteret i denne artikel er, som vi skal se, et bredere begreb, der ikke snævert er knyttet til den relativistiske fysik.

 

Partikler og bølger

Hvordan kan et alternativ til det lokaliserede ordensbegreb se ud? Hvis ikke ting hører hjemme bestemte steder, hvordan kan man så overhovedet tale om orden? Ud fra den lokaliserede ordensopfattelse er alternativet til orden kaos, forstået som altings "de-lokalisering"; intet ér hvor det hører hjemme, forvirring råder. For at nærme os begrebet distribueret orden kan vi tage fat i et eksempel med småsten og vandbølger (efter Bentov, 1982).

Smider man en lille håndfuld småsten i et badekar, danner der sig straks en mængde ringe i vandet. Det ser kaotisk ud, men der er faktisk god struktur og orden i bølgerne. Man kan beskrive denne orden på to væsensforskellige måder. Man kan enten hæfte sig ved stenene og forsøge at fastholde deres præcise nedslagspunkter for sit indre blik. Til det formål kan man lægge et gitterværk ned over badekarret og bestemme stenenes nedslagspunkter ved hjælp af koordinater. I denne beskrivelse betones elementernes positioner og velafgrænsede eksistens.

Men man kan også hæfte sig ved bølgerne og deres spredning over vandet. Det ligger i bølgers natur at de spreder sig fra deres kilde ud over et større område. Dette gør de på en yderst velordnet måde, og de sætter derfor et karakteristisk præg på dette område som helhed. Tænker vi således på bølger ledes vi til at anskue helheden, ikke elementerne eller delene.

Den første form for orden, elementernes orden, er lokaliseret, fordi den betoner hver tings velafgrænsede "locus". Den anden form for orden, bølgernes orden, er distribueret, fordi den er baseret på bølgers spredning eller distribuering ud over et større område. I en lokaliseret orden har hver enkelt del kun relevans for sig selv, mens delene i en distribueret orden har relevans for helheden. Mens en partikel er lokal, idet den jo findes et bestemt sted, er en bølge distribueret, idet den jo pr. definition er en forstyrrelse der forplanter sig (i et medium). Bølger repræsenterer altså "udsmurthed" og globalitet.

 

Holografi: Delen rummer helheden

Hvad er det præcist ved bølger der gør dem globale og distribuerede? Lad os se på badekarret igen. De ringformede bølger, der breder sig efter stenen er smidt i, bærer i kraft af deres form information med sig om deres oprindelsessted. Tager man et fotografi af blot et lille udsnit af bølgerne et sekund efter stenens nedslag, vil man ved hjælp af bølgeudsnittets særlige krumning kunne spore sig tilbage til nedslagspunktet.

Bølger bevarer deres struktur også når de overlapper ("interfererer") med andre bølger; hver enkelt kan stadig fortælle om hvor den kom fra. Uanset hvor komplekst et interferensmønster af bølger vi har, kan vi principielt (omend ikke altid i praksis) spore hver enkelts oprindelsessted. Bølger rummer altså information derved at de fører orden med sig fra et bestemt sted og ud over et større område, dvs. deres information distribueres. Et interferensmønster er en distribueret orden.

Bølgers informationsbærende evne udnyttes i radiofoni. Fra radiosenderen udbreder et bølgebåret elektromagnetisk signal sig hundreder af kilometer ud i alle retninger. At det er information der distribueres ud i rummet kan man forvisse sig om ved at placere sin radio hvorsomhelst i modtagerområdet og stille ind. Den udsendte information transmitteres som en velordnet lyd, f.eks. tale eller musik. Den information der findes i hele modtagerområdet findes også i hver del af det.

Tilsvarende med lys. I et tomt solbelyst værelse rammer lysbølger gulv, loft og alle vægge og kastes tilbage ud i rummet, hvor de interfererer. Hvert lille udsnit af det åbne rum i værelset vil indeholde information fra alle værelsets overflader. Det kan jeg overbevise mig om ved at placere mine øjne vilkårlige steder i rummet: jeg kan se hele værelset fra hver eneste del af det. Helheden rummes i delen, i denne ganske bestemte betydning. Hver del af lysinterferensmønstret lader os se hele værelset, og forskellige dele af giver forskellige perspektiver på værelset.

Dette er princippet i holografering, som er en teknik til fastfrysning af det interferensmønster af lysbølger, som rammer vore øjne (Smith, 1975; indføringer: Caulfield, 1984; Weynon, 1978). Et hologram giver os ikke alene et tre-dimensionalt indtryk af den holograferede genstand, f.eks. en tekande. Det gengiver også den helhedens tilstedeværelse i delen, som vi så i det solfyldte værelse. Klipper man nemlig et hologram i mindre dele vil man gennem hver enkelt del af det stadig kunne se hele tekanden. Dette skyldes den specielle holografiske optagelsesteknik, hvor lys der reflekteres fra alle punkter på tekanden spredes eller distribueres ud over alle punkter på hologrammet. Hver del af hologrammet rummer derfor information om alle dele af tekanden, dvs. om hele tekanden. Med andre ord lagrer hologrammet dén distribuerede orden der skabes ved den særlige optagelsesteknik.

