Hjem Op

Virkeligheden som symfoni

Ib Ravn

Den mystiske opfattelse af virkeligheden som en enhed af vibrerende toner blev skubbet til side af den sønderdelende og stof-fikserede naturvidenskab i forrige århundrede. Men moderne fysik og biologi er yderst fortrolig med dynamiske helheder, der består af bølger og svigninger. Er der basis for en rationel forståelse af virkeligheden som symfoni?

Trykt som kronik i Politiken 24. juli 1994

Et billede: En flok naturvidenskabsfolk får til opgave at undersøge et symfoniorkester. Kemikeren drypper syre på tværfløjten for at iagttage sølvets reaktion, matematikeren klipper tragten af tubaen og beskriver dens krumning med indviklede ligninger, fysikeren måler varmeafgivelsen når man hiver i trækbasunen, biologen leder efter DNA i de døde celler i violinbuens hestehår osv. Men hvem finder på at undersøge musikken?

Dette billede er selvfølgelig en karikatur når vi taler om rigtige orkestre, for naturvidenskabsfolk er ikke større kunst-ignoranter end andre mennesker. De ved også hvad der er det egentlig interessante ved et orkester, nemlig dets evne til at spille skøn musik. Og musik er en egenskab ved en dynamisk helhed af vibrationer i samklang, ikke ved en bunke lemlæstede instrumenter på et laboratoriebord.

Men hvad nu hvis selve den fysiske, kemiske og biologiske virkelighed, som disse forskere undersøger i deres laboratorier og ved deres skriveborde, også i egentligste forstand er en symfoni? Hvad nu hvis det væsentlige ved virkeligheden ikke er de stoflige bestanddele og mekaniske vekselvirkninger, som naturvidenskaben generelt fokuserer på, men noget meget mere dynamisk og subtilt, som fx toner i samsvingning, altså musik? Og det musik af en art, der ikke bare er akustisk, men manifesterer sig på mange andre måder - inden i atomerne, i de levende organismer, i menneskets psyke, i universet som helhed?

Ligesom en symfoni ikke lader sig forstå i sin helhed, hvis man fokuserer enøjet på de stoflige bestanddele (musikinstrumenterne) der frembringer den, således kan man formode, at heller ikke den fysiske, biologiske og psykiske virkelighed kan forstås ved et mikroskopisk studium af atomer, molekyler, gener og nerveceller. Får man ikke bedre indblik i helheders subtile dynamik hvis man anlægger den betragtning, at virkeligheden dybest set består af "toner", svingninger, vibrationer, pulserende energi?

Det er bla. en påstand man møder inden for den alternative medicin, hvor der i mange sammenhænge tales om frekvenser og energier. Mennesket ses her typisk som et energifelt, opbygget af forskellige "toner", der kan være mere eller mindre fint afstemt hinanden - med forskellige grader af sygdom til følge.

At virkeligheden i bred forstand skulle bestå af toner og samklange er en klassisk tanke, der går tilbage til den oldgræske opfattelse af sfærernes harmonier og orientalske opfattelser af skaberværkets dans med guderne i musikken. 17-1800-tallets romantiske naturtænkere, som vor egen H.C. Ørsted, var heller ikke fremmede for tanken, men i dette århundredes videnskab er materialismen slået igennem i en sådan grad, at det er vanskeligt at forestille sig virkeligheden som andet end en samling atomer eller andre småting.

Bevares, disse småting kan da godt i samlet flok optræde som bølger og vibrationer, fx. i vand og luft, som man jo kan kalde musik efter smag og behag. Men i sidste instans ligger der jo små hårde partikler bag, ikke sandt: bølger i vand skyldes forstyrrelse af vandmolekyler, og lydbølger er når luftens små molekyler presses sammen og rammer vores trommehinder.

På trods af dette meget mekaniske billede af virkeligheden, som kommende naturvidenskabsfolk lærer i 16-17-års alderen og ofte beholder resten af livet, er der i videnskaberne siden romantikken opstået en række analyseredskaber og indsigter, der modsiger billedet af virkeligheden som en umusikalsk hoben stofklumper, men som endnu ikke er slået igennem i den videnskabelige opfattelse af virkeligheden.

Den engelske romantiske digter Samuel Taylor Coleridge udtrykte digtet The Eolian Harp en vision om virkeligheden som en harmoni af toner, der rækker fra det jordiske til det hinsides:

I min ringe oversættelse:

Et første chok fik det videnskabelige samfund da kvantefysikken blev grundlagt. Niels Bohr erkendte i 1913 at elektronerne, som man mente kredsede uden om atomkernen, kun forefandtes i et begrænset antal tilstande. Disse tilstande må beskrives på en måde, der er fuldstændig parallel med beskrivelsen af en violinstrengs svingninger.

En violinstreng vibrerer med bestemte frekvenser (svingningshastigheder) og ikke andre: en karakteristisk grundtone samt et antal overtoner. De overtoner en streng kan have forholder sig til grundtonen på talmæssigt "pæne" måder: de svinger dobbelt så hurtigt, tre gange så hurtigt osv. - men ikke fx 1,78 gange så hurtigt.

