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.
Há cerca de três anos eu estava em Londres, e um tipo chamado Howard Burton veio ter comigo e disse: "Eu represento um grupo de pessoas, e queremos fundar um instituto de física teórica. Temos cerca de 120 milhões de dólares e queremos fazer isto como deve ser. Queremos estar nas áreas mais inovadoras, e queremos fazê-lo de forma diferente. Queremos acabar com isto de serem os jovens a ter as ideias todas mas serem os mais velhos a ter todo o poder, a decidir que ciência se faz. Demorei cerca de 25 segundos a decidir que esta era uma boa ideia.
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.
Três anos mais tarde temos o Perimeter Institute for Theoretical Physics em Waterloo, Ontário. É o trabalho mais excitante que já tive. É a primeira vez que tenho um emprego em que tenho medo de me ausentar por causa de tudo o que vai acontecer esta semana, enquanto aqui estou. (Risos) Mas de qualquer forma, no pouco tempo que tenho, vou guiá-los numa rápida visita pelas coisas sobre as quais falamos e nas quais pensamos. Pensamos muito sobre o que realmente faz a ciência funcionar. A primeira coisa que qualquer pessoa que conhece ciência, e lida com a ciência, sabe é que o o método científico, que se aprende na escolar, não existe. Não há método. Por outro lado, conseguimos raciocinar juntos, como uma comunidade, e, a partir de evidências incompletas, chegar a conclusões com as quais todos concordamos. E isto é uma coisa que uma sociedade democrática também tem de fazer.
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)
Então como é que funciona? Bem, eu acho que funciona porque os cientistas são uma comunidade unida por uma ética. E aqui estão alguns dos princípios éticos. Não vou ler todos, porque não estou no modo de professor, estou no modo de entreter e maravilhar. (Risos)
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.
Mas um dos princípios é que toda a gente que faz parte da comunidade pode discutir e argumentar o mais arduamente possível pelo que acreditam. Mas somos todos disciplinados pelo entendimento de que as únicas pessoas que vão decidir se eu estou certo ou se outra pessoa está certa, são as pessoas da próxima geração da nossa comunidade, dentro de 30 a 50 anos. Por isso é uma combinação de respeito pela tradição e pela comunidade em que nos inserimos e rebelião de que a comunidade precisa para chegar a algum lado, que faz com que a ciência funcione. Estar inserido neste processo de pertencer a uma comunidade que raciocina a partir de evidências partilhadas e chega a conclusões, acredito que nos ensina algo sobre democracia. Não só existe uma relação entre a ética da ciência e a ética de ser um cidadão numa democracia, mas tem havido, historicamente, uma relação entre a forma como as pessoas pensam sobre o espaço, o tempo e o que é o cosmos
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.
e a forma como as pessoas pensam sobre a sociedade em que vivem. Quero falar de três patamares nessa evolução. A primeira ciência da cosmologia que se aproximou de uma ciência, foi a ciência aristotélica, que era hierárquica. A Terra era o centro e depois havia estas esferas, o Sol, a Lua , os planetas e finalmente a esfera celeste, onde estão as estrelas. Tudo neste universo tem um lugar. A lei de movimento de Aristóteles diz que tudo tende a mover-se para o seu local natural, o que era, claro, a regra da sociedade em que Aristóteles vivia, e, mais importante, a sociedade medieval que, através da Cristandade, adoptou os princípios de Aristóteles e abençoou a lei. A ideia é que tudo é definido. Onde algo está é definido com base nesta última esfera, a esfera celeste, fora da qual existe este reino eterno e perfeito onde existe Deus,
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.
que é o juiz final de tudo. Então isso descreve tanto a cosmologia aristotélica como, de certa forma, a sociedade medieval. No século XVII houve uma revolução no pensamento sobre o espaço, o tempo e o movimento, com Newton. E ao mesmo tempo houve uma revolução no pensamento social com John Locke e os seus colaboradores. Estas revoluções estavam intimamente associadas. De facto, o Newton e o Locke eram amigos. A forma de pensarem sobre o espaço, o tempo e movimento, por um lado, e a sociedade por outro lado, eram muito próximas.
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.
Vou mostrar-vos. No universo newtoniano, não existe centro. Existem partículas e elas movem-se de acordo com um eixo fixo e absoluto de espaço e tempo. É importante dizer ao certo onde algo existe no espaço, porque é definido, não em função de onde existem outras coisas, mas de acordo com esta noção absoluta de espaço, que para Newton era Deus.
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?
Agora, de forma semelhante, na sociedade de Locke, há indivíduos que têm certos direitos, propriedades no sentido formal, e esses direitos são definidos de acordo com noções abstratas e absolutas de direitos e justiça e por aí adiante, que são independentes do resto do que acontece na sociedade, de quem existe, da história e por aí fora. Existe também um observador omnisciente que sabe tudo, que é Deus, que existe de certa forma fora do universo, porque ele não tem um papel em nada que acontece, mas de certa forma está em todo o lado, porque o espaço é a forma de Deus saber onde está tudo, de acordo com Newton.
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.