Det er vigtigt at holde sig for øje at hologrammer blot er finurlige fotografier, der anskueliggør noget som vi alle kender fra vores dagligdag men måske ikke har tænkt så meget over, nemlig at bølger bærer information fra delen ud til helheden. Analogien med hologrammet sætter os ikke i stand til at vise noget, der ikke lige så godt kan siges med det solfyldte værelse som eksempel, eller en koncertsal fyldt med interfererende lydbølger. Faktisk er hologrammet et ringere eksempel, idet det er statisk; det er en fastfrysning af noget der i virkeligheden er i evig bevægelse (lys-, lyd- og andre bølger).

 

Fourieranalyse: At finde bølgers harmonier

Bølgebeskrivelser har været alment benyttede i fysikken i det sidste par hundrede år. Der findes f.eks. mekaniske bølger (vandbølger, trykbølger, varmebølger, lydbølger) og bølger i det elektromagnetiske felt (radiobølger, lysbølger, røntgenstråling osv.). En bølge kan beskrives ved et antal parametre, såsom frekvens (svingninger pr. tidsenhed), fase (ca. = starttidspunkt), bølgelængde, bølgehøjde og form (sinusbølger, firkantede bølger osv.).

Selv om lyd- og lysbølger altså danne uhyre komplekse interferensmønstre, som i en koncertsal eller det solbelyste rum, er det alligevel en meget velordnet helhed de udgør. Denne helhed kan ikke analyseres på klassisk lokaliseret-atomistisk vis, fordi den består ikke af rumligt velafgrænsede elementer; det er ikke en partikelorden. Men den kan analyseres på anden vis, nemlig via en såkaldt frekvensanalyse, hvor de "smådele" som man i analysen når frem til ikke er partikler, men frekvenser eller bølger - bølger der er simplere end det interferensmønster der skal analyseres.

Den almindeligste form for frekvensanalyse er Fourieranalyse (Goodman, 1968; indføring: Weisstein, 1980). Dette er en matematisk beskrivelse af den fysiske proces, der f.eks. finder sted i høresansen (stærkt forenklet). Spiller man et C på en trompet, består lyden af en grundtone (en såkaldt fundamental harmoni) med en frekvens på 262 svingninger pr. sekund, der gør at vi hører den som et C. Derudover består lyden af en række overtoner (højere harmonier), der svinger med højere frekvenser der står i "pæne" forhold til grundtonen (2x, 3x, o.l.). Det er disse overtoner der karakteriserer C-et som spillet på en trompet, idet et C spillet på et klaver ville give anledning til en anden serie overtoner.

Alle disse toner er overlejret hinanden når de kommer ud af trompeten; de er "een lyd", eet komplekst interferensmønster af alle tonerne. I øret opløser øresneglen denne lyd til simplere frekvenser eller bølger, nemlig grundtonen og overtonerne, og forskellige nerveceller viderebehandler forskellige toner. Denne ørets frekvensanalyse sætter os i stand til at skille alverdens lyde og toner ud fra hinanden, som når vi i en koncertsal kan skelne bratschen fra violinen osv., selvom dét der når frem til vore ører er eet uhyre komplekst interferensmønster af lyde.

Den måde hvorpå Fourieranalysen piller de enkelte toner ud af det komplekse lydbillede kan illustreres som følger. Antag at det komplekse bølgemønster der rammer øret kan udtrykkes som et tal, f.eks. 75. Dette tal kan vi udtrykke som en sum af potenser af 2, dvs. 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 osv. Laver vi "2-potens-analyse" af tallet 75 finder vi at det er lig 64 + 8 + 2 + 1. Tilsvarende kan et hvilket som helst helt tal udtrykkes som en restløs sum af sådanne potenser af 2.

På analog vis fremlagde Joseph Fourier i 1822 et teorem, der viser at man matematisk kan udføre det som øresneglen gør konkret: nemlig opløse enhver regelmæssig bølgeform restløst i en sum af finere og finere sinusbølger (stadig højere overtoner eller harmonier). Resultatet af Fourieranalysen er en serie bølger med forskellig frekvens, fase og bølgehøjde. Set i denne sammenhæng kaldes de komponentbølger, idet de ved en simpel sammenlægning, en såkaldt Fouriersyntese, gendanner det oprindelige komplekse bølgemønster. I analogien med 2-potens-analysen svarer komponentbølgerne til mindre og mindre potenser af 2 (32, 16, 8 osv.) , som jo kan lægges sammen til det oprindelige tal igen.

