Rörelse och materia och en illusion

En ny illusion, som skapats av doktoranden Jordanien Suchow, visar hur svårt det är för våra hjärnor att uppfatta när rörliga objekt förändrar ljusstyrka, färg, storlek eller form. Illusionen kallas Silencing och visas nedan. Man ska titta på den lilla vita fläcken i mitten av ringen. Till en början är ringen orörlig och det är lätt att se att prickarna byter färg. Men när ringen börjar snurra, då tycks det som om prickarna slutar byta färg. Men i verkligheten förändras de förstås hela tiden. Det är bara att lyfta blicken från den vita fläcken och titta på en av prickarna isället så blir du övertygad om illusionen.

Hjärnan och rörelse
Det är inte viktigt att se förändring i något som rör sig i periferin. Det viktiga är att uppfatta själva rörelsen. Det kan vara en tiger som smyger på oss eller en fiende som lurar bakom en gardin. En sådan rörelse reagerar vi direkt på, såvida man inte har en skada i det område i hjärnan som tolkar rörelse. En kvinna med en hjärnskada i området som hanterar rörelse berättade att hon upplevde världen som en serie stillbilder. En bil kunde ena sekunden befinna sig långt bort för att nästa sekund vara helt nära. När hon fyllde en kaffekopp kunde ytan se frusen ut men plötsligt upptäckte hon att hela bordet var nedsölat med kaffe.


I normala hjärnor översätts hela tiden synintryck så att de blir till en behaglig kontinuerlig och sammanhängande upplevelse, ungefär som en film. I själva verket ser vi världen som en serie snabba bilder efter varandra, men det upplever vi inte. Genom att testa klockillusionen i ett tidigare inlägg kan man förvissa sig om att hjärnan ändrar på vår tidsuppfattning och på våra synintryck - allt för att göra den kaotiska världen någorlunda begriplig för oss.

Akilles och sköldpaddan
Rörelse och förändring har i alla tider fått filosofer att lägga pannan i djupa veck. Det som förändras kan inte vara detsamma, eftersom det är förändrat. Därmed måste all rörelse och förändring vara en illusion, ansåg en del filosofer. En av de stora filosofiska frågorna under antiken var om rörelse fanns överhuvudtaget. Det fanns två uppfattningar om verkligheten. Den ena sidan, företrädd av filosofen Herakleitos, ansåg att kosmos var i ett tillstånd av ständig förändring - allting flyter (panta rei) - och den andra sidan, ledd av Parmenides, ansåg att all förändring och rörelse var en illusion. En av Parmenides efterföljare - Zenon från Elea - försökte i en rad paradoxer leda i bevis att rörelse var illusion. Enligt en av Zenons paradoxer hinner aldrig den snabbe grekiska hjälten Akilles ifatt den långsamma sköldpaddan trots att Akilles springer tio gånger så fort. Om sköldpaddan får tio meters försprång så hinner den krypa iväg en meter när Akilles sprungit de tio metrarna. När Akilles sprungit nästa meter har sköldpaddan hunnit ytterligare 10 cm. När Akilles sprungit 10 cm så har sköldpaddan pinnat iväg 1 cm till. O s v, i oändlighet. 

Akilles och sköldpaddan

Akilles kommer aldrig ifatt. I verkligheten kommer han dock ifatt och därför måste verkligheten vara en illusion, ansåg Zenon. Dessa paradoxer gav grekerna huvudvärk.

En av Zenons paradoxer. Inget man ska dra upp på sin första dejt:)

Från atomer till Higgs partikel
Det skulle dröja nästan 2000 år innan paradoxen fick en matematisk lösning när matematikerna började laborera med gränsvärden. Men dessa matematiska verktyg saknades under antiken och några filosofer började spekulera om inte den uppenbart föränderliga tillvaron i sig bestod av oändligt små oföränderliga ting som de kallade atomer (som betyder odelbar). Atomteorin blev på sätt och vis en syntes av två oförenliga teorier om tillvarons natur och därmed upplöstes illusionen. Rörelse och förändring uppstod när dessa atomer kombinerades i nya sammansättningar. Verkligheten var på sätt och vis oföränderlig, men det var på en så djup nivå att den var otillgänglig för människans sinnen. Dessa atomister ansåg att allt från ljus till luft och människor bestod av oändligt små oföränderliga odelbara enheter och denna hypotes har varit oerhört fruktbar. Atomismen lever kvar ännu i denna dag då man - än så länge förgäves - söker efter materians innersta hårda odelbara kärna. Atomen visade sig bestå av elementarpartiklar och dessa bestod i sin tur av olika kvarkar och nu tror en del fysiker att allt egentligen är uppbyggt av små - nästan oändligt små - vibrerande strängar. 


I CERN har man byggt ett gigantiskt laboratorium där materia accelereras till otroliga hastigheter som krockar med varandra och i förintelsens skärvor och spår söker kärnfysikerna hitta svaret på den urgamla frågan om vad materia är.

Människan tar sig längre och längre in, vi kommer närmare och närmare. Jagar vi en över 2000 år gammal idé? Kommer man någonsin att fånga materians innersta - atomen - och ställa ut fyndet till allmän beskådan? Kanske, kanske inte. Jag tycker det lutar åt inte, men framtiden är å andra sidan lång, jättelååååång. Den som överlever får se.

Lite vetenskapshistoria
Alla greker gillade dock inte atomteorin. Den ansågs ogudaktig och spekulativ och den förde en tynande tillvaro fram till 1500-talet. Det var istället två andra kända grekiska filosofer, Platon och Aristoteles, som kom att dominera genom historien. De sa på lite olika sätt att bakom allt fanns former och idéer som i sig var oföränderliga och att verkligheten var en ofullständig avbild av detta sanna orörliga tillstånd. Genom att studera naturen, ansåg Aristoteles, kunde man ana de sanna formerna bakom den föränderliga naturen, medan Platon ansåg att de sanna idéerna kom till oss genom tänkande, via geometri och matematik. Den verklighet vi iakttog var som skuggor i förhållande till den verkliga världen, enligt Platon. Det var också ganska lätt för den katolska kyrkan att klä dessa idéer i kyrkliga termer, vilket gett Platon och Aristoteles ett mycket starkt inflytande. Jorden och kroppen var en ofullständig rörlig avbild av själen och det eviga och statiska himmelriket.

Dessa tre idéer - atomläran, den matematiska idéläran och den empiriska observationsläran - har styrt det vetenskapliga tänkandet i över två tusen år och har varit ett framgångsrikt koncept. Åtminstone om man som jag är ständigt nyfiken och vill veta hur saker och ting förhåller sig. Världen är inte en illusion, även om det är lätt att uppleva världen som en illusion när man manipulerar hjärnan, som i filmen ovan. Men världen är inte heller det vi upplever. Det beror på vilka sinnen vi har och vad vi gjorts känsliga för. En insekt, en katt och en människa upplever olika saker. Världen finns objektivt, men det är en lång bit kvar innan vi vet hur den är beskaffad egentligen. I slutändan kanske vi upptäcker att kosmos i själva verket är kaos.