Første overtone fremkommer ved at der midt på strengen dannes et knudepunkt, der står stille mens halvdelen af strengen på begge sider svinger. Anden overtone har tilsvarende to stationære knudepunkter og inddeler strengen i tre svingende dele.

Det svarer lidt til, at hvis man vil skubbe et barn på en gynge, må man finde "grundtonen", altså de regelmæssige tidpunkter hvor man skal skubbe, eller evt. en overtone, altså skubbe fx dobbelt så hyppigt (hvorved man harmløst skubber i tom luft hveranden gang). Skubber man med 1,78 gange gyngens frekvens rammer man barnet alt for sjældent og gyngen går i stå. Sådan er svingninger indrettet, og altså også dem der beskriver elektronens "baner": kun særlige frekvenser er mulige.

At noget så materielt og partikelagtig som én enkelt elektron skulle opføre sig som om den var en svingning, var noget af et overraskelse for datidens fysikere - og udgør stadig et uløst problem. I kvantefysikken og områder som optik, elektronik og kemi benyttes i dag en generel beskrivelse af elektronen og alle atomets andre "stoflige" bestanddele, der behandler dem som bølger med frekvens og bølgehøjde osv. Består virkeligheden så af bølger eller partikler? De fleste fysikere og kemikere i dag er lidt utilpasse ved spørgsmålet.

I kemien er vi vant til at forstå grundstoffer som atomkerner med elektroner i baner udenom, der skal stå i bestemte løjerlige talforhold til hinanden for at kunne indgå i kemiske forbindelser. Disse talforhold fremgår af det periodiske system.

Med bølgebetragtningen i baghovedet er dette klassifikationsystem ikke blot en liste over atomkerner med halskæder med 2, 8, 18 og 32 perler i hvert bånd, men et kort over virkelighedssymfoniens besætning. Atomernes halskæder beskriver de overtoner, der karakteriserer hvert enkelt atom og dermed de muligheder, hver enkelt atom har for at gå i samklang med andre atomer, dvs. danne molekyler. Det periodiske system giver regler for de mere komplekse harmonier, den atomare virkelighed danner - de såkaldte molekyler.

Hele den kosmiske evolution fra atomernes dannelse i stjernernes indre til biokemiens makromolekyler med titusindvis af atomer kan ses som en musikalsk udvikling af få enkle temaer til stadig mere komplekse variationer i vældig, fremadbrusende symfoni.

Ser vi på biologien, har den stået i partikeltænkningens tegn siden man udpegede DNA som bærer af arvematerialet. På DNA-molekylet ligger "gen-partikler" som perler på en snor, hvorfra de dirigerer dannelsen af proteinerne, organismens byggestene.

Dette billede af generne som organismens styrende udviklings-partikler er den engelske biolog Brian Goodwin (blandt mange andre) stærkt udtilfreds med. Selv om der skulle ligge et bestemt gen bag dannelsen af hvert eneste af organismens byggesten, er det stadig aldeles uklart hvad der danner organismens form, dens helhed.

Hvad skyldes det at næsen sidder midt i ansigtet? Hvordan forklare at vi har fem fingre, mens andre dyrearter har tre og fire? Hvordan kan det være at vores ben bliver omtrent lige lange? Sådanne spørgsmål om organismens overordnede form er man milevidt fra at kunne besvare i den moderne gén-fikserede biologi, og de har heller ikke den store interesse.

Dét er en stor svaghed, mener Goodwin. For at rette op på det har han studeret den formdannelse, som et befrugtet æg gennemgår. I tiden efter befrugtningen deler det globusformede æg sig i to ved en deling gennem ækvator, dernæst i fire eller otte ved delinger gennem længdegrader som 0 og 180, eller breddegrader som 45 nord og syd.

Hvorfor sker det sådan, og ikke fx ved at første deling danner tre dele ved snit gennem 78 grader nord og syd, altså to små polarkalotter og en stor midterdel? Hvad er dét, der regulerer den lille organismes hele form?

Svaret ligger ikke i generne, siger Goddwin, men i den biologiske virkeligheds svingnings- eller bølgekarakter. Forestiller man sig en violinstreng lagt fra nord- til sydpol på cellens overflade, vil dens første overtone danne knudepunkt ved ækvator. Forestiller man sig hele kugleoverfladen som svingende vil der være en stationær linje ved ækvator, og her vil en deling af cellen naturligt foregå. Højere overtoner har knudepunkter ("knudelinjer") langs længdegrader som 0, 90, 180 og 270 og breddegrader som 45 samt 30 og 60.

Goodwins rent matematiske beskrivelse benytter sig af et redskab kaldet harmonisk analyse, hvormed man netop fremhæver svingninger og deres overtoner, også kaldet højere harmonier. Det primære i den biologiske orden, som den fremtræder i fosterets tidlige celledeling, er således virkelighedens bølgekarakter, der angiver de overordnede rammer for hvorledes et kuglerundt befrugtet æg kan te sig.