Fourieranalyse og mange andre former for frekvens- og bølgeanalyse er vigtige redskaber til forståelse af bølgefænomener og distribueret orden. De fleste videnskabelige analyseformer har fokuseret på den lokaliserede orden, men i takt med at distribuerede fænomener påkalder sig mere opmærksomhed vil også frekvensanalysemetoder stige i betydning. Tilsvarende kan vi tage brugen af frekvensanalyse i en bestemt videnskabelig disciplin som et tegn på, at man dér beskæftiger sig med en distribueret orden, uanset om dette begreb anvendes af disciplinens udøvere eller ej.

 

Frekvensanalyse i holografi og kvantemekanik

Fourieranalyse er holografiens matematiske grundlag. Vi så at under holografering distribueres lys fra hvert enkelt punkt på tekanden til hele hologrammet. Når man senere iagttager det færdige hologram samler den distribuerede orden på hologrammet lyset i bestemte punkter i en lokaliseret orden, som vi opfatter som tekanden. Denne lysets overgang fra lokaliseret orden på tekanden til distribueret orden på hologrammet og tilbage igen til lokaliseret orden i det holografiske billede af tekanden beskrives (på en måde vi ikke skal komme nærmere ind på her) ved hjælp af såkaldte Fouriertransformationer, der er en udvidelse af Fourieranalysen (Smith, 1975).

Frekvens- eller bølgeanalyse bruges desuden i kvantemekanikken til analyse af Schršdingerligningen. I kvantemekanikken foretages målinger ikke ved at man lægger en lineal langs med den genstand der skal måles, men ved at diverse abstrakte bølgeformer (sinusbølger, impulsbølger, harmoniske kuglebølger o.l.) associeres med bestemte fysiske egenskaber (som bevægelsesmængde, position, spin osv.) af en bestemt størrelse (se Herbert, 1985, kap. 5).

En del af årsagen til at kvanteteorien virker så fremmed når man møder den for første gang er, at man i fysikken er vant til at tænke i partikel- og objekt-sprog, men at kvantemekanikken grundlæggende er et bølgefænomen. Et velkendt kors for tanken er kvantespringet: det fænomen at en elektron i et atom skifter elektronskal og energiniveau i et diskontinuert spring. I en lokaliseret orden er det svært at forstå hvordan en bold kan bevæge sig fra A til B uden at befinde sig noget sted midt i mellem.

Men opfatter man elektronen som en bølge, i stil med en violinstreng (der jo er spændt fast i begge ender, ligesom elektronen er "lukket inde" i atomet), så svarer de forskellige energiniveauer som elektronen kan befinde sig i blot til forskellige harmonier (overtoner) af violinstrengens grundtone. Ligesom en violinstreng af fysiske grunde har en bestemt egensvingning og kun visse mulige overtoner, således har også en elektron kun bestemte energiniveauer til sin rådighed. Derfor kan en elektron ikke befinde sig mellem skallerne, dvs. de naturlige frekvenser.

Da hvert grundstof jo bl.a. karakterises ved forskellige antal elektroner i forskellige "baner" omkring atomet, kan man populært sagt sammenligne grundstofferne med musikinstrumenter. Som et instrument klinger hvert grundstof med forskellige overtoner, i og med at det har forskellig elektronbesætning. Anskuet ud fra dette bølgeperspektiv er det periodiske system en oversigt over materiens symfoniorkester. Selv om denne beskrivelse af atomet som en bølgebaseret og derfor distribueret orden lyder dunkel og poetisk er den i virkeligheden lige så (eller mere) rationel end den velkendte solsystemmodel med elektroner kredsende som planeter om atomerkernen i midten.

 

David Bohm og den indfoldede orden

Kvanteteoriens bølgekarakter kan tages som et tegn på, at den fysiske virkelighed, som jo er teoriens genstandsområde, i langt højere grad burde fortolkes ud fra et distribueret ordensbegreb. Er materien faktisk mere bølgeagtig end partikelagtig må det få konsekvenser for vor traditionelle opfattelse af fysiske fænomener som velafgrænsede i tid og rum.

Kvantefysikeren David Bohm har fremlagt en alternativ fortolkning af kvanteteorien, der netop betoner kvantevirkelighedens distribuerede beskaffenhed (1986). Til beskrivelse af denne distribuerethed har han lanceret et nyt ordensbegreb, som han kalder "indfoldet orden". Den indfoldede orden er en dybere og mere subtil orden end den klassiske kartesianske orden (her kaldet den lokaliserede orden). Verdens konkrete og distinkte fænomener "foldes ud" fra den indfoldede orden, de manifesteres som partikler og genstande i den udfoldede ordens overfladevirkelighed. Hvor den udfoldede orden er præget af adskilthed og ydre vekselvirkninger i udstrakt tid og rum, er den indfoldede orden således indrettet, at helheden rummes i delen, og alle "dele" eller aspekter af helheden står i øjeblikkelig kontakt med hinanden.

