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.
Trzy lata temu, gdy byłem w Londynie, niejaki Howard Burton podszedł do mnie i powiedział: Reprezentuję grupę ludzi; chcemy założyć instytut fizyki teoretycznej. Mamy około 120 milionów $ i chcemy zrobić to dobrze. Zajmować się innowacyjnymi problemami. Zrobić to wszystko inaczej. Chcemy wyrwać się ze schematu, w którym wszystkie pomysły mają ludzie młodzi, a całą władzę ludzie starzy, którzy decydują, czym zajmuje się nauka. 25 sekund zajęło mi zdecydowanie, że to był dobry pomysł.
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.
3 lata po tym wydarzeniu mamy Barierowy Instytut Fizyki Teoretycznej w Waterloo, Ontario. To najbardziej ekscytująca praca, jaką miałem. I po raz pierwszy mam pracę, którą boję się opuszczać, bo tyle się tam zdarzy w ciągu tego tygodnia, kiedy jestem tutaj. (śmiech) Tal czy inaczej, poświęcę ten czas, który mi przydzielono, na szybkie zapoznanie was z niektórymi rzeczami, o których myślimy i rozmawiamy. Dużo myślimy o tym, co sprawia, że nauka funkcjonuje. Pierwszą rzeczą, którą każdy, kto zna naukę i zajmuje się nauką, jest fakt, że rzeczy pokazywane w szkole jako metody naukowe to bzdura. Metody nie istnieją. Z drugiej strony, jakoś udaje nam się rozumować razem, jako społeczeństwo; od niekompletnych dowodów do wniosków, na które wszyscy się zgadzamy. Przy okazji, tym samym musi się zajmować społeczeństwo demokratyczne.
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)
Więc jak to działa? Cóż, ja uważam, że to działa, bo naukowcy są społecznością powiązaną przez etykę. Oto kilka naszych zasad etycznych. Nie przeczytam wam ich, bo nie jestem nastawiony na tryb nauczania, tylko tryb zadziwiania i zabawiania. (śmiech)
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.
Ale jedna z zasad brzmi: każdy, kto jest częścią tej społeczności, zaczyna ze wszystkich sił spierać się i walczyć o to, w co wierzy. Ale wszystkich nas dyscyplinuje zrozumienie, że jedynymi ludźmi, którzy zdecydują, no wiecie, czy rację mam ja, czy ktoś inny, są następne pokolenia członków naszej społeczności, za 30 czy 50 lat. To to połączenie szacunku dla tradycji i społeczności, w której żyjemy, oraz buntu koniecznego, aby społeczność osiągnęła cokolwiek, sprawiają, że nauka działa. A uczestniczenie w procesie bycia w społeczeństwie, które rozumuje od dzielonego doświadczenia do wniosków, uczy nas o demokracji, jak sądzę. Nie tylko istnieje związek między etyką naukową a etyką bycia obywatelem w społeczeństwie; przez lata istniał i wciąż istnieje związek między tym, jak ludzie myślą o przestrzeni i czasie i o tym, czym jest kosmos i tym, jak myślą o społeczeństwie, w którym żyją.
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.
Chcę porozmawiać o trzech etapach tej ewolucji. Pierwsze teorie kosmologiczne, które można by uznać za naukę były nauką arystotelejską, uporządkowaną hierarchicznie. Ziemia jest w centrum, potem są sfery kryształowe , słońce, księżyc, planety i wreszcie sfera niebiańska, gdzie są gwiazdy. Wszystko w tym świecie ma swoje miejsce. Zasada dynamiki Arystotelesa mówiła, że wszystko dąży do swojego naturalnego miejsca, które było rządami społeczeństwa, w którym żył Arystoteles oraz średniowiecznego społeczeństwa, które poprzez chrześcijaństwo przyjęło i pobłogosławiło naukę Arystotelesa. Chodzi o to, że wszystko jest określone. To, gdzie coś się znajduje, określa się w odniesieniu do ostatniej, niebiańskiej sfery, poza którą istnieje wieczne, idealne królestwo, gdzie żyje Bóg, najwyższy sędzia wszystkiego.