Estas são as bases do que é chamado, tradicionalmente, teoria política liberal e física newtoniana. Agora, no século XX tivemos uma revolução que começou no início do século XX, e que ainda está a acontecer. Começou com a invenção da teoria da relatividade e a teoria quântica. A fusão das duas que dá origem à teoria quântica final de espaço, tempo e gravidade é o culminar dessa relação, algo que está a acontecer agora. Neste universo não há nada fixo e absoluto. Népias. O universo é descrito como uma rede de inter-relações.
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.
O espaço é apenas um aspecto e não faz nenhum sentido dizer, absolutamente, onde algo existe. Existe apenas em relação a tudo o resto que existe à sua volta. E esta rede de inter-relações está em constante evolução. Por isso chamamos a isto um universo relativista. Todas as propriedades das coisas provêm destas inter-relações. E além disso, se fizerem parte duma rede de inter-relações destas, a vossa visão do mundo está condicionada pela informação que vos chega através da rede de inter-relações. E não há espaço para um observador omnisciente ou uma inteligência externa que sabe tudo e faz tudo. Então isto é a relatividade geral, isto é a teoria quântica. Isto é também, se falarem com académicos, a base de ideias novas na teoria legal. Eles pensam nas mesmas coisas. E mais que isso, frequentemente fazem a analogia entre a teoria da relatividade e a cosmologia. Então, está em curso uma discussão interessante. Chama-se a esta última visão da cosmologia uma visão relativista.
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)
Então a principal ideia aqui é que não existe nada para lá do universo, o que significa que não existe lugar para uma explicação para algo exterior. Então, neste universo relativista, se formos confrontados com algo que está ordenado e estruturado, como este instrumento aqui ou aquele instrumento ali, ou algo belo, como todas as coisas vivas, todos os tipos nesta sala — já agora, "tipos" em física, é um termo genérico: homens e mulheres (Risos)
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.
Então vão querer saber, são pessoas, e querem saber como foi feito. E num universo relativista a única explicação possível é que se fez a si próprio. Tem de haver mecanismos de auto-organização dentro do universo para fazer coisas. Porque não existe espaço para pôr um criador externo, como havia nos universos aristotélico e newtoniano. Por isso, num universo relativista tem de haver processos de auto-organização.
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.
Ora, o Darwin ensinou-nos que existem processos de auto-organização, que são suficientes para nos explicar a todos nós e a tudo o que vemos. Por isso funciona. Não só funciona, como se pensarem na forma como a seleção natural funciona, acontece que a seleção natural só faria sentido neste universo relativista. Isto é, a seleção natural actua sobre propriedades, como a aptidão, que se baseiam em inter-relações dumas espécies com outras espécies. O Darwin não faria sentido num universo aristotélico, e também não faria muito sentido num universo newtoniano.
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.
Por isso, uma teoria biológica baseada na seleção natural exige uma noção relativista das propriedades dos sistemas biológicos. E se continuarmos com esse raciocínio, faz mais sentido num universo relativista em que todas as propriedades são relativas. Agora, além disso, o Einstein ensinou-nos que a gravidade é o resultado de o mundo ser relativo. Se não houvesse gravidade, não poderia haver vida, porque a gravidade é a causa da formação e da longa vida das estrelas, mantendo algumas partes do mundo, como a superfície da Terra, fora do equilíbrio térmico durante milhares de milhões de anos,
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.
de modo a que a vida possa evoluir. No século XX, vimos o desenvolvimento independente de dois grandes temas em ciência. Nas ciências biológicas, exploraram-se as implicações da noção de que a ordem, a complexidade e a estrutura surgem de uma forma auto-organizada. Esse foi o triunfo do neo-darwinismo e afins. E lentamente, a ideia está a disseminar-se pelas ciências cognitivas, pelas ciências humanas, pela economia, etc. E ao mesmo tempo, nós os físicos temos andado ocupados a tentar entender e aumentar e integrar as descobertas da teoria quântica e da relatividade.
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.
Na verdade, temos tentado entender as implicações da ideia de que o universo é feito de inter-relações. A ciência do século XXI vai ser motivada pela integração destas duas ideias: o triunfo dos tipos de pensamento relativista sobre o mundo, por um lado, e a auto-organização ou a forma darwiniana de pensar sobre o mundo, por outro lado. E também, no século XXI, o pensamento sobre o espaço, o tempo e a cosmologia, e o pensamento sobre a sociedade vão ambos continuar a evoluir. E estão a evoluir no sentido de uma unificação destas duas grandes ideias, darwinismo e relativismo.
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.
Agora, se pensarem em democracia por esta perspectiva, um nova noção de democracia pluralista seria algo que reconhece que há muitos interesses diferentes, muitos objetivos diferentes, muitos indivíduos diferentes, muitos pontos de vista diferentes. Cada um é incompleto, porque cada um deles faz parte de uma rede de inter-relações. Cada elemento numa democracia faz parte duma rede de inter-relações e entendemos umas coisas melhor que outras coisas. Por causa disso há um constante movimento um vai e volta, que é a política. A política é, no sentido ideal, a forma como continuamente acedemos à nossa rede de inter-relações de forma a conseguirmos uma vida melhor e uma sociedade melhor.
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.
Eu também acho que a ciência nunca vai desaparecer. Vou acabar com essa frase. [Essa democracia não é necessariamente pluralista e experimental] (Risos) Na verdade, já acabei. A ciência nunca vai desaparecer.