Begrebet indfoldet orden er for Bohm en slags ontologisk ramme, en opfattelse af virkelighedens beskaffenhed som man kan benytte til at give mening til kvanteteoriens paradokser (indføring: Ravn, 1987). Parallelt med disse ontologiske eller filosofiske overvejelser har han udført mere konkret arbejde med kvanteteorien (bl.a. Bohm et al., 1987, Bohm & Hiley, under udarbejdelse). Et central størrelse hos ham er "kvantepotentialet", der er et ikke-lokalt felt som er forbundet med hver partikel (Bohm, 1952). Kvantepotentialet guider partiklens bevægelser ud fra en helhedsorden, der i princippet indretter sig efter alle begivenheder i hele universet. På denne måde affældes elektroner i et interferensmønster på skærmen bag dobbeltsprækkeeksperimentet og fjerne fotoner korreleres øjeblikkeligt i Aspects forsøg (beskrevet i Nørretranders, 1985). Via kvantepotentialet har hele universet en ikke-lokal indvirkning på enhver partikel; helheden har øjeblikkelig relevans for delen, som i enhver distribueret orden (populært om kvantepotentialet, se Ravn 1989b).

Som begreb synes "indfoldet orden" ikke altid at passe lige godt ind i Bohms arbejde med kvantepotentialet. Han fremfører da også forskellige variationer af det: superindfoldet orden, indfoldet orden af første, anden og tredje grad samt generativ orden (Bohm & Peat, 1989). Fælles for dem alle er det distribuerede aspekt, som denne artikel fastholder. Bohms brug af "indfoldet orden" afviger derudover fra det foreliggende "distribueret orden" ved ikke at være baseret så nøje på bølgefænomener, omend han ofte inddrager dem som eksempler på indfoldet orden.

 

Karl Pribram og distribueret hukommelse

Neuropsykologen Karl Pribram (1971, 1987a) har haft brug for et alternativ til det lokaliserede ordensbegreb til beskrivelse af den måde, hvorpå erindringer lagres i hjernen. Man troede oprindeligt, at bestemte erindringer lagredes i bestemte celler, men forsøg med rotter viste at man var ude af stand til selektivt at udradere bestemte erindringer (Lashley, 1950). Ved bortskæring af bestemt dele af hjernen bliver alt det erindrede materiale svager; det er ikke sådan at en specifik (lokal) erindring forsvinder, mens alt andet forbliver krystalklart. Erindringer må altså være lagret ud over et større område, som en distribueret orden. Dette giver robusthed overfor velafgrænsede beskadigelser, idet ingen del jo så indeholder noget unikt, men hver del indeholder noget af helheden.

Pribram har arbejdet med en holografisk metafor til forståelse af denne distribuerede orden. Hvor den klassiske neurofysiologi fokuserer på diskontinuerte (lokaliserede) impulser af elektrisk aktivitet som bærere af information i nervesystemet, foreslår Pribram at information spredes og lagres som bølgeinterferensmønstre af neural aktivitet. Sådanne bølger eller bølgefronter mener han opstår i det dendritiske netværk af mikrofibre, som leder fra synapserne til nervecellens krop. I disse netværk overlapper fibre mange steder fra, og her kan interferensmønstre etableres.

I sådanne hologramlignende interferensmønstre kan realiseres en række egenskaber der karakteriserer perception og tænkning (associativ hukommelse, genskabelse af en helhed fra et partielt input, modstandsdygtighed over for støj, induktiv generalisering osv. Se f.eks. Willshaw, 1981). De fysiske detaljer ved denne proces er endnu stort set uafklarede.

Alle de faser som information gennemgår - fra omverden til øjets linse til nethinden til nervebanerne til hjernen og videre til oplevelse - søger Pribram at beskrive matematisk som Fouriertransformationer af en lokaliseret orden af distinkte punkter til en distribueret orden af interfererende bølger og tilbage igen (Pribram, Nuwer & Baron, 1974). Beslægtede teorier for en holografisk eller Fourierbaseret hukommelse har været fremsat af mange andre end Pribram (bl.a. Eich, 1984, og Pietsch, 1981).

Motorisk aktivitet, dvs. musklers koordination og brug, tolker Pribram ligeledes ud fra frekvensbetragtninger, hvilket står i modsætning til den klassiske fysiologis Newtonsk-mekaniske og lokaliserede principper om vægtstænger og løfteforhold (Pribram, Sharafat & Beekman, 1983).

Pribram blev i 1976 opmærksom på Bohms parallelle overvejelser (Pribram, 1987b). De har siden mødtes mange gange og betrager deres teorier som indbyrdes overensstemmende. Noget videre samarbejde er det dog ikke blevet til.

 

Rumlige frekvenser i synssansen

I psykologers og hjerneforskeres studium af visuel perception i dyr og mennesker finder man ligeledes konflikten mellem det lokaliserede og det distribuerede ordensbegreb.