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.
To zarówno kosmologia Arystotelesa, jak i społeczeństwo średniowieczne. W XVIII w. zaszła rewolucja w myśleniu o przestrzeni, czasie i ruchu itd., zdefiniowanych przez Newtona. W tym samym czasie trwała rewolucja w myśleniu społecznym, określonym przez Johna Locke i współpracowników. Były ze sobą ściśle połączone. Newton i Locke byli nawet przyjaciółmi. Ich sposób myślenia o przestrzeni, czasie i ruchu z jednej strony, a o społeczeństwie z drugiej strony, były powiązane.
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.
Zademonstruję wam to. We wszechświecie newtońskim nie ma centrum - dziękuję. Istnieją cząstki poruszające się w odniesieniu do stałej, absolutnej struktury czasu i przestrzeni. To znaczące, oznajmiać, gdzie się coś znajduje w przestrzeni, bo to definiuje, nie jeśli chodzi o to, powiedzmy, gdzie są inne rzeczy, ale w odniesieniu do absolutnego pojęcia przestrzeni, którym dla Newtona był Bóg.
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?
Podobnie w społeczeństwie Locke'a: istnieją jednostki, które mają pewne prawa, własności w sensie formalnym, które są zdefiniowane w odniesieniu do absolutnych, abstrakcyjnych pojęć: prawa, sprawiedliwość itd., które są niezależne od tego, co dzieje się w społeczeństwie. Od tego, kto jeszcze tam jest, od historii itd. Istnieje też wszechwiedzący obserwator, który wie wszystko, jest Bogiem, w pewnym sensie jest poza wszechświatem, bo nie ma żadnej roli w tym, co się wydarza, ale w pewnym sensie jest wszędzie, bo przestrzeń jest tylko sposobem, w jaki Bóg wie, gdzie wszystko się znajduje - według Newtona, ok?
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.
To są podstawy tego, co tradycyjnie nazywamy liberalną teorią polityczną i fizyką newtońską. W XX wieku mieliśmy rewolucję która zaczęła się na początku XX wieku i która nadal trwa. Zaczęła się wraz ze sformułowaniem teorii względności i teorii kwantowej. A połączenie obu w celu sformułowania ostatecznej teorii kwantowej miejsca, czasu i grawitacji, jest tego kulminacją, czymś, co dzieje się właśnie teraz. W tym świecie nic nie jest stałe ani absolutne. Ok, zero jest. Ten wszechświat jest opisany jako sieć powiązań.
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.
Przestrzeń to tylko jeden z aspektów, więc nie można powiedzieć, gdzie coś jest ostatecznie, a tylko, gdzie to jest w doniesieniu do wszystkiego innego. Ta sieć powiązań wciąż ewoluuje. Nazywamy to światem relacyjnym. Wszystkie własności rzeczy dotyczą tych rodzajów relacji. Jeśli jesteście częścią takiej sieci powiązań, wasz pogląd na świat zależy od tego, jakie informacje docierają do was przez tę sieć powiązań. Nie ma miejsca dla wszechwiedzącego obserwatora ani zewnętrznej inteligencji wiedzącej wszystko i wszystko robiącej. To ogólna teoria względności, teoria kwantowa. A także, jak powiedzą wam badacze prawa, podstawy nowych idei w myśli prawniczej. Myślą o takich samych rzeczach. To nie koniec - często dokonują analogii z teorią względności i kosmologii. Trwa interesująca dyskusja. Ten ostatni pogląd na kosmologię to pogląd relacyjny.
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)
Jego główne hasło brzmi: nie istnieje nic poza wszechświatem, co oznacza, że nie ma miejsca na wytłumaczenie dla czegoś na zewnątrz. W takim świecie relacyjnym, jeśli natkniecie się na coś uporządkowanego, strukturalnego, jak to urządzenie tutaj albo jak tamto, albo coś pięknego, jak wszystkie żywe istoty, wszyscy ludzie tutaj... przy okazji, w fizyce termin "ludzie" oznacza i mężczyzn, i kobiety. (śmiech)
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.
