Det komplexa följer enkla regler

Engelsmannen Stephen Wolfram, som skapade programvaran Mathematica, hävdar att vi måste upparbeta en ny vetenskaplig intuition. Enligt denna kommer utvecklingen som ur trollkarlens hatt, snarare än genom årtusenden av finjusteringar och mutationer. Oivvio Polite recenserar en 2,5 kilo tung storslagen vision.

NÄR JAG VAR LITEN var datortidningarna fulla med ritningar av kretskort. Köpte man tillräckligt många tidningar skulle man kunna bygga sin egen dator. Efter kretskortsritningarna fanns långa programlistningar som man kunde knappa in i sin skokartongsdator. Ett program som dök upp där bland luffarschack och glosprogram var Game of Life.

Det liknar inte något spel i vanlig bemärkelse. Det skulle i så fall vara patiens, en patiens där utgången avgörs när man blandar korten. Life går bra att spela med rutblock och penna. Spelaren börjar med att fylla i ett antal rutor. De fyllda rutorna är levande celler. De tomma rutorna är döda celler. Sedan lägger spelaren ett nytt rutpapper över det första och med hjälp av några enkla regler skapar han generation två. Levande celler på det första papperet som har mindre än två eller fler än tre levande grannar dör. De blir en tom ruta på papper nummer två. Levande celler med två eller tre grannar överlever. Döda celler med tre levande grannar "föds". Det enkla spelet, som snabbt blir tålamodsprövande att spela för hand, lämpar sig väl att spela i dator. När generationerna rasslar fram skapas en illusion av att spelet avbildar något levande, kanske en bakteriekoloni. Den som tittat på riktiga bakteriekolonier drabbas kanske inte av den illusionen, men det spelar ingen roll. Det väsen tliga är att komplexa mönster, som har det organiskas ordnade och samtidigt slumpvisa karaktär, kan växa fram ur så enkla regler. För matematikern som skapade Life var det mest en förströelse, men andra har tagit detta och liknande spel på stort allvar. Allra mest allvarlig är Stephen Wolfram, ett engelskt underbarn som satsade på fysik. Under de senaste 20 åren har han lett sitt mjukvaruföretag och studerat spel som Life till långt in på nätterna.

Anmälningarna av hans nyutkomna "A New Kind of Science" inleds alla med en tirad om hur många elitskolor, avhandlingar och professurer Wolfram avverkade före fem års ålder, liksom för att ge den spekulativa boken legitimitet. Det är inte som fysiker Wolfram blivit kändis, utan som skapare av programvaran Mathematica, ett slags officepaket för matematiker. Det är också miljonerna från den verksamheten som gjort det möjligt för honom att forska i avskildhet, dra upp de stora linjerna utan oro för forskningsanslag och publikationstvång.

I "A New Kind of Science" får vi veta att detta mastodontprogram tillkommit för att Wolfram saknade ett bra verktyg i sitt studium av spel liknande Life. Wolfram kallar dem "cellulära automater" och med dem kan allting förklaras. Inte allting i bemärkelsen "ganska många viktiga saker", utan allting i bemärkelsen "hur universum och allting i det funkar".

Den bärande tanken är att komplexitet inte är något djupt mysterium. Naturens komplexa mönster uppstår genom samma enkla regler som mönstren i Wolframs automater. Naturvetenskapen har enligt Wolfram en förkärlek för fenomen som låter sig fångas i matematiska formler. Planeternas rörelser i elliptiska banor och ljusets brytning i en lins är typiska exempel. Trycket i en gasfylld behållare är ett annat. Det kan beräknas som en enkel funktion av behållarens volym och gasens temperatur. Men det kan också beräknas med en datorsimulering av interaktionerna mellan de enskilda molekylerna. Den förra metoden är mindre arbetsintensiv, men den senare är enligt Wolfram kraftfullare. Den kan tillämpas också på problem som inte låter sig sammanfattas i formler. "Algoritmen är mäktigare än ekvationen", blir ett av hans slagord. Halva boken utgörs av omtagningar.

En av trådarna handlar om vikten av att upparbeta en ny vetenskaplig intuition. Wolfram menar sig ha lyckats med detta genom att exponera sig för tusentals cellulära automater. Vår gamla intuition säger oss att saker som däggdjur och mänskliga kulturer är resultatet av årtusendenas finjusteringar. Den nya intuitionen säger att allt kommer ur trollkarlens hatt. Mutationer och evolutionärt tryck kan ansvara för gradvisa förändringar som längden på giraffens hals, men de stora strukturerna i organismer fastläggs av cellulära automater.

Det massiva formatet (boken väger in på 2,5 kilo) tycks delvis vara ett försök att utsätta läsaren för samma vetenskapliga omprogrammering som Wolfram själv genomgått. Diagram av hans programkörningar flödar ut över sidor och kapitel. Som jämförande exempel bladar han här och var in bilder av snäckskal, djurhudar och snöflingor. Lite elakt kan man säga att boken är ett enda långt analogibevis. Mottagandet från den vetenskapliga världen kan förväntas bli rätt svalt.

Universum, säger Wolfram, är en cellulär automat som förmodligen inte omfattar mer än fyra rader programkod. Att uppfatta universum i analogi med de senaste teknologiska landvinningarna kan tyckas en aning närsynt. Lite som när 1600-talets tänkare liknade universum vid ett urverk. Å andra sidan var det just sådana liknelser som beredde vägen för den mekaniska världsbildens genombrott. Ett skifte av perspektiv kommer inte alltid till stånd genom att någon framlägger nya bevis. Ofta sker det snarare för att ett nytt perspektiv visar sig fruktbart. De nya bevisen är kanske inte ens meningsfulla i det gamla ramverket, inte om perspektivskiftet är tillräckligt radikalt. Och det är det förstås enligt Wolfram. Hans självkänsla är det inget fel på. Ogenerat låter han sig jämföras med Newton. "Jag startade ett forskningscenter och en tidskrift, men sedan förstod jag att jag skulle vara tvungen att göra allt själv." Om boken tappats på övermod skulle den ha lättat tre eller fyra hekto utan prob lem. Kanske kommer skolbarnen år 2400 att läsa mer om Wolfram än om Newton, men jag skulle inte tro det. Hur det än blir med den saken skadar det inte att läsa honom redan i dag. Om inte annat så för de extensiva (350 sidor) noterna, om snäcksamlandets konst, arabisk ornamentik, kryptografi, sömn, utomjordiskt liv, vädret och fågelsång.

Litteratur

Stephen Wolfram

A New Kind of Science

Wolfram Media Inc

Dagens Nyheter