Den ortodokse teori for synssansen er baseret på den lokaliserede orden. Denne teori siger at individuelle cellestrukturer i hjernens synscenteret reagerer, når de udsættes for stimuli der er bestemt geometrisk: linjer, kanter eller gitre orienteret i en bestemt retning (Hübel & Wiesel, 1959). Disse elementer eller træk sætter hjernen så sammen til de gestalter, billeder og mønstre, vi oplever i vores omverden. Dette er en lokaliseret opfattelse af synssansen, der svarer til den lokaliserede opfattelse af hukommelsen: verden består af distinkte træk og elementer, og til hver træk eller type træk svarer en bestemt cellestruktur i hjernen.

Heroverfor hævder en nu voksende skole inden for perceptionsforskningen, at vi perciperer "rumlige frekvenser" af lys og mørke og behandler dem ved hjælp af Fourieranalyse (Campbell & Robson, 1968, Shapley & Lennie, 1985, introduktion her). Forestiller vi os at den visuelle stimulus er et gitterværk af sorte stænger med hvide mellemrum, kan vi fortolke den som en firkantet bølge der varierer i rum, idet vi scanner hen over gitterværket: sort-hvid-sort-hvid-sort. Dette kan afbildes som en firkantet bølge, hvor x-aksen er rummet og y-aksen er lysintensiteten.

Teorien siger nu, at hjernen foretager en Fourieranalyse af denne rumlige variation i lysintensitet, dette rumlige bølgemønster. Herved opløses billedet i harmoniske komponentbølger af forskellig frekvens, som registreres af nerveceller der er tunet til lige dén bestemte frekvens. At vi ikke oplever omverdenen som frekvenser eller bølger af visuel information, men som en samling lokaliserede og velafgrænsede genstande forklares ved, at hjernen lægger de relevante komponentbølger sammen igen til det oprindelige mønster, således at der i vores oplevelse fremtræder et lokaliseret billede (af gitterværket).

Lokaliseret orden er altså ikke noget vi ser direkte; den bygges op eller konstrueres i vores visuelle perception. Hvad vor synssans er følsom for er ikke en samling diskte og lokaliserede træk i vores omverden, men en distribueret orden der er konstituteret som overlappende frekvenser af lys og mørke.

Pribram (1987a) anfører som en hypotese, at alle vore sanser opererer på en tilsvarende bølgemanér og altså baserer sig på en distribueret orden. Mens høresansens basis i bølgemekanismer er generelt accepteret og teorien om rumlige frekvenser i visuel perception er begyndt at slå an, er den bredere hypotese om en bølgefundament for sanseapparatet som helhed mere spekulativ. Som bl.a. Daugman (1985) antyder for synssansen er der måske i centralnervesystemet tale om en kombination af begge principper, lokaliseret såvel som bølgebåret orden.

 

Bioholografi

Til forståelse af flagermusens orienteringsevne lancerer den ungarske bioingeniør og opfinder af akustisk holografi, Pal Greguss (1968), en såkaldt bioholografi. Han fortolker dyrs kommunikation med omverdenen som en behandling af udefra kommende signalers interferens med et indre referencesignal eller -bølge, hvilket også er princippet i holografi. Det er velkendt at flagermusen betjener sig af et sådant referencessystem til analyse af de ultralydssignaler, den udsender og som reflekteres fra insekter og andre genstande.

Greguss (1986) generaliserer dette fænomen til et alment princip om at celler og organismer som helhed oppebærer en indre referencebølge, en organismen særegen vibration eller "tone". Organismens vekselvirkninger med omverdenen foregår via dette referencesignal, som moduleres (ændres) af påvirkninger udefra. Således bliver sygdom, for eksempel, ikke så meget et spørgsmal om at (distinkte og lokaliserede) fremmedlegemer trænger ind i organismen og forstyrrer andre materielle processer. Sygdom er snarere en en svækkelse af organismens referencesignal, som kan være opstået via interferens med skadelig stråling udefra (f.eks. magnetiske felter fra højspændingsledninger) eller af andre indre årsager.

Helbredelse består derfor ikke udelukkende i en fjernelse eller undertrykkelse af fremmedlegemer udefra, men kan ligeså godt finde sted via en styrkelse af organismens eget referencessignal. En sådan forstærkning er nonspecifik; den er ikke rettet mod bestemte sygdomsårsager. Har Greguss ret i disse betragtninger kan det være på denne måde at generelt præventive og livsstilsforbedrende initiativer kan tænkes af virke: nemlig via tiltag af distribueret karakter, og ikke som specifikke og lokaliserede indgreb (kirurgi, medikamenter) som den traditionelle lægekunst har specialiseret sig i.

Den norske læge Vilhelm Schjelderup (1987) sammenfatter en række alternative behandlingsprincipper under navnet "de holografiske metoder". Zoneterapi, irisdiagnostik, øreakupunktur og andre metoder forudsætter alle at kroppen som helhed er afspejlet i bestemte af dens dele: fodbalderne, regnbuehinden, ørebrusken osv. Knuder under foden og misfarvninger i regnbuehinden tages som tegn på sygdomme på de dertil svarende organer eller væv i kroppen, som så kan behandles f.eks. med nåle anbragt på de korrekte steder på ørebrusken eller ved manipulation af fodbalden.