Jesteście ludźmi, więc chcecie wiedzieć, wiedzieć, jak to jest zrobione. A w świecie relacyjnym jedyne możliwe wyjaśnienie to: jakoś samo się zrobiło. Wewnątrz tego świata muszą istnieć mechanizmy samoorganizacji, które robią rzeczy. Bo nie ma miejsca na zewnętrznego stwórcę, tak jak to było w świecie arystotelejskim lub newtońskim. W świecie relacyjnym muszą być procesy samoorganizacji.
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.
Darwin nauczył nas, że istnieją procesy samoorganizacji, wystarczające do wyjaśnienia nas i wszystkiego, co widzimy. Więc to działa. Ale to nie wszystko; jeśli pomyślicie, jak działa dobór naturalny, okazuje się, że ma on sens wyłącznie w takim świecie relacyjnym. Dobór naturalny działa na właściwości, np. sprawność, opierające się na relacjach jednych gatunków względem innych. Darwin byłby bez sensu w arystotelejskim świecie, nie miałby też sensu w świecie newtońskim.
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.
Zatem teoria biologii oparta na doborze naturalnym wymaga określenia relacyjnego: jakie są własności systemów biologicznych. A jeśli dojść do samego sedna sprawy, to największy sens będzie mieć w świecie relacyjnym, gdzie wszystkie własności są relacyjne. Poza tym, Einstein nauczył nas, że grawitacja to wynik istnienia świata relacyjnego. Bez grawitacji nie byłoby życia, bo sprawia ona, że gwiazdy formują się i żyją przez długi czas, utrzymując części świata, np. powierzchnię Ziemi, poza termiczną równowagą przez miliardy lat, żeby powstało życie.
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.
Wiek XX był świadkiem niezależnego rozwoju dwóch ważnych kwestii w nauce. W naukach biologicznych zbadano skutki założenia, że porządek, złożoność i struktura powstają w sposób samozorganizowany. To był triumf neodarwinizmu i tak dalej. Powoli ta idea przenika do nauk kognitywnych, nauk humanistycznych, ekonomii etc. Jednocześnie my, fizycy, zajmowaliśmy się próbą zrozumienia, budowania na i integrowania odkryć teorii kwantowej i względności.
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.
Właściwie to pracowaliśmy nad poznaniem skutków idei zakładającej, że świat składa się z relacji. Nauką w XXI w. będzie kierować integracja tych dwóch idei: triumfu relacyjnego sposobu myślenia o świecie z jednej strony i samoorganizacji lub darwinistycznego sposobu myślenia o świecie, o świecie, z drugiej strony. Ponadto, w XXI wieku nasze myślenie o przestrzeni, czasie i kosmologii i nasze myślenie o społeczeństwie będą wciąż ewoluować. Będą ewoluować w kierunku zjednoczenia tych dwóch ważnych idei, darwinizmu i relacjonizmu.
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.
Jeśli z tej perspektywy pomyślicie o demokracji, nowa, pluralistyczna demokracja będzie uznawać istnienie wielu różnych interesów, wielu rożnych planów, wielu różnych osób i różnych punktów widzenia. Każde jest niekompletne, bo jesteście częścią sieci powiązań. Każdy działający w demokracji jest częścią sieci relacji. Rozumiecie pewne rzeczy lepiej niż inne, co sprawia, że wciąż trwa przepychanka, dawać i brać; to jest polityka. A polityka to, w sensie idealnym, sposób, w który wciąż zwracamy się do naszej sieci relacji, aby uzyskać lepsze życie, lepsze społeczeństwo.
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.
Myślę też, że nauka nigdy nie zniknie i... Tym właśnie zakończę. (śmiech) To by było na tyle. Nauka zawsze będzie górą.