Lås ögonen och försök att föreställa dig ingenting.

Trots det är för sent. Chansen är stor att du redan har tänkt på något: kanske färgen svart eller ordet “ingenting”, som inte heller är ingenting.

Att fundera på ingenting kan i bästa fall betraktas som en form av meditation och i värsta fall som ett totalt slöseri med tid. Eller, det skulle det vara, om det inte vore för det enkla faktum att det finns en olöst fråga i fysikens hjärta som kräver att man åtminstone i viss mån överväger denna materia, eller brist på materia: varför finns det något (vårt universum) i stället för ingenting?

Ingeting är ett begrepp som är så bedrägligt enkelt att det bebor den märkliga skärningspunkten mellan vetenskap, filosofi och själva språket. Precis som ett barn som frågar “Varför?” till absurdum kan det vara ganska frustrerande att försöka gå till botten med detta problem, så jag tog hjälp av en fysiker och en filosof för att få en uppfattning om vad – om något – “ingenting” betyder. Tydligen är detta också en frustrerande fråga för experter.

Vad är ingenting, enligt fysiken?

Sean Carroll är teoretisk fysiker och kosmolog vid California Institute of Technology. Ingenting har på senare tid varit en av hans viktigaste frågor, i den mån det har med något att göra.

I ett blogginlägg, ett podcastavsnitt och ett kapitel i Routledge Companion to the Philosophy of Physics, alla med titeln “Why Is There Something, Rather Than Nothing?”, har Carroll nyligen skrivit ett blogginlägg, ett podcastavsnitt och ett kapitel i Routledge Companion to the Philosophy of Physics. försökte Carroll besvara denna fråga på enklast möjliga sätt.

“Vetenskap och filosofi handlar om att fråga hur saker och ting är och varför de är som de är. Det verkar därför naturligt att ta nästa steg och fråga varför saker och ting överhuvudtaget finns”, skrev han i kapitlet. “Vår erfarenhet av världen, som är begränsad till en utomordentligt liten del av verkligheten, gör att vi inte är väl rustade för att på ett lämpligt sätt tänka på frågan om dess existens.”

True nothingness är något helt annat än bara “tomt utrymme”, även om det skulle kunna vara en användbar, vardaglig definition, berättade Carroll för mig vid ett Skype-samtal nyligen.

“I kvantfältsteorin, som vi anser vara vårt bästa sätt att beskriva det universum som vi har just nu, är tomrum ganska intressant”, förklarade han. “Även om det är så tomt som möjligt finns det fortfarande kvantmekaniska – de befinner sig bara i ett nollenergitillstånd och gör ingenting. Men man kan undersöka vakuumet, som partikelfysiken gör, och upptäcka dess egenskaper.

“Tomrummet är en mycket intressant plats i den moderna fysiken; det händer mycket, medan det inte skulle hända något om det var tomt”, sade han.

“Det är förmodligen bättre att tänka på ingenting som frånvaron av till och med rum och tid, snarare än rum och tid utan något i dem.”

Kvanttillstånd är vågfunktioner som mäter de oförutsägbara energinivåerna hos atomer och partiklar med hög precision. Ett kvantmekaniskt system i sitt lägsta energitillstånd kan se ut som ingenting, även ur ett matematiskt perspektiv, men det skulle ändå finnas små partiklar och energi som studsar runt där inne.

Oavsett om det är ett hål i marken eller de enorma rymdområdena mellan himlakropparna, är dessa “tomma” utrymmen fyllda med något som har fysiska egenskaper. Detta vakuum är inte ingenting, åtminstone inte vad gäller Carroll och hans samtidiga.

Men det är bara ett sätt att förstå detta problem. Det andra är ännu mer förvirrande: frånvaron av rymdtid helt och hållet, “tom” eller på annat sätt.

Läs mer: Läs mer: De bästa vetenskapshistorierna att läsa när du är hög

“Det är verkligen ingenting – inte ett vakuum enligt kvantteorin – bara frånvaron av någonting”, säger Carroll. “Med tanke på att vi befinner oss i en värld efter den allmänna relativitetsteorin vet vi att rum och tid inte är fasta och absoluta; de är dynamiska. Einstein sa att rum och tid förvrängs av energi, så det är förmodligen bättre att tänka på ingenting som frånvaron av till och med rum och tid, snarare än rum och tid utan någonting i dem. Det är en stor skillnad mellan tomt utrymme och ingenting.”

Vän det är viktigt att ha denna definition av ingenting i åtanke, tillade Carroll, är den egentligen inte till någon nytta för fysiken. “‘Något’ är intressant; ingenting är intressant endast i den mån det är frånvaron av något”, sade han.

I slutändan, sade Carroll, förlorar han inte sömnen över frågan “Vad är ingenting?Även om det är fascinerande att tänka på.

“Jag tycker att frågan “Varför finns det något i stället för ingenting?” är intressant, men svaret är förmodligen: “Det är bara så det är”, avslutade han. “Det finns förmodligen inget djupare än så. Det är inte så att ingenting är något mystiskt okänt; det är bara frånvaron av någonting. Det är allt som finns att säga om det. Det finns inget mer att lära sig om ingenting. Allt man kan lära sig är om något.”

Vad är ingenting enligt filosofin?

Vetenskapen har inte monopol på ingenting. Jim Holt är filosof och har skrivit om ett stort antal vetenskapliga ämnen, från universums ursprung till en filosofisk historia om skämt. Han har också tagit upp kvantmekanik och ingenting i ett TED-talk med titeln “Why does the universe exists?”