Schjelderup (1989) prøver at forklare denne kroppens distribuerede orden ved hjælp af begreber lånt fra Bohm og Pribram, samt fra Becker og Seldens (1986) studier af kroppens elektromagnetiske egenskaber. Schjelderup hævder bl.a. at der skulle eksistere et analogt kommunikationssystem, der supplerer nervessystemets mere velkendte digitale nerveimpulser. Dette analoge kommunikationssystem ville være et velegnet medium for en bølgebåret distribueret orden af neural kommunikation, i modsætning til den lokaliserede orden der bæres af digitale nerveimpulser.

 

Morfogenetiske felter og langtrækkende orden

Den engelske biolog Brian Goodwin (1982; se hans artikel andetsteds i dette nummer) forsker i formdannelse i evolution og individudvikling. Han tolkers organismers velordnede udvikling som udtryk for at de reguleres af af morfogenetiske felter. Disse beskriver han bl.a. med harmoniske bølgeligninger, der fremstiller det befrugtede æg som et distribueret potentiale, der rummer alle muligheder overalt. Denne distribuering af biologisk orden sammenligner han med holografi som følger:

Ser vi nu på regeneration [organismers gendannelse af f.eks. et tabt ben], har harmoniske funktioner en meget vigtig egenskab... Hvis en harmonisk funktion er defineret over en del af et område, f.eks. en del af en kugleoverflade [f. eks. en celle], så kan funktionen rekonstrueres entydigt over hele kugleoverfladen. Det vil sig at delen indeholder helheden i en specifik matematisk forstand, og det giver os en analogi til det velkendte hologram. Vi kan bruge dette til at beskrive organismers regenerative egenskaber, defineret som harmoniske felter: fra en given del kan helheden frembringes (Goodwin, 1980: 402) (fremhævelser tilføjet).

Goodwins opfattelse af biologiske orden som primært distribueret og kun sekundært lokaliseret medfører, at generne stilles i et nyt lys. De er ikke længere de primære determinanter af organismens udvikling, for det er de morfogenetiske felter. Gener rangerer sammen med miljøfaktorer som udløsere (triggers) af bestemte i feltet nedlagte udviklingsveje, således at en konkret, lokaliseret orden manifesteres i den voksende organisme: indre organer dannes her, hudvæv dér, næsen midt i ansigtet, ørerne på siden af hovedet, osv.

Organismens fremtoning og organisation som helhed har den gen-fokuserede molekylærbiologi haft meget lidt at sige om, måske fordi den har stirret sig blind på lokaliserede gener på en DNA-streng. Gener koder for elementer (proteiner, "livets byggestene"), men ikke for deres organisation, deres indordning i organismens helhed. Hertil kræves en distribueret orden, defineret globalt over hele organismens udstrækning.

Biofysikeren Herbert Fröhlich (1983) peger på, at biologisk orden generelt opretholdes gennem oscillationer (svingninger, frekvenser) af bl.a. elektromagnetisk art. Disse svingninger skaber stabiliteter, der forplanter sig ud over et biologisk system ved resonans (medsvingning) mellem f.eks. en celles forskellige komponenter eller mellem celler. Blandt andet har han undersøgt cellemembranens spontane udsendelse af højfrekvent elektromagnetisk stråling, som han mener har langtrækkende eller globale (distribuerede) virkninger i levende væv. Dette peger på et alternativ til den klassiske lokaliserede opfattelse, ifølge hvilken biologisk orden opretholdes via materielle (f. eks. kemiske) og dermed lokaliserede interaktioner. Fršhlichs elektromagnetiske feltvirkninger kan være bærer af en bølgebåret distribueret orden i biologiske systemer (Fröhlich & Kremer, 1983).

De fire forskere der er blevet nævnt i dette og det foregående afsnit - Greguss, Schjelderup, Goodwin og Fröhlich - er eksempler på den stigende rolle som frekvensanalystiske og bølgemekaniske tilgange spiller i udforskningen af levende systemer. Den videre konskevens af en sådan forskning bliver, som understreget i denne artikel, en radikal omlægning af vores forståelse af biologisk orden som ikke primært lokaliseret, men primært distribueret og kun sekundært eller i grænsetilfælde lokaliseret.

 

En rationel helhedsbeskrivelse

Jeg har i det foregående foretaget en række nedslag i naturvidenskabelige forskningsområder, hvor individuelle forskere eller skoler har fundet det hensigtsmæssigt at trække på et distribueret ordensbegreb: bølgemekanik, kvanteteori, holografi, neurofysiologi, perceptionsstudier, morfogenese, dyrekommuikation, samt biologisk orden generelt. Selvom den empiriske støtte i en del af de nævnte tilfælde har en noget foreløbig karakter, ser jeg den relativt brede anvendelse i fysik og biologi af frekvensanalyse og bølgemekanik som tegn på, at det distribuerede ordensbegreb har en vigtig rolle at spille i forståelsen af virkelighedens sammensætning.

