Also, etwa vor drei Jahren war ich in London, und jemand namens Howard Burton kam zu mir und sagte, ich vertrete eine Gruppe von Leuten, und wir wollen ein Institut für theorethische Physik gründen. Wir haben etwa 120 Millionen Dollar, und wir wollen es gut machen. Wir wollen in den Spitzenfächern sein, und wir wollen es anders machen. Wir wollen raus aus dieser Denkweise, dass die jungen Leute all die Ideen haben, und die alten Leute die ganze Macht und darüber entscheiden, welche Wissenschaft betrieben wird. Ich brauchte etwa 25 Sekunden, um zu entscheiden, dass das eine gute Idee war.
So, about three years ago I was in London, and somebody called Howard Burton came to me and said, I represent a group of people, and we want to start an institute in theoretical physics. We have about 120 million dollars, and we want to do it well. We want to be in the forefront fields, and we want to do it differently. We want to get out of this thing where the young people have all the ideas, and the old people have all the power and decide what science gets done. It took me about 25 seconds to decide that that was a good idea.
Drei Jahre später haben wir das Perimeter Institut für Theoretische Physik in Waterloo, Ontario. Es ist der aufregendste Job, den ich jemals habe. Und zum ersten Mal habe ich einen Job, bei dem ich Angst habe, abwesend zu sein, wegen allem was in der Woche die ich hier bin passieren wird. (Gelächter) Jedenfalls werde ich Ihnen in meiner kurzen Zeit eine kleine Übersicht der Dinge geben, über die wir sprechen und nachdenken. Wir grübeln oft darüber, was ist es wirklich, das Wissenschaft möglich macht? Dabei kommt jenen, die Wissenschaft kennen und mit Wissenschaft zu tun haben, zuerst in den Sinn, dass das Zeug, dass man in der Schule als wissenschaftliche Methode lernt, falsch ist. Es gibt keine Methode. Andererseits gelingt es uns irgendwie gemeinsam, als eine Gemeinschaft, von unvollständigen Hinweisen, zu Folgerungen zu kommen, auf die wir uns alle einigen können. Und das ist nebenbei etwas, das eine demokratische Gesellschaft auch tun muss.
Three years later, we have the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Ontario. It’s the most exciting job I’ve ever had. And it’s the first time I’ve had a job where I’m afraid to go away because of everything that’s going to happen in this week when I’m here. (Laughter) But in any case, what I’m going to do in my little bit of time is take you on a quick tour of some of the things that we talk about and we think about. So, we think a lot about what really makes science work? The first thing that anybody who knows science, and has been around science, is that the stuff you learn in school as a scientific method is wrong. There is no method. On the other hand, somehow we manage to reason together as a community, from incomplete evidence to conclusions that we all agree about. And this is, by the way, something that a democratic society also has to do.
Wie funktioniert das also? Nun, ich glaube es funktioniert, weil Wissenschaftler als Gemeinschaft durch eine Ethik verbunden sind. Und hier sind einige der ethischen Grundsätze. Ich werde sie Ihnen nicht alle vorlesen, denn ich bin nicht im Lehrermodus, ich bin im Unterhaltungs- und Verblüffungsmodus. (Gelächter)
So how does it work? Well, my belief is that it works because scientists are a community bound together by an ethics. And here are some of the ethical principles. I’m not going to read them all to you because I’m not in teacher mode. I’m in entertain, amaze mode. (Laughter)
Aber eines der Prinzipien ist, dass jeder, der Teil der Gemeinschaft ist, für das was er glaubt so hart er kann kämpfen und streiten darf. Unser aller Maßregel ist jedoch die Einsicht, dass die einzigen Menschen, die entscheiden ob ich recht habe oder jemand anderes, die Menschen unserer Gemeinschaft in der nächsten Generation sind, in 30 und 50 Jahren. Es ist also diese Kombination aus Respekt vor der Tradition und der Gemeinschaft, in der wir sind, und Rebellion, derer die Gemeinschaft bedarf, um weiterzukommen, welche die Wissenschaft möglich macht. Und in diesem Ablauf des Teilnehmens an einer Gemeinschaft zu sein, die von gemeinsamen Belegen zu Schlüssen gelangt, lehrt uns aus meiner Sicht etwas über Demokratie. Wissenschaftsethik und die Ethik, Bürger einer Demokratie zu sein, stehen nicht nur in Beziehung zueinander, sondern es gibt auch, historisch gesehen, eine Beziehung zwischen dem, wie Menschen über Zeit und Raum denken und was der Kosmos ist, und wie Menschen über die Gesellschaft denken, in der sie leben.