För Holt är rent ingenting inte bara begripligt för det mänskliga sinnet, utan också beskrivbart med hjälp av filosofiska resonemang, vilket är en annan bra utgångspunkt för någon som grubblar över den här frågan. Han hävdar att “ingenting” – inte tomt utrymme fyllt med osynliga saker, som kvantfysiken menar, utan bokstavligen ingenting – lätt kan beskrivas enbart med hjälp av formell logik.

“Man kan på ett sammanhängande sätt beskriva ett tillstånd av ingenting; det är lätt att göra”, berättade Holt för mig på telefon. “Det är ett tillstånd där allt inte är självidentiskt. Om för alla x, x är ojämnt med x; den meningen i logiken beskriver ett tillstånd av ingenting. Den hjälper inte fantasin, men den ger inte upphov till några motsägelser. Den kan bara vara sann om ingenting existerar, för om något existerar är det lika med sig självt. “

“Jag har aldrig kunnat förstå ingenting helt och hållet, men jag kan komma nära det när jag tittar på professionell bowling på TV.”

Att använda sig av vetenskapliga resonemang för att förstå hur något har uppstått ur ingenting, menar Holt, är en fysikers försök att besvara en metafysisk fråga. Han ifrågasätter särskilt kvantfältsteorin, som menar att universum kan ha exploderat ur ett kvantvakuum tack vare inflation.

Inflationsteorin föreslogs ursprungligen som ett slags tillägg till Big Bang-teorin på 1980-talet. Den hävdar att kosmisk inflation drev universum från kvantskala till astronomiskt stor skala på mycket kort tid (mellan 10-35 sekunder och 10-33 sekunder efter Big Bang), vilket gav upphov till den skala och struktur i universum som vi nu lever i.

Men om universum uppstod från ingenting, i enlighet med en uppsättning fysiska lagar, varifrån kom då dessa lagar? Existerade de före universum? Om så är fallet, skulle det inte innebära att universum inte uppstod från ingenting? “, kvantfältsteorins lagar kan frammana en värld till existens ur avgrunden, så de är mycket mystiska entiteter. Men de är fortfarande entiteter. De är inte ingenting”, berättade Holt.

Läs mer: Okej, vad är en tidskristall?

Så, vad är ingenting då? Enligt Holt är det, även om vi inte kan beskriva dess egenskaper – eller ens föreställa oss det – tänkbart att det är det sätt som saker och ting kunde ha blivit.

“Ingenting är det enklaste möjliga sättet som verkligheten skulle kunna bli; det är det minst godtyckliga, eftersom det utesluter allting”, sa Holt. “När man väl tar det på allvar börjar man tänka: ‘Det är så det borde ha varit; varför skulle det finnas något i stället för ingenting? Inte bara finns det något, utan det finns en mycket speciell typ av något som vi ser omkring oss.”

Om något är ingenting en inbjudan att överväga det som finns – vilket förvisso är något. Ingenting, trots att det är ingenting, är en av de mest mättade intellektuella bitar som vi kan tugga på.

“Det är en intressant blandning av filosofi, vetenskap, begreppsanalys och teologi och beslut om språkets gränser”, säger Holt. “För människor som är nyfikna på abstrakta intellektuella frågor är det en festmåltid.”

Inget spelar egentligen någon roll

Våra hjärnor är kopplade till att förstå saker och ting som diskreta entiteter, men det betyder inte att vi inte kan sätta oss in i idén om frånvaron av alla egenskaper. Att göra det kan faktiskt skapa en mer nyanserad uppskattning av universum.

“Jag tror att det går att förstå”, sade Carroll. “Vi tror inte att universum har en kant i rymden, men det kan ha haft en början – det vet vi inte säkert, men det är definitivt rimligt. Om det finns ett ögonblick, och efter det ögonblicket fanns det något, så finns det ingenting på andra sidan. Man frestas att säga: “Före det ögonblicket fanns det ingenting”. Men det är bättre att säga: ‘Det finns inget sådant som före det ögonblicket’.”

Holt sa att ingenting kan vara begripligt via logik, men du kommer förmodligen inte att kunna visualisera det om du inte har ett kabelsportsabonnemang. “Jag har aldrig kunnat förstå ingenting helt och hållet, men jag kan komma nära det när jag tittar på professionell bowling på TV”, skämtade han.

Denna referens till bowling kanske inte har någon vetenskaplig eller filosofisk giltighet, men den illustrerar det absurda i att försöka förstå det som nödvändigtvis inte kan existera. Att ställa en så absurd fråga som “Vad är ingenting?” påminner oss åtminstone om att det alltid kommer att finnas idéer på gränsen till mänsklig förståelse och trotsiga människor som är villiga att konfrontera det absurda och gräva djupare.

“Jag är öppen för att få bättre svar”, säger Carroll. “Tillfredsställelse är något vi kan hoppas på, men inte kräva, när vi talar om universum. Det är upp till oss som art att odla den intellektuella mognad som krävs för att acceptera att vissa frågor inte har den typ av svar som är utformade för att få oss att känna oss nöjda.”

Så, vad har vi lärt oss här? Förhoppningsvis något.

Få sex av våra favorithistorier från Motherboard varje dag genom att anmäla dig till vårt nyhetsbrev.