Det distribuerede ordensbegreb er langt fra nogen endelig beskrivelse af helhedsprægede og komplekse fænomener. De her citerede skoler og teorier beskæftiger sig med emner der alle lader sig tolke lineært (dvs. virkninger kan adderes), og det er bl.a. derfor bølgemekanik og frekvensanalyse har vist sig så effektive beskrivelsesredskaber. Skal man diskutere kompleksitet generelt er det tvivlsomt om lineære analyser er tilstrækkelige (jævnfør artiklen af Paul Davies (1990) andetsteds i dette nummer, der fremhæver forskningen i ikke-lineære systemer: fraktaler, kaos, neurale netværk, dissipative strukturer osv.)

Anvender man Occams ragekniv må man sige, at hvad der lader sig beskrive ved en simpel lineær analyse skal beskrives sådan, og kun hvor det er strengt nødvendigt bør mere komplekse (ikke-lineære) beskrivelser inddrages. Således forstået kan det distribuerede ordensbegreb være et konstruktivt trin på vejen mod en mere omfattende beskrivelse af virkelighedens orden.

En af det distribuerede ordensbegrebs særlige kvaliteter er det lys, det kaster over forholdet mellem del og helhed. Traditionelle beskrivelser af dette forhold har set helheden som enten summen af delene (som i atomismen) eller har tilføjet noget der "bryder frem" når dele sættes sammen til en helhed (som f.eks. i den generelle systemteori, vitalismen og andre emergensteorier). Ses fænomener som en distribueret orden er der en meget mere intim forbindelse mellem del og helhed, idet helheden ikke en ontologisk kategori forskellig fra delene, men tværtimod findes i delene, distribueret ud i dem og eksisterende i kraft af dem.

Dette peger på en meget tættere forbindelse mellem alle de fragmenter, som vor reduktionistiske kultur har delt virkeligheden op i. Som sådan kan det distribuerede ordensbegreb bidrage til en nyvurdering af forholdet mellem erkendelse og virkelighed, natur og kultur og menneske og samfund (se Ravn 1988a, b, 1989, for en diskussion af det distribuerede ordensbegrebs mulige konsekvenser for etikken).

Hvad angår de erkendelsesteoretiske implikationer af det distribuerede ordensbegreb har bl.a. Bohm og Pribram prøvet sig frem med en helhedstænkning, der søger at rumme både rationelle og a-rationelle indsigter. Sigtet med nærværende artikel har været mere beskeden: at give et vue over de områder hvor begreber, der hører til distribueret orden, er blevet benyttet i fysisk og biologisk forskning til at kaste nyt lys over den orden, der rummes i mønstre, gestalter og helheder.

Jeg håber dermed at have godtgjort at det distribuerede ordensbegreb kan danne basis for en rationel helhedstænkning. Ønsker man at tænke i helheder behøver man ikke give sig ud på dén gyngende grund, som mystik, religiøsitet, direkte indsigt osv. udgør for mange mennesker.

Hermed ikke være sagt at man aldrig skal begive sig ud på gyngende grund, eller at det vi i dag forstår som "rationelt" skal have det sidste ord. Men det er en helt anden historie.

 

Litteratur

Becker, R. O., & Selden, G. (1986). The Body Electric: Electromagnetism and the Foundation of Life. New York: Morrow.

Bentov, Itzhak (1982). Det vilde pendul. Borgen.

Bohm, D. (1952). A suggested interpretation of the quantum theory in terms of "hidden" variables, I & II. Physical Review, vol. 85, s. 166-179 & 180-193.

Bohm, D. (1986). Helhed og den indfoldede orden. rhus: Ask.

Bohm, D., & Hiley, B. (under udarbejdelse). The Causal Interpretation of Quantum Mechanical Field Theory. London: Routledge and Kegan Paul.

Bohm, D., Hiley, B. J., & Kaloyerou, P. N. (1987). An Ontological Basis for the Quantum Theory. Physics Reports, vol. 144, s. 321-375.

Bohm, D., & Peat, F. D. (1989). Videnskab og kreativitet. rhus: Ask.

Campbell, F. W., & Robson, J. G. (1968). Application of Fourier analysis to the visibility of gratings. Journal of Physiology, 197, 551-566.

Caulfield, H. John. (1984). The wonder of holography. National Geographic, marts, s. 364-377.

Daugman, J. G. (1985). Uncertainty relation for resolution in space, spatial frequency, and orientation optimized by two-dimensional visual cortical filters. Journal of the Optical Society of America A, 2, 1160-1169.

Davies, Paul (1990). Det selvorganiserende kosmos. Paradigma, årg. 4., nr. 3 (dette nummer).