But one of the principles is that everybody who is part of the community gets to fight and argue as hard as they can for what they believe. But we’re all disciplined by the understanding that the only people who are going to decide, you know, whether I’m right or somebody else is right, are the people in our community in the next generation, in 30 and 50 years. So it’s this combination of respect for the tradition and community we’re in, and rebellion that the community requires to get anywhere, that makes science work. And being in this process of being in a community that reasons from shared evidence to conclusions, I believe, teaches us about democracy. Not only is there a relationship between the ethics of science and the ethics of being a citizen in democracy, but there has been, historically, a relationship between how people think about space and time, and what the cosmos is, and how people think about the society that they live in.
Und ich möchte über drei Stufen dieser Evolution sprechen. Die erste Lehre der Kosmologie, die einer Wissenschaft ähnelte, war die Lehre des Aristoteles, und die war hierarchisch. Die Erde ist im Mittelpunkt, und dann gibt es diese kristallenen Sphären, die Sonne, den Mond, die Planeten und letztlich die Himmelssphäre, in der die Sterne sind. Und alles in diesem Universum hat einen Platz. Und das Bewegungsgesetz von Aristoteles besagte, dass alles zu seinem natürlichen Platz findet, was natürlich die Norm der Gesellschaft war, in der Aristoteles lebte, zudem jene der mittelalterlichen Gesellschaft, die sich über das Christentum Aristoteles zu eigen machte und seine Lehre pries. Denn der Gedanke ist, dass alles bestimmt ist. Wo sich etwas befindet, wird bestimmt in Bezug auf die letzte Sphäre, die Himmelsspähre, außerhalb der dieses ewige, perfekte Reich ist, in dem Gott lebt, der der oberste Richter von allem ist.
And I want to talk about three stages in that evolution. The first science of cosmology that was anything like science was Aristotelian science, and that was hierarchical. The earth is in the center, then there are these crystal spheres, the sun, the moon, the planets and finally the celestial sphere, where the stars are. And everything in this universe has a place. And Aristotle’s law of motion was that everything goes to its natural place, which was of course, the rule of the society that Aristotle lived in, and more importantly, the medieval society that, through Christianity, embraced Aristotle and blessed it. And the idea is that everything is defined. Where something is, is defined with respect to this last sphere, the celestial sphere, outside of which is this eternal, perfect realm, where lives God, who is the ultimate judge of everything.
Das ist also beides, aristotelische Kosmologie, und in gewissem Sinn mittelalterliche Gesellschaft. Dann im 17. Jahrhundert gab es eine Revolution des Denkens über Zeit und Raum und Bewegung, und so fort, durch Newton. Und zur selben Zeit gab es eine Revolution des sozialen Denkens durch John Locke und seine Mitarbeiter. Und sie waren eng miteinander verknüpft. Newton und Locke waren sogar Freunde. Die Art ihres Denkens über Zeit und Raum und Bewegung auf der einen Seite, und über eine Gesellschaft auf der anderen, waren eng miteinander verquickt.
So that is both Aristotelian cosmology, and in a certain sense, medieval society. Now, in the 17th century there was a revolution in thinking about space and time and motion and so forth of Newton. And at the same time there was a revolution in social thought of John Locke and his collaborators. And they were very closely associated. In fact, Newton and Locke were friends. Their way of thinking about space and time and motion on the one hand, and a society on the other hand, were closely related.
Lassen Sie es mich Ihnen zeigen. In einem newtonschen Universum gibt es kein Zentrum -- Danke. Es gibt Teilchen und sie bewegen sich umher bezüglich eines festen, absoluten Bezugssystems des Raums und der Zeit. Es ist bedeutsam, für etwas den Ort im Raum anzugeben, denn es ist entscheidend, nicht in Bezug darauf, wo andere Dinge sind, sondern in Bezug auf diese absolute Vorstellung des Raums, die für Newton Gott war.