Underordnet disse harmoniske lovmæssigheder finder vi DNA'ets funktioner, som Goodwin tænker sig som sekundære udløsere af de forskellige mulige udviklingsveje der angives af svingningslovene. Om delingen efter det første ækvatoriale snit ligger langs 0-180 længdegraden eller langs 45 nord og syd- breddegraden varierer fra art til art og kan måske netop skyldes de forskellige gener som arterne bærer på.

Goodwin forsøger i disse år at udvide denne harmoni-beskrivelse af organismens helhedskarakter til andre biologiske fænomener.

Inden for et andet biologisk forskningsområde, studiet af synssansen, har man siden 1960'erne overvejende haft en partikulær tilgang. De senere nobelprismodtagere David Hübel og Thorsten Wiesel påviste, at bestemte celler i synscenteret reagerede, når man førte geometriske figurer som linjer, gitre og kanter ind i deres synsfelt. Dette er siden blevet fortolket derhen, at hjernen opbygger det samlede synsindtryk vha sådanne partikulære byggeklodser.

En alternativ teori er siden blevet fremsat, bla. af den amerikanske psykolog Fergus Campbell. Han påviser at celler i synscenteret reagerer på regelsmæssigt varierende mønstre, fx gitre af sorte og hvide striber. Her er der godt nok kanter, som man kunne tro synscellerne var følsomme overfor, men det centrale er hvor tæt striberne ligger, deres "frekvens" i rumlig forstand. Meget tætte og tynde striber, altså en høj rumlig frekvens, er der nogle celler der reagerer på, mens andre celler reagerer på brede striber af en lav rumlig frekvens.

Således skulle cellerne være "tunet" til hver deres specifikke frekvenser, og ikke så meget til geometriske kanter og figurer. At verden rent visuelt ikke betår udelukkende af gitre er ikke noget problem, for synssansen kan opløse komplekse mønstre i simplere, harmonisk varierende stribe-gitre.

Hertil benyttes samme teknik som hørelsen bruger på sin måde, når den konfronteres med et komplekst bølgemønster, som fx lyden fra et symfoniorkester. I øresneglen findes en række stadig finere fimrehår. De grove fimrehår piller de lave frekvenser ud af den komplekse lydbølge, og de fine registrerer de høje frekvenser. Efter denne såkaldte frekvensanalyse samles frekvenserne til én total lydoplevelse inde i hjernen. På analog måde skulle synscenteret kunne danne en samlet visuel oplevelse af et komplekst lysmønster.

Hvad med menneskets højere psykologiske funktioner - er der også et svingningspræg dér? Ikke bare de ubevidst fungerende sanser, men selv vores bevidste liv, der hvor vi foretager dagligdagens utallige små og store valg og beslutninger synes præget af bølgeprincipper. Det mener ihvertfald den amerikanske beslutningsteoretiker Rashi Glazer fra Berkeley-universitetet.

Glazer gør op med den klassiske partikulære tænkning på området, der siger at når vi skal foretage en valg mellem fx to vaskemaskiner, laver vi inde i hovedet nogle lister over deres respektive egenskaber, giver hver enkelt egenskab en score, vurderer hvor vigtig hver egenskab er, ganger ud og lægger sammen, og vælger vaskemaskinen med den højeste samlede score.

Usandsynligt, siger Glazer, for det har vi slet ikke mental kapacitet til, og vores hjerne er ikke en regnemaskine. Vi foretager i stedet en scanning af vaskemaskinen og de egenskaber vi forestiller os den har og uddrager de væsentligste træk ved den, idet vi er særligt opmærksomme ved dens struktur som helhed. Vi finder så at sige dens "grundtone", og er vi kendere af produktet vil vi mærke os flere overtoner og dermed finere aspekter, ligesom en musikkyndig kan høre flere overtoner end en utrænet.

Glazer beskriver denne beslutningsproces matematisk ved hjælp af en frekvensanalyse. Men bagved ligger naturligvis den ide, at hjernen selv udfører en sådan frekvensanalyse, når den stilles over for små og store valg - dvs. praktisk taget hele tiden.

Heri er Glazer inspireret af neuropsykologen Karl Pribrams studier af hjernens funktion. Pribram antager at der findes en holografisk struktur i hjernen, hvor bølger af neural aktivitet danner et helhedspræget informationslager. I en holografisk struktur rummer hver lille del information om helheden, idet bølger forplanter sig i et større felt og dermed bringer information om delen ud til helheden, og omvendt. Et grundlæggende matematisk redskab for holografien er da også frekvensanalysen.

Helhed i delen er også central i alternativ medicin, overtoner, højere legemer - tag og anvend lidt moderne videnskableig analyse og få det bølgebaserede virkelighedsbillede trumfet igennem også her.

Kvantefysik, biokemi, organismens udvikling, syn og hørelse, hjernens struktur, højere mentale funktioner - mangfoldige steder ser vi spor af bølger og svigninger, og i mange videnskabelige discipliner anvendes en eller anden form for frekvensanalyse.

Er det en tilfældighed, et ubetydeligt overfladefænomen - eller bør vi forene disse moderne videnskabelige indsigter og analyseredskaber med en klassisk intuitiv viden og i langt højere grad forstå den fysiske, biologiske og humane verden som en musikalsk virkelighed af toner i samklang?