Edwards, W., og Tversky, A. (red.) (1967). Decision Making. Harmondsworth, UK: Penguin.

Eich, J. (1982). A composite holographic associative recall model. Psychological Review, 89, 627-661.

Fröhlich, H. (1983). Coherence in biology. In Fršhlich & F. Kremer, 1983, s. 1-5.

Fröhlich, H., & Kremer, F. (Eds.) (1983). Coherent Excitations in Biological Systems. Berlin: Springer.

Goodman, J. W. (1968). Introduction to Fourier Optics. New York: McGraw-Hill.

Goodwin, B. C. (1980). Pattern formation and its regeneration in the protozoa. Symposium of the Society for General Microbiology, vol. 30, s. 377-404.

Goodwin, B. C. (1982). Development and evolution. Journal of Theoretical Biology, 97, 43-55.

Goodwin, B. C. (1990). Form, felt og proces i biologien. Paradigma, årg. 4, nr. 3 (dette nummer).

Greguss, Pal (1968). Bioholography: A new model of information processing. Nature, vol. 219, s. 482.

Greguss, Pal (1986). Manifestation of Gabor's holographic principle at various evolutionay stages of the living material. Papir præsenteret ved The International Conference on Holography Applications, Beijing, Kina, 2-4. juli.

Herbert, N. (1985). Quantum Reality. Garden City, NY: Anchor/Doubleday.

Hübel, D. H., and Wiesel, T. N. (1959). Receptive fields of single neurons in the cat's striate cortex. Journal of Physiology, 148, 574-591.

Lashley, K. S. (1950). In search of the engram. In Physiological Mechanisms in Animal Behavior. Symposia of the Society for Experimental Biology. No. 4. New York: Academic Press.

Nørretranders, T. (1985) Det udelelige - Niels Bohrs aktualitet i fysik, mystik og politik. Gyldendal.

Pietsch, P. (1981). Shufflebrain: Toward a Hologrammic Theory of Mind. Boston: Houghton-Mifflin.

Pribram, K. (1971). Languages of the Brain. Englewood-Cliffs, N.J.: Prentice-Hall.

Pribram, K. (1987a). Holografisk hukommelse og sansning. Interview med Daniel Goleman. Paradigma, årg. 1, nr. 3, s. 15-23.

Pribram, K. (1987b). The implicate brain. I: B. J. Hiley & F. D. Peat (red.) Quantum Implications: Essays in Honour of David Bohm (s. 365-371). London: Routledge and Kegan Paul.

Pribram, K. H., Nuwer, M. and Baron, R. J. (1974). The holographic hypothesis of memory structure in brain function and perception. I: R.C. Atkinson, David H. Kranz, R.C. Luze and P. Suppes. (Eds.). Contemporary Developments in Mathematical Psychology. San Francisco" Freeman, vol. II, s .416-457.

Pribram, K., Sharafat, A. and Beekman, G. J. (1983). Frequency encoding in motor actions. I: H.T.A. Whiting (red.). Human Motor Actions. New York: North-Holland.

Ravn, I. (1987). Den indfoldede orden: En indføring i David Bohms fortolkning af kvantemekanikken. Paradigma, årg. 1, nr. 3, s. 8-14.

Ravn, I. (1988a). Fra lokal til distribueret orden i natur og samfund - Om naturvidenskab, verdensbilleder og det gode liv. Papir præsenteret ved Center for Velfærdsstatstudiers konference, Århus Universitet, 28.-30. oktober.

Ravn, I. (1988b). Holonomy: An ethic of wholeness. Journal of Humanistic Psychology, vol. 28, nr. 3, s. 98-118.

Ravn, I. (1989a). "Implicate order" and the Good Life: Applying David Bohm's Ontology in the Human World. Ph.D.-afhandling, Department of Social Systems Sciences, University of Pennsylvania.

Ravn, I. (1989b). Virkeligheden ifølge Bohm. Politiken (kronik), 9.5.89.

Schjelderup, V. (1987). Holografi - et vindu til ny erkjennelse i medisinen. Paradigma, årg. 1, nr. 3, s. 26-33.

Schjelderup, V. (1989). Nytt lys på medisinen. Oslo: Cappelen [på dansk: Helbredelsens grunde. Alternativ medicin i nyt videnskabeligt lys. Munksgaard, 1991]

Shapley, R. & Lennie, P. (1985). Spatial frequency analysis in the visual system. Annual Reviews in Neuroscience, 8, 547-583.

Smith, H. M. (1975). Principles of Holography. 2nd. edn. New York: Wiley.

Weisstein, N. (1980). The joy of Fourier analysis. I Charles HS. Harris (red.): Visual Coding and Adaptability. Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Weynon, M. (1978). Understanding Holography. London: David and Charles.

Willshaw, D. (1981). Holography, associative memory and inductive generalization. I: G. E. Hinton & J. A. Anderson (red.): Parallel Models of Associative Memory (s. 83-104). Hillsdale, NJ: Erlbaum.