And let me show you. In a Newtonian universe, there’s no center -- thank you. There are particles and they move around with respect to a fixed, absolute framework of space and time. It’s meaningful to say absolutely where something is in space, because that’s defined, not with respect to say, where other things are, but with respect to this absolute notion of space, which for Newton was God.
Nun, ganz ähnlich gibt es in Lockes Gesellschaft Individuen, die gewisse Rechte haben, Eigenschaften in einem formalen Sinn, und diese sind bestimmt in Bezug auf ein absolutes, abstraktes Verständnis von Rechten und Gerechtigkeit, und so weiter, die unabhängig von dem sind, was sonst in der Gesellschaft passiert, wen es sonst noch gibt, von der Geschichte und so weiter. Es gibt auch einen allwissenden Beobachter, der alles weiß, der Gott ist, der in gewissem Sinn außerhalb des Universums ist, denn er spielt keine Rolle in was auch immer passiert, und ist doch in gewissem Sinn überall, denn nach Newton ist der Raum Gottes Art zu wissen, wo alles ist, einverstanden?
Now, similarly, in Locke’s society there are individuals who have certain rights, properties in a formal sense, and those are defined with respect to some absolute, abstract notions of rights and justice, and so forth, which are independent of what else has happened in the society. Of who else there is, of the history and so forth. There is also an omniscient observer who knows everything, who is God, who is in a certain sense outside the universe, because he has no role in anything that happens, but is in a certain sense everywhere, because space is just the way that God knows where everything is, according to Newton, OK?
Das ist also die Grundlage dessen, was traditionell Liberale Politische Theorie und Newton'sche Physik genannt wird. Nun, im 20. Jahrhundert hatten wir eine Revolution, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts angestoßen wurde, und die noch immer andauert. Sie begann mit der Erfindung der Relativitätstheorie und der Quantentheorie. Sie zur endgültigen Quantentheorie von Zeit, Raum und Gravitation zu verschmelzen ist deren Höhepunkt, etwas, das gerade jetzt stattfindet. Und in diesem Universum ist nichts fixiert und absolut. Nix, aha. Dieses Universum wird durch ein Netzwerk von Beziehungen beschrieben.
So this is the foundations of what’s called, traditionally, liberal political theory and Newtonian physics. Now, in the 20th century we had a revolution that was initiated at the beginning of the 20th century, and which is still going on. It was begun with the invention of relativity theory and quantum theory. And merging them together to make the final quantum theory of space and time and gravity, is the culmination of that, something that’s going on right now. And in this universe there’s nothing fixed and absolute. Zilch, OK. This universe is described by being a network of relationships.
Der Raum ist nur ein Aspekt, es ist also bedeutungslos, einen absoluten Ort für etwas anzugeben. Es gibt nur Orte relativ zu allem anderen das existiert. Und dieses Netzwerk von Beziehungen entfaltet sich ständig. Wir nennen es daher Relationales Universum. Alle Eigenschaften der Dinge drehen sich um diese Art von Beziehungen. Vielmehr, wenn man in einem solchen Netzwerk von Beziehungen eingebettet ist, hängt die eigene Weltsicht mit den Informationen zusammen, die einen über das Netzwerk der Beziehungen erreichen. Es gibt auch keinen Ort für einen allwissenden Beobachter, oder eine äußere Intelligenz, die alles weiß und alles macht. Das ist also allgemeine Relativität, dies ist Quantentheorie. Dies ist auch, wenn man mit Rechtsgelehrten spricht, die Grundlage neuer Ideen in rechtlichem Denken. Sie denken über die gleichen Dinge nach. Und nicht nur das, sie bilden oft eine Analogie zur Relativitätstheorie und Kosmologie. Da ist nun eine interessante Diskussion im Gange. Diese letztere Sicht der Kosmologie nennt man relationale Sicht.
Space is just one aspect, so there’s no meaning to say absolutely where something is. There’s only where it is relative to everything else that is. And this network of relations is ever-evolving. So we call it a relational universe. All properties of things are about these kinds of relationships. And also, if you’re embedded in such a network of relationships, your view of the world has to do with what information comes to you through the network of relations. And there’s no place for an omniscient observer or an outside intelligence knowing everything and making everything. So this is general relativity, this is quantum theory. This is also, if you talk to legal scholars, the foundations of new ideas in legal thought. They’re thinking about the same things. And not only that, they make the analogy to relativity theory and cosmology often. So there’s an interesting discussion going on there. This last view of cosmology is called the relational view.
Das zentrale Motto ist hier, dass es nichts außerhalb des Universums gibt, was bedeutet, dass es keinen Ort gibt für eine Erklärung von etwas, das außerhalb liegt. Wenn man also in einem solchen relationalen Universum auf etwas Geordnetes und Strukturiertes trifft, wie dieses Gerät hier, oder jenes Gerät dort, oder etwas Schönes, wie all die lebenden Dinge, all ihr Jungs hier im Raum -- "Jungs" ist in der Physik, nebenbei bemerkt, ein Oberbegriff; Männer und Frauen. (Gelächter)
So the main slogan here is that there’s nothing outside the universe, which means that there’s no place to put an explanation for something outside. So in such a relational universe, if you come upon something that’s ordered and structured, like this device here, or that device there, or something beautiful, like all the living things, all of you guys in the room -- "guys" in physics, by the way, is a generic term: men and women. (Laughter)
Dann will man wissen, man ist ein Mensch, man will wissen, wie es erschaffen wird. Und in einem relationalen Universum war die einzig mögliche Erklärung, dass es sich irgendwie selbst erschaffen hat. Es muss im Inneren des Universums einen Mechanismus der Selbstorganisation geben, der Dinge erschafft. Denn es gibt keinen Ort, um einen Schöpfer außerhalb zu erdenken, wie es ihn im aristotelischen oder newtonschen Universum gab. Folglich müssen wir in einem relationalen Universum einen Prozess der Selbstorganisation haben.
Then you want to know, you’re a person, you want to know how is it made. And in a relational universe the only possible explanation was, somehow it made itself. There must be mechanisms of self-organization inside the universe that make things. Because there’s no place to put a maker outside, as there was in the Aristotelian and the Newtonian universe. So in a relational universe we must have processes of self-organization.
Nun, Darwin lehrte uns, dass es Prozesse der Selbstorganisation gibt, die genügen, um uns alle und alles, was wir sehen zu erklären. Es funktioniert also. Aber nicht nur das, wenn man darüber nachdenkt, wie natürliche Selektion funktioniert, stellt sich heraus, dass natürliche Selektion nur in einem solchen relationalen Universum einen Sinn ergeben würde. Das bedeutet, natürliche Selektion funktioniert durch Eigenschaften wie Fitness, die sich aus den Beziehungen einer Art zu einer anderen Art ergeben. Darwin würde in einem aristotelischen Universum keinen Sinn ergeben, und auch nicht wirklich in einem newtonschen Universum.
Now, Darwin taught us that there are processes of self-organization that suffice to explain all of us and everything we see. So it works. But not only that, if you think about how natural selection works, then it turns out that natural selection would only make sense in such a relational universe. That is, natural selection works on properties, like fitness, which are about relationships of some species to some other species. Darwin wouldn’t make sense in an Aristotelian universe, and wouldn’t really make sense in a Newtonian universe.
Die Theorie einer Biologie basierend auf natürlicher Selektion erfordert eine relationale Vorstellung dessen, was die Eigenschaften biologischer Systeme sind. Und wenn man es wirklich ganz zu Ende treibt, ist es am sinnvollsten in einem relationalen Universum, in dem alle Eigenschaften relational sind. Nun, nicht nur das, sondern Einstein lehrte uns, dass Anziehungskraft das Ergebnis einer relationalen Welt ist. Ohne Gravitation gäbe es kein Leben, denn Gravitation lässt Sterne entstehen und sehr lange Zeit bestehen, und schützt Teile der Welt, wie die Erdoberfläche, Milliarden Jahre lang mit dem thermischen Gleichgewicht, so dass sich Leben entwickeln kann.
So a theory of biology based on natural selection requires a relational notion of what are the properties of biological systems. And if you push that all the way down, really, it makes the best sense in a relational universe where all properties are relational. Now, not only that, but Einstein taught us that gravity is the result of the world being relational. If it wasn’t for gravity, there wouldn’t be life, because gravity causes stars to form and live for a very long time, keeping pieces of the world, like the surface of the Earth, out of thermal equilibrium for billions of years so life can evolve.
Im 20. Jahrhundert haben wir die unabhängige Entwicklung zweier großer Wissenschaftsthemen erlebt. In den biologischen Wissenschaften erforschte man die Auswirkungen der Idee, dass Ordnung und Komplexität und Struktur auf selbstorganisierte Weise entstehen. Das war der Triumph des Neo-Darwinismus und dergleichen. Und langsam sickert die Idee durch zu den Kognitionswissenschaften, den Humanwissenschaften, Ökonomie, etc. Zur gleichen Zeit waren wir Physiker mit dem Versuch beschäftigt, aus den Entdeckungen der Quantentheorie und Relativität schlau zu werden, darauf aufzubauen und sie zu verflechten.
In the 20th century, we saw the independent development of two big themes in science. In the biological sciences, they explored the implications of the notion that order and complexity and structure arise in a self-organized way. That was the triumph of Neo-Darwinism and so forth. And slowly, that idea is leaking out to the cognitive sciences, the human sciences, economics, et cetera. At the same time, we physicists have been busy trying to make sense of and build on and integrate the discoveries of quantum theory and relativity.
Und was wir wirklich herausgearbeitet haben, sind die Auswirkungen der Vorstellung, dass das Universum aus Beziehungen besteht. Die Wissenschaft des 21. Jahrhunderts wird von der Integration dieser beiden Ideen angetrieben werden: dem Triumph der relationalen Denkweise über die Welt, auf der einen Seite, und Selbstorganisation oder darwinistische Denkweise zur Welt, über die Welt auf der anderen Seite. Dazu kommt, dass sich im 21. Jahrhundert unser Denken zu Raum, Zeit und Kosmologie, und unser Denken zur Gesellschaft beide weiter entwickeln werden. Und wohin sie sich entwickeln ist die Vereinigung dieser beiden großen Ideen, Darwinismus und Relationalismus.
And what we’ve been working out is the implications, really, of the idea that the universe is made up of relations. 21st-century science is going to be driven by the integration of these two ideas: the triumph of relational ways of thinking about the world, on the one hand, and self-organization or Darwinian ways of thinking about the world, on the other hand. And also, is that in the 21st century our thinking about space and time and cosmology, and our thinking about society are both going to continue to evolve. And what they’re evolving towards is the union of these two big ideas, Darwinism and relationalism.
Nun, wenn sie über Demokratie von dieser Warte aus denken, wäre eine neue, pluralistische Vorstellung der Demokratie eine, die anerkennt, dass es viele verschieden Interessen gibt, viele verschiedene Absichten, viele verschiedene Individuen, viele verschiedene Ansichten. Jede ist unvollständig, denn man ist in einem Netzwerk oder in Beziehungen eingebettet. Jeder Akteur in einer Demokratie ist eingebettet in ein Netzwerk aus Beziehungen. Und man versteht einige Dinge besser als andere, und daher gibt es ein dauerndes Gerempel und Geben und Nehmen, das Politik ist. Und Politik ist, im idealen Sinn, die Art, in der wir ständig unser Netzwerk der Beziehungen ansprechen, um ein besseres Leben und eine bessere Gesellschaft zu erreichen.
Now, if you think about democracy from this perspective, a new pluralistic notion of democracy would be one that recognizes that there are many different interests, many different agendas, many different individuals, many different points of view. Each one is incomplete, because you’re embedded in a network of relationships. Any actor in a democracy is embedded in a network of relationships. And you understand some things better than other things, and because of that there’s a continual jostling and give and take, which is politics. And politics is, in the ideal sense, the way in which we continually address our network of relations in order to achieve a better life and a better society.
Und ich denke auch, dass Wissenschaft niemals verschwinden wird, und -- Ich höre mit diesem Satz auf. (Gelächter) Ich bin tatsächlich fertig. Die Wissenschaft wird nie verschwinden.
And I also think that science will never go away and -- I’m finishing on this line. (Laughter) In fact, I’m finished. Science will never go away.